Grid Edge Infrastructure: Power the Energy Transition

Ben Hertz-Shargel, globálny vedúci oddelenia Grid Edge v spoločnosti Wood Mackenzie

Distribuované technológie a inovácie súhrnne známe ako okraj siete budú neoddeliteľnou súčasťou efektívneho napájania elektrifikovaného sveta. Odkiaľ sa teda vezme kapitál na jeho financovanie? A akú úlohu budú v jeho budúcnosti zohrávať verejné služby?

Rastúca elektrifikácia a dramatický rast distribuovaných zdrojov energie, ako je solárna energia na streche, predstavujú zdvojnásobenie závislosti spoločnosti od elektrickej siete. Prírodné katastrofy, extrémne poveternostné javy a rastúce náklady na pohonné hmoty zároveň vyvíjajú bezprecedentný tlak na existujúcu infraštruktúru.

Prepojenie mriežky

Stovky miliárd dolárov budú potrebné na zlepšenie regionálneho a medziregionálneho prenosu, čo umožní obyvateľstvu a obchodným centrám prístup k čistej energii vyrobenej stovky alebo dokonca tisíce kilometrov ďaleko, kde existujú prírodné zdroje. Na maximalizáciu kapacity prenosových vedení budú neoceniteľné nové technológie na zlepšenie siete (GET), akými sú dynamický tok energie a technológie hodnotenia vedenia. Medzitým sa musí plne zaviesť inteligentné meranie – požiadavka na pokročilé sadzby za služby, efektívnu fakturáciu a prehľad o spotrebe energie zákazníkom. Doteraz, po desiatkach miliárd preinvestovaných dolárov, má inteligentný merač nainštalovaný iba 63 % domácností a firiem.

Budovanie nových tried infraštruktúry

Investície do prenosových a distribučných sietí sú však len začiatkom. Požiadavky zákazníkov na elektrifikáciu budov a dopravy, distribuovanú výrobu a energetickú odolnosť si vyžadujú nové triedy infraštruktúry na okraji siete:

Nabíjacie body EV: Do roku 36 bude v USA na cestách viac ako 2030 miliónov elektrických vozidiel; domáce nabíjanie bude prevládať, ale pre vodičov bez prístupu k parkovaniu mimo ulice alebo počas cestovania bude potrebná robustná verejná nabíjacia infraštruktúra.

Mikromriežky: Firmy, vlády, vzdelávacie zariadenia a ohrozené populačné centrá stále viac požadujú mikrosiete, aby poskytli záložnú energiu, keď sieť vypadne.

Skladovanie batérie: Na skladovanie „za meračom“ v domácnostiach a podnikoch sa čoraz viac spoliehajú nielen koncoví zákazníci z hľadiska odolnosti a úspory účtov, ale aj energetické spoločnosti ako miestna energetická kapacita s nízkymi emisiami uhlíka, keď je ich sieť obmedzená.

Ako sa bude platiť?

Predpokladá sa, že ročné výdavky na netradičnú infraštruktúru na okraji siete dosiahnu do roku 20 2026 miliárd USD (pozri rozdelenie trhu nižšie).


Predpokladané veľkosti trhu s okrajmi mriežky v USA v roku 2026 podľa typu

Infraštruktúra nabíjania elektrických vozidiel (ECVI)

10.1 miliárd USD

Obytné úložisko

6.0 miliárd USD

Microgrids

4.2 miliárd USD

Obchodné a priemyselné (C&I) skladovanie

1.7 miliárd USD


Kľúčovou otázkou je, odkiaľ sa vezme kapitál na financovanie tejto novej infraštruktúry? Existujú tri hlavné možnosti: koncoví zákazníci, súkromný kapitál alebo verejné služby.

Posilnenie postavenia koncových zákazníkov

Jednou z možností je, že majitelia domov a podniky vlastnia majetok, ktorý im lokálne slúži. Náklady na kapitál sú však vysoké pre koncových zákazníkov, ktorí si často nemôžu dovoliť počiatočné náklady. Okrem toho vlastníctvo aktív prichádza so zodpovednosťou za údržbu a prevádzku čoraz zložitejšej technológie. Aj keď to môže byť zmluvne dohodnuté, nákup aktíva vystavuje zákazníka rizikám súvisiacim s výkonnosťou a životnosťou aktíva.

