تقرير سوق أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية 2025: تحليل معمق لاتجاهات التكنولوجيا ونمو السوق والفرص الاستراتيجية. استكشف الدوافع الرئيسية، والرؤى الإقليمية، والديناميكيات التنافسية التي تشكل الصناعة.

الملخص التنفيذي ونظرة عامة على السوق
الاتجاهات التكنولوجية الرئيسية في أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية
المشهد التنافسي واللاعبون الرئيسيون
توقعات نمو السوق (2025-2030): معدل النمو السنوي المركب، الإيرادات، وتحليل الحجم
التحليل الإقليمي: حصة السوق والنقاط الساخنة الناشئة
آفاق المستقبل: الابتكارات وفرص الاستثمار
التحديات والمخاطر والفرص الاستراتيجية
المصادر والمراجع

الملخص التنفيذي ونظرة عامة على السوق

تمثل أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) قطاعًا ناشئًا بسرعة ضمن سوق تخزين الطاقة الأوسع، حيث تستفيد من الطاقة الكامنة الجاذبية لتخزين وإطلاق الكهرباء. مع تسارع قطاع الطاقة العالمي نحو مصادر الطاقة المتجددة، زادت الحاجة إلى حلول تخزين قابلة للتطوير وطويلة الأمد. تكتسب تقنيات GESS، التي تتضمن تقليديًا رفع وخفض كتل ثقيلة لتخزين وتفريغ الطاقة، زخمًا كبديل صالح لتخزين البطاريات التقليدية، خاصةً في تطبيقات الشبكات الكهربائية على الصعيد الكبير.

في عام 2025، من المتوقع أن يشهد السوق العالمي لأنظمة تخزين الطاقة الجاذبية نموًا قويًا، مدفوعًا بزيادة الاستثمارات في دمج الطاقة المتجددة، وتحديث الشبكة، ومبادرات خفض الكربون. وفقًا لـ الوكالة الدولية للطاقة، من المتوقع أن تتضاعف السعة المركبة العالمية لتخزين الطاقة أكثر من الضعف بحلول عام 2030، مع استحواذ الحلول المعتمدة على الجاذبية على حصة متزايدة نظرًا لعمرها التشغيلي الطويل وتأثيرها البيئي المنخفض وافتقارها المتزايد للاعتماد على المعادن الحرجة.

يتقدم اللاعبون الرئيسيون مثل Energy Vault، وGravitricity، وHeindl Energy في نشر المشاريع التجارية والمشاريع التجريبية عبر أوروبا، أمريكا الشمالية، وآسيا-الباسيفيك. تُظهر هذه الشركات قابلية GESS للتوسع وفعالية تكلفتها، مع مشاريع تتراوح من المنشآت الحضرية المودولية إلى الأنظمة الكبيرة التي يمكنها التفريغ من عدة ساعات إلى عدة أيام. على سبيل المثال، أعلنت Energy Vault عن عدة اتفاقيات تجارية وتعمل على توسيع منصتها EVx، بينما تقوم Gravitricity بتجربة التخزين القائم على البئر تحت الأرض في المملكة المتحدة وأوروبا القارية.

تشمل دوافع السوق في عام 2025 زيادة تقلبات توليد الطاقة المتجددة، والحاجة إلى مرونة الشبكة، والدعم السياسي لتقنيات تخزين غير الليثيوم. تُحفز الصفقة الخضراء للاتحاد الأوروبي وقانون خفض التضخم في الولايات المتحدة الاستثمارات في حلول التخزين المبتكرة، بما في ذلك الأنظمة المعتمدة على الجاذبية. ومع ذلك، تظل التحديات قائمة، مثل التكاليف الرأسمالية المرتفعة، ومتطلبات هندسية محددة للمواقع، والمنافسة من التقنيات القائمة مثل الطاقة المائية المنضغطة والبطاريات المتقدمة.

بشكل عام، من المتوقع أن تلعب أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية دورًا مهمًا في مشهد تخزين الطاقة المتطور في عام 2025، مقدمًة حلاً مستدامًا وطويل الأمد يكمل التوسع السريع لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة.

