הבנק העולמי מספר לנו ששיעור החשמול העולמי הנוכחי יושב על כ-90% ועלה בלמעלה מ-15% בעוד 20 שנה בלבד. מדובר בחברות תשתיות ברחבי הגלובוס שמספקות את האנרגיה הזאת ו—אין זרים לשיבושים ולשינוי - הן שמרו על הכוח שלנו זורם לטובה מעל מאה שנה. אבל ככל שהאבק שלאחר המגפה מתחיל להתפרע, שחקני מפתח בענף התשתיות נוקטים סביבם מבט טוב ומבינים שהם פועלים בנוף שונה מאוד מבעבר. אם מגזר האנרגיה ירצה לעמוד ביעדיו האפס נטו ועדיין יישאר רווחי, הכוונה היא לפנות לשחקנים חדשים ולנהגים ולהגיב לשינויים מהירים בדרישות והתנהגויות הלקוחות.

בכל הנוגע למעבר אנרגיה נקי, העולם יחפש למגזר התשתיות מנהיגות וחדשנות טכנולוגית כפי שאנו שואפים באופן קולקטיבי לדקרבוניזציה.

מהו מעבר אנרגיה?

מעבר אנרגיה מתייחס למעבר ממערכות מבוססות מאובנים של ייצור אנרגיה וצריכה - כולל נפט, גז טבעי ופחם - למקורות אנרגיה מתחדשת כמו רוח וסולר. המשמרת כוללת גם את המגמה כלפי רשת מחוברת של מקורות אנרגיה מבוזרים ומתרחקים מתשתיות ריכוזיות באופן מסורתי ומקורות כוח בודדים.

דקרבוניזציה והמעבר הכלכלי לעבר אנרגיה בת-קיימה

בדו"ח הקרבונומי הנרחב שלהם, גולדמן סאקס מציין כי ב-2021 צפויות ההוצאות על פרויקטים של אנרגיה מתחדשת לעלות על הוצאות הנפט והגז במעלה הזרם לראשונה בהיסטוריה. חלק מהסיבה שפרויקטים אלו כל כך אטרקטיביים היא שעלות אספקת האנרגיה המתחדשת יורדת במהירות. דו"ח האחרון של הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (IRENA) בוחן את עלות החשמל הממוצעת המשוקללת העולמית (LCOE) של מיזמי אנרגיה מתחדשת ומוצא כי בעשר השנים האחרונות "פוטו-וולטאיות סולאריות בקנה מידה שימושי (PV) נפלו ב-82%; הספק סולארי מרוכז (CSP) ב-47%; רוח בחוף ב-39%; ורוח מעבר לחוף ירדה ביותר מ-29%".

הדו"ח ממשיך ומצהיר כי הוצאות הנפט והגז יורדות יותר מ-60% מ-2014 וכי גם חיי עתודת הנפט העולמית (יחס עתודות הנפט לייצור נפט) צנחו משמעותית. בתגובה למגמות אלה, פורבס אומר לנו כי בשנה האחרונה "בנקים פרטיים רבים להשקעה, בהם דויטשה בנק, מורגן סטנלי MS וסיטי בנק, הודיעו גם הם על האסטרטגיות שלהם לצמצום החשיפה שלהם למגזר הנפט והגז. בנוסף, חברות הון עצמי פרטיות גדולות מכניסות כעת יותר ויותר את השקעותיהן לטכנולוגיות דקרבוניזציה".

כרגע חברות התשתיות מוצאות את עצמן בזמן של תיאבון משקיעים מוגבר לפרויקטים מתחדשים ומורידות באופן שוטף עלויות של תשתיות ועלויות סטארט אפ קשורות.

טכנולוגיות ומקורות אנרגיה מתחדשת בקנה מידה של תשתיות

בחיפוש ארוך הטווח לחיסול תלות בדלק מאובנים, ישנם מספר ארנים של פעילות אנושית שיצטרכו להתנוון לאורך זמן כולל הובלה, תעשייה כבדה, ייצור וסביבה הבנויה. עם זאת, כספק האנרגיה לרוב אותן תעשיות אחרות, מגזר התשתיות עומד על נקודה ליוזמות מעבר אנרגיה נקיות.

