Світовий банк повідомляє, що нинішній світовий рівень електрифікації становить близько 90% і зріс більш ніж на 15% лише за 20 років. Саме енергетичні компанії по всьому світу постачають цю енергію і — не новачки змінам і змінам — вони підтримують нашу електроенергію понад століття. Але коли післяпандемічний пил починає осідати, ключові гравці в галузі комунальних послуг уважно оглядаються і усвідомлюють, що працюють у зовсім іншому ландшафті, ніж будь-коли раніше. Якщо енергетичний сектор хоче досягти своїх цілей щодо нульових викидів і при цьому залишатися прибутковим, це означає звернення до нових гравців і практик, а також реагування на швидкі зміни вимог і поведінки споживачів.

Коли йдеться про перехід до чистої енергетики, світ звертатиме увагу на сектор комунальних послуг за лідерством і технологічними інноваціями, оскільки ми спільно прагнемо декарбонізації.

Що таке енергетичний перехід?

Енергетичний перехід означає перехід від систем виробництва та споживання енергії на основі викопних решток — включно з нафтою, природним газом і вугіллям — до відновлюваних джерел енергії, таких як вітер і сонце. Зміна також охоплює тенденцію до підключеної мережі розподілених джерел енергії, відходячи від традиційно централізованих комунальних підприємств і єдиних джерел енергії.

Декарбонізація та економічний перехід до сталої енергетики

У своєму обширному звіті Carbonomics Goldman Sachs зазначає, що у 2021 році витрати на проекти відновлюваної енергетики вперше в історії перевищать витрати на нафту та газ. Частково привабливість цих проєктів полягає в тому, що вартість постачання відновлюваної енергії стрімко знижується. Нещодавній звіт Міжнародного агентства з відновлюваної енергетики (IRENA) розглядає глобальну середньозважену рівноважену вартість електроенергії (LCOE) у проектах відновлюваної енергетики і показує, що за останні 10 років «сонячна фотогальваніка (PV) у масштабі комунальних компаній впала на 82%; концентрована сонячна енергія (CSP) на 47%; наземний вітер на 39%; а офшорне закриття більш ніж на 29%.»

У звіті також зазначено, що витрати на нафту і газ знизилися більш ніж на 60% порівняно з 2014 роком, а світовий термін служби запасів нафти (співвідношення запасів нафти до видобутку нафти) також значно знизився. У відповідь на ці тенденції Forbes повідомляє, що за минулий рік «багато приватних інвестиційних банків, зокрема Deutsche Bank, Morgan Stanley MS та Citi Bank, також оголосили про свої стратегії щодо зменшення впливу на нафтовий і газовий сектор. Крім того, великі приватні інвестиційні компанії тепер дедалі частіше інвестують у технології декарбонізації.»

Наразі комунальні компанії опинилися в умовах зростання інтересу інвесторів до проектів відновлюваної енергетики та постійного зниження вартості інфраструктури та стартових витрат.

Джерела та технології відновлюваної енергії на рівні комунальних підприємств

У довгостроковій спробі позбутися залежності від викопного палива існує кілька сфер людської діяльності, які з часом потребуватимуть декарбонізації, зокрема транспорт, важка промисловість, виробництво та забудоване середовище. Однак, як постачальник енергії для більшості інших галузей, сектор комунальних послуг відповідає ініціативам переходу до чистої енергії.

Що таке масштаб корисності?

Ми спостерігаємо зростання мереж менших, більш розкиданих виробників і розподільників енергії, а також зростаючий загальний попит на відновлювані джерела енергії, такі як сонячна та вітрова енергетика.

Термін «масштаб корисності» слугує критерієм, за яким ми оцінюємо ємність усіх цих ресурсів. Щоб вважатися масштабною енергосистемою або мережею, енергетична система або мережа повинні виробляти щонайменше 10 мегават або більше — з надійністю та стабільністю.

Нижче наведено деякі з найпоширеніших відновлюваних джерел енергії та плюси й мінуси, які може мати їх реалізація на рівні комунальних послуг.

