양수 저장 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석, 유형별(폐쇄 루프 시스템, 개방 루프 시스템 및 기타), 애플리케이션별(천연 저수지 및 인공 저수지) 및 지역 예측(2026~2035년)

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펌프식 수력 저장 시장 개요

글로벌 양수 저장 시장은 2026년 약 48억 달러에서 2035년까지 76억 7천만 달러에 도달하고 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 5.4%로 성장할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양과 유럽은 그리드 저장 프로젝트에서 총 55~60%의 점유율을 차지합니다. 북미는 새로운 개발에 약 25~30%를 보유하고 있습니다.

PHS(Pumped Hydro Storage)는 전력을 중력 위치에너지로 저장했다가 방전 과정에서 생산하는 에너지 저장장치의 일종이다. 이것은 가장 오래되고 가장 많이 사용되는 대규모 중 하나입니다.에너지 저장현재까지의 기술. 여기에는 서로 다른 고도에 위치한 두 개의 저수지가 포함되며, 그 중 적어도 하나는 일반적으로 다른 것보다 더 높은 곳에 위치해 있습니다.

주요 결과

• 시장 규모 및 성장: 글로벌 양수 저장 장치 시장 규모는 2026년 48억 달러, 2035년에는 76억 7천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR)은 5.4%일 것으로 예상됩니다.
• 주요 시장 제한:잠재적 부지 중 60%는 환경적 또는 규제적 제약에 직면해 대규모 개발이 제한됩니다(미국 DOE).
• 새로운 트렌드:새로운 프로젝트의 75%는 하이브리드 재생 에너지 저장(IHA)을 위해 양수 수력을 태양열 및 풍력과 통합합니다.
• 지역적 리더십: 유럽은 전 세계 양수 용량의 40% 이상에 기여하며 운영 플랜트 및 기술 채택(IHA)을 선도합니다.
• 경쟁 환경:현재 프로젝트의 80%는 고효율 터빈과 현대화된 인프라(DOE)에 중점을 두고 상위 10개 글로벌 플레이어가 관리하고 있습니다.
• 시장 세분화:폐쇄 루프 시스템은 글로벌 양수 발전 설비(IRENA)의 55%, 개방 루프 35%, 기타 구성은 10%를 차지합니다.
• 최근 개발:신규 공장의 65%는 고급 모니터링과 디지털 최적화를 사용하여 에너지 효율성과 그리드 통합(IHA)을 향상합니다.

코로나19 영향

양수 저장 산업은 코로나19 팬데믹 동안 에너지 저장의 중요성으로 인해 긍정적인 영향을 미쳤습니다.

글로벌 코로나19 팬데믹은 전례가 없고 충격적이었습니다. 시장은 팬데믹 이전 수준에 비해 모든 지역에서 예상보다 낮은 수요를 경험했습니다. CAGR 증가로 반영된 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

전염병은 또한 세계가 에너지 저장 시스템으로 전환함에 따라 에너지 저장 시스템의 필요성을 드러냈습니다.재생 가능 에너지정부와 업계가 재생 가능 에너지 솔루션을 채택하면서 발생했습니다. 그리드를 안정화하고 풍력 및 태양 에너지를 포함한 재생 가능 에너지원을 지원하는 데 중요한 양수 저장 장치는 에너지 저장 및 용량 균형을 위해 점점 더 고려되고 있습니다.

최신 트렌드

시장 성장을 주도하는 그리드 안정성에 대한 수요 증가

위의 분석에서 볼 수 있듯이 그리드 안정성에 대한 필요성은 PHS 업계에서 점점 더 일반적인 추세가 되고 있습니다. 전기 소스로서 태양 에너지와 풍력 에너지의 활용이 증가하고 있으며, 이는 이러한 종류의 전력 소스가 본질적으로 간헐적이기 때문에 이러한 유형의 전력 소스를 사용하는 것이 문제가 된다는 사실입니다. PHS의 배터리 저장 시스템은 재생에너지 발전량이 많은 시기에 생성된 잉여 에너지를 저장하고, 재생에너지 발전이 가장 많은 시기나 저전력 기간에 필요할 때 에너지를 방출할 수 있기 때문에 이러한 문제를 해결하는 데 이상적입니다.

• 국제 수력 발전 협회(IHA)에 따르면, 전 세계적으로 확립된 양수 수력 저장 용량은 현재 160GW를 초과하여 국제적인 주요 대량 전력 저장 발전으로서의 역할을 확고히 했습니다.

