A Világbank szerint a globális villamosítási arány jelenleg körülbelül 90%, és mindössze 20 év alatt több mint 15%-kal emelkedett. Világszerte közműszolgáltatók szállítják ezt az energiát, és – akik nem idegenek a zavaroktól és a változásoktól – több mint egy évszázada biztosítják az áramellátásunkat. De ahogy a világjárvány utáni por kezd leülepedni, a közműipar kulcsszereplői alaposan körülnéznek, és rájönnek, hogy egészen más környezetben működnek, mint valaha. Ha az energiaszektor el akarja érni a nettó nulla kibocsátásra vonatkozó céljait, és mégis nyereséges akar maradni, akkor új szereplőkkel és gyakorlatokkal kell foglalkoznia, valamint reagálnia kell a gyorsan változó ügyféligényekre és viselkedésekre.

Ami a tiszta energiára való átállást illeti, a világ a közműszektortól fogja elvárni a vezető szerepet és a technológiai innovációt, miközben közösen törekszünk a dekarbonizációra.

Mi az energiaátmenet?

Az energiaátállás a fosszilis energiahordozókon alapuló energiatermelési és -fogyasztási rendszerekről – beleértve az olajat, a földgázt és a szenet – a megújuló energiaforrásokra, például a szél- és a napenergiára való áttérést jelenti. Az eltolódás magában foglalja az elosztott energiaforrások összekapcsolt hálózata felé mutató trendet is, eltávolodva a hagyományosan központosított közművektől és az egyetlen energiaforrástól.

Dekarbonizáció és a gazdasági elmozdulás a fenntartható energia felé

Átfogó Carbonomics jelentésében a Goldman Sachs megjegyzi, hogy 2021-ben a megújuló energiaprojektekre fordított kiadások várhatóan meghaladják majd az olaj- és gázkitermelésre fordított kiadásokat, ami a történelem során először fordul elő. Ezeknek a projekteknek az egyik vonzereje az, hogy a megújuló energia előállításának költségei gyorsan csökkennek. A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) egy friss jelentése a megújulóenergia-projektek globális súlyozott átlagos villamosenergia-költségét (LCOE) vizsgálja, és megállapítja, hogy az elmúlt 10 évben „a közműméretű napelemes fotovoltaikus rendszerek (PV) termelése 82%-kal, a koncentrált napenergia (CSP) termelése 47%-kal, a szárazföldi szélenergia termelése 39%-kal, a tengeri szélenergia termelése pedig több mint 29%-kal csökkent”.

A jelentés továbbá kijelenti, hogy az olaj- és gázkiadások több mint 60%-kal csökkentek 2014-hez képest, és hogy a globális olajtartalékok élettartama (az olajtartalékok és az olajtermelés aránya) is jelentősen csökkent. Ezekre a trendekre reagálva a Forbes azt írja, hogy az elmúlt évben „számos magánbefektetési bank, köztük a Deutsche Bank, a Morgan Stanley MS és a Citi Bank is bejelentette stratégiáját az olaj- és gázszektornak való kitettségének csökkentésére”. Ezenkívül a nagy magántőke-társaságok egyre inkább dekarbonizációs technológiákba fektetik befektetéseiket.

Jelenleg a közműszolgáltató vállalatok egy olyan időszakban vannak, amikor megnőtt a befektetői étvágy a megújuló energiaprojektek iránt, és folyamatosan csökkentik a kapcsolódó infrastruktúra és az indulási költségeket.

Közmű méretű megújuló energiaforrások és technológiák

A fosszilis tüzelőanyagoktól való függőség hosszú távú megszüntetésére irányuló törekvés során az emberi tevékenység számos olyan területe van, amelyet idővel dekarbonizálni kell, beleértve a közlekedést, a nehézipart, a gyártást és az épített környezetet. Azonban, mivel a közműszektor a legtöbb más iparág energiaszolgáltatója, jó úton halad a tiszta energiára való átállási kezdeményezések felé.

