1. Prodotti per la conservazione domestica: verso una macchina all-in-one e una maggiore capacità di ricarica 

1.1 Prodotto: sostenere la domanda di stock e il mercato incrementale del fotovoltaico domestico 

L'accumulo di energia domestica è solitamente utilizzato in combinazione con il fotovoltaico domestico e la capacità installata è in rapida crescita. Il nucleo del sistema di accumulo di energia domestico, noto anche come sistema di accumulo di energia a batteria, è una batteria di accumulo di energia ricaricabile, che di solito si basa su batterie agli ioni di litio o al piombo, è controllata da un computer e realizza cicli di carica e scarica sotto il coordinamento di altri hardware e software intelligenti. Il sistema di accumulo energetico domestico può essere solitamente combinato con la generazione fotovoltaica distribuita per formare un sistema di accumulo ottico domestico. Dal punto di vista dell'utente, il sistema di accumulo ottico domestico può eliminare l'impatto negativo dell'interruzione di corrente sulla vita normale, riducendo al contempo la bolletta dell'elettricità; dal punto di vista della rete, le apparecchiature di accumulo di energia domestica che supportano il dispacciamento unificato possono alleviare la carenza di energia nelle ore di punta e fornire una correzione di frequenza alla rete. 

In base alle diverse modalità di accoppiamento dei sistemi fotovoltaici e di accumulo di energia, essi si dividono in sistemi di accoppiamento in corrente continua e sistemi di accoppiamento in corrente alternata, adatti rispettivamente al mercato incrementale degli impianti fotovoltaici di nuova installazione e al mercato azionario degli impianti fotovoltaici installati. Il maggiore spazio per il mercato incrementale è la principale forza trainante per la crescita futura del mercato: 

(1) Mercato incrementale (sistema fotovoltaico+accumulo di energia appena installato nelle abitazioni target): in genere si utilizzano prodotti accoppiati in corrente continua. Il sistema di accumulo di energia accoppiato in corrente continua comprende un sistema di batterie e un inverter ibrido. L'inverter ibrido ha le funzioni sia di inverter fotovoltaico connesso alla rete sia di convertitore di accumulo di energia. Il vantaggio dell'accoppiamento in corrente continua è che sia il fotovoltaico che le batterie di accumulo dell'energia vengono convertiti attraverso gli inverter ibridi e non è necessario un ulteriore inverter fotovoltaico connesso alla rete. L'integrazione del sistema è maggiore, l'installazione e l'assistenza post-vendita sono più convenienti, così come il monitoraggio e il controllo intelligenti. Alcune famiglie che hanno installato impianti fotovoltaici scelgono di rimuovere l'inverter fotovoltaico originale collegato alla rete e di installare un nuovo inverter ibrido. 

(2) Nel mercato azionario (le famiglie target hanno installato sistemi fotovoltaici e sistemi di accumulo di energia aggiunti di recente), vengono generalmente utilizzati prodotti di accoppiamento CA. È necessario installare solo batterie e convertitori di accumulo di energia, il che non influisce sull'impianto fotovoltaico originale. In linea di principio, la progettazione del sistema di accumulo di energia non è direttamente correlata all'impianto fotovoltaico, che può essere determinato in base alle esigenze. Il vantaggio dell'accoppiamento in corrente alternata risiede nell'elevata sicurezza: nella modalità di accoppiamento in corrente alternata, l'energia viene raccolta al terminale in corrente alternata, che non solo può essere fornita direttamente al carico o inviata alla rete elettrica, ma può anche essere caricata direttamente alla batteria attraverso il convertitore bidirezionale. Per eliminare il rischio di alta tensione CC nel sistema di accumulo dell'energia, è possibile scegliere un impianto fotovoltaico a bassa tensione e batterie a bassa tensione. 

A seconda che il sistema sia collegato alla rete elettrica, i sistemi di accumulo di energia per uso domestico possono essere suddivisi in sistemi connessi alla rete e sistemi non connessi alla rete. La differenza fondamentale sta nel fatto che il sistema è collegato alla rete elettrica. Attualmente, la maggior parte delle regioni utilizza il sistema integrato parallelo off grid. (1) Sistemi connessi alla rete, i sistemi fotovoltaici e di accumulo di energia possono essere collegati alla rete e l'energia può essere acquistata dalla rete quando l'energia fotovoltaica o delle batterie è insufficiente. È adatto alle aree con un sistema elettrico stabile e un prezzo dell'elettricità relativamente basso. (2) Il sistema off grid è adatto a zone desertiche, isole e altre aree prive di rete elettrica o dove la rete elettrica è instabile e deve essere utilizzata autonomamente. Il convertitore di accumulo di energia off grid è solitamente dotato di un'interfaccia con generatore diesel per integrare l'energia quando l'alimentazione della batteria è insufficiente durante la notte. (3) La macchina integrata parallela e off grid ha la funzione di commutazione parallela e off grid o integra le modalità parallela e off grid in un'unica macchina, che può completare la commutazione in modalità off grid in caso di interruzione dell'alimentazione. È adatta alle aree con sistemi di alimentazione instabili e frequenti interruzioni di corrente.

 

L'attrezzatura hardware di base del sistema di accumulo di energia per uso domestico comprende batterie e convertitori. In base al grado di integrazione del prodotto, esistono principalmente due modalità: macchina integrata e macchina split. Il mercato attuale è dominato dalla macchina split, ma la macchina integrata è il trend di sviluppo del mercato di fascia alta: (1) macchina split, alcuni prodotti con accoppiamento AC e DC adottano la modalità macchina split, e il sistema di batterie e il sistema di inverter sono forniti rispettivamente dai produttori di pacchi e dai produttori di inverter, quindi raggiungono gli utenti finali attraverso i canali di integratori, rivenditori e installatori. (2) All in one machine, il prodotto è un sistema all in one machine che include batteria e inverter, solitamente un prodotto con accoppiamento in corrente alternata. Il sistema di batterie e l'inverter a monte, in quanto fornitori, adottano solitamente la modalità OEM. Il prodotto finale non presenta il marchio del fornitore, mentre la vendita e il post-vendita del prodotto sono tutti a carico del marchio.

