Всемирный банк говорит нам, что нынешняя глобальная ставка электрификации находится на уровне около 90% и выросла более чем на 15% всего за 20 лет. Именно коммунальные компании по всему миру поставляют эту энергию и — не чуждые перебоям и переменам — они сохраняют нашу власть текущей на протяжении столетий. Но по мере того, как пыль после пандемии начинает оседать, ключевые игроки отрасли энергетики и ЖКХ хорошо обдумывают ситуацию и понимают, что они работают в совершенно другом ландшафте, чем когда-либо прежде. Если энергетический сектор хочет достичь своих бесконечных целей и по-прежнему оставаться рентабельным, это будет означать обращение к новым игрокам и практикам и реагирование на быстро меняющиеся потребности и поведение клиентов.

Когда речь заходит о переходе на чистую энергию, мир будет стремиться к лидерству и технологическим инновациям в сфере энергетики и ЖКХ, поскольку мы коллективно стремимся к декарбонизации.

Что такое энергетический переход?

Энергетический переход означает переход от систем производства и потребления энергии на основе ископаемых источников энергии, включая нефть, природный газ и уголь, к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнечная энергия. Этот сдвиг также включает в себя тенденцию к подключению сети распределенных источников энергии, а также к традиционным централизованным коммунальным услугам и единым источникам энергии.

Декарбонизация и экономический переход к устойчивой энергетике

В своем обширном отчете Carbonomics Goldman Sachs отмечает, что в 2021 году, по прогнозам, расходы на проекты по возобновляемым источникам энергии впервые в истории превысят расходы на разведку и добычу нефти и газа. Часть причины, по которой эти проекты настолько привлекательны, что стоимость поставки возобновляемых источников энергии быстро снижается. В недавнем докладе Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) анализируется средневзвешенная глобальная стоимость электроэнергии (LCOE) по проектам в области возобновляемых источников энергии, и выясняется, что за последние 10 лет «за последние 10 лет солнечная фотоэлектрика (PV) упала на 82%; концентрация солнечной энергии (CSP) на 47%; береговой ветер на 39%; и морской ветер снизился более чем на 29%».

В докладе далее говорится, что расходы на нефть и газ упали более чем на 60% по сравнению с 2014 годом и что глобальный срок службы запасов нефти (отношение запасов нефти к добыче нефти) также значительно снизился. В ответ на эти тенденции Forbes говорит нам, что в прошлом году «многие частные инвестиционные банки, в том числе Deutsche Bank, Morgan Stanley MS и Citi Bank, также объявили о своих стратегиях снижения их подверженности нефтегазовому сектору. Кроме того, крупные частные акционерные компании в настоящее время все чаще вкладывают свои инвестиции в технологии декарбонизации».

На данный момент коммунальные компании оказываются в условиях растущей заинтересованности инвесторов в проектах по возобновляемым источникам энергии и постоянного снижения затрат на соответствующую инфраструктуру и стартап-затраты.

Масштабные возобновляемые источники энергии и технологии

В долгосрочном стремлении устранить зависимость от ископаемого топлива существует несколько арен человеческой деятельности, которые со временем необходимо будет декарбонизировать, включая транспорт, тяжелую промышленность, производство и построенную окружающую среду. Вместе с тем, как поставщик энергии для большинства из этих других отраслей, сектор коммунальных услуг находится на этапе реализации инициатив по переходу к экологически чистой энергии.

Что такое шкала полезности?

Мы наблюдаем растущие сети меньших, более широко разбросанных энергетических генераторов и дистрибьюторов, а также больший общий спрос на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и ветер.

Термин "шкала полезности" служит мерилом, с помощью которого мы измеряем мощность всех этих ресурсов. Для того, чтобы считаться полезными, энергетическая система или сеть должна быть в состоянии генерировать не менее 10 мегаватт или более — с надежностью и непротиворечивостью.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных возобновляемых источников энергии, а также плюсы и минусы их применения в масштабах коммунального хозяйства.