Čerpanie zo súkromného kapitálu

Druhou možnosťou sú súkromné ​​kapitálové fondy, správcovia aktív a iní investori, ktorí dodajú potrebný kapitál. Investorský kapitál rozmiestňujú vývojári distribuovaných energetických zdrojov (DER) prostredníctvom toho, čo sa všeobecne nazýva ponuky „energie ako služby“. Podľa tohto modelu investor financuje inštaláciu a drží aktívum vo svojej súvahe, zatiaľ čo zákazník platí opakovaný servisný poplatok za jeho používanie. Zvyčajne ide o riešenie na kľúč, pričom servisný poplatok zahŕňa prevádzku, údržbu a dokonca aj upgrade majetku. Súkromné ​​investičné spoločnosti a dodávatelia technológií často zakladajú spoločné podniky, ktoré pôsobia ako developer s obrovskou súvahou.

V priestore mikrosietí vzrástol podiel na trhu pre tento prístup z 18 % v roku 2019 na 44 % v roku 2022. Medzitým, napriek nižším nákladom na vlastníctvo, obrovská počiatočná cena za elektrické vozidlá vytvára model flotily ako služby. rozhodujúce pre startupy, ktoré chcú elektrifikovať flotily malých úžitkových vozidiel a autobusov.

Výhodou modelu energie ako služby pre vývojárov je, že môžu voľne speňažiť aktívum ponúkaním sofistikovaných energetických služieb pre energetický alebo veľkoobchodný trh s energiou. Aj keď ide o rizikové toky hodnôt, niektorí vývojári sú ochotní ich upísať, čím sa znížia poplatky za služby zákazníkom na základe očakávaných výnosov počas zmluvného obdobia.

Ďalšou možnosťou je vyčleniť aktíva ako cenný papier krytý aktívami, čo umožní ostatným investovať do tranží podľa ich tolerancie voči riziku. Predajcovia solárnej energie to už robia v prípade zmlúv o kúpe energie (PPA) a prenájmov, ktoré predávajú domácnostiam a podnikom namiesto toho, aby im priamo predávali solárny systém.

Jednou z výziev je, že infraštruktúra na okraji siete musí súťažiť o kapitál s nákladnými rozsiahlymi investíciami do obnoviteľných zdrojov. Projekty sú menšie a rizikovejšie, než na aké sú fondy infraštruktúry zvyknuté, pričom miera návratnosti nemusí spĺňať ich toleranciu voči riziku – najmä v prípade nabíjacích staníc pre elektromobily, ktoré v súčasnosti trpia vysokými účtami za energie, ale nízkym využívaním.

Za zmienku stojí aj fakt, že majitelia bytov čoraz častejšie volia pôžičky s nízkym úrokom oproti PPA. Avšak, PPAPPA
trhový podiel by sa mal oživiť vďaka zákonu o znižovaní inflácie, ktorý vytvára cenovú výhodu pre model vlastnený treťou stranou z dôvodu daňových úľav.

Bankovanie verejných služieb

Treťou možnosťou je, aby verejné služby financovali projekty na okraji siete. Takmer vo všetkých štátoch sú verejné služby vo vlastníctve investorov (IOU) motivované k kapitálovým investíciám, z ktorých môžu získať regulovanú mieru návratnosti. Zvyčajne ide o investície do stĺpov a drôtov, ale ambiciózne spoločnosti čoraz viac vidia infraštruktúru na okraji siete ako príležitosť na zisk.

Osemnásť spoločností v USA a Kanade zriadilo svoje vlastné verejné nabíjacie siete pre elektromobily, pričom najmenej štyri požiadali o regulačné schválenie pre ponuky odolnosti ako služby – kde by vlastnili a prevádzkovali batérie inštalované v priestoroch zákazníka. A 27 štátov USA – všetky na západnom alebo juhovýchodnom pobreží – má energetické siete, ktoré rozmiestnili mikrosiete. Súčasne s investovaním do týchto aktív, ktoré dosahujú regulovaný výnos, mnohé spoločnosti oddelili svoje neregulované podniky, ktorých investície zahŕňajú riziko.

