<일본시장조사보고서>2024년판 장기에너지저장(LDES) 시장의 현황과 장래 전망(일본어판)
(일본어목차)2024年版 長期エネルギー貯蔵（LDES）市場の現状と将来展望
자료코드: C66116900 / A4 186 / 2024. 11. 29
지금 가장 주목받는 ‘차세대 에너지 저장 기술 5선’. 개화가 임박한 시장에 뜨거운 시선이 모인다!
◆조사개요
• 조사목적: 장기에너지저장(LDES)에 관한 일본 및 해외의 관련 기업·기관·대학 등의 연구개발 및 사업화 동향을 조사·분석하고, 나아가 주변 정보를 추가함으로써 장기에너지저장(LDES) 시장의 현황과 장래 전망을 파악하는 것을 목적으로 한다.
• 조사대상: 본 리포트에서는 아래의 에너지 저장 기술을 「장기에너지저장(LDES)」 시장으로 한다.
·레독스흐름전지
·나트륨유황전지
·수소 에너지 저장
·압축식 에너지 저장
·중력 에너지 저장
• 조사방법: 당사 전문 연구원의 대면취재를 베이스로 문헌조사 병용.
• 조사·분석기간: 2024년 8월~11월
• 기타: 본 리포트에 게재한 수치 등의 데이터는 상기 기간의 조사결과에 일정한 추정을 더해 작성했다. 조사 시에는 전년판 리포트에 게재한 데이터에 관해서도 재검증을 실시해 필요에 따라서는 수정을 했다(따라서 시장규모 등이 전년판과 일치하지 않는 경우도 있다).
◆자료 포인트
「2023년부터 2030년까지의 장기에너지저장 기술의 보급 시나리오를 예측」
• 신재생에너지 도입 확대에 따라 장시간 저장수요 확대, 2030년 440GW 규모로
• 4~6시간 방전용의 도입이 시장의 주류, 장래에는 10시간 이상의 수요 확대를 예상
• 스토리지 믹스의 중요성이 고조: 특정 기술에 의존하지 않고 다양한 활용이 필수
• 여러 에너지 저장 기술을 병설한 하이브리드형도 증가 추세
• 중국에서 중력 축전 시장이 급성장, 남아공·인도가 새로운 주목 지역으로
• 일·중·미·호주에서는 압축공기 저장이, 유럽에서는 액화공기 저장 프로젝트가 진행 중
• 흐름전지는 비귀금속과 우라늄, 비올로겐 등 다양한 전해액 개발이 계속
• 수소저장: 알칼리형과 PEM형이 주류인 가운데 곧 AEM형과 SOEC형의 상용화도
• EV의 '캐즘(수요 정체)'에 의해 LiB 가격 하락이 가속화, LDES용으로 확대 가능성도 있어
리서치 내용
조사결과 포인트
제1장 LDES 시장의 현황과 장래 전망
1-1. 장기에너지저장(LDES) 시장 개요
1-2. 장기에너지저장(LDES) 시장 장래 전망
수소 저장이 세계시장 선도 2030년 440GW 규모로
도표. 세계 장기에너지저장(LDES)의 시장규모 추이와 예측
(출력 기준, 2023~2030년 예측)
4~6시간 방전용 도입이 시장의 주류, 장래에는 10시간 이상의 수요 확대를 예측
일본의 배터리산업 기술혁신과 정책지원이 관건
제2장 LDES 시장을 둘러싼 환경
2-1. 일본
(1) 정책·지원정책 동향
LDES에 대한 재정지원 확대
그림. 일본의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 일본의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 일본의 전원 구성 비율(2022년도 실적, 2030년도 목표)
표. 계통용 축전지 등 전력저장시스템 도입 지원 내용
(2) 수요 동향
수소·압축식 에너지 저장 기술의 실증이 진행 중
2-2. 중국
(1) 정책·지원정책 동향
에너지 저장 세계 1위를 목표로 핵심기술 및 장비 자율화 추진
그림. 중국의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 중국의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
표. ESS 도입 목표 및 실시 내용
(2) 수요 동향
