能源轉換:公用事業採用中心階段
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世界銀行告訴我們,目前全球電氣化率坐擁約90%,在短短20年內已上升超過15%。它是世界各地的公用事業公司,能夠傳遞該能量,而且他們一直以來一直保持強大的力量,並且不會對中斷和改變感到陌生。但隨著疫情後塵埃開始平息,公用事業中的重要玩家們正認真觀望,並意識到,他們在非常不同的格局下運作。如果能源部門希望達成淨零目標,但仍能維持獲利,將意味著解決新的球員和實務,並回應瞬息萬變的客戶需求和行為。
在清潔能源轉型方面,世界將著眼於公用事業部門進行領導和技術創新,因為我們集體力求去碳化。
什麼是能源轉型?
能源轉型是指從能源生產和消耗(包括石油、天然氣和煤炭)的化石基系統向風能、太陽能等可再生能源轉變。這個轉變也涵蓋了分散能源的互聯網絡趨勢,遠離傳統集中公用事業和單一電源。
減碳和經濟轉型,邁向永續能源
Goldman Sachs在其廣泛的碳工學報告中指出,2021年,對可再生能源項目的支出預計將在歷史上首次超過上游石油和天然氣支出。這些項目之所以有這麼吸引力的部分原因,就是可再生能源的交付成本正在迅速降低。近期國際可再生能源機構(IRENA)報告對全球可再生能源項目的電量加權平均水平化成本(LCOE)進行考察,發現過去10年“利用規模太陽能光伏(PV)下降82%;集中太陽電(CSP)下降47%;岸風下降39%;離岸風下降29%以上。”
報告稱,油氣支出比2014年下降60%以上,全球石油儲備壽命(石油儲備對石油産量的比率)也明顯下降。針對這些趨勢,《福布斯》告訴我們,“過去一年,“包括德意志銀行、摩根士丹利MS、Citi Bank在內的多家民營投資銀行也宣布了他們降低對油氣領域的曝光的策略。此外,大型私募股權公司現在越來越將投資投入減碳技術。”
目前,公用事業公司在提高投資者對再生能源項目的胃口,並不斷降低相關基礎設施和創業成本的時期。
公用事業規模的可再生能源和技術
在長期尋求消除化石燃料依賴性的過程中,人類活動有幾個領域將需要隨著時間進行脫碳化,包括運輸、重工業、製造和建造的環境。然而,作為多數其他產業的能源提供者,公用事業部門已指向清潔能源轉型方案。
什麼是利用率等級?
我們看到越來越小、更分散的能源發電機和經銷商的網絡日益增多,對太陽能、風能等可再生能源的整體需求也更大。
「實用等級」一詞可做為一項我們衡量所有這些資源產能的 yardstick。若要被視為使用規模,能源系統或網路應能夠產生至少 10 兆瓦或更高,具有可靠性和一致性。
下面是一些最常見的可再生能源,以及其利用規模建置可能存在的利弊和消耗。
- 太陽能:傳統的太陽能模塊使用濃縮太陽能(CSP)技術,並且因為它們對直射陽光的功能需要而受到限制。然而,光伏(PV)太陽能模塊(可以同時使用直接和擴散陽光)的技術一直在快速的推進中。而他們的成本一直以同樣速率下降,從2010年以來,晶硅PV模組價格下降了80%以上。當您考慮日照的 0.00 美元價格以及穩定降低系統 (BoS) 成本的餘額時,太陽能在公用事業中逐漸成為可獲利的選項。
- 水電:這當然也是世界上許多最大的公用事業行業玩家的能源産業骨幹。水電與其他再生能源保持清潔、豐富、配對良好,以填補間歇力差距。問題在於:建設公用水壩涉及史詩成本和比例的工程專案。它通常也涉及有爭議的土地復墾工作,以及任何事情應否失敗或爆破的災害可能同樣有史詩比例。換言之,如果基礎設施已經存在,水電對公用事業來說很棒。但如果不行,發展就可能不可行。