• 유럽연합 집행위원회는 인근 지역의 강도 전환 기술을 사용한 새로운 평가에 따르면 양수식 수력 차고 구조가 회원국 전체에 45GW 이상 설치된 유럽의 그리드 규모 전력 차고 용량의 거의 70%를 차지한다고 보고합니다.

• 미국 에너지부(DOE)의 데이터에 따르면 현재 미국 전역에 150개 이상의 양수 수력 저장 센터가 운영되고 있으며 전국 전력망에 20GW가 넘는 혼합 잠재력을 제공하고 있습니다.

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펌프식 수력 저장 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 폐쇄 루프 시스템, 개방 루프 시스템 및 기타로 분류될 수 있습니다.

• 폐쇄 루프 시스템(Closed-loop System) - 폐쇄 루프 양수 수력 저장 시스템은 담수 및 해수 공급원을 포함한 실제 수역과 분리된 수역을 포함합니다. 이 시스템의 작동은 수요가 낮고 발전량이 많은 기간 동안 그리고 순환 공정이 재사용되는 동안 더 높은 주기와 더 낮은 주기의 물 조절 저수지 사이에서 물을 펌핑하는 것에 달려 있습니다.

• 개루프 시스템(Open-loop System) - 개루프 양수 수력 저장 시스템은 일반적으로 강이나 호수 수역과 통합됩니다. 이 물은 사용량이 적은 기간 동안 이러한 수원에서 얻어지며 필요할 때 상부 저수지로 다시 펌핑됩니다.

애플리케이션 별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 천연 저수지와 인공 저수지로 분류될 수 있습니다.

• 천연 저수지 - 이 시스템에서는 에너지가 호수나 강을 거쳐 자연수가 될 수 있는 낮은 저수지에 저장됩니다. 실제로, 물이 하부로 펌핑되는 상부 급수원도 천연 저수지가 될 수 있습니다.

• 인공 저수지 - 따라서 인공 저수지는 PHS 시스템에서 에너지원으로 사용되도록 설계되었으며 자연 저수지와는 다릅니다. 이는 물의 흐름과 에너지 생산을 더욱 효과적으로 제어할 수 있으므로 다른 저수지에 비해 유연하게 배치할 수 있습니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다.

추진 요인

시장 활성화를 위한 재생 에너지 통합에 대한 수요 증가

양수 발전 시장 성장의 요인은 재생 에너지 통합에 대한 수요 증가입니다. 여기에는 재생 에너지 통합에 대한 수요, PHS 시장에서 중요한 역할을 하는 에너지 저장 요구 사항이 포함됩니다. 에너지 전환이 진행되면서 에너지 부문에서는 태양에너지와 풍력에너지에서 파생되는 전력이 가장 중요해졌습니다. 그러나 이러한 전력원은 수요가 높은 특정 기간에 전력을 생산할 수 있는 위치에 있기 때문에 신뢰할 수 없습니다. 이는 야간 또는 기타 낮은 재생 가능 발전 조건에서 생산된 에너지를 저장하고 수요가 많거나 발전량이 적은 기간에 초과 에너지를 분산시키는 PHS 시스템의 도움을 받습니다.

시장 확대를 위한 장기 에너지저장장치 필요

시장 동인 비전통적인 종류의 발전소 인터페이스에는 PHS 자산을 고용하고 운영하는 것이 필요합니다. 장기간 에너지 저장은 전력 시스템 보안과 신뢰성에 있어 중요한 측면이기도 합니다. 풍력 및 태양열과 같은 재생 가능 에너지원을 통한 발전에서 경험되는 변화로 인해 일부 경우에는 기상 조건의 변동으로 인해 예측할 수 없으므로 에너지 저장 주기가 길고 대용량을 갖춘 저장 장치에 에너지를 저장할 필요가 있습니다. PHS는 재생 가능 발전의 최대 부하 또는 부족분을 충족할 수 있는 규모로 몇 시간에서 며칠까지 장기 저장을 제공할 수 있는 몇 안 되는 기술 중 하나입니다.

• 간헐적인 재생 에너지 자산의 빠른 배치와 함께 유럽 위원회는 특히 양수 수력 저장이 침투성이 높은 지역에서 가변 재생 에너지 출력의 최대 25%에 해당하는 변동을 완충하여 그리드 균형을 향상시킬 수 있다고 언급했습니다.

• 미국 DOE는 양수식 수력 저장 시설이 10분 이내에 저장된 에너지를 급전할 수 있다는 점을 강조합니다. 이는 갑작스러운 수요 급증 시 부하 균형을 맞추고 그리드 주파수를 유지하는 데 필수적인 특성입니다.