• Солнечная энергия: Традиционные солнечные модули используют концентрирующие технологии солнечной энергии (CSP) и ограничены из-за их функциональной потребности в прямых солнечных лучах. Однако технологии вокруг фотоэлектрических (PV) солнечных модулей (которые могут использовать как прямые, так и диффузные солнечные лучи) продвигались быстрыми темпами. И их стоимость снижалась не менее быстрыми темпами, видя, что цена кристаллических модулей кремния PV падает более чем на 80% с 2010 года. Когда вы составляете цену солнечного света на 0,00 долл. США и постоянно снижаете стоимость системы (BoS), солнечная энергия становится все более прибыльным вариантом в отрасли энергетики и ЖКХ.
• Гидроэнергетика: это, конечно, основа производства энергии для многих крупнейших в мире игроков сферы энергетики и ЖКХ. Гидроэлектроэнергия является чистой, обильной и хорошо сочетается с другими возобновляемыми источниками энергии, чтобы заполнить перерывы. Проблема в том, что строительство плотин на уровне коммунального хозяйства включает в себя инженерные проекты эпических затрат и пропорций. Он также, как правило, включает в себя спорные усилия по мелиорации земель и возможность катастроф не менее эпичной доли, если что-либо когда-нибудь должно потерпеть неудачу или всплеск. Иными словами, если инфраструктура уже существует, гидроэнергетика отлично подходит для отрасли ЖКХ. Но если это не так, то развитие может оказаться неосуществимым.
• Ветроэнергетика: С 2010 года стоимость ветрогенераторов значительно снизилась, при этом IRENA прогнозирует непрерывное падение затрат как на установку, так и на O&M в течение следующих 10 лет. Кроме того, усовершенствование турбинной технологии привело к увеличению диаметра ротора и более высокой высоте концентраторов, что означает, что больше энергии может быть собрано при одинаковых скоростях ветра и выделении пространства. Проекты ветроэнергетики часто вызывают жалобы на шум и угрозу дикой природы, но они также могут привести к доморощенной прибыли для землевладельцев, поэтому они также рассматриваются как хорошая возможность для регионального экономического роста. Основной проблемой для сектора энергетики и ЖКХ является ненадежность ветра. В связи с периодичностью ветряная энергия должна либо храниться в батареях высокой емкости, либо в паре с более надежными (часто ископаемыми) источниками энергии для поддержания сети в периоды низкой выработки. Тем не менее, зависимость энергетического сектора от ветроэнергетики за последнее десятилетие выросла примерно на 25% в год.
• Геотермальная энергия: Там, где это возможно, это может быть высокоэффективным источником энергии благодаря ее «постоянному» характеру. И по сравнению с ветряными или солнечными электростанциями имеет относительно небольшой географический след. Но с точки зрения сектора ЖКХ этот источник электроэнергии ограничен в связи с ценой создания геотермальных энергетических инфраструктур и ограниченной доступностью этих источников по всему миру. Кроме того, постоянная циркуляция горячей воды в грунте и за ее пределами может вызвать сейсмические сбои и привести к землетрясениям, особенно в тех случаях, когда геотермальные источники энергии, как правило, существуют главным образом в районах с уже высоким уровнем сейсмической активности.
• Биоэнергия: биомасса обильна — часто существует как побочный продукт другой сельскохозяйственной или производственной промышленности (кукурузная шелуха, навоз, газ для свалки). Но существует некоторое противоречие вокруг биомассы в качестве источника топлива. «Углеродная нейтральность» некоторых биотоплива достигается потому, что растения или деревья, вовлеченные в жизнь, способствовали достаточному производству кислорода во время их жизни, чтобы компенсировать CO2, образующийся в результате их последующего горения. Многие также ставят под сомнение утверждение о том, что леса являются полностью возобновляемыми ресурсами, учитывая, что для их восстановления может потребоваться до ста лет. Для компаний коммунального хозяйства в развивающихся странах или в основном в сельских районах варианты биомассы могут быть интересными, но когда речь идет о городских электросетях, то стоимость и сложность биомассы как источника энергии затрудняют ее внедрение в крупных масштабах.
• Приливная и волновая энергия: В районах плотного прибрежного населения есть коммунальные компании, которые в настоящее время добиваются успеха с приливными энергетическими проектами. Однако эти энергетические технологии все еще находятся в зачаточном состоянии. Потенциальная польза приливной силы огромна и практически безгранична, поэтому она, безусловно, представляет собой интересную область разведки для энергетического сектора. Но на данный момент сохраняется неопределенность в отношении долгосрочного воздействия таких проектов на окружающую среду. Кроме того, технология пока еще недостаточно рационализирована, чтобы обеспечить достаточную мощность для оправдания огромных расходов на инициирование проектов в области океанической энергетики.
• Батареи: Проблема многих возобновляемых источников энергии является тот факт, что они могут быть ненадежными и прерывистыми. Стационарные батареи могут повысить надежность сети, чтобы защитить от неожиданного спроса или дефицита. Интеграция батарей также позволяет энергетическим компаниям постепенно оттачивать ископаемое топливо с минимальными перебоями в работе. Однако такие промышленные аккумуляторы в настоящее время выпускаются лишь несколькими специализированными производителями, и пока они определенно снижают цену, их все равно дорого приобрести и обслуживать.
• Интеллектуальные облачные технологии: применение интеллектуальных технологий и счетчиков на базе искусственного интеллекта (ИИ) в сфере энергетики и ЖКХ позволяет повысить эффективность, собирать и анализировать ценные данные, минимизировать отходы и защищать от (и прогнозировать) риски. Сети Интернета вещей (IoT) и подключенные системы также могут помочь автоматизировать и монетизировать производственные и распределенные сети выработки электроэнергии.