מהו סולם תועלת?

אנחנו רואים רשתות צומחות של מחוללי ומפיצי אנרגיה קטנים ומפוזרים יותר, וכן ביקוש כולל גדול יותר למקורות אנרגיה מתחדשת כמו שמש ורוח.

המונח "סולם תועלתנות" משמש כמקל יארדקט שלפיו אנו מודדים את הקיבולת של כל המשאבים הללו. כדי להחשיב קנה מידה שימושי, מערכת אנרגיה או רשת צריכה להיות מסוגלת לייצר לפחות 10 מגה ואט ומעלה - עם אמינות ועקביות.

להלן כמה ממקורות האנרגיה המתחדשת הנפוצים ביותר והיתרונות והחסרונות שהיישום שלהם בקנה מידה תועלתני עשוי להציג.

• אנרגיה סולארית: מודולים סולריים מסורתיים משתמשים בטכנולוגיות כוח שמש ריכוזיות (CSP) ומוגבלים בשל הצורך הפונקציונלי שלהם באור שמש ישיר. עם זאת, הטכנולוגיות סביב מודולים סולאריים פוטו-וולטאיים (PV) (שיכולים להשתמש באור שמש ישיר וגם בדיפוע) התקדמו בקצב מהיר. ועלותן פוחתת בשיעור מהיר באותה מידה, וראו שהמחיר של מודולי PV של סיליקון גבישי יורד ביותר מ-80% מאז 2010. כשאתה גורם במחיר של 0.00 דולר של שמש ומאזן הירידה בהתמדה של עלויות המערכת (BoS), הסולר הופך לאופציה רווחית יותר ויותר בתוך תעשיית התשתיות.
• הידרו-כוח: זהו, כמובן, עמוד השדרה של ייצור האנרגיה עבור רבים משחקני מגזר התשתיות הגדולים בעולם. החשמל ההידרואלקטרי נקי, בשפע ובזוגות היטב עם מקורות אנרגיה מתחדשת אחרים כדי למלא פערי לסירוגין. הבעיה היא: בניית סכרים ברמת ניצול כוללת פרויקטים הנדסיים של עלות אפינית ופרופורציה. כמו כן, הוא כולל בדרך כלל מאמצי הטמנה של קרקעות שנויות במחלוקת ופוטנציאל לאסונות של יחס אפי באותה מידה אם משהו צריך אי פעם להיכשל או להתפרץ. במילים אחרות, אם התשתית כבר קיימת, הידרו-כוח הוא גדול לתעשיית התשתיות. אבל אם זה לא, זה יכול להיות לא בר ביצוע להתפתח.
• אנרגיית הרוח: מאז 2010, עלות טורבינות הרוח ירדה באופן משמעותי, כאשר IRENA צופה ירידה מתמשכת בעלויות ההתקנה וה-O&M במהלך 10 השנים הבאות. בנוסף, שיפורים בטכנולוגיית הטורבינה הובילו לקטרים גדולים יותר של רוטור וגבהים מרכזיים גבוהים יותר, כלומר ניתן לקצור יותר אנרגיה מאותן מהירויות רוח והקצאת חלל. פרויקטים של אנרגיית רוח מרתיחים לעתים קרובות תלונות על רעש ואיום חיות בר, אך הם גם יכולים להביא לרווחי בית לבעלי הקרקעות כך שהם נתפסים גם כהזדמנות טובה לצמיחה כלכלית אזורית. אתגר מרכזי למגזר התשתיות הוא חוסר האמינות של הרוח. עקב אי רציפותו, יש לאחסן את כוח הרוח בסוללות בעלות קיבולת גבוהה או לזווג עם מקורות אנרגיה אמינים יותר (לרוב מבוססי מאובנים) כדי לקיים את הרשת בזמנים של דור נמוך. עם זאת, ההסתמכות של מגזר האנרגיה על כוח הרוח עלתה בכ-25% בשנה בעשור האחרון.