억제 요인

시장 성장을 잠재적으로 방해할 수 있는 높은 초기 자본 투자

양수발전(PHS) 시장 역시 높은 초기 자본 투자라는 특성으로 인해 제약을 받고 있다. 인프라에는 투자가 포함되기 때문에 PHS 시스템을 구축하려면 여전히 많은 양의 자본이 필요합니다.건설댐, 저수지, 발전소 및 보완적인 송전망과 같은 구조물. 토지 및 환경 영향 연구 비용과 건설 비용은 수십억 달러로 측정될 수 있으며, 이는 많은 프로젝트에 심각한 자금 조달 문제를 야기합니다.

• 미 육군 공병대에 따르면 미국 내 조사 대상지 중 약 15~20%가 새로운 양수 수력 프로젝트에 필요한 엄격한 지질학적 및 환경적 기준을 충족하므로 확장 기회가 제한되는 것으로 나타났습니다.

• 유럽연합 집행위원회는 양수 저장 작업에 대한 허용 및 규제 승인 방법이 개선 일정을 최대 5년까지 연장할 수 있어 신속한 배포에 상당한 장벽이 될 수 있다고 판단했습니다.

시장에 출시된 제품에 대한 정부 정책 및 인센티브

기회

여러 정부에서는 재생 가능 전력 및 에너지 저장 시스템을 지원하기 위해 금전적 인센티브, 세금 공제, 리베이트 및 정책을 마련하고 있습니다. 세계가 탄소 사용을 줄이고 전력망의 탄력성을 향상시키는 방향으로 전환함에 따라 PHS와 같은 대규모 저장 기술에 자금을 조달할 수 있는 보다 명확한 경로가 나타나고 있습니다. 이러한 인센티브는 PHS의 전체 비용 중 일부를 더 넓은 시장으로 이전하고 다른 스토리지에 비해 PHS의 비교 우위를 높여 개발자의 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다.

• 미국 에너지부는 왕국의 기술적으로 복구 가능한 양수 차고 용량이 100GW를 초과한다고 추정하며, 이는 그리드 규모의 차고 역량을 비슷하게 증가시킬 수 있는 중요한 가능성을 시사합니다.

• 터빈 기술과 조작 시스템의 발전으로 인해 유럽 위원회는 기존 양수 수력 시설의 운영 효율성을 최대 15%까지 향상시켜 전반적인 성능 최적화와 더 큰 에너지 출력을 위한 기회를 열 수 있도록 지정하게 되었습니다.

환경 및 사회적 영향은 소비자에게 잠재적인 문제가 될 수 있습니다.

도전

PHS 시스템의 개발은 건설에 환경적, 사회적 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 대규모 저수지는 지역 생태계에 손실을 입히고 서식지 손실을 초래하며 때로는 사람들의 재정착을 수반합니다. 이러한 영향으로 인해 지역 사회, 환경 단체 및 규제 기관의 지원이 중단되어 프로젝트가 좌절되거나 완전히 사라질 수 있습니다.

• 미국 환경 보호국(EPA)은 양수 작업에 대한 환경 영향 시험에서 제안된 웹 사이트의 30% 이상에서 생태학적 혼란을 표시하여 승인 및 개선 방식을 복잡하게 만드는 것을 관찰했습니다.

• 유럽연합 집행위원회의 지원을 받은 조사에 따르면 양수 차고 프로젝트의 약 40%는 복잡한 허용 기술과 상당한 이해관계자 협의로 인해 적시에 전체 프로젝트를 방해하는 경우가 많아 엄청난 지연을 겪는 경우가 많습니다. 

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펌핑 수력 저장 시장 지역 통찰력

• 북아메리카

펌프 저장 기술도 비교적 성숙되었으며 주로 북미, 특히 미국과 캐나다에서 사용되었습니다. 미국은 이 지역에서 1위를 차지하고 있으며 기존 PHS 시설 중 다수가 전력망 안정 장치 역할을 하고 재생 에너지 통합을 강화하고 있습니다. 이 지역의 성장은 재생 가능한 전력 인프라에 대한 강력한 투자, 발전하는 규제 프레임워크, 효율적인 전력 저장을 촉진하는 우수한 그리드 제어 기술의 통합을 통해 추진됩니다.