Цели по выбросам на нулевом уровне на сложном рынке коммунальных услуг

В США коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам (IOUS), обеспечивают энергией более 70% населения. Но, как напоминает Greentech Media, они испытывают крайнее давление, чтобы «превратить достаточно прибыли, чтобы удержать своих инвесторов в сложном, ограниченном, низкомаржинальном бизнесе». Поскольку отрасль энергетики и ЖКХ готовится к трансформации энергетики, IOUS должны решать некоторые старые и знакомые задачи, а также некоторые новые факторы, влияющие на их сектор.

• Стихийные и политические потрясения: Всемирная метеорологическая организация говорит нам, что за последние 50 лет стихийные бедствия увеличились в пять раз, что делает готовность к стихийным бедствиям и изменению климата дорогостоящей, но необходимой приоритетной задачей для сектора коммунальных услуг. Кроме того, как один из самых жестких регулируемых всех отраслей (больше, чем даже автомобили, банковские услуги или авиасообщение), энергетика особенно уязвима к глобальным и региональным политическим сдвигам, которые часто могут добавить к давлению, чтобы оставаться прибыльным.
• Изменение ожиданий и поведения клиентов. Декарбонизация, цифровизация и децентрализация меняют многовековые отношения между клиентами и поставщиками энергии. Технологии реагирования на спрос и интеллектуальных счетчиков позволяют клиентам коммунальных услуг сократить потребление электроэнергии в пиковые времена в обмен на низкую и непиковую электроэнергию. Улучшение энергоемкости электромобилей (электромобилей) и солнечных батарей также означает, что клиенты могут генерировать и распределять свою собственную мощность — отсюда и рост «продуктора» (производителя/потребителя).
• Меньше контроля над источниками энергии и большая сложность энергосистемы: в одной из самых регулируемых отраслей мира Техас выделяется нерегулируемой электросетью. В результате многие игроки возобновляемых источников энергии сливаются в государство, намереваясь разрушить отрасль с помощью экологически чистых энергетических стартапов. На самом деле, как нам сообщает Bloomberg Green, Tesla спокойно строит аккумулятор емкостью 100 мегаватт возле Хьюстона и в августе 2021 года подал в Комиссию по коммунальным услугам Техаса заявление о продаже электроэнергии на розничном рынке. С растущей доступностью и мощностью цифровых технологий на базе ИИ, а также быстрым развитием технологий работы с батареями, маломасштабным игрокам стало все более целесообразно связываться с миллионами потребителей для создания высокожизнеспособных энергетических хранилищ и распределительных станций. Кроме того, только рост продукторов может привести к добавлению в сеть сотен тысяч точек производства и хранения электроэнергии, что делает ее экспоненциально более сложной для управления и эксплуатации коммунальных компаний.

