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 du monde entier qui fournissent cette énergie et qui, loin d'être étrangers aux bouleversements et aux changements, maintiennent notre pouvoir à flot depuis plus d'un siècle. Mais alors que la poussière post-pandémie commence à s'installer, les acteurs clés du secteur de l'eau et de l'énergie se rendent compte qu'ils opèrent dans un environnement très différent que jamais. Si le secteur de l’énergie souhaite atteindre ses objectifs de net-zero tout en restant 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 de l’eau et de l’énergie 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 fossiles de production et de consommation d'énergie, y compris le pétrole, le gaz naturel et le charbon, à des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire. Le changement englobe également la tendance à un réseau connecté de sources d'énergie distribuées et à l'écart des services publics traditionnellement centralisés et des sources d'énergie uniques.

La décarbonisation et la transition économique vers une énergie durable

Dans son vaste rapport Carbonomics, Goldman Sachs note qu’en 2021, les dépenses consacrées aux projets d’énergie renouvelable devraient dépasser les dépenses pétrolières et gazières en amont pour la première fois de l’histoire. Une des raisons pour lesquelles ces projets sont si attrayants est 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 global de l'électricité (LCOE) des projets d'énergie renouvelable et constate qu'au cours des 10 dernières années, « l'énergie solaire photovoltaïque (PV) à l'échelle des services publics a chuté de 82 %, l'énergie solaire concentrée (CSP) de 47 %, l'éolien terrestre de 39 % et le vent en mer en baisse de plus de 29 % ».

Le rapport poursuit en affirmant que les dépenses en pétrole et en gaz sont en baisse de plus de 60 % par rapport à 2014 et que la durée de vie des réserves mondiales de pétrole (rapport entre les réserves pétrolières et la production de pétrole) a également considérablement diminué. En réponse à ces tendances, Forbes nous dit 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. De plus, 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 où l'appétit des investisseurs pour les projets d'énergies renouvelables augmente et où les coûts d'infrastructure et les coûts de démarrage sont continuellement réduits.

Technologies et sources d'énergie renouvelables à l'échelle de l'industrie

Dans la quête à long terme pour éliminer la dépendance aux combustibles fossiles, il y a plusieurs arènes d'activité humaine qui devront être décarbonées au fil du temps, y compris le transport, 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 l'énergie propre.

Qu'est-ce que l'échelle des services publics ?

Nous assistons à des réseaux croissants de générateurs 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 utilitaire » sert de repère par lequel nous mesurons la capacité de toutes ces ressources. Pour être considéré comme à l'échelle de l'utilitaire, un système ou un réseau énergétique devrait pouvoir générer au moins 10 mégawatts ou plus — avec fiabilité et cohérence.