In base alla tensione del pacco batterie, si possono dividere in batterie ad alta tensione e batterie a bassa tensione. L'industria ha mostrato una tendenza a passare alle batterie ad alta tensione. Lo scopo principale è quello di migliorare l'efficienza e semplificare la progettazione del sistema, ma allo stesso tempo richiede una maggiore consistenza delle celle e capacità di gestione del BMS. Le batterie ad alta tensione hanno di solito una tensione del pacco batterie superiore a 48 V, che può essere ottenuta collegando più celle in serie. In termini di efficienza, a parità di capacità delle batterie, la corrente di batteria del sistema di accumulo di energia ad alta tensione è ridotta e l'interferenza sul sistema è minima. In termini di progettazione del sistema, la topologia del circuito dell'inverter ibrido ad alta tensione è più semplice, più piccola, più leggera e più affidabile. Tuttavia, la batteria ad alta tensione è composta da più celle in serie e in parallelo. Più alta è la tensione, maggiore è il numero di batterie in serie e maggiore è il requisito della consistenza delle celle. Allo stesso tempo, deve collaborare con un efficiente sistema di gestione BMS, altrimenti è facile che si verifichino guasti.

Esistono tre tipi di imprese nella catena industriale: 1) Integratori, che producono solo marchi e acquistano tutte le apparecchiature. In genere, le celle e gli inverter vengono acquistati e i prodotti integrati vengono venduti con i propri marchi, con canali di vendita perfetti e un forte potere del marchio, come Tesla, Sonnen, ecc. 2) I produttori di inverter possono vendere gli inverter separatamente o acquistare batterie di celle integrate/macchine all-in-one. Grazie all'accumulo di marchi e canali nel settore degli inverter fotovoltaici, i produttori di inverter possono diffondersi rapidamente. Il cuore del sistema di accumulo di energia è il controllo dell'inverter sulla batteria, ovvero la comunicazione tra l'inverter e la batteria. Il produttore di inverter ha una profonda conoscenza della tecnologia dell'elettronica di potenza e gode di maggiori vantaggi. 3) I produttori di celle possono partecipare in due modi. Una consiste nel fornire celle ai marchi a valle senza partecipare all'integrazione del prodotto e all'esposizione del marchio, come Penghui Energy, Ningde Times, Yiwei Lithium Energy, ecc. I produttori di celle hanno campi di attività diversificati e ricchi scenari applicativi. Da un lato, possono trarre vantaggio dalla rapida crescita del settore dell'accumulo domestico e, dall'altro, possono creare sinergie con altre attività; l'altra modalità è quella di produrre sistemi di batterie e venderli separatamente o acquistare moduli di inverter allo stesso tempo per completare l'integrazione hardware e la progettazione software, come BYD e Paineng Technology. I modelli di business dei partecipanti alla catena industriale mostrano due tendenze: (1) I produttori di inverter e di celle sono integrati verso il basso per condurre un'integrazione di prodotto, che può rafforzare il controllo dei canali di vendita e migliorare la redditività;

(2) Alcuni produttori si concentrano sulla fornitura di apparecchiature e possono aprirsi a un maggior numero di clienti e a scenari applicativi più ampi per vincere in termini di volume.

1.2 Valore: il costo di investimento dell'intero sistema è di quasi 80000 yuan

Prendendo come esempio un impianto fotovoltaico da 4,68kw + 5,8kw/6kw di accumulo di energia Votai nel Regno Unito, l'investimento totale è di circa 10.000 sterline, pari a un prezzo unitario di 17,61/w. Tra questi, il sistema fotovoltaico rappresenta 32%, il modulo è di 3,08 yuan/w e l'inverter fotovoltaico è di 2,56 yuan/w. Il sistema di accumulo di energia rappresenta 35% e il prezzo unitario è di 4,97 yuan/wh. Gli altri materiali e l'installazione costano 3400 sterline, pari a 33%.

1.3 Tendenza: batteria ad alta capacità+inverter ibrido+macchina all-in-one

Dal punto di vista del trend delle batterie, le batterie di accumulo di energia si stanno evolvendo verso una maggiore capacità. Con l'aumento del consumo di energia residenziale, la capacità elettrica di ogni famiglia è gradualmente aumentata e alcuni prodotti realizzano l'espansione del sistema attraverso la modularizzazione. A causa della penetrazione dei veicoli a nuova energia, dell'aumento della potenza degli elettrodomestici e dell'impatto del lavoro a casa e in ufficio, il consumo di energia elettrica di ogni famiglia è aumentato e l'elettrificazione della domanda di accumulo di energia è aumentata. (1) In termini di mercato regionale, il consumo di elettricità per famiglia è aumentato gradualmente. Prendendo come esempio il mercato tedesco, l'elettrificazione media sarà di 8,8 kwh nel 2021, 8,5 kwh nel 2020 e 8 kwh nel 2019. L'aumento dell'elettrificazione nel mercato tedesco è dovuto principalmente allo sviluppo di veicoli a nuova energia e all'aumento del consumo di elettricità da parte delle famiglie. (2) Batteria modulare, conveniente per l'espansione. Poiché la capacità di carica e la potenza di un singolo prodotto sono limitate, il produttore farà in modo che il prodotto possa essere configurato in modo flessibile attraverso una combinazione modulare per soddisfare le esigenze di diversi scenari di capacità. (3) La batteria passa dalla bassa tensione all'alta tensione. Il sistema di batterie ad alta tensione può ridurre la generazione di calore, migliorare l'efficienza del sistema, semplificare la struttura dei circuiti e facilitare l'installazione del sistema. Con il miglioramento della tecnologia di produzione delle celle e della tecnologia di controllo del sistema di gestione delle batterie, il sistema di batterie ad alta tensione è diventato la tendenza del settore.