Устойчивая и возобновляемая энергетика: изменение — единственный путь вперед

В 2020-х годах речь идет не о том, следует ли перейти к более экологичным источникам энергии, а о том, как и когда.

Компании сферы энергетики и ЖКХ обладают уникальными возможностями, опытом и существующей клиентской базой, что позволяет пересмотреть свои бизнес-модели и начать прибыльный путь к нулевому значению. Вот несколько примеров конкурентных стратегий:

• Поднимайтесь на рынки DER-производителей и развивайте новые партнерские отношения. Основываясь на том, что мы наблюдаем по всему миру (и даже в Техасе), цифровые технологии и инженерные мощности теперь используются для того, чтобы начать распространение экологически чистых энергетических стартапов. Для компаний сферы энергетики и ЖКХ это может быть как риск, так и возможность, в зависимости от их желания к инновациям и готовности к партнерству с новыми игроками на рынке.
• Инвестируйте в интеллектуальные цифровые решения и развивайте бизнес-практики на основе данных. В энергетическом секторе будущего именно данные станут особенно ценным товаром. Компании получают конкурентное преимущество, используя искусственный интеллект и мощные технологии баз данных и ERP для осмысления своих данных и получения ценной информации. Компании сферы энергетики и ЖКХ, начиная с управления продукцией и множеством возобновляемых источников энергии и заканчивая экономичным распределением и хранением энергии, все чаще используют расширенную аналитику и практики на основе данных, чтобы оставаться рентабельными и соответствовать быстро меняющимся рынкам и потребительской базе. Развитие интеллектуальных технологий также может повысить способность клиентов самостоятельно обслуживать и персонализировать свои услуги и использование.
• Улучшайте коммуникацию и стратегии взаимодействия с клиентами. Последние данные опроса как из Великобритании, так и из США показывают невнушительный уровень удовлетворенности потребителей и указывают на то, что энергетическим компаниям, возможно, придется поработать над взаимоотношениями с клиентами. Так же, как это время больших изменений и потрясений для энергетического сектора, это также время путаницы для потребителей, пытающихся найти лучший способ управления их энергопотреблением, какие варианты доступны для них в качестве потребителей и как оптимизировать информацию, доступную при использовании интеллектуальных счетчиков. Поставщикам энергоресурсов необходимо сотрудничать со своими клиентами точно так же, как и им может потребоваться партнерство с прорывными стартапами для обеспечения максимальной конкурентоспособности. Делая это, они могут не только рекламировать и продвигать свой бренд, но и обмениваться информацией, повышать актуальность коммуникаций и, как правило, отбрасывать занавес на свои текущие планы по переходу энергии.

Цифровая трансформация в сфере энергетики и ЖКХ и переход на чистую энергию

В своём романе « Мир без нас» Алан Вайсман описывает, что произойдет с окружающим миром, если люди исчезнут. В книге рассказывается о том, что произойдет в Нью-Йорке в течение нескольких часов после отключения электроэнергии. Подземные пути будут затоплены, и почти сразу же инфраструктура города начнет разрушаться, как домино. Несмотря на крайний пример, это, тем не менее, напоминает нам о том, насколько наше выживание зависит от надежных и доступных источников энергии, и как за последние сто лет коммунальные компании создали чудеса в области проектирования и изобретения для удовлетворения этих потребностей.

В 2020-х годах эта отрасль подвергается беспрецедентному давлению на инновации и реформы, на благо земли и всех нас на ней. Хорошая новость: такое давление дает колоссальную возможность построить впечатляющее наследие и проложить путь к более устойчивому будущему.