• Сонячна енергія: Традиційні сонячні модулі використовують технології концентруючої сонячної енергії (CSP) і обмежені через функціональну потребу в прямому сонячному світлі. Однак технології навколо фотогальванічних (PV) сонячних модулів (які можуть використовувати як пряме, так і розсіяне сонячне світло) розвиваються дуже швидко. І їхня вартість знижується так само швидко, і ціна на кристалічні кремнієві фотоелектричні модулі впала більш ніж на 80% з 2010 року. Якщо врахувати ціну сонячного світла в $0.00 і поступово зменшення балансу витрат на систему (BoS), сонячна енергія стає дедалі прибутковішим варіантом у сфері комунальних послуг.
• Гідроенергетика: Це, звісно, основа виробництва енергії для багатьох найбільших гравців у сфері комунальних послуг у світі. Гідроелектроенергія чиста, достатня і добре поєднується з іншими відновлюваними джерелами енергії, щоб заповнити прогалини в періодичності. Проблема в тому, що будівництво гребель комунального рівня передбачає інженерні проєкти з величезною вартістю та масштабом. Зазвичай це також пов'язано з суперечливими зусиллями з рекультивації земель і потенційними катастрофами такого ж масштабу, якщо щось зазнає поразки або лопнуть. Інакше кажучи, якщо інфраструктура вже існує, гідроенергетика чудово підходить для комунальної галузі. Але якщо ні — розробка може бути нездійсненною.
• Вітрова енергія: З 2010 року вартість вітрових турбін значно знизилася, і IRENA прогнозує подальше зниження витрат на встановлення та експлуатацію протягом наступних 10 років. Крім того, вдосконалення технологій турбін призвели до більших діаметрів роторів і вищої висоти ступиць, що дозволяє отримати більше енергії з однакових швидкостей вітру та розподілу простору. Вітрові проекти часто викликають скарги на шум і загрозу для дикої природи, але вони також можуть приносити власний прибуток землевласникам, тому їх розглядають як хорошу можливість для регіонального економічного зростання. Однією з головних проблем для сектору комунальних послуг є ненадійність вітрової енергетики. Через свою переривчастість вітрова енергія повинна або зберігатися в акумуляторах великої ємності, або поєднуватися з більш надійними (часто викопними) джерелами енергії, щоб підтримувати мережу в періоди низької генерації. Проте залежність енергетичного сектору від вітрової енергії зростала приблизно на 25% щороку протягом останнього десятиліття.
• Геотермальна енергія: За наявності це може бути дуже ефективним джерелом енергії завдяки своїй «постійній увімкненості». І порівняно з вітровими чи сонячними електростанціями, вона має відносно невеликий географічний слід. Але з точки зору сектору комунальних підприємств це джерело енергії обмежене через високу вартість створення геотермальних енергетичних інфраструктур та обмежену доступність цих джерел у світі. Крім того, постійна циркуляція гарячої води в ґрунті та з нього може спричиняти сейсмічні порушення та землетруси — особливо враховуючи, що джерела геотермальної енергії зазвичай існують переважно в районах із уже високим рівнем сейсмічної активності.
• Біоенергія: Біомаса є у достатку — часто вона є побічним продуктом інших сільськогосподарських або виробничих галузей (кукурудзяні оболонки, гній, газ на звалищах). Але існують певні суперечки щодо біомаси як джерела палива. «Вуглецева нейтральність» певних біопалив досягається тому, що рослини або дерева, які беруть участь, — у стані живі — забезпечували достатнє виробництво кисню протягом свого життя, щоб компенсувати CO2, що утворюється внаслідок їхнього згоряння. Багато хто також ставить під сумнів твердження, що ліси є повністю відновлюваними ресурсами, адже їх відновлення може тривати до ста років. Для комунальних компаній у країнах, що розвиваються, або переважно в сільській місцевості, варіанти біомаси можуть бути цікавими, але коли йдеться про міські енергомережі, вартість і складність біомаси як джерела енергії ускладнюють її впровадження у великому масштабі.
• Енергія припливів і хвиль: У районах з густонаселеним прибережним населенням є комунальні підприємства, які наразі досягають успіху з проектами припливної енергетики. Однак ці енергетичні технології ще на початковому етапі розвитку. Потенційна користь припливної енергії величезна і практично безмежна, тому це безумовно цікавий напрямок досліджень для енергетичного сектору. Але наразі досі існує невизначеність щодо довгострокового впливу таких проектів на довкілля. Крім того, технологія ще недостатньо оптимізована, щоб виробляти достатню потужність для виправдання величезних витрат на запуск проєктів з океанської енергетики.
• Батареї: Проблема багатьох відновлюваних джерел енергії полягає в тому, що вони можуть бути ненадійними та періодичними. Акумулятори для комунальних підприємств можуть підвищити надійність мережі, щоб захистити від несподіваного попиту або дефіциту. Інтеграція акумуляторів також дозволяє енергетичним компаніям поступово відмовлятися від викопного палива з мінімальними перебоями. Однак такі промислові батареї наразі виробляють лише кілька спеціалізованих виробників, і хоча їхня ціна значно знижується, їх все одно дорого купувати та обслуговувати.
• Розумні хмарні технології: Застосування розумних технологій і обліку на основі штучного інтелекту (ШІ) у комунальних підприємствах може підвищити ефективність, зібрати та проаналізувати цінні дані, мінімізувати відходи та допомогти захиститися від (і передбачити) ризики. Мережі Інтернету речей (IoT) та підключені системи також можуть допомогти автоматизувати та монетизувати мережі виробництва просумерів і розподілених електроенергії.