الاتجاهات التكنولوجية الرئيسية في أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية

تظهر أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) كحل واعد لتخزين الطاقة طويل الأمد على نطاق واسع، مستفيدة من الطاقة الكامنة الجاذبية لتخزين وإطلاق الكهرباء. اعتبارًا من عام 2025، تشكل عدة اتجاهات تكنولوجية رئيسية تطور وقابلية GESS التجارية، مدفوعة بالحاجة إلى دعم استقرار الشبكة في ظل زيادة اختراق الطاقة المتجددة.

تصاميم ميكانيكية متقدمة: تركز الابتكارات الأخيرة على تحسين المكونات الميكانيكية لـ GESS، مثل أنظمة الكتل المودولية والرافعات عالية الكفاءة. الشركات مثل Energy Vault رائدة في إنشاء هياكل متعددة الكتل تعزز قابلية التوسع وتقلل من تكاليف البناء، بينما تحسن أيضًا من كفاءة دورة الاستخدام.
الاندماج مع أنظمة التحكم الرقمية: يتيح اعتماد منصات التحكم المعتمدة على الذكاء الاصطناعي تحسين الاستجابة في الزمن الحقيقي لتوزيع الطاقة والصيانة التنبؤية. هذه الحلول الرقمية، كما يتضح في مشاريع ABB، ضرورية لتعظيم وقت تشغيل النظام ودمج GESS مع الشبكات الذكية.
ابتكارات في المواد: يكتسب استخدام مواد معاد تدويرها ومصدرها محليًا لبناء كتل التخزين زخمًا. وهذا لا يقلل فقط من الأثر البيئي ولكن أيضاً يقلل من النفقات الرأسمالية. على سبيل المثال، تستخدم Energy Vault كتل مركبة مصنوعة من المواد المهدرة، متماشية مع مبادئ الاقتصاد الدائري.
الهجينة مع تقنيات تخزين أخرى: هناك اتجاه متزايد نحو الأنظمة الهجينة التي تجمع بين التخزين الجاذبي والبطاريات أو العجلات الدوارة. هذه المقاربة، التي تسلط الضوء عليها الأبحاث من الوكالة الدولية للطاقة (IEA)، تسمح بالاستجابة السريعة وتخزين طويل الأمد، مما يعزز مرونة الشبكة.
الحلول تحت الأرض والعمودية: لمواجهة قيود استخدام الأراضي، تقوم شركات مثل Gravitricity بتطوير أنظمة تخزين الجاذبية تحت الأرض باستخدام آبار المناجم المهجورة. تقدم هذه الحلول العمودية كثافة طاقة عالية ويمكن نشرها في البيئات الحضرية أو الصناعية.

تستند هذه الاتجاهات التكنولوجية إلى زيادة الاستثمار والمشاريع التجريبية في جميع أنحاء العالم، مع توقع نمو سوق GESS العالمي بشكل كبير حتى عام 2025 وما بعده، وفقًا لـ Wood Mackenzie. مع نضوج هذه الابتكارات، من المقرر أن تلعب تخزين الطاقة الجاذبية دورًا حاسمًا في الانتقال إلى نظام طاقة منخفض الكربون.

المشهد التنافسي واللاعبون الرئيسيون

يتميز المشهد التنافسي لأنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) في عام 2025 بخلط من شركات التكنولوجيا الطاقة الراسخة، الشركات الناشئة المبتكرة، والشراكات الاستراتيجية مع شركات المرافق ومشغلي الشبكات. القطاع لا يزال ناشئًا، لكنه يكتسب بسرعة زخمًا كبديل صالح لظروف التخزين الكيمائية، لا سيما لتطبيقات تخزين طويلة الأمد وعلى نطاق الشبكة.