Ci-dessous figurent 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'utilité publique 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 (qui peuvent utiliser à la fois la lumière solaire directe et diffuse) ont progressé à un rythme rapide. Et leur coût a baissé à un rythme tout aussi rapide, voyant le prix des modules PV en silicium cristallin chuter de plus de 80% depuis 2010. Lorsque vous prenez en compte le prix de 0,00 $ de l'ensoleillement et la baisse constante de l'équilibre des coûts du système (BoS), l'énergie solaire devient une option de plus en plus rentable dans l'industrie de l'eau et de l'énergie.
• Hydroélectricité : Il s’agit bien sûr de l’épine dorsale de la production d’énergie pour bon nombre des plus grands acteurs mondiaux du secteur de l’eau et de l’énergie. L'énergie hydroélectrique est propre, abondante et se marie bien avec d'autres sources d'énergie renouvelables pour combler les lacunes d'intermittence. Le problème est : la construction de barrages de qualité utilitaire implique des projets d'ingénierie de coût épique et de proportion. Il implique également généralement des efforts de récupération des terres controversés et le risque de catastrophes d'une proportion tout aussi épique si quelque chose devait jamais échouer ou éclater. En d'autres termes, si l'infrastructure existe déjà, l'hydroélectricité est excellente pour l'industrie de l'eau et de l'énergie. Mais si ce n’est pas le cas, il peut être impossible de se développer.
• Énergie éolienne: Depuis 2010, le coût des éoliennes a considérablement baissé, l'IRENA prévoyant une baisse continue des coûts d'installation et d'exploitation au cours des 10 prochaines années. En outre, les améliorations de la technologie des turbines ont conduit à des diamètres de rotor plus grands et à des hauteurs de moyeu plus élevées, ce qui signifie qu'il est possible de récolter plus d'énergie à partir des mêmes vitesses de vent et de la même allocation d'espace. Les projets d'énergie éolienne suscitent souvent des plaintes concernant le bruit et la menace de la faune sauvage, mais ils peuvent également générer des profits locaux pour les propriétaires fonciers, de sorte qu'ils sont également considérés comme une bonne opportunité pour la croissance économique régionale. Un défi majeur pour le secteur des services publics est le manque de fiabilité du vent. En raison de son intermittence, l'énergie éolienne doit être stockée dans des batteries de grande capacité ou couplée à des sources d'énergie plus fiables (souvent fossiles) pour maintenir le réseau pendant les périodes de faible production. Néanmoins, la dépendance du secteur de l’énergie vis-à-vis de l’énergie éolienne a augmenté d’environ 25 % par an au cours de la dernière décennie.
• Géothermie : lorsqu' elle est disponible, elle peut être une source d'énergie très efficace en raison de sa nature « toujours active ». Et par rapport aux parcs éoliens ou solaires, il 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 d'énergie géothermique et de la disponibilité limitée de ces sources à travers le monde. En outre, la circulation constante de l'eau chaude à l'intérieur et à l'extérieur du sol peut provoquer 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 de niveaux d'activité sismique déjà élevés.
• 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 controverse autour de la biomasse en tant que source de carburant. La « neutralité carbone » de certains biocarburants est obtenue parce que les plantes ou les arbres impliqués, lorsqu'ils sont vivants, ont contribué à une production suffisante d'oxygène au cours de leur vie pour compenser le CO2 généré par leur combustion éventuelle. Beaucoup s'interrogent aussi 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 des pays en développement ou en grande partie des zones 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 la mise en œuvre à grande échelle.
• Énergie marémotrice et houlomotrice: Dans les zones à forte densité de population côtière, des entreprises de services publics progressent actuellement dans les projets d'énergie marémotrice. Cependant, ces technologies énergétiques en sont encore à leurs balbutiements. L'avantage potentiel de l'énergie des marées est énorme et pratiquement illimité, il représente donc certainement un domaine d'exploration intéressant pour le secteur de l'énergie. Mais à l'heure actuelle, l'impact environnemental à long terme de ces projets reste incertain. En outre, la technologie n'est pas encore suffisamment rationalisée pour produire une puissance suffisante pour justifier l'énorme dépense liée au lancement de projets d'énergie océanique.
• Batteries: Le défi de nombreuses sources d'énergie renouvelables est le fait qu'elles peuvent être peu fiables et intermittentes. Les batteries à l'échelle de l'utilisation peuvent améliorer la fiabilité du réseau pour se protéger contre la demande inattendue ou la pénurie. L'intégration des batteries peut également permettre aux compagnies d'électricité de se désamorcer progressivement des combustibles fossiles avec un minimum de perturbations. Cependant, ces batteries industrielles ne sont actuellement produites que par quelques fabricants spécialisés, et alors qu'elles baissent définitivement de prix, elles sont toujours coûteuses à l'achat et à l'entretien.
• Technologies intelligentes basées sur le cloud : l'application de technologies intelligentes et de compteurs optimisés par l'intelligence artificielle (IA) dans le secteur de l'eau et de l'énergie peut améliorer l'efficacité, collecter et analyser des données précieuses, minimiser le gaspillage et contribuer à la protection contre les risques (et à les anticiper). Les réseaux IdO (Internet des Objets) et les systèmes connectés peuvent également contribuer à automatiser et à monétiser les réseaux de prosommateurs et de production d’électricité distribuée.

Objectifs de zéro émission nette sur un marché complexe du secteur de l'eau et de l'énergie

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 retenir leurs investisseurs dans une activité difficile, restreinte, à faible marge». Alors que le secteur de l'eau et de l'énergie se prépare à la transformation de l'énergie, les IOUs doivent relever certains défis anciens et familiers, ainsi que certains nouveaux facteurs qui affectent leur secteur.