Mi a közműskálázás?

Egyre növekvő, kisebb, szélesebb körben szétszórt energiatermelők és -elosztók hálózatait látjuk, valamint a megújuló energiaforrások, például a nap- és a szélenergia iránti általános kereslet növekedését.

A „hasznossági skála” kifejezés egy mércéül szolgál, amellyel mérjük mindezen erőforrások kapacitását. Ahhoz, hogy egy energiarendszert vagy -hálózatot közműszintűnek tekintsenek, képesnek kell lennie legalább 10 megawatt vagy több energia előállítására – megbízhatóan és következetesen.

Az alábbiakban bemutatjuk a leggyakoribb megújuló energiaforrásokat, valamint azok nagyüzemi megvalósításának előnyeit és hátrányait.

• Napenergia: A hagyományos napelemek koncentrált napenergia-technológiákat (CSP) használnak, és korlátozottak a közvetlen napfény iránti funkcionális igényük miatt. A fotovoltaikus (PV) napelemek körüli technológiák (amelyek mind a közvetlen, mind a szórt napfényt képesek felhasználni) azonban gyors ütemben fejlődnek. És a költségük is ugyanilyen gyors ütemben csökkent, a kristályos szilícium napelemek ára több mint 80%-kal esett 2010 óta. Ha figyelembe vesszük a napsütés 0,00 dolláros árát és a rendszerköltségek folyamatosan csökkenő egyenlegét (BoS), a napenergia egyre jövedelmezőbb opcióvá válik a közműiparban.
• Vízenergia: Ez természetesen a világ számos legnagyobb közműszolgáltatójának energiatermelésének gerincét képezi. A vízenergia tiszta, bőséges, és jól kombinálható más megújuló energiaforrásokkal az időszakos hiányosságok pótlására. A probléma a következő: a közműminőségű gátak építése hatalmas költségű és arányú mérnöki projekteket foglal magában. Ez jellemzően vitatott földhelyreállítási erőfeszítéseket is magában foglal, és ugyanilyen epikus arányú katasztrófák lehetőségét, ha valami valaha meghibásodik vagy felrobban. Más szóval, ha az infrastruktúra már létezik, a vízenergia nagyszerű a közműipar számára. De ha ez nem történik meg, akkor a fejlesztése kivitelezhetetlen lehet.
• Szélenergia: 2010 óta a szélturbinák ára jelentősen csökkent, az IRENA pedig a telepítési és üzemeltetési költségek folyamatos csökkenését jósolja a következő 10 évben. Ezenkívül a turbinatechnológia fejlesztései nagyobb rotorátmérőkhöz és magasabb agymagasságokhoz vezettek, ami azt jelenti, hogy ugyanazon szélsebességből és helykihasználásból több energia nyerhető ki. A szélerőmű-projektek gyakran váltanak ki panaszokat a zaj és a vadvilág veszélyeztetése miatt, de a földtulajdonosok számára hazai profitot is eredményezhetnek, így a regionális gazdasági növekedés jó lehetőségének is tekintik őket. A közműszektor egyik fő kihívása a szélenergia megbízhatatlansága. Szakaszos jellege miatt a szélenergiát vagy nagy kapacitású akkumulátorokban kell tárolni, vagy megbízhatóbb (gyakran fosszilis alapú) energiaforrásokkal kell párosítani, hogy az alacsony termelési időszakokban is fenntartsák a hálózatot. Mindazonáltal az energiaszektor szélenergiától való függősége az elmúlt évtizedben évente mintegy 25% -kal nőtt.
• Geotermikus energia: Ahol elérhető, ez egy rendkívül hatékony energiaforrás lehet a „mindig bekapcsolt” jellege miatt. És a szél- vagy naperőművekhez képest viszonylag kis földrajzi lábnyommal rendelkezik. A közműszektor szempontjából azonban ez az energiaforrás korlátozott a geotermikus energiainfrastruktúra kiépítésének költsége és ezen források korlátozott elérhetősége miatt világszerte. Továbbá a forró víz folyamatos áramlása a talajban szeizmikus zavarokat okozhat, és földrengésekhez vezethet – különösen mivel a geotermikus energiaforrások elsősorban a már amúgy is magas szeizmikus aktivitású területeken találhatók.