• אנרגיה גאותרמית: היכן שזמין, זה יכול להיות מקור אנרגיה יעיל ביותר בשל טבעו ה"תמיד". ובהשוואה לרוח או לחוות סולאריות, יש בה טביעת רגל גאוגרפית קטנה יחסית. אך מנקודת מבטו של מגזר התשתיות, מקור כוח זה מוגבל בשל מחיר הקמת תשתיות כוח גיאותרמיות וזמינותם המוגבלת של מקורות אלה ברחבי העולם. יתר על כן, תפוצה מתמדת של מים חמים בקרקע ומחוץ לה יכולה לגרום לשיבושים סייסמיים ולהוביל לרעידות אדמה - במיוחד כיוון שמקורות חשמל גיאותרמיים נוטים להתקיים בעיקר באזורים של רמות גבוהות כבר של פעילות סייסמית.
• ביואנרגיה: ביומסה היא מישורית - לרוב קיימת כתוצר לוואי של תעשיות חקלאות או ייצור אחרות (חזקי תירס, מניפה, גז מטמנה). אבל יש קצת מחלוקת סביב ביומסה כמקור דלק. "נייטרליות הפחמן" של דלקים ביולוגיים מסוימים מושגת מכיוון שהצמחים או העצים המעורבים - כאשר הם בחיים - תרמו מספיק ייצור חמצן במהלך זמני החיים שלהם כדי לקזז את ה-CO2 שנוצר על ידי הבעירה הסופית שלהם. רבים גם מפקפקים בקביעה שהיערות הם משאבים מתחדשים לחלוטין בהתחשב בכך שהם יכולים לקחת עד מאה שנה כדי להתארגן מחדש. עבור חברות תשתיות במדינות מתפתחות או בעיקר אזורים כפריים, אפשרויות ביומסה יכולות להיות מעניינות, אך כשמדובר ברשתות הכוח העירוניות, העלות והמורכבות של הביומסה כמקור כוח הופכות אותו למאתגר ליישום בקנה מידה גדול.
• אנרגיית גאות וגלים: באזורים של אוכלוסיית חופים צפופה, ישנן חברות תשתיות העושות כיום ראש עם פרויקטים של אנרגיית גאות. עם זאת, טכנולוגיות אנרגיה אלו עדיין בחיתוליהן. התועלת הפוטנציאלית בכוח הגאות היא עצומה וכמעט חסרת גבולות ולכן היא בהחלט מייצגת תחום חקירה מעניין למגזר האנרגיה. אבל כרגע, עדיין יש אי ודאות על ההשפעה הסביבתית ארוכת הטווח של פרויקטים כאלה. יתר על כן, הטכנולוגיה עדיין לא יעילה מספיק כדי לייצר וואטאז' מספיק כדי להצדיק את ההוצאה העצומה של ייזום פרויקטים של אנרגיית אוקיינוסים.
• סוללות: האתגר של מקורות אנרגיה מתחדשת רבים הוא העובדה שהם יכולים להיות לא אמינים ואינטרסנטיים. סוללות בקנה מידה של תשתיות יכולות לשפר את אמינות הרשת כדי להגן מפני ביקוש או מחסור לא צפויים. שילוב סוללות יכול גם לאפשר לחברות כוח לדלק את עצמם בהדרגה בדלק מאובנים עם הפרעה מינימלית. עם זאת, סוללות תעשייתיות כאלה מיוצרות כיום על ידי מספר מועט של יצרנים מומחים בלבד, ובזמן שהן בהחלט יורדות במחיר, הן עדיין יקרות לרכישה ולתחזוקה.
• טכנולוגיות חכמות, מבוססות-ענן: היישום של טכנולוגיות חכמות המופעלות על-ידי בינה מלאכותית (AI) ומדידה בתשתיות יכול לשפר יעילות, לאסוף ולנתח נתונים בעלי ערך, למזער פסולת ולסייע בהגנה מפני סיכון (ולצפות). רשתות 'אינטרנט של דברים' (IoT) ומערכות מחוברות יכולות לסייע גם לאוטומציה ומונציה של רשתות ייצור חשמל.

