A Világbank azt mondja, hogy a jelenlegi globális villamosítási ráta körülbelül 90%-os, és mindössze 20 év alatt több mint 15%-kal emelkedett. A világ minden táján működő közművállalatok szolgáltatják ezt az energiát, és – nem idegenek a zavarok és változások miatt – több mint egy évszázada tartják áramló energiánkat. De ahogy a járvány utáni por kezd letelepedni, a közműipar kulcsszereplői jól körülnéznek és rájönnek, hogy nagyon más környezetben működnek, mint valaha. Ha az energiaszektor teljesíteni kívánja nettó nulla célkitűzéseit, és továbbra is nyereséges marad, az új szereplők és gyakorlatok kezelését, valamint a gyorsan változó ügyféligényekre és magatartásokra való reagálást fogja jelenteni.

A tiszta energiára való átállás terén a világ vezető szerepet és technológiai innovációt keres a közüzemi szektorban, miközben mi közösen törekszünk a dekarbonizációra.

Mi az energetikai átállás?

Az energetikai átállás a fosszilis alapú energiatermelési és -fogyasztási rendszerekről – beleértve az olajat, a földgázt és a szenet – a megújuló energiaforrásokra, például a szélre és a napenergiára való áttérésre utal. Az eltolódás magában foglalja az elosztott energiaforrások összekapcsolt hálózata felé mutató tendenciát is, távol a hagyományosan központosított közművektől és egyetlen energiaforrástól.

A dekarbonizáció és a fenntartható energia felé történő gazdasági elmozdulás

A Carbonomics kiterjedt jelentésében a Goldman Sachs megjegyzi, hogy 2021-ben a megújuló energiával kapcsolatos projektekre fordított kiadások a történelem során először haladják meg az upstream olaj- és gázkiadásokat. Ennek egyik oka az, hogy ezek a projektek annyira vonzóak, hogy a megújuló energia előállításának költségei gyorsan csökkennek. A Nemzetközi Megújulóenergia-ügynökség (IRENA) közelmúltbeli jelentése áttekinti a megújuló energiával kapcsolatos projektek globális súlyozott átlagos villamosenergia-kiegyenlítési költségét (LCOE), és megállapítja, hogy az elmúlt 10 évben „a napenergia-hasznosítású napelemek (PV) 82%-kal, a koncentrált napenergia (CSP) 47%-kal, a szárazföldi szélenergia 39%-kal, a tengeri szélenergia pedig több mint 29%-kal csökkent”.

A jelentés azt állítja, hogy a kőolaj- és gázkiadások 2014-hez képest több mint 60%-kal csökkentek, és hogy a globális olajtartalék-élettartam (az olajtartalékok és az olajtermelés aránya) szintén jelentősen visszaesett. E tendenciákra válaszul a Forbes azt mondja, hogy az elmúlt évben sok magánbefektető bank, köztük a Deutsche Bank, a Morgan Stanley MS és a Citi Bank is bejelentette stratégiáját, hogy csökkentse az olaj- és gázágazatnak való kitettségét. Emellett a nagy magántőke-cégek egyre inkább a dekarbonizációs technológiákba fektetnek be.”

Jelenleg a közművállalatok a megújulóenergia-projektek iránti megnövekedett befektetői hajlandóságuk, valamint a kapcsolódó infrastrukturális és indulási költségek folyamatos csökkentése idején találják magukat.

Közüzemi megújuló energiaforrások és technológiák

A fosszilis tüzelőanyagoktól való függés megszüntetésére irányuló hosszú távú törekvés során az emberi tevékenység számos területe létezik, amelyeket idővel dekarbonizálni kell, beleértve a közlekedést, a nehézipart, a gyártást és az épített környezetet. Ugyanakkor, mint a legtöbb más iparág energiaszolgáltatója, a közüzemi ágazat a tiszta energiára való átállásra irányuló kezdeményezések középpontjában áll.

Mi a közüzemi skála?

Látjuk a kisebb, szélesebb körben elterjedt energiatermelők és elosztók növekvő hálózatait, valamint a megújuló energiaforrások, például a nap- és szélenergia iránti általános keresletet.

A „közüzemi skála” kifejezés mérceként szolgál, amellyel mérjük mindezen erőforrások kapacitását. Ahhoz, hogy egy energiarendszer vagy hálózat legalább 10 megawattot tudjon generálni – megbízhatósággal és következetességgel – közüzemi méretűnek kell tekinteni.

Az alábbiakban néhány leggyakoribb megújuló energiaforrás található, valamint a közüzemi szintű megvalósításuk előnyei és hátrányai.

