Transition énergétique :
Le secteur de l'eau et de l'énergie occupe le devant de la scène
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La Banque mondiale nous dit que le taux d'électrification mondial actuel est d'environ 90 % et a augmenté de plus de 15 % en seulement 20 ans. Ce sont les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie dans le monde entier qui fournissent cette énergie et, sans être des étrangers aux perturbations et aux changements, elles maintiennent notre puissance en circulation depuis plus d'un siècle. Mais alors que la poussière post-pandémie commence à s'estomper, les acteurs clés du secteur de l'eau et de l'énergie regardent bien et réalisent qu'ils opèrent dans un environnement très différent que jamais. Si le secteur de l'énergie souhaite atteindre ses objectifs zéro émission nette et rester rentable, il s'agira de s'adresser à de nouveaux acteurs et pratiques et de répondre à l'évolution rapide des demandes et des comportements des clients.
En ce qui concerne la transition vers une énergie propre, le monde se tournera vers le secteur des services publics pour le leadership et l'innovation technologique, alors que nous nous efforçons collectivement de décarboniser.
Qu'est-ce que la transition énergétique ?
La transition énergétique fait référence au passage de systèmes de production et de consommation d'énergie fondés sur les fossiles – y compris le pétrole, le gaz naturel et le charbon – à des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire. Ce changement englobe également la tendance vers un réseau connecté de sources d'énergie distribuées et en dehors des services publics traditionnellement centralisés et des sources d'énergie uniques.
Décarbonisation et évolution économique vers l'énergie durable
Dans leur vaste rapport Carbonomics, Goldman Sachs note qu'en 2021, les dépenses consacrées aux projets d'énergies renouvelables devraient dépasser les dépenses en amont du pétrole et du gaz pour la première fois de l'histoire. Ces projets sont si attrayants que le coût de la fourniture d'énergie renouvelable diminue rapidement. Un récent rapport de l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA) examine le coût moyen pondéré mondial de l'électricité (LCOE) des projets d'énergie renouvelable et constate qu'au cours des dix dernières années, « l'énergie solaire à l'échelle de l'eau et de l'énergie solaire (PV) a chuté de 82 %; l'énergie solaire concentrée (CSP) de 47 %; l'éolien terrestre de 39 %; et l'éolien en mer a baissé de plus de 29 %.»
Le rapport poursuit en indiquant que les dépenses en pétrole et en gaz ont diminué de plus de 60 % par rapport à 2014 et que la durée de vie des réserves mondiales de pétrole (ratio des réserves de pétrole par rapport à la production de pétrole) a également chuté de manière significative. En réponse à ces tendances, Forbes nous apprend qu’au cours de l’année écoulée « de nombreuses banques d’investissement privées, dont Deutsche Bank, Morgan Stanley MS et Citi Bank, ont également annoncé leurs stratégies pour réduire leur exposition au secteur pétrolier et gazier. En outre, les grandes sociétés de capital-investissement investissent de plus en plus dans les technologies de décarbonisation.»
À l'heure actuelle, les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie se retrouvent dans une période d'appétence accrue des investisseurs pour les projets d'énergies renouvelables et de baisse continue des coûts d'infrastructure et de démarrage.
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Technologies et sources d'énergie renouvelables à l'échelle de l'utilisation
Dans la quête à long terme d'éliminer la dépendance aux combustibles fossiles, il existe plusieurs arènes d'activité humaine qui devront être décarbonées au fil du temps, y compris les transports, l'industrie lourde, la fabrication et l'environnement bâti. Toutefois, en tant que fournisseur d'énergie pour la plupart de ces autres industries, le secteur des services publics est sur le point de prendre des initiatives de transition vers une énergie propre.
Qu'est-ce que l'échelle des services publics ?
Nous assistons à la croissance de réseaux de producteurs et de distributeurs d'énergie plus petits et plus dispersés, ainsi qu'à une demande globale plus importante de sources d'énergie renouvelables telles que le solaire et l'éolien.
Le terme « échelle des services publics » sert de référence pour mesurer la capacité de toutes ces ressources. Pour être considéré comme une échelle d'utilité publique, un système ou un réseau énergétique devrait pouvoir générer au moins 10 mégawatts, avec fiabilité et cohérence.
Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des sources d'énergie renouvelables les plus courantes et les avantages et inconvénients de leur mise en œuvre à l'échelle de l'utilitaire peuvent être présents.