Dal punto di vista del trend degli inverter, è aumentata la domanda di inverter ibridi adatti ai mercati incrementali e di inverter off grid senza accesso alla rete elettrica. (1) La distribuzione e l'accumulo di energia fotovoltaica di recente introduzione sono sufficienti e la domanda di inverter ibridi è in aumento. Attualmente, il sistema di accumulo di energia per uso domestico è dominato dal mercato incrementale (nuovi utenti fotovoltaici distribuiti che supportano l'accumulo di energia), quindi la domanda di inverter ibridi aumenta. Il mercato azionario dispone di un proprio inverter fotovoltaico connesso alla rete, quindi quando si installa il sistema di accumulo di energia in modo incrementale, si sceglie l'inverter per l'accumulo di energia, mentre il mercato incrementale generalmente combina l'inverter fotovoltaico e il convertitore per l'accumulo di energia in un inverter ibrido. Gli utenti sono più propensi a installare l'accumulo di energia quando viene installato un nuovo impianto fotovoltaico. Il motivo principale è che l'incertezza della politica di misurazione netta del fotovoltaico domestico all'estero diventa più forte, l'incertezza dei ricavi del fotovoltaico domestico aumenta e gli utenti hanno la possibilità di configurare l'accumulo di energia per ottenere un autoconsumo spontaneo, riducendo l'incertezza dei ricavi. (2) La domanda di inverter off grid è trainata da mercati come gli Stati Uniti e il Sudafrica. Gli Stati Uniti sono caratterizzati da frequenti disastri naturali, da un elevato rischio di interruzione dell'alimentazione e da una rete elettrica relativamente fragile e vecchia. Per stabilizzare la rete, alcune aziende elettriche non consentono l'accesso alla rete agli impianti fotovoltaici. Pertanto, devono essere installati fuori dalla rete e utilizzati spontaneamente per sostituire il generatore. Con la rapida crescita del mercato americano, la domanda di convertitori per l'accumulo di energia fuori rete, in linea con il mercato americano, è aumentata in modo significativo. Deloitte integra la progettazione della connessione alla rete e della modalità off grid nella stessa macchina. Grazie alla sua straordinaria capacità di controllo dei costi, i suoi prodotti sono molto apprezzati sul mercato americano.

Dal punto di vista della tendenza dei prodotti terminali, attualmente sono principalmente di tipo split, cioè la batteria e il sistema di inverter vengono utilizzati insieme, per poi evolvere gradualmente verso la macchina all-in-one. In precedenza, i produttori di batterie fornivano solitamente sistemi di batterie e i produttori di inverter fornivano inverter ibridi. Nelle vendite di canale, abbinavano le batterie e gli inverter in base alla loro adattabilità. I prodotti di marche diverse sono complicati per l'installazione e il post-vendita. Per questo motivo, i produttori di pacchi e di inverter hanno iniziato a coinvolgersi reciprocamente. Attualmente, alcuni produttori di inverter (come Sungrow Power, Huawei, Goodwin, ecc.) hanno acquistato celle elettriche per assemblare i propri pacchi e integrare batterie e inverter per la vendita. Da un lato, può espandere il mercato, dall'altro, può aiutare i consumatori a risparmiare l'investimento una tantum per le apparecchiature, semplificare l'installazione, risparmiare sui costi di installazione e facilitare la manutenzione post-vendita. I prodotti di macchine all-in-one di produttori di batterie come Pinen sono in fase di sviluppo. Il prezzo complessivo del terminale all-in-one è elevato, ma il terminale all-in-one è altamente integrato, il che riduce la difficoltà di installazione e fa risparmiare sui costi di installazione. Il costo dell'hardware nel mercato d'oltremare rappresenta solo meno della metà del costo complessivo, mentre il costo della manodopera successiva comprende l'installazione, l'assistenza, la progettazione, la successiva richiesta di connessione alla rete, la richiesta di sovvenzioni e così via, che rappresentano la parte principale. La macchina all-in-one può far risparmiare i costi successivi, quindi è gradualmente riconosciuta nel mercato di fascia alta.

Dal punto di vista dell'andamento del mercato regionale, la differenza della struttura della rete elettrica e del mercato dell'energia determina una leggera differenza tra i prodotti mainstream delle diverse regioni. La modalità di connessione alla rete europea è la modalità principale, gli Stati Uniti hanno molte modalità di connessione alla rete e off grid, mentre l'Australia sta esplorando la modalità della centrale elettrica virtuale.

(1) In Europa esistono molte modalità di connessione alla rete. Il mercato fotovoltaico in Europa ha un alto tasso di penetrazione e la rete elettrica è relativamente stabile. L'utilizzo di sistemi connessi alla rete può soddisfare la domanda. Il sistema di accumulo di energia deve interagire con la rete elettrica, pertanto l'inverter prodotto deve essere certificato per la connessione alla rete per soddisfare i requisiti della rete elettrica locale. Nell'applicazione di connessione alla rete, il cliente può cambiare la modalità. Nella modalità di generazione di energia normale, il fotovoltaico soddisfa il fabbisogno elettrico durante il giorno e carica la batteria. Di notte, passa automaticamente all'uscita DC della batteria e l'inverter viene commutato a 220 V per alimentare il carico domestico; nei giorni di pioggia, quando la produzione di energia fotovoltaica è insufficiente, invia istruzioni alla rete per acquistare energia dalla rete per soddisfare il carico domestico e caricare la batteria allo stesso tempo.