• Napenergia: A hagyományos napelemmodulok koncentráló napenergia-technológiákat használnak, és a közvetlen napfény iránti funkcionális igényük miatt korlátozottak. A fotovoltaikus (PV) napelemmodulok (amelyek közvetlen és diffúz napfényt is használhatnak) körüli technológiák azonban gyors ütemben fejlődtek. És költségeik ugyanilyen gyorsan csökkennek, 2010 óta a kristályos szilícium fotovoltaikus modulok ára több mint 80%-kal csökkent. Ha figyelembe veszi a napsütés 0,00 dolláros árát és a rendszer (BoS) költségeinek folyamatosan csökkenő egyensúlyát, a napenergia egyre jövedelmezőbb opcióvá válik a közüzemi iparágon belül.
• Vízenergia: Ez természetesen az energiatermelés gerincét képezi a világ legnagyobb közműszektorának számos szereplője számára. A vízenergia tiszta, bőséges, és jól illeszkedik más megújuló energiaforrásokhoz, hogy kitöltse az időszakossági réseket. A probléma az, hogy a közüzemi minőségű gátak építése epikus költségű és arányú mérnöki projekteket foglal magában. Jellemzően magában foglalja a vitatott földterület-visszaszerzési erőfeszítéseket és a katasztrófák esélyét is, amelyek egyformán epikus arányban fordulhatnak elő, ha valaminek valaha is kudarcot kell vallania vagy el kellene pusztulnia. Más szóval, ha az infrastruktúra már létezik, a vízenergia nagyszerű a közműipar számára. De ha nem, akkor megvalósíthatatlan lehet a fejlődés.
• Szélenergia: 2010 óta a szélturbinák költsége jelentősen csökkent, az IRENA az elkövetkező 10 évben mind az üzembe helyezési, mind az üzemeltetési költségek folyamatos csökkenését jósolta meg. Ezenkívül a turbinatechnológia fejlődése nagyobb forgórész-átmérőket és magasabb agymagasságokat eredményezett, ami azt jelenti, hogy több energiát lehet kinyerni ugyanabból a szélsebességből és térkiosztásból. A szélenergia-projektek gyakran a zajjal és a vadon élő állatok jelentette fenyegetéssel kapcsolatos panaszokat vetnek fel, de a földtulajdonosok számára is nyereséget eredményezhetnek, így a regionális gazdasági növekedésre is jó lehetőségként tekintenek rájuk. A közüzemi ágazat számára a legnagyobb kihívást a szélenergia megbízhatatlansága jelenti. Időszakossága miatt a szélenergiát vagy nagy kapacitású akkumulátorokban kell tárolni, vagy megbízhatóbb (gyakran fosszilis alapú) energiaforrásokkal kell párosítani, hogy az alacsony termelés idején is fenn lehessen tartani a hálózatot. Ennek ellenére az energiaszektor szélenergiától való függése az elmúlt évtizedben évente mintegy 25%-kal nőtt.
• Geotermikus energia: Ahol rendelkezésre áll, ez rendkívül hatékony energiaforrás lehet a „mindig” természetéből adódóan. És a szél- vagy naperőműparkokhoz képest viszonylag kis földrajzi lábnyoma van. De a közüzemi ágazat szempontjából ez az energiaforrás korlátozott a geotermikus energiainfrastruktúrák kialakításának ára és e források korlátozott elérhetősége miatt világszerte. Továbbá, a forró víz folyamatos áramlása a talajban és a talajon kívül szeizmikus zavarokat okozhat, és földrengésekhez vezethet, különösen mivel a geotermikus energiaforrások elsősorban a már magas szeizmikus aktivitású területeken léteznek.
• Bioenergia: A biomassza bőséges – gyakran más mezőgazdasági vagy termelési iparágak melléktermékeként létezik (kukoricahéj, trágya, hulladéklerakó gáz). De van egy kis vita a biomassza mint üzemanyagforrás körül. Bizonyos bioüzemanyagok „szénsemlegességét” azért érik el, mert az érintett növények vagy fák – élve – elegendő oxigéntermeléssel járultak hozzá életük során ahhoz, hogy ellensúlyozzák az esetleges égésükből származó szén-dioxidot. Sokan megkérdőjelezik azt az állítást is, hogy az erdők teljes mértékben megújuló erőforrások, mivel akár száz évig is eltarthatnak. A fejlődő országokban vagy nagyrészt vidéki területeken működő közművállalatok számára érdekes lehet a biomasszával kapcsolatos lehetőségek, de ha a városi energiahálózatokról van szó, a biomassza mint energiaforrás költsége és összetettsége miatt nagy kihívást jelent a nagymértékű végrehajtás.
• Árapály- és hullámenergia: A sűrű part menti lakosság területén vannak olyan közművállalatok, amelyek jelenleg az árapály-energiával kapcsolatos projektekkel foglalkoznak. Ezek az energiatechnológiák azonban még gyerekcipőben járnak. Az árapály-energia potenciális haszna hatalmas és gyakorlatilag korlátlan, ezért mindenképpen érdekes kutatási területet jelent az energiaágazat számára. Jelenleg azonban még mindig bizonytalan az ilyen projektek hosszú távú környezeti hatása. Ezen túlmenően a technológia még nem eléggé áramvonalas ahhoz, hogy elegendő teljesítményt nyújtson az óceánenergia-projektek elindításának hatalmas költségeihez.
• Elemek: Számos megújuló energiaforrás kihívása az, hogy megbízhatatlanok és időszakosak lehetnek. A közüzemi méretű akkumulátorok növelhetik a hálózat megbízhatóságát a váratlan kereslet vagy hiány elleni védelem érdekében. Az akkumulátor-integráció lehetővé teszi a villamosenergia-vállalatok számára, hogy a fosszilis tüzelőanyagokat fokozatosan, minimális fennakadások mellett eltávolítsák. Az ilyen ipari akkumulátorokat azonban jelenleg csak néhány speciális gyártó gyártja, és bár határozottan csökkentik az árat, még mindig drágák a vásárlás és a karbantartás.
• Intelligens, felhőalapú technológiák: A mesterséges intelligencia (AI) által vezérelt intelligens technológiák és mérések alkalmazása a közművekben javíthatja a hatékonyságot, összegyűjtheti és elemezheti az értékes adatokat, minimalizálhatja a hulladékot, és segíthet megvédeni a kockázatokat (és előrejelezni). A dolgok internete (IoT) hálózatok és a csatlakoztatott rendszerek szintén segíthetnek a termelő-fogyasztó és elosztott energiatermelő hálózatok automatizálásában és pénzesítésében.