- Énergie solaire: Les modules solaires traditionnels utilisent des technologies de concentration de l'énergie solaire (CSP) et sont limités en raison de leur besoin fonctionnel de lumière solaire directe. Cependant, les technologies autour des modules solaires photovoltaïques (PV) (qui peuvent utiliser à la fois la lumière solaire directe et diffuse) ont progressé à un rythme rapide. Et leur coût a reculé à un rythme tout aussi rapide, voyant le prix des modules photovoltaïques en silicium cristallin chuter de plus de 80% depuis 2010. Lorsque vous tenez compte du prix de 0,00 $ de l'ensoleillement et de la baisse constante des coûts du système (BoS), le solaire devient une option de plus en plus rentable dans l'industrie de l'eau et de l'énergie.
- Hydroélectricité: il s’agit bien entendu de l’épine dorsale de la production d’énergie pour bon nombre des plus grands acteurs du secteur des services publics au monde. L'énergie hydroélectrique est propre, abondante et s'associe bien à d'autres sources d'énergie renouvelables pour combler les lacunes en matière d'intermittence. Le problème est que la construction de barrages de qualité utilitaire implique des projets d'ingénierie au coût et à la proportion épiques. Elle implique aussi généralement des efforts de réhabilitation des terres litigieuses et le potentiel de désastres d'une proportion tout aussi épique si quelque chose devait jamais échouer ou éclater. En d'autres termes, si les infrastructures existent déjà, l'hydroélectricité est importante pour l'industrie de l'eau et de l'énergie. Mais si ce n'est pas le cas, il peut être impossible de le développer.
- Énergie éolienne: depuis 2010, le coût des éoliennes a sensiblement baissé, l'IRENA prévoyant une baisse continue tant des coûts de mise en place que des coûts d'exploitation et de production au cours des dix prochaines années. De plus, les améliorations de la technologie des turbines ont conduit à des diamètres de rotor plus grands et des hauteurs de moyeu plus élevées, ce qui signifie que plus d'énergie peut être récoltée à partir des mêmes vitesses du vent et de la même allocation spatiale. Les projets éoliens suscitent souvent des plaintes contre le bruit et la menace que représente la faune sauvage, mais ils peuvent également générer des bénéfices pour les propriétaires fonciers, de sorte qu'ils sont également considérés comme une bonne opportunité de croissance économique régionale. Le manque de fiabilité du vent constitue un défi majeur pour le secteur des services publics. En raison de son intermittence, l'énergie éolienne doit soit être stockée dans des batteries de grande capacité, soit associée à des sources d'énergie plus fiables (souvent basées sur des fossiles) pour maintenir le réseau en période de faible production. Néanmoins, la dépendance du secteur de l'énergie à l'égard de l'énergie éolienne a augmenté d'environ 25 % par an au cours de la dernière décennie.
- Énergie géothermique: lorsqu'elle est disponible, elle peut constituer une source d'énergie très efficace en raison de sa nature "toujours active". Et par rapport aux fermes éoliennes ou solaires, elle a une empreinte géographique relativement faible. Mais du point de vue du secteur des services publics, cette source d'énergie est limitée en raison du prix de la mise en place d'infrastructures géothermiques et de la disponibilité limitée de ces sources à travers le monde. En outre, la circulation constante de l'eau chaude dans et hors du sol peut causer des perturbations sismiques et entraîner des tremblements de terre, d'autant plus que les sources d'énergie géothermique ont tendance à exister principalement dans les zones où l'activité sismique est déjà élevée .
- Bioénergie: la biomasse est abondante – elle existe souvent en tant que sous-produit d'autres industries agricoles ou de production (coques de maïs, fumier, gaz de décharge). Mais il y a un peu de discorde autour de la biomasse comme source de combustible. La "neutralité carbone" de certains biocarburants est atteinte parce que les plantes ou arbres concernés – lorsqu'ils sont vivants – ont contribué à produire suffisamment d'oxygène pendant leur durée de vie pour compenser le CO2 généré par leur combustion éventuelle. Beaucoup s'interrogent également sur l'affirmation selon laquelle les forêts sont des ressources entièrement renouvelables étant donné qu'elles peuvent prendre jusqu'à cent ans pour regagner. Pour les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie dans les pays en développement ou dans des zones largement rurales, les options de biomasse peuvent être intéressantes, mais en ce qui concerne les réseaux électriques urbains, le coût et la complexité de la biomasse en tant que source d'énergie rendent difficile leur mise en œuvre à grande échelle.