(2) Nel mercato statunitense esistono molti modelli paralleli e offline. La posa delle reti elettriche negli Stati Uniti si è concentrata nel secolo scorso e le strutture della rete elettrica erano relativamente vecchie, il che comportava pericoli nascosti per la capacità di trasporto e di carico della rete elettrica. I problemi legati all'invecchiamento delle apparecchiature e alla tecnologia obsoleta erano evidenti. Secondo le statistiche del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, 70% di linee di trasmissione e di potenza trasformatori hanno più di 25 anni di vita utile e gli interruttori 60% hanno più di 30 anni di vita utile. Secondo le statistiche dell'AIE, gli utenti americani hanno sperimentato una media di 3,2 ore di interruzione durante i grandi eventi e 1,5 ore di interruzione in assenza di grandi eventi, per un totale di quasi 5 ore. Nelle regioni in cui il maltempo è frequente, l'interruzione media annuale di corrente può superare le 10 ore. La macchina parallela off grid all-in-one è in grado di realizzare una commutazione rapida della modalità off grid parallela. Quando la corrente è interrotta, la batteria viene utilizzata come alimentazione. Quando l'energia della batteria è insufficiente, la batteria può essere caricata completamente solo il giorno successivo. Pertanto, la macchina off grid parallela deve essere compatibile con l'interfaccia del motore diesel, del fotovoltaico o dell'energia eolica.

(3) L'Australia sta esplorando il modello della centrale elettrica virtuale. Più famiglie con sistemi di accumulo di energia fotovoltaica possono accettare il protocollo VPP e il dispacciamento della rete elettrica. Le famiglie possono vendere l'elettricità in eccesso; quando c'è una domanda di elettricità, acquistano l'elettricità attraverso questa impostazione e poi si collegano alla rete elettrica. Per gli impianti solari residenziali, i sistemi di accumulo di energia domestici e commerciali, i veicoli elettrici V2G e altre fonti di energia distribuita, AEMO ha sviluppato nuovi standard tecnici e ha lanciato uno schema di centrale elettrica virtuale. L'energia distribuita può soddisfare le esigenze degli utenti e allo stesso tempo partecipare al mercato dell'energia per ottenere benefici.

  1. Spazio di mercato: fotovoltaico distribuito oltre le aspettative+ penetrazione dell'accumulo di energia "doppia" β"， Si stima che nel 2025 saranno aggiunti 58GWh di nuova capacità installata

L'accumulo di energia domestica viene solitamente utilizzato in combinazione con il fotovoltaico domestico e la capacità installata sta registrando una rapida crescita. Nel 2015, la nuova capacità annuale installata di accumulo energetico domestico a livello globale era di soli 200 MW circa. Dal 2017, la capacità installata globale è aumentata in modo significativo. La nuova capacità annuale installata è aumentata in modo significativo. Entro il 2020, la nuova capacità installata globale raggiungerà 1,2GW, con una crescita annuale di 30%. L'Europa e gli Stati Uniti sono i mercati con il maggior potenziale di crescita al mondo. In termini di spedizioni, secondo le statistiche di IHS Markit, le spedizioni globali di nuovi accumulatori di energia per uso domestico nel 2020 saranno pari a 4,44 GWh, con un aumento anno su anno di 44,2%, di cui Europa, Stati Uniti, Giappone e Australia sono in prima linea, rappresentando i 3/4 delle spedizioni globali. Nel mercato europeo, il mercato tedesco si è sviluppato più rapidamente, con un volume di spedizioni superiore a 1,1 GWh, primo al mondo. Anche il volume delle spedizioni americane ha superato 1GWh, posizionandosi al secondo posto. Il volume di spedizioni del Giappone nel 2020 è stato di quasi 800MWh, superando di gran lunga gli altri Paesi e posizionandosi al terzo posto.

2.1 La domanda: la trasformazione energetica è imminente e il fotovoltaico distribuito è molto più del previsto

L'eccessiva dipendenza dall'energia straniera ha provocato una crisi energetica e la guerra russo-ucraina ha intensificato il conflitto. Nella struttura energetica europea, il gas naturale rappresenta una quota elevata, circa 25%. Secondo l'Annuario Statistico Mondiale dell'Energia della BP, l'energia fossile rappresenta un'alta percentuale nella struttura del consumo energetico europeo, con il gas naturale che rappresenta circa 25%. Il gas naturale europeo è fortemente dipendente dall'estero e si basa principalmente sulle importazioni. Delle fonti di gas naturale, 80% provengono da gasdotti e gas naturale liquefatto importati, tra cui 13 miliardi di piedi cubi/giorno di gasdotto importato dalla Russia, che rappresentano 29% della fornitura totale. L'eccessiva dipendenza dall'energia straniera compromette seriamente la sicurezza energetica. Il governo spera di ridurre la dipendenza e mantenere la sicurezza nazionale. L'interruzione della fornitura di gas naturale all'Europa da parte della Russia minaccerà l'approvvigionamento energetico dell'Europa. È urgente sviluppare energia pulita per garantire l'approvvigionamento energetico.