Net-zéró kibocsátási célok az összetett közüzemi piacon

Az USA-ban a befektető tulajdonában lévő közművek (IOU-k) a lakosság több mint 70%- ának biztosítanak energiát. De ahogy arra a Greentech Media emlékeztet bennünket, rendkívüli nyomás nehezedik rájuk, hogy „elég nyereséget fordítsanak ahhoz, hogy befektetőiket nehéz, korlátozott, alacsony haszonkulcsú üzletágban tartsák”. Ahogy a közműipar felkészül az energiaátalakításra, az IOU-knak 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 elmúlt 50 évben az időjárással kapcsolatos katasztrófák ötszörösére nőttek, ami a katasztrófa- és klímaváltozási felkészültséget költséges, de szükséges prioritássá tette a közüzemi ágazat számára. Továbbá, mivel az egyik legszigorúbban szabályozott iparág (sokkal inkább, mint az autóipar, a banki tevékenység vagy a légi közlekedés), a közüzemi ágazat különösen ki van téve a globális és regionális politikai változásoknak, amelyek gyakran növelhetik a nyereségesség fenntartására nehezedő nyomást.
• Változó ügyfélelvárások és viselkedések: A dekarbonizáció, a digitalizáció és a decentralizáció évszázados kapcsolatot változtat meg az ügyfelek és az energiaszolgáltatók között. A keresletoldali válasz és az intelligens fogyasztásmérő technológiák lehetővé teszik a közműfelhasználók számára, hogy csúcsidőben csökkentsék energiafogyasztásukat, cserébe alacsonyabb csúcsidőszakon kívüli villamosenergia-fogyasztásért. Az elektromos járművek (EV) és a napelemes akkumulátorok energiatárolási kapacitásának javítása azt is jelenti, hogy az ügyfelek saját energiát tudnak termelni és elosztani – ezért nő a „termelő-fogyasztó” (termelő/fogyasztó).
• Kevesebb ellenőrzés az energiaforrások felett és nagyobb komplexitás a hálózaton belül: A világ egyik legszabályozottabb iparágában Texas kiemelkedik a szabályozatlan energiahálózat mellett. Ennek eredményeként a megújuló energiák számos szereplője az államhoz tapad, azzal a szándékkal, hogy tiszta energiával működő startupokkal zavarja az ipart. Valójában, ahogy arról a Bloomberg Green tájékoztat minket, a Tesla csendben épített egy 100 megawattos tárolóakkumulátort Houston közelében, és 2021 augusztusában benyújtotta a texasi Public Utility Commission részére, hogy értékesítse a villamos energiát a kiskereskedelmi piacon. A mesterséges intelligencia alapú digitális technológiák növekvő elérhetőségével és kapacitásával – és az akkumulátortechnológiák gyors fejlődésével – egyre inkább megvalósíthatóvá vált a kisméretű játékosok számára, hogy több millió prosumerrel kapcsolódjanak, hogy rendkívül életképes energiatároló és elosztó állomásokat hozzanak létre. Továbbá a termelő-fogyasztók számának növekedése önmagában több százezer energiatermelési és -tárolási pont hálózathoz való hozzáadásához vezethet, ami exponenciálisan bonyolultabbá teszi a közművállalatok számára az irányítást és a működést.