اللاعبون الرئيسيون

Energy Vault: تُعتبر رائدة في هذا المجال، وقد نشرت Energy Vault أنظمة تخزين الجاذبية المتكاملة على شكل رافعات في عدة مشاريع تجريبية وتجارية حول العالم. جذبت منصة EVx للشركة، التي تستخدم كتل مركبة وبرامج تحكم مملوكة، استثمارات كبيرة وشراكات مع شركات مرافق كبرى، بما في ذلك Enel وTALEN Energy. في عام 2024، أعلنت Energy Vault عن مشاريع جديدة في الشرق الأوسط وآسيا، مما يعزز وجودها العالمي.
Gravitricity: تتخذ من المملكة المتحدة مقرًا لها، تركز Gravitricity على التخزين الجاذبي المستند إلى عمق الآبار، مستفيدة من الآبار المهجورة لرفع وخفض الأوزان الثقيلة. أكملت الشركة نموذجًا ناجحًا بقدرة 250 كيلو وات في اسكتلندا وتعمل الآن على توسيع نطاقها إلى أنظمة تجارية متعددة الميجاوات. يعتبر نهج Gravitricity جذابًا بشكل خاص للبلدان التي لديها بنية تحتية تعدين سابقة.
Heindl Energy: تقوم هذه الشركة الألمانية بتطوير مفهوم تخزين الجاذبية الفريد باستخدام “مكبس الصخر”، الذي يتضمن رفع أسطوانة صخرية ضخمة لتخزين الطاقة. حصلت Heindl Energy على تمويل لمشاريع تجريبية وتستهدف الأسواق التي تحتاج إلى طاقة متجددة عالية واحتياجات استقرار الشبكة.

ديناميات السوق

شراكات استراتيجية: تقوم الشركات الرائدة بتشكيل تحالفات بشكل متزايد مع مشغلي الشبكة ومطوري الطاقة المتجددة لدمج GESS في مجموعة أوسع من محفظات تخزين الطاقة. على سبيل المثال، تهدف شراكة Energy Vault مع Enel إلى إثبات قابلية التوسع وفعالية التكلفة لتخزين الجاذبية في التطبيقات الحقيقية لشبكة الكهرباء.
الاستثمار والتمويل: جذب القطاع استثمارات كبيرة من رأس المال الجريء والمنح الحكومية، حيث قامت Energy Vault بجمع أكثر من 200 مليون دولار في جولات تمويل حديثة وGravitricity تلقّت دعمًا من برامج الابتكار الطاقي التابعة للحكومة البريطانية.
تمييز التكنولوجيا: تميّز الشركات من خلال أنظمة التحكم المملوكة، والمرونة، وإمكانية التكيف مع المواقع. القدرة على نشر الأنظمة في جغرافيات متنوعة – حضرية، ريفية، أو مواقع صناعية سابقة – يُعد عاملاً تنافسيًا رئيسيًا.

اعتبارًا من عام 2025، لا يزال سوق تخزين الطاقة الجاذبية مركّزًا نسبيًا، ولكن من المتوقع أن تؤدي الوافدين الجدد والتقدّم التكنولوجي إلى تصعيد المنافسة وتخفيض التكاليف، مما يضع GESS كعنصر حاسم في الانتقال الطاقي العالمي.

توقعات نمو السوق (2025–2030): معدل النمو السنوي المركب، الإيرادات، وتحليل الحجم

سوق أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) العالمي مهيأ لنمو قوي بين عامي 2025 و2030، مدفوعًا بزيادة الاستثمارات في دمج الطاقة المتجددة والحاجة الملحة إلى حلول تخزين الطاقة القابلة للتوسيع وطويلة الأمد. وفقًا للتوقعات من IDTechEx، من المتوقع أن يحقق سوق GESS معدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ حوالي 35% خلال هذه الفترة، متفوقًا على العديد من تقنيات تخزين الطاقة الأخرى نظرًا لمزاياه الفريدة في التكلفة، وقابلية التوسع، والتأثير البيئي.

تشير توقعات الإيرادات إلى أن سوق GESS العالمي قد يتجاوز 2.5 مليار دولار بحلول عام 2030، مقارنةً بتقدير يبلغ 400 مليون دولار في عام 2025. يُعزى هذا الارتفاع إلى تكليف مشاريع كبيرة في أوروبا، أمريكا الشمالية، وآسيا-الباسيفيك، حيث تسعى مشغلات الشبكة والمرافق إلى بدائل لبطاريات الليثيوم أيون لتخزين الطاقة طويلة الأمد. الجدير بالذكر أن السوق الأوروبي من المتوقع أن يتصدر حصة الإيرادات، مدعومًا بأطر تنظيمية داعمة وأهداف خفض كربوني طموحة حددتها المفوضية الأوروبية.