La politica ha accelerato la trasformazione energetica e ha aumentato le aspettative di installazione del fotovoltaico. Per garantire la sicurezza energetica, i Paesi hanno introdotto politiche per accelerare il ritmo della trasformazione energetica. La Germania ha anticipato l'obiettivo di produrre 100% di energia rinnovabile dal 2050 al 2035. Il "Pacchetto Pasqua" mira a raggiungere 80% di produzione di energia rinnovabile, 600TWh di produzione di energia solare e 215GW di installazioni fotovoltaiche entro il 2030. La Commissione europea ha adottato la proposta REPowerEU per aumentare l'obiettivo di energia rinnovabile dell'UE entro il 2030, che potrebbe essere portato a 45%. Sono state adottate diverse misure per sostenere il fotovoltaico distribuito: 1) il piano europeo per i tetti fotovoltaici dovrebbe aumentare di 17 twh l'elettricità nel primo anno dopo l'attuazione (17% in più rispetto a quanto previsto in precedenza), e generare 42 twh di elettricità aggiuntiva entro 25 anni; 2) entro 25 anni, tutti gli edifici pubblici appropriati saranno installati con il fotovoltaico; 3) tutti i nuovi edifici sono tenuti a installare tetti fotovoltaici, e il processo di approvazione è controllato entro tre mesi.

Dal punto di vista del tasso di penetrazione del fotovoltaico domestico, la capacità installata dei principali Paesi esteri con domanda di fotovoltaico parte dalla modalità distribuita. Ad esempio, nella fase iniziale dello sviluppo del fotovoltaico in Giappone, Australia e Stati Uniti, la nuova capacità installata è costituita principalmente da tetti residenziali. Allo stesso tempo, a causa dell'inizio precoce, il tasso di penetrazione del fotovoltaico in Europa e Australia è molto più alto di quello della Cina. La capacità installata del fotovoltaico domestico in Australia, Stati Uniti, Germania e Giappone rappresenta rispettivamente 66,5%, 25,3%, 34,4% e 29,5% della capacità installata totale del fotovoltaico. La percentuale di fotovoltaico distribuito all'estero è più alta. Riteniamo che le ragioni siano due:

(1) Il processo di urbanizzazione in Europa è relativamente elevato. Si utilizzano soprattutto abitazioni indipendenti o semi-indipendenti, adatte allo sviluppo del fotovoltaico domestico. Secondo i dati del 2016, negli Stati Uniti ci sono 135,6 milioni di case, di cui 95 milioni sono ville o villette a schiera, per un totale di circa 66%; secondo il Japanese Housing Land Statistics Survey 2013, il numero di case indipendenti in Giappone ha rappresentato 54,9% nel 2013, rappresentando la quota principale del numero totale di case. Dal punto di vista del numero di edifici residenziali, la proporzione di cinque piani o meno è di 84,9%. A Tokyo, la percentuale di case indipendenti nel 2013 è ancora pari a 40,7%; anche in Europa la percentuale media di case indipendenti e semi-indipendenti è pari a 57,4%, e in Gran Bretagna la percentuale di case indipendenti e semi-indipendenti supera addirittura le 80%. In Cina, invece, le tipologie abitative sono molto diverse: i grattacieli occupano una posizione dominante, mentre le abitazioni indipendenti e semi-indipendenti sono concentrate soprattutto nelle aree rurali e nelle periferie urbane.

(2) La politica sostiene l'uso spontaneo del fotovoltaico domestico. La generazione fotovoltaica europea adotta una politica di misurazione netta. I consumatori con impianti di generazione di energia rinnovabile possono detrarre parte della bolletta elettrica in base all'elettricità fornita alla rete e calcolare solo il consumo netto. Questa politica migliora notevolmente l'economia del fotovoltaico distribuito che utilizza spontaneamente l'elettricità in eccesso online. I Paesi in cui i sussidi per il fotovoltaico distribuito sono elevati, i tassi di interesse sui prestiti bancari relativamente bassi, i costi di finanziamento degli impianti fotovoltaici contenuti e l'assenza di arretrati nei sussidi stimolano la disponibilità all'installazione.

2.2 La domanda: il prezzo dell'elettricità e le sovvenzioni promuovono la penetrazione dell'accumulo energetico

Attualmente, la permeabilità dei giacimenti domestici è bassa e c'è un enorme margine di miglioramento. 1) America: Secondo le statistiche del Berkeley Laboratory, attualmente solo 6% di accumulatori di energia domestici e fotovoltaici sono utilizzati insieme nel mercato americano. La percentuale più alta di impianti di accumulo ottico è di quasi 80% nelle Hawaii, seguita da 8% in California e solo da circa 4% in altre regioni. 2) Germania: Secondo le statistiche dell'ISEA RWTH Aachen, entro il 2021 la Germania avrà installato 430000 famiglie di accumulatori di energia domestici. In base al calcolo di 40 milioni di tetti in Germania, il tasso di penetrazione dell'accumulo di energia su tutti i tetti è attualmente solo di 1,1%. Dal punto di vista della nuova capacità installata, nel 2021 la Germania aggiungerà 145.000 nuclei familiari di accumulo di energia, di cui 93% saranno nuovi impianti fotovoltaici per la distribuzione e l'accumulo di energia, 7% saranno trasformazioni di stock fotovoltaici e 215.000 nuovi nuclei familiari fotovoltaici, la percentuale di accumulo di energia e di nuove costruzioni fotovoltaiche ha raggiunto 63%. Con l'aumento della domanda di sicurezza energetica e di stabilità dell'energia, l'implementazione di sussidi politici, l'aumento dei prezzi dell'elettricità residenziale e la diminuzione dei costi dei sistemi di accumulo di energia, la tendenza a installare sistemi di accumulo di energia diventerà più forte e c'è spazio per un miglioramento significativo del tasso di penetrazione dei sistemi di accumulo di energia.