• Bioenergia: A biomassza bőségesen rendelkezésre áll – gyakran más mezőgazdasági vagy termelési iparágak melléktermékeként létezik (kukoricacsuhé, trágya, hulladéklerakó gáz). De van némi vita a biomassza, mint üzemanyagforrás körül. Bizonyos bioüzemanyagok „karbonsemlegességét” azért érik el, mert az érintett növények vagy fák – életük során – elegendő oxigéntermeléssel járultak hozzá az esetleges elégetésük során keletkező CO2 ellensúlyozásához. Sokan megkérdőjelezik azt az állítást is, hogy az erdők teljes mértékben megújuló erőforrások, tekintve, hogy akár száz évig is eltarthat, mire újranőnek. A fejlődő országokban vagy nagyrészt vidéki területeken működő közműszolgáltatók számára a biomassza-lehetőségek érdekesek lehetnek, de a városi energiahálózatok esetében a biomassza, mint energiaforrás költsége és összetettsége megnehezíti a nagymértékű megvalósítását.
• Árapály- és hullámenergia: A sűrűn lakott tengerparti területeken számos közműszolgáltató vállalat jelenleg is előrelépést tesz árapály-energia projektekkel. Ezek az energiatechnológiák azonban még gyerekcipőben járnak. Az árapály-energia potenciális haszna hatalmas és gyakorlatilag korlátlan, így mindenképpen érdekes kutatási területet jelent az energiaszektor számára. De jelenleg még mindig bizonytalanság van az ilyen projektek hosszú távú környezeti hatásaival kapcsolatban. Továbbá a technológia még nem elég korszerűsített ahhoz, hogy elegendő teljesítményt termeljen ahhoz, hogy indokolja az óceánenergia-projektek elindításának hatalmas költségeit.
• Akkumulátorok: Számos megújuló energiaforrás kihívása az, hogy megbízhatatlanok és szakaszosak lehetnek. A közműméretű akkumulátorok növelhetik a hálózat megbízhatóságát, így védelmet nyújtva a váratlan kereslet vagy hiány ellen. Az akkumulátor-integráció lehetővé teheti az energiaszolgáltató vállalatok számára, hogy minimális zavarral fokozatosan leszokjanak a fosszilis tüzelőanyagokról. Az ilyen ipari akkumulátorokat azonban jelenleg csak néhány szakosodott gyártó gyártja, és bár az áruk határozottan csökken, a beszerzésük és a karbantartásuk még mindig drága.
• Intelligens, felhőalapú technológiák: A mesterséges intelligencia (MI) által vezérelt intelligens technológiák és mérések alkalmazása a közművekben javíthatja a hatékonyságot, értékes adatokat gyűjthet és elemezhet, minimalizálhatja a hulladékot, és segíthet a kockázatok elleni védekezésben (és azok előrejelzésében). A dolgok internete (IoT) hálózatai és az összekapcsolt rendszerek segíthetnek a termelő-fogyasztói és az elosztott energiatermelő hálózatok automatizálásában és bevételszerzésében is.

Nettó nulla kibocsátási célok egy összetett közműpiacon

Az Egyesült Államokban a befektetői tulajdonú közművek (IOU-k) a lakosság több mint 70% -át látják el energiával. De ahogy a Greentech Media is emlékeztet minket, rendkívüli nyomás nehezedik rájuk, hogy „elegendő profitot termeljenek ahhoz, hogy megtartsák befektetőiket egy nehéz, korlátozott, alacsony haszonkulcsú üzletágban”. Miközben a közműipar felkészül az energetikai átalakulásra, a hitelezőknek foglalkozniuk kell néhány régi és ismerős kihívással, valamint néhány új tényezővel, amelyek hatással vannak az ágazatukra.