من حيث السعة المثبتة، من المتوقع أن تنمو كمية الطاقة التخزينية الجاذبية العالمية التراكمية من أقل من 1 GWh في عام 2025 إلى أكثر من 10 GWh بحلول عام 2030. سيُدفع هذا التوسع من خلال نشر أنظمة الأبراج الرأسية الجديدة وتجديد آبار المناجم الموجودة، كما يتضح من مشاريع شركات مثل Energy Vault وGravity Energy AG. من المتوقع أن تشهد منطقة آسيا-الباسيفيك، وخاصة الصين وأستراليا، أسرع نمو في السعة، بدعم من الحوافز الحكومية والتوسع السريع في أصول الطاقة المتجددة.

معدل النمو السنوي المركب (2025–2030): ~35% عالميًا
الإيرادات (2030): 2.5 مليار دولار (مخطط)
السعة المثبتة (2030): >10 GWh على مستوى العالم

تشمل الدوافع الرئيسية للسوق انخفاض تكلفة التخزين (LCOS) للأنظمة المعتمدة على الجاذبية، وزيادة متطلبات موثوقية الشبكة، والحاجة المتزايدة لبدائل تخزين مستدامة وغير كيميائية. مع نضوج التكنولوجيا وانتقال المزيد من المشاريع التجريبية إلى التشغيل التجاري، من المتوقع أن يرسخ سوق GESS دوره كعنصر حاسم في تمكين الانتقال الطاقيglobal.tar.

تتميز المشهد الإقليمي لأنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) في عام 2025 بتفاعل ديناميكي بين توزيع حصة السوق وظهور نقاط ساخنة جديدة مدفوعة بدعم السياسات، وتحديث الشبكة، ودمج الطاقة المتجددة. تظل أوروبا رائدة في السوق العالمي لـ GESS، حيث تمثل حوالي 38% من السعة المثبتة، مدعومة بأهداف طموحة لخفض الكربون واستثمار قوي في مرونة الشبكة. تعد دول مثل ألمانيا وسويسرا والمملكة المتحدة في المقدمة، مستفيدة من GESS لتكملة مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة وتعزيز أمن الطاقة. من الجدير بالذكر أن نشر مشاريع تخزين الطاقة الجاذبية تحت الأرض في سويسرا وضع معيارًا للابتكار التكنولوجي ومحاذاة تنظيمية في المنطقة (الوكالة الدولية للطاقة).

في أمريكا الشمالية، وخاصة الولايات المتحدة، تمتلك المنطقة حوالي 27% من حصة السوق العالمية لـ GESS في عام 2025. يعتمد نمو المنطقة على الحوافز على مستوى الولايات، وتقاعد محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري، والحاجة إلى تخزين طويل الأمد لدعم معايير محفظة الطاقة المتجددة الطموحة. برزت كاليفورنيا وتكساس كدول رئيسية، حيث تُظهر المشاريع التجريبية قابلية التوسع وفعالية تكلفة التخزين المعتمد على الجاذبية مقارنةً بالبدائل الليثيوم- أيون (وزارة الطاقة الأمريكية).

تتطور منطقة آسيا-الباسيفيك بسرعة كمنطقة ناشئة، حيث تحقق الصين وأستراليا خطوات كبيرة. ساهم تركيز الصين على مرونة الشبكة وإطار سياسة “تخزين الطاقة الجديدة” في تحفيز الاستثمارات في كل من الحلول الجاذبية فوق الأرض وتحت الأرض. تواجه أستراليا تحديات استقرار الشبكة بسبب ارتفاع اختراق الطاقة الشمسية و الرياح، وتقوم بتجربة مشاريع GESS في المناطق النائية ومناطق التعدين، مما يهدف إلى تقليل الاعتماد على الديزل وتعزيز موثوقية الطاقة خارج الشبكة (Wood Mackenzie).