- 風能:自2010年以來,風力發電機成本大幅降低,伊瑞納預測未來10年設定及OM成本持續下降。此外,渦輪技術的改進導致較大的轉動器直徑和更高的中心高度,意味著可以從相同的風速和空間配置中收穫更多的能量。風力發電項目往往會引發噪音和野生動物威脅的投訴,但也可能造成地主自行開發的利潤,因此他們也被視為區域經濟增長的好機會。公用事業的主要挑戰是風力不可靠。由於其等效性,風力發電必須存放在高容量電池中,或與更可靠(通常以化石為基礎)的能源配對,以便在低生成時期維持電網。儘管如此,過去十年,能源部門對風力發電的依賴率每年上升約25%。
- 地熱能源:如果可用,由於其“永遠開啟”性質,這可以是高效率的能量來源。而且與風場或太陽能農場相比,它的地理足跡相對較小。但從公用事業的角度來看,由於建立地熱發電基礎結構的價格和全球這些來源的供應有限,因此這個電源是有限的。再者,熱水在地面內和外不斷循環,會造成地震中斷,並導致地震——特別是地熱發電源主要存在於地震活動程度高的地區。
- 生物能源:生物物質豐富,通常存在作為其他農業或生產業的副產品(玉米、肥料、填埋氣體)。但關於生物質作為燃料源卻有些爭議。某些生物燃料的「碳中立」是達成的,因為活生時涉及的植物或樹在生命時期貢獻足夠的氧氣產量,以抵銷最終燃燒產生的二氧化碳。許多人也質疑森林完全是再生資源,因為他們可以耗費一百年的時間。對於開發中國家或大部分農村地區的公用事業企業來說,生物質選擇可以很有趣,但當涉及城市電網,生物質作為發電源的成本和複雜性使得大規模實施具有挑戰性。
- 潮汐和波浪能源:在沿海人口密集的地區,目前有公用事業公司對潮汐能源項目進行頭籌。然而,這些能源技術仍處於其萌芽狀態。潮汐力的潛在效益是巨大的,而且幾乎無限的,因此它絕對代表著能源領域的有趣探索領域。但在當前,這類項目的長期環境影響仍然存在不確定性。此外,該技術尚不足以製造足夠的瓦瓦,以證明啟動海洋能源專案的龐大費用。
- 電池:很多可再生能源的挑戰,就是它們可以不可靠、間歇的。公用事業規模電池可增強電網可靠性,防止意外需求或短缺。電池整合也能讓電力公司逐漸擺脫化石燃料,將中斷降到最低。不過,這類工業電池目前只有少數專業廠商生產,雖然絕對降價,但購買及維持仍昂貴。
- 智慧雲端技術:運用人工智慧(AI)支援的智慧技術和公用事業計量,改善效率、收集和分析寶貴的資料、減少浪費,並協助防範(及預測)風險。物聯網 (IoT) 網路和連線系統也可協助將財產化和分散式發電網路自動化並獲利。
複雜公用事業市場的淨零排放目標
在美國,投資自有公用事業(IOU)為超過70%的人口提供能源。但隨著格林科技媒體提醒我們,他們面臨著極端壓力,“將足夠的利潤轉嫁以保持投資者在一個困難、受制約、低利潤的業務。”隨著公用事業產業為能源轉型做好準備,IOU 必須因應一些舊且熟悉的挑戰,以及一些影響其產業的新因素。
- 自然和政治中斷:世界氣象組織告訴我們,過去50年與天氣有關的災害增加了五倍,使災害和氣候變化準備成為公用事業成本昂貴但必要的優先事項。另外,作為所有行業(甚至比汽車、銀行或航空流量還要多)最嚴格監管的行業之一,公用事業尤其容易受到全球和地區政治轉變的影響,這往往可以增加保持盈利的壓力。