A breve termine: L'aumento del prezzo dell'elettricità ha un impatto sul miglioramento dell'economia dell'accumulo di energia ed è diventato un catalizzatore per la crescita del mercato, ma l'impatto è limitato e non è un fattore decisivo. Supponiamo che il consumo annuale di elettricità per uso domestico sia di 4000 kwh, che il consumo serale di elettricità sia di 60%, che venga installato un sistema di accumulo di energia da 5kw fotovoltaico+10kwh, che le ore annuali di produzione di energia fotovoltaica siano 1000, che il costo di investimento del fotovoltaico sia di 1,3 euro/w (equivalente a 9,1 yuan/w), che il costo di investimento dell'accumulo di energia sia di 0,8 euro/wh (equivalente a 5,6 yuan/wh) e che il prezzo dell'elettricità residenziale sia di 0,3464 euro/kw. L'investimento iniziale è di 14500 euro (pari a 101500 yuan), di cui 6500 euro (pari a 45500 yuan) per l'impianto fotovoltaico e 8000 euro (pari a 56000 yuan) per il sistema di accumulo di energia. Secondo le statistiche dell'Ufficio federale di statistica, il reddito medio annuo delle famiglie tedesche è di 56000 euro e il costo dell'installazione del sistema di accumulo ottico rappresenta 25% del reddito annuo della famiglia. Rispetto all'intero ciclo di vita (20 anni) dell'acquisto della rete elettrica, l'installazione dell'accumulo ottico consente di risparmiare rispettivamente 16601 euro e 9338 euro. Il ROI dell'installazione del sistema di accumulo ottico è di 8,25% e il periodo di ammortamento è di 11 anni. Il prezzo dell'elettricità aumenta di 50% e il periodo di ammortamento dell'investimento si riduce a 8 anni.

Medio termine: la sostituzione delle nuove energie è una tendenza deterministica e un gran numero di nuove energie viene collegato alla rete, causando una pressione sulla rete. Per promuovere l'installazione dell'accumulo di energia, è necessario garantire la certezza e la continuità dei sussidi a medio termine. Dal punto di vista della stabilità della rete elettrica, la pressione sulla rete causata da grandi quantità di connessioni alla rete di nuove energie è dovuta al fatto che il governo guida la produzione/utilizzazione di energia a configurare l'accumulo di energia attraverso sussidi e altre politiche. La logica alla base dei sussidi dei Paesi europei per il fotovoltaico distribuito e l'accumulo di energia è quella di ridurre la pressione di distribuzione della rete elettrica attraverso sistemi distribuiti. Il Regno Unito sarà esentato dall'imposta sul valore aggiunto per i sistemi fotovoltaici domestici a partire dall'aprile 2022, l'Italia aumenterà l'esenzione fiscale per le apparecchiature di accumulo domestico a 110% a partire dal 2020 e Polonia, Svezia e altri Paesi istituiranno sovvenzioni di bilancio per i sistemi di accumulo ottico domestici.

A lungo termine: con lo sviluppo della scala e della tecnologia, il costo del sistema si ridurrà a lungo. Secondo le statistiche di Solar Power Europe, dal 2015 al 2019 il costo dei piccoli impianti fotovoltaici diminuirà di circa 18%, mentre il costo dei sistemi di accumulo di energia per uso domestico diminuirà di quasi 40%. Si stima che entro il 2023 il costo dei sistemi fotovoltaici domestici diminuirà ulteriormente di 10%, mentre il costo dei sistemi di accumulo energetico domestici diminuirà significativamente di 33%. Nel breve termine, a causa della fluttuazione della domanda e dell'offerta, il costo del sistema fluttua leggermente, ma la tendenza a lungo termine della riduzione del costo della tecnologia è determinata. Nel 2021, il LCOE del sistema di accumulo ottico domestico sarà di 10,1 centesimi di euro/kWh, mentre quello del sistema fotovoltaico sarà di 14,7 centesimi di euro/kWh. Nello stesso anno, il prezzo dell'elettricità per uso domestico in Germania raggiungerà i 31,9 centesimi di euro/kWh, mentre il costo dell'elettricità del sistema di accumulo ottico sarà circa 1/3 del prezzo dell'elettricità. Pertanto, l'installazione del sistema di accumulo ottico ha una buona economia e, con l'aumento del prezzo dell'elettricità e la diminuzione dei costi, l'economia migliorerà ulteriormente in futuro.

2.3 Mercato regionale: dominato da Stati Uniti, Europa e Australia.

2.3.1 Stati Uniti: I sussidi guidano la domanda di mercato

La politica è la principale forza trainante per lo sviluppo del mercato statunitense dopo il bilancio. Secondo le statistiche di Wood Mackenzie, nel 2021 negli Stati Uniti saranno installati 409,5MW/902,7MWh di nuova capacità di accumulo energetico domestico. (1) A livello federale, nel marzo 2018 gli Stati Uniti hanno pubblicato le "Nuove regole per il credito d'imposta del sistema di accumulo energetico residenziale". Per i sistemi di accumulo ottico residenziali, se gli utenti installano il sistema di accumulo di energia a batteria un anno dopo l'installazione dell'impianto fotovoltaico e soddisfano la condizione che 100% dell'energia immagazzinata provenga dalla produzione di energia fotovoltaica, anche questa serie di apparecchiature di accumulo di energia può ottenere un credito d'imposta di 26%. (2) A livello statale, la California ha lanciato il piano SGIP per sovvenzionare la generazione di energia domestica. Nel novembre 2021, la Camera dei Rappresentanti ha approvato il Better Construction Act degli Stati Uniti, che estende le sovvenzioni della politica ITC fino al 2033 e concede fino a 30% del credito di incentivazione o 6% del credito di base prima del 2026. Il credito sarà ridotto gradualmente nel 2032 e nel 2033 entro la fine del 2031. Per i progetti di accumulo di energia per uso domestico, lo standard di sovvenzione per i sistemi di accumulo di energia con una scala di 10 kW o meno è di $0,5/Wh. Per i sistemi di accumulo di energia di dimensioni superiori a 10 kW, lo standard di sovvenzione può essere $0,5/Wh, ma non è possibile ottenere contemporaneamente l'esenzione fiscale sugli investimenti (ITC). Se si desidera ottenere contemporaneamente l'ITC, lo standard di sovvenzione dello SGIP sarà ridotto a $0,36/Wh.