• Természeti és politikai zavarok: A Meteorológiai Világszervezet szerint az időjárással kapcsolatos katasztrófák száma az elmúlt 50 évben ötszörösére nőtt, így a katasztrófákra és az éghajlatváltozásra való felkészülés költséges, de szükséges prioritás a közműszektor számára. Emellett, mivel az egyik legjobban szabályozott iparág (jobban, mint akár az autóipar, a banki szektor vagy a légi közlekedés), a közműipar különösen kiszolgáltatott a globális és regionális politikai változásoknak, ami gyakran növelheti a nyereségesség megőrzésére irányuló nyomást.
• Változó ügyfél-elvárások és viselkedés: A dekarbonizáció, a digitalizáció és a decentralizáció megváltoztatja az ügyfelek és az energiaszolgáltatók közötti évszázados kapcsolatot. A keresletoldali válasz és az intelligens mérőeszközök lehetővé teszik a közműszolgáltatók számára, hogy csúcsidőben csökkentsék energiafogyasztásukat, cserébe alacsonyabb, csúcsidőn kívüli áramfogyasztásért. Az elektromos járművek (EV) és a napelemes akkumulátorok energiatároló kapacitásának javulása azt is jelenti, hogy az ügyfelek maguk is termelhetnek és oszthatnak el energiát – innen ered a „prosumer” (termelő/fogyasztó) felemelkedése.
• Kevesebb kontroll az energiaforrások felett és nagyobb bonyolultság a hálózaton belül: A világ egyik legjobban szabályozott iparágában Texas kiemelkedik szabályozatlan villamosenergia-hálózatával. Ennek eredményeként számos megújuló energiaforrással foglalkozó szereplő özönlik az államba, azzal a szándékkal, hogy tiszta energiával foglalkozó startupokkal felforgatják az iparágat. Ahogy a Bloomberg Green is tájékoztatott minket, a Tesla csendben egy 100 megawattos akkumulátort épített Houston közelében, és 2021 augusztusában benyújtotta a texasi közüzemi bizottsághoz (Public Utility Commission of Texas) az áram kiskereskedelmi piacon történő értékesítésére vonatkozó kérelmet. A mesterséges intelligencia által vezérelt digitális technológiák növekvő elérhetőségével és kapacitásával – valamint az akkumulátor-technológiák gyors fejlődésével – egyre inkább megvalósíthatóvá vált a kisméretű szereplők számára, hogy több millió termelő-fogyasztóval kapcsolatba lépjenek, és ezáltal életképes energiatároló és -elosztó állomásokat hozzanak létre. Továbbá, a termelő-fogyasztók számának növekedése önmagában több százezer villamosenergia-termelő és -tároló pont hálózatba kapcsolásához vezethet, ami exponenciálisan bonyolultabbá teszi a közműszolgáltatók számára az irányítást és az üzemeltetést.

Fenntartható és megújuló energia: A változás az egyetlen út előre

A 2020-as években már nem az a kérdés, hogy „át kellene-e állnunk fenntarthatóbb energiaforrásokra”, hanem az, hogy „hogyan” és „mikor”.