Tí, ktorí sú za, tvrdia, že infraštruktúra na okraji siete je verejným statkom, ktorého náklady by mali znášať všetci poplatníci za verejné služby. Oponenti sa obávajú, že energetické spoločnosti môžu potlačiť konkurenciu presadzovaním svojej trhovej sily. Okrem toho môže byť ťažké ospravedlniť poplatníkov, aby zaplatili účet za aktívum, keď je súkromný kapitál pripravený ho financovať.

Utility ako operátori

Alternatívou k energetickým spoločnostiam, ktoré vlastnia infraštruktúru na okraji siete, je dobre zavedený trend využívania aktív tretích strán – od domácich inteligentných termostatov až po batériové systémy na úrovni siete – na efektívne splnenie ich potrieb spoľahlivosti. Napríklad v programoch prinesenia vlastného zariadenia (BYOD) môžu zákazníci verejných služieb zaregistrovať svoj termostat, batériu, nabíjačku EV, samotné EV alebo dokonca pripojený ohrievač vody, aby mohli spoločnosti poskytovať služby siete.

Keďže zákazníci pokračujú v osvojovaní si distribuovaných zdrojov energie a snažia sa ich speňažiť, pre tvorcov politiky a regulačné orgány môže byť ťažšie vyhnúť sa prístupu využívania existujúcich aktív namiesto kompenzovania verejných služieb na budovanie vlastných. Jurisdikcie, ktoré sú buď elektrickými ostrovmi, alebo čelia obzvlášť rýchlemu prijatiu distribuovaných zdrojov, sú v popredí smerovania k alternatívnym regulačným prístupom, ktoré podporujú tento model.

V Kalifornii Komisia pre verejné služby rozhodla, že v budúcnosti môžu verejné služby investovať iba do elektrickej infraštruktúry za nabíjacími stanicami, pričom investície do samotných staníc prenechajú iným spoločnostiam. Štát tiež uzákonil rámec, ktorý vyžaduje, aby verejné služby obstarávali sieťové služby od tretích strán, a zvažuje úplné oddelenie príjmov z verejných služieb od kapitálových investícií v prelomovom regulačnom konaní.

Na Havaji zašli regulátori ešte ďalej a prijali novú paradigmu tvorby sadzieb založenú na výkone znevýhodňuje verejnoprospešné služby na vlastnenie výrobných aktív namiesto obstarávania sieťových služieb od tretích strán. Iné jurisdikcie sa môžu vyvíjať týmto smerom, keď sa blížia k vlastným bodom zlomu pri prijímaní distribuovanej energie.

Utility sú motivované, ale sledujte private equity

Je nepravdepodobné, že majitelia domov a podniky budú môcť financovať značné investície do infraštruktúry okrajov siete, ktorá je potrebná na dekarbonizáciu siete, pričom umožní rozsiahlu elektrifikáciu a zabezpečí spoľahlivosť. To ponecháva zodpovednosť – a príležitosť – na súkromné ​​kapitálové trhy a verejné služby.

Pokiaľ sa nezreformuje konvenčná regulácia, ktorá odmeňuje verejné služby za investície do infraštruktúry, budú energetické spoločnosti agresívne presadzovať tieto typy investícií. Všetky oči by sa však mali upierať na to, či sú veľké private equity fondy ochotné vykročiť vpred. Investovaním do infraštruktúry na okraji siete vo veľkom rozsahu budú fondy neomylne signalizovať tvorcom politík a regulačným orgánom, že sú pripravení financovať energetickú transformáciu.

Ben bude hovoriť o Summit inovácií Wood Mackenzie's Grid Edge v decembri tohto roku vo Phoenixe. Kliknite tu sa dozvedieť viac.

Zdroj: https://www.forbes.com/sites/woodmackenzie/2022/11/26/grid-edge-infrastructure-powering-the-energy-transition/