أوروبا: رائدة السوق بدعم تنظيمي متقدم ودمج مع الطاقة المتجددة.
أمريكا الشمالية: نمو قوي في الولايات المتحدة، مدفوعًا بالسياسات واحتياجات تحديث الشبكة.
آسيا-الباسيفيك: المنطقة الأسرع نموًا، مع الصين وأستراليا كمراكز للابتكار.

تظهر الأسواق الناشئة في أمريكا اللاتينية والشرق الأوسط أيضًا أنشطة من المرحلة المبكرة، حيث تعتبر توسيع الشبكة ودمج الطاقة المتجددة أولوية. مع انخفاض تكاليف التكنولوجيا وازدياد إمكانية تمويل المشاريع، يُتوقع أن تسهم هذه المناطق في الموجة التالية من اعتماد GESS (BloombergNEF).

آفاق المستقبل: الابتكارات وفرص الاستثمار

مع النظر إلى عام 2025، من المنتظر حدوث ابتكارات مهمة واستثمارات في أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS)، مدفوعة بالدفع العالمي نحو خفض الكربون وزيادة دمج مصادر الطاقة المتجددة. بينما يسعى مشغلو الشبكات إلى حلول تخزين موثوقة وطويلة الأمد لتحقيق التوازن بين توليد الطاقة الشمسية والرياح المتقطعة، تظهر تقنيات GESS كبديل واعد لتخزين البطاريات التقليدية، لا سيما في المناطق ذات التضاريس المناسبة أو البنية التحتية القائمة.

تشمل الابتكارات الرئيسية المتوقعة في عام 2025 تقدم في التصميم المعياري، والأتمتة، وأنظمة التحكم الرقمية. تقوم شركات مثل Energy Vault بتطوير أنظمة من الجيل التالي تستخدم كتل مركبة وبرامج تعتمد على الذكاء الاصطناعي.optimize الطاقة للعمليات وبنظام التخزين. من المتوقع أن تُعزز هذه التحسينات كفاءة الدورة، وتقلل من تكاليف الصيانة، وتمكّن من نشر أكثر مرونة في البيئات الحضرية والنائية.

تتوسع فرص الاستثمار حيث تعترف الحكومات والمستثمرون من القطاع الخاص بإمكانية GESS في توفير استقرار الشبكة ودعم دمج الطاقة المتجددة. تُظهر الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن الاستثمارات العالمية في تخزين الطاقة قد تتجاوز 20 مليار دولار بحلول عام 2025، مع زيادة الحصة المخصصة للتقنيات غير المرتبطة بالبطاريات مثل الأنظمة المعتمدة على الجاذبية. من الجدير بالذكر أن الصفقة الخضراء للاتحاد الأوروبي وخطة وزارة الطاقة الأمريكية لـ “تخزين طويل المدى” تُحفز المشاريع التجريبية والنشر التجاري، مما يخلق بيئة سياسة ملائمة لابتكار GESS.

تطبيقات حضرية وصناعية: تفتح الابتكارات في الأبراج التخزينية العمودية وتجديد آبار المناجم المهجورة أسواقًا جديدة لـ GESS في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والمناطق الصناعية، كما يتضح من المشاريع التجريبية في سويسرا والمملكة المتحدة (Energy Storage News).
الأنظمة الهجينة: يتم استكشاف الاندماج مع تقنيات التخزين وتوليد الطاقة الأخرى، مثل الطاقة المائية المضغوطة والطاقة الشمسية، لتعظيم مرونة النظام والعوائد الاقتصادية (Wood Mackenzie).
خفض التكاليف: تركز الأبحاث والتطوير المستمرة على استخدام المواد المعاد تدويرها وتقنيات التصنيع المتقدمة لتقليل النفقات الرأسمالية، مما يجعل GESS أكثر تنافسية مع بطاريات الليثيوم-أيونات على مدى عمر النظام (BloombergNEF).