- 不斷變化的客戶期望和行為:減碳、數位化和分散化正在改變客戶和能源供應商之間百年老舊的關係。需求回應和智慧電表技術可讓公用事業客戶針對較低的非尖峰電力在尖峰時間減少電力耗用。電動車(EV)和太陽能板電池的能源儲存容量改善也意味著客戶可以自行產生和分配電力——因此“生產者”(生產者/消費者)的崛起。
- 減少對電源的控制和電網內的複雜度:在全球最規管的產業之一,德克薩斯州以擁有不受規範的電網脫穎而出。因此,許多可再生能源玩家紛紛涌向狀態,意圖以清潔能源創業顛覆行業。事實上,隨著彭博綠色通知我們,特斯拉已經在休士頓附近悄悄建造了一台100兆瓦儲電池,並於2021年8月向德州公共公用事業委員會提出申請,要求零售市場銷售電力。隨著 AI 支援的數位技術的可用性與能力不斷提升,以及電池技術的快速提升,小型玩家與數百萬位生產商建立高度可行的電力儲存和配電站變得越來越可行。再者,單單產者的崛起,會導致數十萬個發電和儲存點加入電網,使公用事業公司管理和營運的指數更為複雜。
永續與再生能源:改變是唯一出路
二零零零年代,不再是「如果」應該過渡到更永續的能源,而是「如何」和「何時」。
公用事業公司以範圍、體驗和現有客戶群為獨特定位,重新思考他們的商業模式,並展開邁向淨零的可獲利旅程。以下是一些競爭策略的範例:
- 精簡至 DER 和促銷市場,並建立新的夥伴關係。根據我們在世界各地所看到的 (甚至是在德州),清潔能源新創公司現在已有數位技術和工程能力開始激增,例如:計分住宅和工業生產商,並成為能源零售商和 DER 供應商。對於公用事業公司而言,這可能會成為風險或機會,取決於他們對於創新的胃口,以及願意與市場中的新玩家合作。
- 投資智慧數位解決方案,培養資料導向的企業實務。在未來的能源領域,它將是成為特別有價值商品的資料。企業將運用 AI 和強大的資料庫和 ERP 技術,充分掌握自身的資料,並提供可據以行動的洞察,取得競爭優勢。從管理產物和多種可再生能源,到經濟的能源分配和儲存,公用事業公司將越來越仰賴進階分析和資料導向的實務,以保持獲利並滿足瞬息萬變的市場和消費者基礎。智慧技術的成長也有可能改善客戶自我服務的能力,並將服務和使用個人化。
- 改善通訊和客戶體驗策略。英國和美國最新的調查資料顯示,消費者滿意度並不令人印象深刻,並指出公用事業公司可能在客戶關係方面有所作為。正如對能源領域帶來巨大變革和震盪的時刻,也正是消費者試圖找出管理其電力使用的最佳方式、哪些選項可以作為傳播者,以及如何優化智慧電表技術提供的整合。能源供應商必須與自己的客戶合作,如同他們可能需要與顛覆性的新創公司合作,才能獲得最佳競爭力。盡管如此,他們不僅可以宣傳和宣傳自己的品牌,還能分享信息,提高通訊相關性,一般在能源轉型的持續計劃上拋回帷幕。
數位公用事業轉型和清潔能源轉型
艾倫·魏斯曼(Alan Weisman)在他的小說《沒有我們的世界》中,描述如果人類消失,我們周圍的世界會發生什麼事。本書給出了在紐約市在停電後數小時內會發生什麼事的賬號。子道會被淹沒,幾乎立即,城市的基礎結構將會像多米諾斯一樣開始崩潰。雖然是一個極端的例子,但這仍然提醒我們,我們的生存取決於可靠和無障礙的權力來源——以及過去百年公用事業公司如何創造了工程與發明的可行性,為這些需要提供燃料。
在二零零零年代,這個行業正面臨前所未有的創新改革壓力,為了大地、一切的利益。好消息:面對這種壓力,機會非常大,可以建立令人印象深刻的遺產,並將步道拉長,邁向更永續的未來。