- Énergie marémotrice et houlomotrice: Dans les zones à forte densité de population côtière, il existe actuellement des entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie qui réalisent des projets d'énergie marémotrice. Cependant, ces technologies énergétiques en sont encore à leurs balbutiements. L'avantage potentiel de l'énergie marémotrice est énorme et pratiquement illimité, ce qui représente assurément un domaine d'exploration intéressant pour le secteur de l'énergie. Mais à l'heure actuelle, il subsiste des incertitudes quant à l'impact environnemental à long terme de tels projets. En outre, la technologie n'est pas encore suffisamment rationalisée pour produire une puissance suffisante pour justifier le coût énorme du lancement de projets dans le domaine de l'énergie océanique.
- Batteries: Le défi de nombreuses sources d'énergie renouvelables est qu'elles peuvent être peu fiables et intermittentes. Les batteries à l'échelle de l'utilisation peuvent améliorer la fiabilité du réseau afin de se protéger contre une demande inattendue ou une pénurie. L'intégration des batteries peut également permettre aux compagnies d'électricité de se débarrasser progressivement des combustibles fossiles avec un minimum de perturbation. Toutefois, ces batteries industrielles ne sont actuellement produites que par quelques fabricants spécialisés, et bien qu'elles baissent définitivement le prix, elles restent chères à l'achat et à l'entretien.
- Technologies intelligentes basées sur le cloud : l'application de technologies intelligentes basées sur l'intelligence artificielle (IA) et les mesures dans le secteur de l'eau et de l'énergie peuvent améliorer l'efficacité, collecter et analyser des données précieuses, réduire les déchets et contribuer à protéger (et anticiper) les risques. Les réseaux de l’Internet des objets (IdO) et les systèmes connectés peuvent également aider à automatiser et monétiser les réseaux de prosommateurs et de production d’électricité distribuée.
Objectifs d'émissions nettes nulles sur un marché des services publics complexe
Aux États-Unis, les services publics détenus par des investisseurs fournissent de l'énergie à plus de 70 % de la population. Mais comme le rappelle Greentech Media, ils sont soumis à une pression extrême pour « tourner suffisamment de profit pour conserver leurs investisseurs dans une activité difficile, soumise à contraintes et à faible marge ». Alors que le secteur de l'eau et de l'énergie se prépare à la transformation de l'énergie, les UO doivent relever certains défis anciens et familiers, ainsi que de nouveaux facteurs qui affectent leur secteur.
- Perturbations naturelles et politiques: L'Organisation météorologique mondiale nous apprend que les catastrophes météorologiques ont quintuplé au cours des 50 dernières années, faisant de la préparation aux catastrophes et au changement climatique une priorité coûteuse mais nécessaire pour le secteur des services publics. En outre, l'industrie de l'eau et de l'énergie étant l'un des secteurs les plus réglementés de tous les secteurs (plus que l'automobile, la banque ou le trafic aérien), l'industrie des services publics est particulièrement vulnérable aux changements politiques mondiaux et régionaux, qui peuvent souvent alourdir la pression pour rester rentable.
- Évolution des attentes et des comportements des clients : la décarbonisation, la digitalisation et la décentralisation changent une relation centenaire entre les clients et les fournisseurs d'énergie. Les technologies de réponse à la demande et de compteurs intelligents permettent aux clients du secteur de l'eau et de l'énergie de réduire leur consommation électrique aux heures de pointe en échange d'une électricité basse et en heures creuses. L’amélioration de la capacité de stockage d’énergie des véhicules électriques (EV) et des batteries de panneaux solaires permet également aux clients de produire et de distribuer leur propre puissance, d’où l’essor du «prosommateur» (producteur/consommateur).
- Moins de contrôle sur les sources d'énergie et plus de complexité au sein du réseau : dans l'un des secteurs les plus réglementés au monde, le Texas se démarque pour avoir un réseau électrique non réglementé. De ce fait, de nombreux acteurs des énergies renouvelables se flocent à l'état, dans l'intention de perturber l'industrie avec des startups d'énergie propre. En fait, comme Bloomberg Green nous l'informe, Tesla a discrètement construit une batterie de stockage de 100 mégawatts près de Houston et, en août 2021, déposé auprès de la Commission des services publics du Texas pour vendre de l'électricité sur le marché de détail. Avec la disponibilité et la capacité croissantes des technologies numériques basées sur l'IA, et les progrès rapides des technologies des batteries, il est devenu de plus en plus possible pour les petits acteurs de se connecter à des millions de prosommateurs pour créer des stations de stockage et de distribution d'électricité hautement viables. En outre, l'essor des prosommateurs à eux seuls peut entraîner l'ajout de centaines de milliers de points de production et de stockage d'électricité au réseau, ce qui rend la gestion et l'exploitation des services publics plus complexes de manière exponentielle.