في الختام، يُتوقع أن تكون عام 2025 سنة محورية لأنظمة تخزين الطاقة الجاذبية، حيث ستُسرّع الابتكارات والانخفاضات الاستثمارية مسارها نحو الجدوى التجارية والتوسع على نطاق واسع.

التحديات والمخاطر والفرص الاستراتيجية

تظهر أنظمة تخزين الطاقة الجاذبية (GESS) كحل واعد لتخزين الطاقة على نطاق واسع لفترات طويلة، مُستفيدة من الطاقة الكامنة الجاذبية لتخزين وإطلاق الكهرباء. ومع ذلك، بينما يتحرك هذا القطاع نحو التوسع التجاري في عام 2025، يواجه مجموعة معقدة من التحديات، والمخاطر، والفرص الاستراتيجية.

التحديات والمخاطر

تكاليف رأس المال العالية: تتطلب مشاريع GESS استثمارًا كبيرًا مقدمًا للبنية التحتية، بما في ذلك المعدات الرافعة الثقيلة، والمكونات الهيكلية المتينة، وتحضير الموقع. يمكن أن يثبط هذا المستثمرين مقارنةً بتقنيات التخزين الأكثر رسوخًا مثل بطاريات الليثيوم-أيونات (الوكالة الدولية للطاقة).
قيود الموقع: تحدد المساحة الفيزيائية والمتطلبات الجيولوجية لـ GESS – مثل الحاجة إلى آبار عمودية أو هياكل عالية – انتشارها في المواقع المناسبة. قد تكون المناطق الحضرية والكثيفة السكانية غير قابلة للتطبيق، مما يقيّد الإمكانات السوقية (وزارة الطاقة الأمريكية).
العقبات التنظيمية والحصول على التراخيص: قد تؤدي حداثة وحجم GESS إلى عمليات ترخيص طويلة الأمد، حيث غالبًا ما تكون الأطر التنظيمية مخصصة لأصول التخزين أو توليد الطاقة التقليدية. يمكن أن تؤخر هذه العقبات جداول المشاريع وتزيد من التكاليف (الوكالة الدولية للطاقة المتجددة).
نضج التكنولوجيا: بينما أظهرت المشاريع التجريبية من شركات مثل Energy Vault وGravity Energy AG جدوى، لا تزال النشر التجاري على نطاق واسع محدودًا. لا تزال هناك عدم يقين حول الأداء طويل الأمد والصيانة وقابلية التوسع.

الفرص الاستراتيجية

خفض كربون الشبكة: يمكن لـ GESS توفير تخزين طويل الأمد ضروري لدمج الطاقة المتجددة المتغيرة، مما يدعم استقرار الشبكة ويقلل من الاعتماد على محطات الطاقة التقليدية المستخدمة للوقود الأحفوري. يتماشى هذا مع الأهداف العالمية لخفض الكربون ويخلق فرصًا للنمو المدفوع بالسياسات (الوكالة الدولية للطاقة).
انخفاض التكاليف من خلال المقياس: مع نشر المزيد من المشاريع ونضوج سلاسل التوريد، من المتوقع أن تنخفض التكاليف، مما يحسن تنافسية GESS مع تقنيات التخزين الأخرى (BloombergNEF).
الهجينة والتواجد المشترك: يمكن دمج GESS مع توليد الطاقة المتجددة أو أصول التخزين الأخرى، مما يوفر تدفقات قيمة متعددة من الخدمات مثل تنظيم التردد والقدرة وخدمات الدعم (وزارة الطاقة الأمريكية).
الأسواق الناشئة: قد تجد المناطق ذات الوصول المحدود إلى الطاقة المائية المضغوطة أو سلاسل إمداد البطاريات أن GESS خيار جذاب، لا سيما حيث يمكن الاستفادة من المواد والعمل المحليين.

باختصار، بينما تواجه GESS عقبات تقنية ومالية وتنظيمية ملحوظة في عام 2025، فإن توافقها الاستراتيجي مع انتقال الطاقة وإمكاناتها للخفض التكاليف تجعلها المتنافس الرئيسي في مشهد تخزين الطاقة المتطور.