Infrastructura Grid Edge: Alimentarea tranziției energetice

Ben Hertz Shargel, Global Head of Grid Edge la Wood Mackenzie

Tehnologiile distribuite și inovațiile cunoscute colectiv ca marginea rețelei vor fi parte integrantă pentru alimentarea eficientă a unei lumi electrificate. Deci, de unde va veni capitalul pentru a-l finanța? Și ce rol vor juca utilitățile în viitorul său?

Creșterea electrificării și creșterea dramatică a resurselor energetice distribuite, cum ar fi solarul de pe acoperiș, reprezintă o dublare a dependenței societății de rețeaua electrică. În același timp, dezastrele naturale, fenomenele meteorologice extreme și costurile în creștere ale combustibilului pun o presiune fără precedent asupra infrastructurii existente.

Recablarea rețelei

Sute de miliarde de dolari vor fi necesare pentru a îmbunătăți transmisia regională și interregională, permițând populației și centrelor comerciale să aibă acces la energie curată produsă la sute sau chiar la mii de mile distanță, acolo unde există resursa naturală. Noile tehnologii de îmbunătățire a rețelei (GET), cum ar fi fluxul dinamic de energie și tehnologiile de clasificare a liniilor, vor fi de neprețuit pentru a maximiza capacitatea liniilor de transport. Între timp, contorizarea inteligentă – o cerință pentru tarife avansate pentru utilități, facturare eficientă și informații despre utilizarea energiei clienților – trebuie să fie pe deplin implementată. Până acum, după zeci de miliarde de dolari investiți, doar 63% dintre case și afaceri au instalat un contor inteligent.

Construirea de noi clase de infrastructură

Investiția în rețelele de transport și distribuție este însă doar începutul. Cererile clienților pentru electrificarea clădirilor și transportului, generarea distribuită și rezistența energetică necesită noi clase de infrastructură la marginea rețelei:

Puncte de încărcare EV: Peste 36 de milioane de vehicule electrice vor fi pe drumuri în SUA până în 2030; Încărcarea la domiciliu va predomina, dar va fi necesară o infrastructură publică robustă de încărcare pentru șoferii care nu au acces la parcări în afara străzii sau în timpul călătoriei.

Microrețele: Întreprinderile, guvernele, instituțiile de învățământ și centrele de populație expuse riscului solicită din ce în ce mai mult microrețele pentru a furniza energie de rezervă atunci când rețeaua se defectează.

Depozitarea bateriei: Stocarea „în spatele contorului” la case și întreprinderi este din ce în ce mai demnizată nu numai de către clientul final pentru rezistență și economii de facturare, ci și de utilități ca capacitate locală de energie electrică cu emisii scăzute de carbon atunci când rețeaua lor este constrânsă.

Cum se va plăti?

Se estimează că cheltuielile anuale pentru infrastructura netradițională de margine a rețelei vor ajunge la 20 de miliarde USD până în 2026 (a se vedea defalcarea pieței de mai jos).

_{Dimensiunile pieței de margine a rețelei din SUA proiectate în 2026, în funcție de tip}

_{Infrastructura de încărcare a vehiculelor electrice (ECVI)}

_{10.1 miliarde USD}

_{Depozitare rezidențială}

_{6.0 miliarde USD}

_Microgrids

_{4.2 miliarde USD}

_{Depozitare comercială și industrială (C&I).}

_{1.7 miliarde USD}

O întrebare cheie este de unde va veni capitalul pentru finanțarea acestei noi infrastructuri? Există trei opțiuni principale: clienții finali, capital privat sau utilități.

Împuternicirea clienților finali

O opțiune este ca proprietarii de case și companiile să dețină activele care le deservesc local. Cu toate acestea, costul capitalului este mare pentru clienții finali, care adesea nu își pot permite costul inițial. În plus, deținerea activelor vine cu responsabilități de întreținere și operare pentru o tehnologie din ce în ce mai complexă. Deși acest lucru poate fi contractat, cumpărarea activului expune clientul la riscuri legate de performanța și durata de viață a activului.

Utilizarea capitalului privat

O a doua posibilitate este ca fondurile de capital privat, administratorii de active și alți investitori să furnizeze capitalul necesar. Capitalul investitorului este implementat de dezvoltatorii de resurse energetice distribuite (DER) prin ceea ce sunt denumite în general oferte „energie ca serviciu”. Conform acestui model, investitorul finanțează instalația și deține activul în bilanţ, în timp ce clientul plăteşte o taxă de serviciu recurentă pentru a-l folosi. Este, de obicei, o soluție la cheie, cu taxa de serviciu care acoperă operațiunile, întreținerea și chiar upgrade-urile activelor. Firmele de capital privat și furnizorii de tehnologie înființează adesea asociații mixte, care acționează ca un dezvoltator cu un bilanț enorm.

În spațiul microrețelelor, cota de piață pentru această abordare a crescut de la 18% în 2019 la 44% în 2022. Între timp, în ciuda costului de proprietate mai scăzut, prima uriașă a prețului inițial pentru vehiculele electrice face ca modelul de flotă ca serviciu. critic pentru startup-urile care doresc să electrifice vehicule comerciale mici și flote de autobuze.

Un avantaj al modelului de energie ca serviciu pentru dezvoltatori este că aceștia sunt liberi să monetizeze activul, oferind servicii energetice sofisticate pieței de utilități sau angro. Deși acestea sunt fluxuri de valoare riscante, unii dezvoltatori sunt dispuși să le subscrie, reducând taxele de servicii pentru clienți în funcție de câștigurile așteptate pe durata contractului.