Fenntartható és megújuló energia: A változás az egyetlen előrevezető út

A 2020-as években már nem a fenntarthatóbb energiaforrásokra kellene áttérnünk, hanem „hogyan” és „mikor”.

A közművállalatok egyedi helyzetben vannak a hatókörrel, a tapasztalattal és a meglévő ügyfélkörrel, hogy újragondolják üzleti modelljeiket, és nyereséges utat kezdjenek a nettó nulla felé. Íme néhány példa a versenystratégiákra:

• Lean a DER és a prosumer piacokon, és építsen új partnerségeket. A világszerte (és még Texasban is) tapasztaltakra alapozva a digitális technológia és a mérnöki kapacitás ma már létezik a tiszta energiával foglalkozó startupok számára, hogy elkezdjenek terjeszkedni – mind a lakossági, mind az ipari termelő-fogyasztók számára, és energetikai kiskereskedőkké és DER szolgáltatóvá válnak. A közművállalatok számára ez vagy kockázatként, vagy lehetőségként megrendülhet, attól függően, hogy mennyire vágynak az innovációra, és hajlandók új piaci szereplőkkel való partnerségre.
• Befektetés az intelligens digitális megoldásokba és az adatvezérelt üzleti gyakorlatok gondozása. A jövő energiaszektorában különösen értékes árucikké válnak az adatok. A vállalatok versenyelőnyt érnek el a mesterséges intelligencia és a hatékony adatbázis- és ERP-technológiák használatával, hogy értelmezzék adataikat, és megvalósítható elemzéseket biztosítsanak. A termelő-fogyasztók és a több megújuló energiaforrás kezelésétől a gazdaságos energiaelosztásig és tárolásig a közművállalatok egyre inkább a fejlett elemzésekre és az adatvezérelt gyakorlatokra támaszkodnak, hogy nyereségesek maradjanak, és gyorsan változó piaccal és fogyasztói bázissal találkozzanak. Az intelligens technológiák fejlődése abban is rejlik, hogy javítja az ügyfelek önkiszolgálási képességét, és személyre szabja szolgáltatásaikat és használatukat.
• Javítsa a kommunikációs és ügyfélélmény-stratégiákat. Az Egyesült Királyságból és az Egyesült Államokból származó legfrissebb felmérési adatok lenyűgöző fogyasztói elégedettséget mutatnak, és rámutatnak arra, hogy a közművállalatoknak esetleg van némi tennivalójuk az ügyfélkapcsolatok frontján. Ahogyan ez az energiaágazat számára is nagy változás és felfordulás időszaka, ez is egy zűrzavar ideje a fogyasztók számára, akik megpróbálják megtalálni a legjobb módot az energiafelhasználásuk kezelésére, milyen lehetőségek állnak rendelkezésükre prosumerként, és hogyan lehet optimalizálni az intelligens fogyasztásmérő technológiákból rendelkezésre álló intet. Az energiaszolgáltatóknak együtt kell működniük a saját ügyfeleikkel, csakúgy, mint hogy a legjobb verseny érdekében szükségük lehet a zavaró startupokkal való partnerségre. Ezzel nemcsak reklámozhatják és népszerűsíthetik márkájukat, hanem megoszthatják az információkat, növelhetik a kommunikáció relevanciáját, és általában visszadobhatják a függönyt az energetikai átállásra vonatkozó, folyamatban lévő terveikre.

Digitális közművek átalakítása 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 beszámolót ad arról, hogy mi történne New Yorkban a hatalom bezárását követő órákon belül. A metróvonalakat elárasztanák, és szinte azonnal a város infrastruktúrái dominószerűen összeomlani kezdenének. Egy extrém példa azonban arra emlékeztet, hogy túlélésünk mennyire függ a megbízható és hozzáférhető energiaforrásoktól – és hogy az elmúlt száz évben a közművállalatok hogyan hoztak létre olyan mérnöki és találmányi csodákat, amelyek táplálják ezeket az igényeket.

A 2020-as években erre az iparágra példátlan nyomás nehezedik az innovációra és a reformra, ami a Föld és mindannyiunk javát szolgálja. A jó hír: ezzel a nyomással óriási lehetőség nyílik arra, hogy egy lenyűgöző örökségre építsünk, és egy fenntarthatóbb jövő útjába lépjünk.