יעדי פליטות נטו אפס בשוק תשתיות מורכב

בארצות הברית, חברות תעופה בבעלות השקעות מספקות אנרגיה ליותר מ-70% מהאוכלוסייה. אבל כפי שגרנטק מדיה מזכירה לנו, הם נמצאים תחת לחץ קיצוני כדי "לפנות מספיק רווח כדי לשמר את המשקיעים שלהם בעסק קשה, מוגבל, בעל שוליים נמוכים". כאשר תעשיית התשתיות מתכוננת לטרנספורמציית אנרגיה, על ה-IOUs להתמודד עם כמה אתגרים ישנים ומוכרים, כמו גם עם כמה גורמים חדשים שמשפיעים על הסקטור שלהם.

• שיבושים טבעיים ופוליטיים: הארגון המטאורולוגי העולמי מספר לנו שאסונות הקשורים לעושק גדלו פי חמישה בחמישים השנים האחרונות, והפכו את אסון ומוכנות שינויי האקלים לעדיפות יקרה אך הכרחית למגזר התשתיות. כמו כן, כאחד מהענפים המפוקחים ביותר (יותר מאשר אפילו רכבים, בנקאות או תנועה אווירית), ענף התשתיות פגיע במיוחד למשמרות פוליטיות עולמיות ואזוריות, שיכולות לעתים קרובות להוסיף ללחץ להישאר רווחי.
• שינוי ציפיות והתנהגויות של לקוחות: ביזור, דיגיטליזציה וביזור משנים קשר בן מאה שנה בין הלקוחות לספקי האנרגיה. תגובת ביקוש וטכנולוגיות מד חכם מאפשרות ללקוחות תשתיות להפחית את צריכת החשמל שלהם בזמני שיא בתמורה לחשמל נמוך ולא בשיא. שיפורים בקיבולת אחסון אנרגיה לכלי רכב חשמליים (EV) וסוללות פאנל סולריות פירושם גם שלקוחות יכולים לייצר ולהפיץ מעצמם - ומכאן עליית ה"פרוסומר" (יצרן/צרכן).
• פחות שליטה על מקורות כוח ומורכבות גדולה יותר בתוך הרשת: באחת התעשיות המפוקחות ביותר בעולם, טקסס מסתמנת כבעלת רשת חשמל בלתי מוסדרת. כתוצאה מכך, שחקני אנרגיה מתחדשת רבים נוהרים למצב, בכוונה לשבש את הענף בהתחלות אנרגיה נקייה. למעשה, כפי שבלומברג גרין מודיע לנו, טסלה בונה בשקט סוללת אחסון של 100 מגה וואט ליד יוסטון ובאוגוסט 2021 הגישה ועדת התשתיות הציבוריות של טקסס למכירת חשמל בשוק הקמעונאי. עם הזמינות והקיבולת הגוברת של טכנולוגיות דיגיטליות המופעלות על ידי AI - והתקדמות מהירה של טכנולוגיות סוללה - הוא הפך אפשרי יותר ויותר עבור שחקנים בקנה מידה קטן כדי להתחבר למיליוני פרוסומרים כדי ליצור תחנות אחסון והפצה יעילות מאוד. זאת ועוד, עליית הפרוסומרים לבדה יכולה להוביל לכך שמאות אלפי נקודות ייצור חשמל ואחסון יתווספו לרשת, מה שהופך אותו באופן מעריכי למורכב יותר עבור חברות תשתיות לניהול ותפעול.

אנרגיה בת-קיימה ומתחדשת: שינוי הוא הדרך היחידה קדימה

בשנות ה-20 של המאה ה-20 זה כבר לא עניין של "אם" אנחנו צריכים לעבור למקורות אנרגיה בני קיימא יותר, אלא "איך" ו"מתי".