수소를 비롯한 다양한 저장기술 도입이 폭발적으로 증가 중
2-3. 미국
(1) 정책·지원정책 동향
IRA를 통해 에너지산업 지원 강화
그림. 미국의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 미국의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
표. 주요 주의 해상풍력 설치 목표
표. 미국 주요 주의 RPS 의무 목표 일람
표. IRA 이후에 발표된 태양광발전 건설계획
표. IRA 이후에 발표된 풍력발전 건설계획(육상풍력, 해상풍력)
(2) 수요 동향
4시간 이상 충방전 가능한 저장 기술에 관심이 집중
2-4. 유럽
(1) 정책·지원정책 동향
2030년까지 신에너지 1TW 확보, 에너지 자립성 향상
그림. 유럽의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 유럽의 태양광발전 설치국 비율 구성(신규·누적, 2023년)
그림. 유럽의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
①독일
갈탄 최대 이용국에서 유럽 최대 신재생 도입국으로 전환
그림. 독일의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 독일의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
표. 독일 주별 육상풍력 발전설비의 면적 기여 목표치
표. 독일의 발전량 추이(2021~2023년)
②프랑스
신재생에너지와 원자력을 중심으로 전력공급을 계획화
그림. 프랑스의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 프랑스의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
③영국
풍력발전을 중심으로 신재생에너지 확대
그림. 영국의 태양광발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
그림. 영국의 풍력발전 설치용량 추이(신규·누적, 2021~2023년)
(2) 수요 동향
기존의 대체 전원으로서 재생에너지 도입이 확대, 장기저장 실증도 비약적으로 진전
제3장 LDES 기술별 시장동향
3-1. 수소에너지 저장 시장
1. 기술개요·특성
1-1. P2G의 개요
재생에너지를 수소로 변환하여 저장하는 기술
표. 수소의 주요 용도
1-2. 수소의 제조방법 및 기술분류
1) 수소의 제조방법
가스로 수소를 만드는 '개질법', 물로 수소를 만드는 '전해법'
표. 수소 제조방법 및 주요 관련 기업
2) 전해법의 기술 분류(종류·방법)
알칼리형과 PEM형은 실용화, AEM형과 SOEC형은 개발이 진행 중
①알칼리형 수전해
②PEM형 수전해
③AEM형 수전해
④SOEC형 수전해
2. 시장동향
2030년 420GW 규모로 중국·유럽 최대 도입국으로 시장 견인
도표. 주요 국가별 수전해장치 도입용량 추이(2023~2030년 예측)
도표. 수전해장치 방식 도입용량 추이(2023~2030년 예측)
그림. 수전해장치 도입용량의 국가별 점유율(2023년 예상, 2030년 예측)
1) 중국
신재생에너지 도입량이 높은 지역을 중심으로 대규모 프로젝트를 전개 중
2) 북미
미국에서 다수의 프로젝트가 진행 중
3) 유럽
독일, 덴마크, 프랑스가 주요 시장
4) 기타
3. 주요 기업 동향
3-2. 중력에너지 저장 시장
1. 기술개요·특성
피스톤을 상하로 움직여 에너지를 저장하고 방출하는 축전 기술
그림. 중력축전시스템의 충방전 이미지
2. 시장동향
중국서 본격 도입 2024년 글로벌 시장 690MW 전망
도표. 주요 국가별 중력에너지 저장 시장규모 추이
(2023~2030년 예측, 출력 기준)
그림. 중력에너지 저장 국가별 점유율(2024년 전망, 2030년 예측, 출력 기준)