A közműszolgáltató vállalatok egyedülálló helyzetben vannak a rendelkezésre álló lehetőségekkel, tapasztalattal és meglévő ügyfélkörrel ahhoz, hogy újragondolják üzleti modelljeiket, és nyereséges utat kezdjenek a nettó nulla kibocsátás felé. Íme néhány példa a versenystratégiákra:

• Merülj el a DER és a prosumer piacokon, és építs új partnerségeket. A világszerte (és még Texasban is) tapasztaltak alapján ma már rendelkezésre áll a digitális technológia és a mérnöki kapacitás ahhoz, hogy a tiszta energiával foglalkozó startupok elkezdjenek elszaporodni – mind a lakossági, mind az ipari termelő-fogyasztókat felkarolva, és energia-kiskereskedőkké és DER-szolgáltatókká válva. A közműszolgáltató vállalatok számára ez kockázatként vagy lehetőségként is jelentkezhet, attól függően, hogy mennyire hajlandóak innovációra és partnerségre a piacon lévő új szereplőkkel.
• Fektessen be intelligens digitális megoldásokba, és ápolja az adatvezérelt üzleti gyakorlatokat. A jövő energiaszektorában az adatok lesznek az, ami különösen értékes árucikké válik. A vállalatok versenyelőnyre tehetnek szert, ha a mesterséges intelligenciát és a hatékony adatbázis- és ERP- technológiákat kihasználva értelmezik adataikat és gyakorlatias elemzéseket nyújtanak. A termelő-fogyasztók és a több megújuló energiaforrás kezelésétől kezdve a gazdaságos energiaelosztásig és -tárolásig a közműszolgáltató vállalatok egyre inkább a fejlett elemzésekre és az adatvezérelt gyakorlatokra fognak támaszkodni, hogy nyereségesek maradjanak, és megfeleljenek a gyorsan változó piaci és fogyasztói bázis igényeinek. Az intelligens technológiák térnyerése javíthatja az ügyfelek önkiszolgáló képességét, valamint a szolgáltatások és használat személyre szabását.
• Javítsa a kommunikációs és ügyfélélmény-stratégiákat. A legfrissebb, mind az Egyesült Királyságból , mind az Egyesült Államokból származó felmérési adatok a fogyasztói elégedettség nem túl meggyőző szintjét mutatják, és arra utalnak, hogy a közműszolgáltató vállalatoknak még van mit tenniük az ügyfélkapcsolatok terén. Ahogyan az energiaszektorban is nagy változások és felfordulás jellemzi ezt az időszakot, úgy a fogyasztók számára is zavart keltő lehet, akik próbálják kitalálni, hogyan kezeljék legjobban energiafogyasztásukat, milyen lehetőségek állnak rendelkezésükre termelő-fogyasztóként, és hogyan optimalizálhatják az intelligens mérőeszközökből származó információkat. Az energiaszolgáltatóknak partnerséget kell kötniük saját ügyfeleikkel, ahogyan esetleg diszruptív startupokkal is partnerségre kell lépniük a versenyben maradás érdekében. Így nemcsak a márkájukat hirdethetik és népszerűsíthetik, hanem információkat is megoszthatnak, növelhetik a kommunikáció relevanciáját, és általánosságban lezárhatják az energetikai átállással kapcsolatos folyamatban lévő terveiket.

Digitális közműszolgáltatások átalakulása és tiszta energiára való átállás

Alan Weisman A világ nélkülünk című regényében leírja, mi történne a körülöttünk lévő világgal, ha az emberek eltűnnének. A könyv beszámol arról, hogy mi történik New Yorkban az áramszünet utáni órákon belül. A metrókat elárasztja a víz, és szinte azonnal a város infrastruktúrája dominóként kezd összeomlani. Bár szélsőséges példa, mégis emlékeztet minket arra, hogy mennyire függ a túlélésünk a megbízható és hozzáférhető energiaforrásoktól – és hogy az elmúlt száz évben a közműszolgáltatók hogyan alkottak meg mérnöki és találmányi csodákat ezen igények kielégítésére.

A 2020-as években ez az iparág példátlan nyomás alatt áll, hogy innovációra és reformokra kényszerüljön a Föld és mindannyiunk javára. A jó hír: ez a nyomás óriási lehetőséget teremt arra, hogy egy lenyűgöző örökségre építsünk, és utat törjünk egy fenntarthatóbb jövő felé.