2.3.2 Europa: aumento del prezzo dell'elettricità e miglioramento dell'economia

L'Europa è il più grande mercato mondiale di accumulo di energia per uso domestico. Secondo le statistiche del BNEF, nel 2020 l'Europa aggiungerà 1,2GW/1,9GWh di nuova capacità di accumulo di energia, tra cui 639MW/1179MWh di nuova capacità di accumulo di energia per uso domestico, con un aumento annuale di 90%, pari a 52% del nuovo mercato. Entro il 2020, la capacità di accumulo di energia domestica in Europa avrà accumulato 1,6GW, posizionandosi al primo posto nel mondo. Secondo le statistiche di Solar Power Europe, la crescita dell'accumulo energetico elettrochimico domestico in Europa sarà forte nel 2020, con circa 140000 sistemi installati. Tra questi, la Germania, l'Italia, il Regno Unito, l'Austria e la Svizzera hanno aumentato di oltre 90% il mercato domestico europeo, e la Germania da sola ha rappresentato più di due terzi del mercato.

La Germania continua ad occupare il più grande mercato di accumulo di energia per uso domestico in Europa, mentre Italia, Austria e Regno Unito continuano a crescere rapidamente. Nei prossimi anni, la Germania continuerà a mantenere la sua posizione di leader nel mercato europeo dell'accumulo di energia per uso domestico. Secondo l'indagine EUPD, 58% degli utenti tedeschi di impianti fotovoltaici domestici prenderanno in considerazione l'aggiunta di dispositivi di accumulo di energia dopo la scadenza del contratto FIT (Feed in Tariff). L'Italia seguirà da vicino e manterrà la sua posizione di secondo mercato. Con il forte sostegno del governo, l'Austria supererà il Regno Unito e diventerà il terzo mercato: L'Austria ha esteso i sussidi per il fotovoltaico domestico e l'accumulo di energia dal 2020 al 2023, con un budget totale di 24 milioni di euro, di cui 12 milioni di euro dedicati all'accumulo di energia domestico. Inoltre, con il sostegno delle politiche nazionali, i parlamenti di Svizzera, Spagna, Irlanda, Repubblica Ceca e Svezia sono diventati nuovi punti di crescita in Europa.

L'aumento dei prezzi dell'elettricità ha migliorato l'economia dell'accumulo di energia per uso domestico e la domanda è cresciuta rapidamente. Il conflitto tra Russia e Ucraina ha ulteriormente esacerbato l'aumento dei prezzi delle materie prime, aumentando notevolmente i costi di produzione di energia elettrica delle centrali a gas e a carbone, che rappresentano circa 40% della produzione tedesca di energia elettrica, con conseguente aumento dei prezzi dell'elettricità all'ingrosso. Negli ultimi 12 mesi, i prezzi contrattuali dell'elettricità per i residenti tedeschi sono aumentati di 48%. L'aumento del costo dell'elettricità stimolerà la domanda di accumulo di energia per uso domestico.

2.3.3 Australia: La centrale elettrica virtuale espande i profitti per migliorare l'economia

L'Australia ha un buon terreno per lo sviluppo dell'accumulo di energia per uso domestico, e c'è ancora un enorme spazio di crescita per il futuro. L'Australia è un Paese scarsamente popolato e l'energia dipende principalmente dalla trasmissione a lunga distanza. Pertanto, l'energia distribuita si è sviluppata notevolmente. Le microgrid, l'accumulo di energia e altre tecnologie possono migliorare l'affidabilità del consumo di energia, ridurre la fluttuazione del carico della rete elettrica e accelerare la promozione del sistema di batterie domestiche in Australia. È sempre più importante per la promozione sostenibile dell'energia solare e la decarbonizzazione della rete elettrica, oltre a contribuire a migliorare l'accessibilità e l'affidabilità dell'energia a lungo termine. Secondo le statistiche di BNEF, nel 2020 l'Australia aggiungerà 48MW/134MWh di capacità di accumulo energetico domestico. L'Australia presenta buone condizioni per lo sviluppo dell'accumulo di energia per uso domestico, ma attualmente rappresenta solo 5% del mercato globale e ha un enorme spazio di sviluppo in futuro.

Riteniamo che le ragioni dello sviluppo dell'accumulo di energia fotovoltaica domestica in Australia siano le seguenti: 1) Il livello di risorse luminose è il primo al mondo e l'intensità luminosa in più di 80% delle regioni supera i 2000 kW/m2/h. Il costo della generazione di energia fotovoltaica in Australia, a parità di costo del sistema, è solo la metà del costo della generazione di energia in Germania. 2) Sostegno politico: Il governo australiano, attraverso lo Small scale Renewable Energy Scheme (SRES), rilascia Small scale Technology Certificates (STC) agli utenti che installano il fotovoltaico domestico; inoltre, gli utenti ad alto consumo energetico sono tenuti ad acquistare una certa percentuale di STC per adempiere agli obblighi previsti dalla RET;

3) Il tasso di proprietà delle abitazioni e il tasso di abitazioni monofamiliari sono elevati. Il presupposto dell'installazione dell'impianto fotovoltaico domestico è quello di avere un tetto indipendente, quindi gli appartamenti che vivono in modo centralizzato generalmente non hanno le condizioni per installare il sistema di accumulo fotovoltaico domestico. Secondo i dati dei censimenti degli istituti statistici di varie regioni, la percentuale di famiglie totali che vivono in case indipendenti/semi-indipendenti in UE/USA/Giappone/Australia supera il 50%. La struttura abitativa dominata da case indipendenti è la premessa per lo sviluppo su larga scala dei sistemi di accumulo di luce per uso domestico in queste regioni. 4) I prezzi dell'elettricità in Australia sono in aumento. Dal punto di vista del prezzo dell'elettricità all'ingrosso, quando la produzione di energia solare entra nel mercato dell'energia in una vasta area, il prezzo dell'elettricità durante il periodo di produzione di energia fotovoltaica diurna diminuisce e il prezzo dell'elettricità raggiunge il picco durante la notte. Pertanto, l'assistenza dell'accumulo di energia è urgentemente necessaria per realizzare lo spostamento temporale dell'elettricità.