1) 중국
GESS 개발 러시 건설 발표 잇따라
2) 북미
폐광이 많이 존재하는 미국과 캐나다에서 도입 계획
3) 유럽
이탈리아 폐광에 하이브리드 GESS 도입
4) 기타
남아공-인도 부상
3. 주요 기업 동향
스위스에 이어 영·독·미 기업에서 GESS 상용화 시동
3-3. 압축식 에너지 저장 시장
1. 기술개요·특성
1-1. 압축공기에너지저장(CAES)
긴 수명, 대용량, 고내구성이 특징
그림. CAES 구성 모식도
①비단열 CAES
②단열 CAES
③등온 CAES
1-2. 액화공기에너지저장(LAES)
고에너지밀도가 특징
그림. LAES 메커니즘 이미지
2. 시장동향
북미 중심으로 건설이 가속화, 2030년에는 6GW 이상까지 확대될 것으로 예측
도표. 압축식 에너지 저장 시장규모 추이(2023~2030년 예측, 출력 기준)
그림. 압축식 에너지 저장; CAES, LAES 비율 추이
(2024년 전망, 2030년 예측, 출력 기준)
1) 일본
CAES는 실증시험을 마치고 기술 개선 스테이지로
2) 중국
CAES 개발 활발, 앞으로도 대규모 프로젝트 잇따를 전망
3) 북미
미국 캘리포니아에서 900MW급 CAES 프로젝트 진행 중
4) 유럽
스페인과 영국에서 LAES 프로젝트가 진행 중
5) 기타
호주와 키프로스공화국에서 CAES가, 칠레에서 LAES가 도입
3. 주요 기업 동향
3-4. 레독스흐름전지 시장
1. 기술개요·특성
1-1. 바나듐레독스흐름전지
고안전성과 대용량이 장점, 과제는 초기비용과 에너지밀도
그림. VRF 전지의 구조와 동작 원리, 셀스택 구성 이미지
1-2. 철 기반 레독스흐름전지
프로톤 펌프로 전해액 밸런스 유지 난제 해소
그림. 철흐름전지의 동작원리 및 구조
2. 시장동향
중국 시장 급성장 미국·유럽서도 진전 두드러진다
도표. 주요 국가별 레독스흐름전지 시장규모 추이
(2023~2030년 예측, 출력 기준)
그림. 레독스흐름전지의 국가별 점유율(2024년 전망, 2030년 예측, 출력 기준)
1) 일본
국내기업 독점시장 완만한 성장 지속 전망
2) 중국
100MWh급 프로젝트 급증
3) 북미
미국이 주요 도입국, VRF 전지, 철프름전지 모두 도입 진행
4) 유럽
이탈리아, 영국, 스페인을 중심으로 도입 증가
5) 기타
3. 연구개발동향
비귀금속과 우라늄, 비올로겐 전해액 등 다양한 전해액 개발이 진전
4. 주요 기업 동향
신규 플레이어의 진출이 계속
3-5. 나트륨유황전지 시장
1. 기술개요·특성
일본의 선행기술; 고온에서 동작하기 때문에 외부 기온의 영향을 받지 않음
그림. NAS 전지의 셀 내부 구조 및 동작 원리 이미지
2. 시장동향
2030년에는 2024년 대비 약 10배 성장 전망
도표. 주요 국가별 나트륨유황전지 시장규모 추이(2023~2030년 예측, 출력 기준)
그림. 나트륨유황전지 국가별 점유율(2024년 전망, 2030년 예측, 출력 기준)
3. 연구개발동향
실온에서 작동하는 전고체전지와 칼륨나트륨유황전지 등의 연구가 진행 중
제4장 LDES 관련 기업의 동향과 전략
카나데비아; 구 히타치조선(수소에너지 저장)
PEM형 수소발생장치 2030년까지 100MW 규모 도입 목표
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
전해 기술과 필터 프레스 기술을 융합하여 전해조의 대형화 실현
그림. PEM형 수소발생장치 ‘HydroSpring®’ 구조 이미지
표. PEM형 수소발생장치 'HydroSpring®' 주요 사양
3. 생산체제
2024년 전년대비 2배 생산능력 증강
표. 생산거점 및 생산능력
4. 출하동향
일본, 유럽, 동남아 시장을 주요 무대로 점유율 확보에 주력
5. 기술동향
모듈 연결식 장치 개발을 추진, 비용 절감 및 시스템 효율 향상을 도모