• Perturbations naturelles et politiques: L 'Organisation météorologique mondiale nous dit que les catastrophes météorologiques ont quintuplé au cours des 50 dernières années, faisant de la préparation aux catastrophes et aux changements climatiques une priorité coûteuse mais nécessaire pour le secteur des services publics. En outre, en tant que l'une des industries les plus fortement réglementées (plus que même l'automobile, la banque ou le trafic aérien), l'industrie des services publics est particulièrement vulnérable aux changements politiques mondiaux et régionaux, ce qui peut souvent ajouter à la pression pour rester rentable.
• Évolution des attentes et des comportements des clients : la décarbonisation, la digitalisation et la décentralisation modifient une relation séculaire 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 contrepartie d'une électricité moins élevée et hors pointe. L’amélioration de la capacité de stockage d’énergie pour les véhicules électriques (VE) et les batteries de panneaux solaires signifie également que les clients peuvent produire et distribuer leur propre énergie, d’où la montée en puissance 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 distingue par son réseau électrique non réglementé. De ce fait, de nombreux acteurs des énergies renouvelables affluent à l'Etat, dans l'intention de perturber l'industrie avec des startups d'énergie propre. En fait, comme Bloomberg Green nous l'informe, Tesla a tranquillement construit une batterie de stockage de 100 mégawatts près de Houston et, en août 2021, déposée 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 alimentées par l'IA, et l'avancement rapide des technologies des batteries, il est devenu de plus en plus possible pour les petits joueurs de se connecter à des millions de prosommateurs pour créer des stations de stockage et de distribution d'énergie hautement viables. De plus, l'essor des prosommateurs à eux seuls peut conduire à l'ajout de centaines de milliers de points de production et de stockage d'électricité au réseau, ce qui rend exponentiellement plus complexe la gestion et l'exploitation des entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie.

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 de « comment » et « quand ».

Les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie se positionnent de manière unique avec le périmètre, l'expérience et la base de clients existante pour repenser leurs modèles de gestion et commencer une transition rentable vers le zéro émission nette. Voici quelques exemples de stratégies concurrentielles :

• Intégrer les marchés DER et prosommateurs et établir de nouveaux partenariats. Sur la base de ce que nous voyons à travers le monde (et même au Texas), la technologie numérique et la capacité d'ingénierie existent maintenant pour les startups d'énergie propre à commencer à proliférer, en faisant croître les prosommateurs résidentiels et industriels et en devenant des détaillants en énergie et des fournisseurs 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 du marché.
• Investissez dans des solutions numériques intelligentes et développez des pratiques métier pilotées par les données. Dans le secteur de l'énergie de demain, ce seront les données qui deviendront une marchandise particulièrement précieuse. Les entreprises obtiendront un avantage concurrentiel en exploitant l'IA et les puissantes technologies de base de données et d'ERP pour donner du sens à leurs données et fournir des informations exploitables. De la gestion des 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 axées sur les données pour rester rentables et répondre à un marché et à une base de consommateurs en constante évolution. La croissance des technologies intelligentes a également le potentiel d'améliorer la capacité des clients à s'auto-servir et à personnaliser leurs services et leur utilisation.
• Améliorez les stratégies de communication et d'expérience client. Les dernières données de l'enquête du Royaume-Uni et des États-Unis montrent des niveaux peu impressionnants de satisfaction des consommateurs et soulignent le fait que les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie peuvent avoir du travail à faire sur le front de la relation client. Tout comme il s'agit d'une période de grands changements et de bouleversements pour le secteur de l'énergie, c'est aussi une période de confusion pour les consommateurs qui essaient de trouver la meilleure façon de gérer leur consommation d'énergie, quelles options sont disponibles pour eux en tant que prosommateurs et comment optimiser l'intel disponible à partir des technologies de compteurs intelligents. Les fournisseurs d'énergie doivent s'associer à leurs propres clients, tout comme ils peuvent avoir besoin de s'associer à des startups disruptives afin de rester 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 généralement jeter le rideau sur leurs plans en cours pour la transition énergétique.

Transformation du secteur de l'eau et de l'énergie numériques 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 passerait à New York dans les heures suivant l'arrêt du courant. Les métros 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 combien notre survie dépend de sources d’énergie fiables et accessibles, et comment, au cours des cent dernières années, les entreprises de services publics ont créé des merveilles d’ingénierie et d’invention pour alimenter ces besoins.

Dans les années 2020, cette industrie subit une pression sans précédent pour innover et se réformer, au profit de la terre et de nous tous dessus. La bonne nouvelle: avec cette pression vient l'occasion formidable de s'appuyer sur un héritage impressionnant et d'ouvrir la voie à un avenir plus durable.