L'Australia sta gradualmente istituendo un meccanismo di centrali elettriche virtuali per migliorare la redditività dell'accumulo di energia. Nel 2018, il governo del partito liberale dell'Australia meridionale ha stanziato 180 milioni di dollari australiani per l'installazione di piccole centrali elettrochimiche di stoccaggio dell'energia e di grandi centrali elettrochimiche di stoccaggio dell'energia, comprese le centrali elettriche virtuali. Nel 2019, l'Agenzia australiana per le energie rinnovabili (ARENA) si è impegnata a condurre un test di integrazione di una centrale elettrica virtuale (VPP) da $2,46 milioni di euro per l'Operatore del mercato energetico australiano (AEMO), con l'obiettivo di dimostrare la capacità della VPP di fornire servizi di controllo dell'energia e della frequenza. Lo stoccaggio di energia domestica partecipa al mercato dei servizi ausiliari attraverso gli aggregatori. Secondo il rapporto pubblicato dall'Australian Energy Market Operator (AEMO), gli utenti possono ottenere quasi $3000 dalle centrali elettriche virtuali, con un periodo di ammortamento di 6,8 anni.

2.4 Previsioni spaziali: Si stima che nel 2025 saranno aggiunti 58,26 GWh di nuova capacità installata di accumulo energetico domestico a livello globale.

In base al numero di famiglie, si calcola la capacità installata del fotovoltaico distribuito. Considerando il tasso di penetrazione dell'accumulo di energia domestico, si ottiene il numero di accumulatori di energia domestici installati. Assumendo che la capacità media installata di ogni famiglia può ottenere la capacità installata di stoccaggio energetico domestico a livello globale e in ogni mercato. Si stima che, ipotizzando che il tasso di penetrazione dell'accumulo di energia del mercato fotovoltaico di nuova installazione nel 2025 sarà di 15%, il tasso di penetrazione dell'accumulo di energia del mercato azionario sarà di 2%, la capacità globale di accumulo di energia domestica raggiungerà 25,45GW/58,26GWh, e il tasso di crescita combinato dell'energia installata dal 2021-2025 sarà di 58%.

3.Barriere industriali: barriere formate da prodotti e canali

Barriera 1: Canale

Da un lato, il mercato dell'accumulo di energia per uso domestico si concentra principalmente negli Stati Uniti, in Europa e in altri Paesi e regioni con un'elevata popolarità del fotovoltaico domestico e un alto costo dell'elettricità per uso domestico. Se i prodotti cinesi vogliono entrare in questi mercati, di solito devono organizzare canali di distribuzione all'estero. D'altra parte, i prodotti per l'accumulo di energia per uso domestico sono solitamente utilizzati in combinazione con i sistemi fotovoltaici e possiedono alcune caratteristiche degli elettrodomestici, che possono raggiungere rapidamente i clienti a valle attraverso una ragionevole strutturazione dei canali. Nel mercato americano esistono due canali principali: uno è quello di concentrarsi sul mercato azionario attraverso i canali di distribuzione. I prodotti vengono venduti agli installatori di impianti fotovoltaici attraverso i distributori e poi venduti alle famiglie che hanno installato impianti fotovoltaici domestici. L'altro canale consiste nel concentrarsi sui nuovi mercati attraverso i costruttori. I costruttori acquisteranno i prodotti in modo uniforme quando costruiranno nuove case.

Barriera 2: Forza del prodotto

Esistono vari tipi di prodotti per l'accumulo di energia per uso domestico con un'ampia gamma di elettrificazione. In base alla capacità di carica, al livello di tensione, alla modalità di accoppiamento e così via, i prodotti per l'accumulo di energia per uso domestico possono essere suddivisi in diverse categorie: sistema di batterie di piccole dimensioni, sistema di batterie modulari a bassa tensione, sistema di batterie modulari ad alta tensione, sistema di batterie ad accoppiamento CA, sistema di batterie off grid e sistema di celle solari all-in-one. La capacità di carica dei prodotti varia da 5-500kwh e gli utenti possono scegliere i prodotti più adatti in base alla domanda di energia domestica.

Gli investimenti in R&S e la capacità di assistenza garantiscono i prodotti e i marchi dell'azienda. Il cuore del sistema di accumulo di energia è la sicurezza, la lunga durata e il basso costo. Più alta è la carica del sistema di accumulo di energia, più complesso è il sistema e maggiore è la difficoltà di integrazione. Pertanto, le aziende con elevati investimenti in R&S, forti riserve tecniche e capacità di fornire prodotti efficienti, convenienti, ricchi e affidabili sul mercato avranno maggiori vantaggi competitivi. Inoltre, l'azienda deve fornire un certo periodo di garanzia per i suoi prodotti, di solito 10 anni. La buona qualità del prodotto, il basso tasso di riparazione e l'alta valutazione della sicurezza sono fattori importanti che influenzano la scelta dei consumatori e costituiscono le barriere del marchio del settore.