아사히카세이(수소에너지 저장)
알칼리형 수전해 시스템, 2025년 사업화를 목표로 실증을 추진 중
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
독자적인 전해조 부재, 운전·제어 기술을 통한 99.97% 이상의 생성 수소 순도 특징
그림. 알칼리 수전해 시스템 'Aqualyzer™' 이미지
표. 알칼리 수전해 시스템 'Aqualyzer™ 주요 사양
3. 생산체제
2020년대 후반에 수 GW 규모로의 증강을 검토 중
표. 생산거점 및 생산능력
4. 출하동향
일본 및 아시아 실적을 바탕으로 유럽·북미 시장 확대를 노린다
5. 기술동향
수전해 시스템 설비의 비용 절감과 부재의 기술 개발에 힘쓰다
도시바에너지시스템즈(수소에너지 저장)
SOEC과 PEM의 양축으로 수소사회 실현을 위한 연구개발을 추진
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업 기술동향
PEM 전극의 Ir 감축과 SOEC의 고성능, 장수명화를 목표로 개발을 추진 중
①고체산화물 전해셀 SOEC
그림. SOEC 셀 스택의 구조 이미지
②고체 고분자형 전해 셀 PEMEC
그림. ACLS의 제조 프로세스
3. 출하동향
SOEC은 2024년에 500kW 시험을, 2027년에 5MW를 실시할 예정
EnergyVault(중력에너지 저장)
콘크리트 블록을 이용한 중력 축전 사업을 전개
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
저비용, 장수명, 설계의 높은 유연성이 특징
그림. 'G-VAULT' 주요 사양
그림. 'G-VAULT' 구조 이미지
3. 출하동향
유럽과 중국, 신재생에너지 도입 추진 주요 시장
그림. GESS의 출하용량 추이(2022~2024년 전망)
4. 기술동향
한층 더 도입 확대를 목표로 설비 비용의 30% 감축 추진
Gravitricity(중력에너지 저장)
기존 갱도를 이용한 중력축전 사업 전개
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
50년 이상의 장수명, 1초 미만의 고속응답, 80%의 높은 왕복효율이 특징
그림. 'GraviStore' 이미지
3. 출하동향
유럽과 남아프리카의 폐갱을 활용한 대규모 실증계획
도시바미쓰비시전기산업시스템: TMEIC(중력에너지 저장)
고효율 회전기 및 전력변환 기술을 기반으로 중력 축전 비즈니스에 진출
1. 사업개요 및 제품라인업
2025년 실증설비 건설, 2027년 운용 개시를 목표로
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
그림. 중력시스템 설치 이미지
그림. 중력시스템 활용 이미지
고베제강소(압축공기에너지 저장)
암염층이 넓게 존재하는 북미와 중국, 중동 시장이 타깃
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
압축기 겸 팽창기로 컴팩트화, 저비용화 실현
그림. CAES 시스템 충방전 플로우 이미지
3. 출하동향
사내외 실증실험을 착실히 수행 중
4. 기술동향
충방전 유닛 공용화 및 탱크 용적 절감 도전
Hydrostor(압축공기에너지 저장)
폐광을 에너지 저장으로 전환할 수 있는 기술을 전개
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
기대수명은 50년 이상, 방전시간 5년 이상에 적합
그림. CASE 시스템의 구조 이미지
그림. CAES 시스템 설치 이미지
3. 출하동향
미국과 호주에 GW 규모의 CAES 플랜트를 건설 중
그림. CAES 출하량 추이(2024년 전망)
中储国能技術；中国科学院(압축공기에너지 저장)
고에너지 저장효율 강점 CAES로 중국 전력 인프라 지원