• 유럽

유럽은 향후 재생 에너지 점유율 목표가 높아지고 재생 가능한 전력원을 지원할 수 있는 에너지 저장 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 양수 저장에 집중하는 또 다른 중요한 시장입니다. 성숙한 전력 시장은 공격적인 지속 가능성 목표와 노후 인프라 현대화에 대한 광범위한 투자와 결합되어 이러한 지속적인 성장의 주요 구성원입니다.

• 아시아

아시아 태평양은 이 역동적인 산업에서 리더십을 추진하는 요인의 수렴으로 인해 양수 저장 시장 점유율에서 가장 지배적인 지역으로 부상했습니다.  아시아 태평양은 세계 양수 수력 저장 시장에서 가장 지배적인 지역입니다. 이 지역의 리더십은 주로 재생 에너지 시스템의 확장과 전력망 안정화를 촉진하기 위한 대규모 투자와 에너지 저장의 필요성을 통해 실현됩니다. 급속한 산업화, 재생 가능 전력 계획의 증가, 탄소 배출량 감소를 목표로 하는 정부 프로젝트는 이 분야의 강력한 성장을 뒷받침하는 핵심 요소입니다.

주요 산업 플레이어

혁신과 시장 확장을 통해 양수 저장 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

주요 기업들은 전략적 혁신과 시장 성장을 통해 양수 저장 장치 시장을 형성하고 있습니다. PHS 시스템의 경쟁 공급업체로는 GE(General Electric)와 Voith Hydro가 있으며, 이들은 저렴한 비용으로 PHS 시스템 효율성을 향상시키기 위한 연구 노력에 참여하고 있습니다.

• 남아프리카 에너지부는 아프리카 최대 규모 중 하나인 Eskom의 Ingula 양수 저장 계획이 약 960MW의 설정 용량을 자랑하며 해당 지역 내 그리드 신뢰성을 향상시키는 데 중추적인 역할을 한다고 지적합니다.

• 독일 연방 네트워크 기관의 데이터에 따르면 Schluchseewerk는 누적 용량이 1.5GW에 달하는 양수 차고 시설 포트폴리오를 운영하고 있는데, 이는 독일 전력 시스템의 균형을 맞추고 안정화하는 데 필수적입니다.

조치에는 운영 발전소의 용량 비율 증가, 운영 비용 절감, 향후 전력망 요구 사항 충족을 위한 추가 솔루션 배포 등이 포함됩니다. 이러한 기술 발전을 통해 이들 회사는 제품 부문에서 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

최고의 양수 수력 저장 회사 목록

• Eskom (South Africa)
• Schluchseewerk (Germany)
• Toshiba (Japan)
• Northland Power (Canada)
• SinoHydro (China)

주요 산업 발전

2024년 4월: 스코틀랜드에 있는 Cruachan 양수발전소는 ANDRITZ가 소유하고 있으며 최근 이에 대한 개선 계획을 발표했습니다. 이 회사는 펌프 터빈과 모터 발전기, 그리고 회사의 기본 주 흡입 밸브를 포함하는 두 개의 새로운 발전 장치를 제조할 것입니다. 이번 현대화 계획의 목표는 발전 용량을 현재 전력 출력보다 40MW 더 높은 480MW로 높이는 것입니다.

보고서 범위

이 연구는 포괄적인 SWOT 분석을 포함하고 시장 내 향후 개발에 대한 통찰력을 제공합니다. 시장 성장에 기여하는 다양한 요소를 조사하고, 향후 시장 궤도에 영향을 미칠 수 있는 광범위한 시장 범주와 잠재적 응용 프로그램을 탐색합니다. 분석에서는 현재 추세와 역사적 전환점을 모두 고려하여 시장 구성 요소에 대한 전체적인 이해를 제공하고 잠재적인 성장 영역을 식별합니다.

연구 보고서는 철저한 분석을 제공하기 위해 질적 및 양적 연구 방법을 모두 활용하여 시장 세분화를 탐구합니다. 또한 재무적, 전략적 관점이 시장에 미치는 영향을 평가합니다. 또한 이 보고서는 시장 성장에 영향을 미치는 지배적인 공급 및 수요 세력을 고려하여 국가 및 지역 평가를 제공합니다. 주요 경쟁사의 시장 점유율을 포함하여 경쟁 환경이 세심하게 자세하게 설명되어 있습니다. 이 보고서에는 예상 기간에 맞춰 맞춤화된 새로운 연구 방법론과 플레이어 전략이 포함되어 있습니다. 전반적으로 이는 공식적이고 쉽게 이해할 수 있는 방식으로 시장 역학에 대한 가치 있고 포괄적인 통찰력을 제공합니다.