חברות תשתיות ממוקמות באופן ייחודי עם ההיקף, הניסיון ובסיס הלקוחות הקיים כדי לחשוב מחדש על המודלים העסקיים שלהן ולהתחיל במסע רווחי לקראת נטו אפס. להלן מספר דוגמאות לאסטרטגיות תחרותיות:

• מזנק לשוקי ה-DER והפרוסומר ובונה שותפויות חדשות. בהתבסס על מה שאנחנו רואים ברחבי העולם (ואפילו בטקסס), הטכנולוגיה הדיגיטלית והיכולת ההנדסית קיימת כעת לסטארט אפים של אנרגיה נקייה כדי להתחיל להתפשט - לגביע את הפרוסומרים למגורים ותעשייתיים ולהפוך לקמעונאים לאנרגיה ולספקי DER. עבור חברות תשתיות, הדבר יכול לנער כסיכון או הזדמנות, בהתאם לתיאבון שלהם לחדשנות ונכונות לשתף פעולה עם שחקנים חדשים בשוק.
• להשקיע בפתרונות דיגיטליים חכמים ולטפח תהליכים עסקיים מונעי-נתונים. במגזר האנרגיה של העתיד יהיו נתונים שהופכים לסחורה ערכית במיוחד. חברות ישיגו יתרון תחרותי על-ידי מינוף בינה מלאכותית ובסיס נתונים עוצמתי וטכנולוגיות ERP כדי להבין את הנתונים שלהן ולספק תובנות שניתן לפעול לגביהן. החל מניהול פרוסומרים ומקורות אנרגיה מתחדשת מרובים ועד הפצת ואחסון אנרגיה כלכלית, חברות תשתיות יסמכו יותר ויותר על כלי ניתוח מתקדמים ועל פרקטיקות מונחות נתונים כדי להישאר רווחיות ולעמוד בשוק ובבסיס צרכנים הנעים במהירות. לצמיחה בטכנולוגיות חכמות יש גם פוטנציאל לשפר את יכולתם של הלקוחות לשרת את עצמם ולהתאים אישית את שירותיהם ואת השימוש בהם.
• שפרו אסטרטגיות תקשורת וחוויית לקוח. נתוני הסקר האחרונים הן מבריטניה והן מארה"ב מראים רמות לא מרשימות של שביעות רצון הצרכנים ומצביעים על העובדה שייתכן שלחברות התשתיות יש עבודה מסוימת לעשות בחזית קשרי הלקוחות. בדיוק כפי שמדובר בזמן של שינוי ותהפוכות גדולות למגזר האנרגיה, זה גם זמן של בלבול עבור צרכנים שמנסים להבין את הדרך הטובה ביותר לנהל את השימוש בכוח שלהם, אילו אפשרויות זמינות להם כפרוסומרים, ואיך לייעל את האינטל הזמין מטכנולוגיות מד חכם. ספקי אנרגיה צריכים לשתף פעולה עם הלקוחות שלהם, בדיוק כפי שהם עשויים להיות צריכים להיות שותפים לסטארט אפים מפריעים על מנת להתחרות בצורה הטובה ביותר. עושים זאת, הם יכולים לא רק לפרסם ולקדם את המותג שלהם אלא לשתף מידע, להגביר את הרלוונטיות לתקשורת ובדרך כלל לזרוק בחזרה את הווילון על התוכניות השוטפות שלהם למעבר אנרגיה.

טרנספורמציה של תשתיות דיגיטליות ומעבר אנרגיה נקייה

ברומן "העולם בלעדינו" מתאר אלן וייסמן את מה שיקרה לעולם סביבנו אם בני האדם ייעלמו. הספר נותן תיאור על מה שהיה מתרחש בניו יורק תוך שעות מהכוח שנכבה. דרכי המשנה היו מוצפות וכמעט מיד, התשתיות של העיר היו מתחילות להתמוטט כמו דומינוס. בעוד דוגמה קיצונית, זה בכל זאת מזכיר לנו עד כמה ההישרדות שלנו תלויה במקורות כוח אמינים ונגישים - ואיך במהלך מאה השנים האחרונות חברות תשתיות יצרו מרבצי הנדסה והמצאה כדי לתדלק את הצרכים האלה.

בשנות ה-20 של המאה ה-20, התעשייה הזו נמצאת תחת לחץ חסר תקדים לחדש ולרפורמה, לטובת כדור הארץ וכולנו עליה. החדשות הטובות: עם הלחץ הזה מגיעה הזדמנות עצומה לבנות על מורשת מרשימה ולבזות את השביל לעתיד בר קיימא יותר.