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
온도 조절 기술로 저장 효율 15% 향상, 비용 대폭 절감
그림. CAES 시스템 이미지
3.출하동향
2023년 이후부터 GWh 규모 프로젝트 지속
그림. CAES 출하량 추이(2022~2024년 전망)
Highview Power(액화공기에너지 저장)
토지가 적은 도시지역에서의 설치에도 매우 적합, 보급에 유리
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
CAES 대비 컴팩트하게 대량의 공기를 저장 가능
그림. LAES 기술의 프로세스 개념도
그림. LAES 시스템 설치 이미지
3. 출하동향
영국에서 2.5GWh 규모의 LAES 구축 계획, 일본에서는 2025년 상용 개통 예정
그림. LAES 출하량 추이(2022~2024년 전망)
ESS Tech(레독스흐름전지)
세계적으로 도입이 가속화, 저비용화를 위해 투자를 확대
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
2시간 이상의 시스템으로 LCOS 0.2 미국 달러/kWh를 달성
그림. 철흐름전지의 구조
그림. 철흐름전지의 동작원리 및 구조
그림. 철흐름전지 제품 이미지
3. 생산체제
생산능력 2.5배 증가, 2025년 GWh급 생산체제 추진
표. 철흐름 전해의 생산거점 및 생산능력
4. 출하동향
미국·유럽·호주용 출하 호조에 더해 아프리카에서도 수주 획득
그림. 철흐름전지의 출하량 추이(2022~2024년 전망)
스미토모전기공업(레독스흐름전지)
2025년부터 해외시장 본격 개척 시동
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
고출력 제품 2025년 출시 예정
그림. 컨테이너형 VRF 전지의 이미지
표. 컨테이너형 VRF 전지 라인업
3. 생산체제
일본 국내에 150MWh 생산체제 북미에 생산체제 구축 검토 중
표. VRF 전지의 생산거점 및 생산능력
4. 출하동향
누적 170MWh 이상, 미·유럽·호주 중심으로 거래액 증가 추세
그림. VRF 전지의 출하용량 추이(2022~2024년 전망)
5. 기술동향
RF전지의 셀 스택 기술을 수소 캐리어 제조용으로 활용
大連融科; Rongke Power(레독스흐름전지)
중국에서 대형 프로젝트 급증, 다음 도전은 북미시장 공략
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
표준화 제품으로 시공기간과 비용을 대폭 절감
표. VRF 전지 제품의 사양
3. 생산체제
2024년 생산능력 전년대비 3배 이상으로 증강
표. VRF 전지의 생산거점 및 생산능력
4. 출하동향
2024년에도 전년에 이어 GWh급 출하를 전망
그림. VRF 전지의 출하용량 추이(2022~2024년 전망)
LE시스템(레독스흐름전지)
자원의 유효 활용으로 RF 전지의 비용 절감에 기여
1. 사업개요
2. 생산체제
일본은 2025년까지 332MWh 규모 생산체제로
해외는 남아프리카 공화국과 호주 등에 생산 거점을 마련
니혼가이시(나트륨유황전지)
단기·장기 모두 대응하는 세계 유일무이한 화학식 2차전지 메이커
1. 사업개요
표. LDES 사업영역 및 주요 납품처
2. 제품라인업
저열화율·저비용화 '개량형 NAS 전지' 해외 출시
그림. 'NAS 배터리' 이미지
표. 'NAS 배터리 유닛'의 사양
3. 출하동향
유럽·아시아 수요 증가 2024년 YoY 168% 전망
그림. NAS 전지의 출하량 추이(2022~2024년 예상)
그림. NAS 전지의 출하국별 비율 추이(2022~2024년 전망)
5. 향후 전략
해외 시장 확대와 부재 비용 절감을 목표
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