Énergies durables et renouvelables: le changement est la seule voie à suivre
Dans les années 2020, il ne s'agit plus de "si" nous devrions passer à des sources d'énergie plus durables, mais "comment" et "quand".
Les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie se positionnent de manière unique sur le périmètre, l'expérience et la base de clients existante pour repenser leurs modèles de gestion et commencer une transition rentable vers un résultat net nul. Voici quelques exemples de stratégies concurrentielles :
- Réduisez les marchés de la DER et de la prosommation et nouez de nouveaux partenariats. Sur la base de ce que nous voyons dans le monde entier (et même au Texas), la technologie numérique et les capacités d'ingénierie permettent désormais aux start-ups d'énergie propre de commencer à proliférer, d'obtenir des prosommateurs résidentiels et industriels et de devenir des détaillants d'énergie et des fournisseurs de DER. Pour les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie, cela peut être un risque ou une opportunité, en fonction de leur appétit pour l'innovation et de leur volonté de s'associer à de nouveaux acteurs sur le marché.
- Investissez dans des solutions numériques intelligentes et encouragez les pratiques métier pilotées par les données. Dans le secteur de l'énergie du futur, ce seront les données qui deviendront une marchandise particulièrement précieuse. Les entreprises bénéficieront d'un avantage concurrentiel en tirant parti de l'IA et de puissantes technologies de base de données et d'ERP pour donner du sens à leurs données et fournir des informations exploitables. De la gestion de prosommateurs et de multiples sources d'énergie renouvelables à la distribution et au stockage économiques de l'énergie, les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie s'appuieront de plus en plus sur des outils d'analyse avancés et des pratiques fondées sur les données pour rester rentables et répondre à l'évolution rapide du marché et de la base de consommateurs. La croissance des technologies intelligentes peut également améliorer la capacité des clients à travailler en libre-service et à personnaliser leurs services et leur utilisation.
- Améliorez les stratégies de communication et d'expérience client. Les dernières données de l'enquête au Royaume-Uni et aux États-Unis montrent des niveaux peu impressionnants de satisfaction des consommateurs et indiquent que les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie peuvent avoir du pain sur la planche sur le front de la relation client. De même que le secteur de l'énergie connaît une période de grands changements et de bouleversements, c'est aussi un moment de confusion pour les consommateurs qui essaient de trouver le meilleur moyen de gérer leur utilisation de l'électricité, quelles sont les options dont ils disposent en tant que prosommateurs et comment optimiser l'intel disponible à partir des technologies de compteurs intelligents. Les fournisseurs d'énergie doivent collaborer avec leurs propres clients, tout comme ils peuvent avoir besoin de collaborer avec des start-ups disruptives afin d'être plus compétitifs. Ce faisant, ils peuvent non seulement faire de la publicité et promouvoir leur marque, mais aussi partager des informations, accroître la pertinence des communications et, de manière générale, jeter le rideau sur leurs projets actuels de transition énergétique.
Dans le secteur de l'énergie et de l'eau et de l'énergie, l'évolution des modèles de gestion, les options énergétiques et le potentiel d'entrée de nouveaux concurrents sur le marché créent une urgence pour améliorer la relation avec les clients.
Transformation du secteur de l'eau et de l'énergie numérique et transition vers une énergie propre
Dans son roman Le Monde sans nous, Alan Weisman décrit ce qui arriverait au monde qui nous entoure si les humains disparaissaient. Le livre donne un compte-rendu de ce qui se produirait à New York dans les heures suivant la coupure du courant. Les métro seraient inondés et, presque immédiatement, les infrastructures de la ville commenceraient à s’effondrer comme des dominos. Bien qu'il s'agisse d'un exemple extrême, cela nous rappelle néanmoins à quel point notre survie dépend de sources d'énergie fiables et accessibles - et comment, au cours des cent dernières années, les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie ont créé des merveilles de l'ingénierie et de l'invention pour répondre à ces besoins.
Dans les années 2020, cette industrie subit une pression sans précédent pour innover et réformer, au profit de la terre et de nous tous dessus. La bonne nouvelle: avec cette pression, se présente une formidable occasion de s'appuyer sur un héritage impressionnant et de tracer la voie vers un avenir plus durable.
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