O altă posibilitate este dezbinarea activelor ca titlu de valoare garantat cu active, permițând altora să investească în tranșe în funcție de toleranța lor la risc. Comercianții cu amănuntul de energie solară fac deja acest lucru pentru contractele de achiziție de energie (PPA) și contractele de închiriere pe care le vând caselor și întreprinderilor în loc să le vândă sistemul solar direct.

O provocare este că infrastructura de margine a rețelei trebuie să concureze pentru capital cu investiții costisitoare, la scară largă în energie regenerabilă. Proiectele sunt mai mici și mai riscante decât la care sunt obișnuite fondurile de infrastructură, în timp ce ratele de rentabilitate ar putea să nu satisfacă toleranța lor la risc – în special pentru stațiile de încărcare a vehiculelor electrice, care suferă în prezent din cauza facturilor mari la utilități, dar a unei utilizări reduse.

De asemenea, merită remarcat faptul că proprietarii de case optează din ce în ce mai mult pentru împrumuturi cu dobândă scăzută în detrimentul PPA. Cu toate acestea, PPAPPA
Cota de piață ar trebui să revină datorită Legii de reducere a inflației, care creează un avantaj de preț pentru modelul deținut de terți din cauza adaugurilor de credite fiscale.

Banca pe utilități

O a treia opțiune este ca utilitățile să finanțeze proiecte de marginea rețelei. În aproape toate statele, utilitățile deținute de investitori (IOU) sunt stimulate să facă investiții de capital, pe baza cărora pot câștiga o rată de rentabilitate reglementată. De obicei, aceste investiții sunt în stâlpi și fire, dar utilitățile ambițioase văd din ce în ce mai mult infrastructura de margine a rețelei ca o oportunitate de venituri.

Opsprezece utilități din SUA și Canada și-au înființat propriile rețele publice de încărcare a vehiculelor electrice, în timp ce cel puțin patru au solicitat aprobarea de reglementare pentru ofertele de reziliență ca serviciu – în care ar deține și vor opera baterii instalate la sediul clienților. Și 27 de state din SUA – toate pe Coasta de Vest sau în Sud-Est – au utilități care au implementat microrețele. În același timp cu investițiile în aceste active care obțin un randament reglementat, multe utilități și-au desprins afacerile nereglementate, ale căror investiții implică riscuri.

Cei în favoarea susțin că infrastructura de margine a rețelei este un bun public al cărui cost ar trebui suportat de toți plătitorii de utilități. Oponenții se tem că utilitățile ar putea înăbuși concurența prin afirmarea puterii lor de piață. Mai mult, poate fi greu de justificat ca plătitorii de rate să plătească factura pentru un activ atunci când capitalul privat este pregătit să îl finanțeze în schimb.

Utilitatile ca operatori

Alternativa la utilitățile care dețin infrastructură de margine a rețelei este tendința bine stabilită de a folosi active terțe – de la termostate inteligente rezidențiale la sisteme de baterii la scară de utilitate – pentru a satisface nevoile lor de fiabilitate în mod eficient. În programele de aducere-propriu dispozitiv (BYOD), de exemplu, clienții de utilități își pot înregistra termostatul, bateria, încărcătorul EV, EV în sine sau chiar un încălzitor de apă conectat pentru a furniza servicii de rețea utilității.

Pe măsură ce clienții continuă să adopte resurse de energie distribuită și să caute să le monetizeze, poate deveni mai greu pentru factorii de decizie și autoritățile de reglementare să evite abordarea de a încuraja activele existente, mai degrabă decât să compenseze utilitățile pentru a-și construi propriile. Jurisdicțiile care sunt fie insule electrice, fie se confruntă cu o adoptare deosebit de rapidă a resurselor distribuite sunt în fruntea trecerii către abordări de reglementare alternative care sprijină acest model.

În California, Public Utility Commission a hotărât că, în viitor, utilitățile pot investi doar în infrastructura electrică din spatele stațiilor de încărcare, lăsând investițiile în stații înșiși altor companii. Statul a adoptat, de asemenea, un cadru care impune utilităților să achiziționeze servicii de rețea de la terți și ia în considerare decuplarea completă a veniturilor din utilități de investițiile de capital într-o procedură de reglementare de referință.

În Hawaii, autoritățile de reglementare au mers și mai departe, adoptând o nouă paradigmă de stabilire a ratelor bazată pe performanță care penalizează utilități pentru a deține active de generare, mai degrabă decât pentru a procura servicii de rețea de la terți. Alte jurisdicții pot evolua în această direcție pe măsură ce se apropie de propriile puncte de vârf ale adoptării energiei distribuite.

Utilitățile sunt motivate, dar urmăriți capitalul privat

Este puțin probabil ca proprietarii de case și întreprinderile să poată finanța investițiile substanțiale în infrastructura de margine a rețelei necesare pentru decarbonizarea rețelei, permițând în același timp electrificarea pe scară largă și asigurând fiabilitatea. Aceasta lasă responsabilitatea – și oportunitatea – piețelor private de capital și utilităților publice.

Dacă nu se reformează reglementările convenționale care recompensează utilitățile pentru investițiile în infrastructură, companiile de utilități vor urmări agresiv aceste tipuri de investiții. Cu toate acestea, toți ochii ar trebui să se concentreze asupra faptului dacă marile fonduri de capital privat sunt dispuse să facă un pas înainte. Investind în infrastructura de margine a rețelei la scară largă, fondurile vor semnala în mod inconfundabil factorilor de decizie și autorităților de reglementare că sunt pregătiți să finanțeze tranziția energetică.

^{Ben va vorbi la Summit-ul de inovare Grid Edge al lui Wood Mackenzie în Phoenix, în decembrie. Click aici pentru a afla mai multe.}