Цілі щодо нульових викидів на складному ринку комунальних послуг

У США енергокомпанії, що належать інвесторам (IOU), забезпечують енергією понад 70 % населення. Але, як нагадує Greentech Media , вони перебувають під сильним тиском «отримати достатньо прибутку, щоб утримати інвесторів у складному, обмеженому, низькомаржинальному бізнесі». Поки галузь комунальних послуг готується до енергетичної трансформації, боргові розписки мають вирішувати деякі старі й знайомі виклики, а також нові чинники, які впливають на їхній сектор.

• Природні та політичні потрясіння: Всесвітня метеорологічна організація повідомляє, що кількість стихійних лих, пов'язаних із погодою, зросла у п'ять разів за останні 50 років, що робить підготовку до катастроф і кліматичних змін дорогим, але необхідним пріоритетом для сектору комунальних послуг. Також, як одна з найжорсткіше регульованих галузей (навіть більше, ніж автомобілі, банківська справа чи авіаперевезення), комунальна галузь особливо вразлива до глобальних і регіональних політичних змін, які часто посилюють тиск залишатися прибутковими.
• Зміна очікувань і поведінки клієнтів: Декарбонізація, цифровізація та децентралізація змінюють столітні столітні відносини між споживачами та постачальниками енергії. Технології реагування на попит і розумних лічильників дозволяють споживачам енергокомпаній зменшувати споживання електроенергії в пікові періоди в обмін на меншу, непікову електроенергію. Покращення ємності енергозбереження електромобілів (EV) та сонячних батарей також означають, що споживачі можуть самостійно виробляти та розподіляти електроенергію — звідси й з'явився «просюмер» (виробник/споживач).
• Менше контролю над джерелами живлення та більша складність у мережі: В одній із найбільш регульованих галузей світу Техас вирізняється своєю нерегульованою енергомережею. Внаслідок цього багато гравців у сфері відновлюваної енергетики масово приїжджають до штату, маючи намір змінити індустрію стартапами з чистої енергетики. Насправді, як повідомляє Bloomberg Green , Tesla тихо будувала акумуляторну батарею потужністю 100 мегават поблизу Х'юстона і в серпні 2021 року подала заяву до Комісії з комунальних послуг Техасу на продаж електроенергії на роздрібному ринку. Зі зростанням доступності та потужності цифрових технологій на базі ШІ та стрімким розвитком технологій батарей стає дедалі більш реальним для малих гравців зв'язуватися з мільйонами споживачів для створення надзвичайно життєздатних станцій зберігання та розподілу енергії. Крім того, зростання кількості просюмерів може призвести до додавання сотень тисяч точок виробництва та зберігання електроенергії до мережі, що значно ускладнює управління та експлуатацію для енергетичних компаній.

Сталий і відновлюваний енергія: зміни — єдиний шлях уперед

У 2020-х роках питання вже не про те, чи варто переходити до більш сталих джерел енергії, а про «як» і «коли».

Комунальні компанії мають унікальні позиції завдяки масштабу, досвіду та існуючій клієнтській базі, щоб переосмислити свої бізнес-моделі та розпочати прибутковий шлях до нульових викидів. Ось кілька прикладів конкурентних стратегій:

• Схиляйтеся до ринків DER і просумерів і створюйте нові партнерства. Виходячи з того, що ми бачимо у світі (і навіть у Техасі), цифрові технології та інженерні потужності вже існують для стартапів у сфері чистої енергетики, щоб вони могли почати розмножуватися — захоплюючи як житлових, так і промислових споживачів, стаючи енергетичними ритейлерами та постачальниками DER. Для комунальних компаній це може виглядати як ризик або можливість, залежно від їхньої схильності до інновацій та готовності співпрацювати з новими гравцями на ринку.
• Інвестуйте в розумні цифрові рішення та розвивайте бізнес-практики, засновані на даних. У енергетичному секторі майбутнього саме дані стануть особливо цінним ресурсом. Компанії здобудуть конкурентну перевагу, застосовуючи штучний інтелект та потужні технології баз даних і ERP , щоб осмислити свої дані та надавати практичні інсайти. Від управління просумерами та численними відновлюваними джерелами енергії до економічного розподілу та зберігання енергії — компанії дедалі більше покладатимуться на передову аналітику та практики на основі даних, щоб залишатися прибутковими та задовольняти швидко змінний ринок і споживчу базу. Зростання розумних технологій також має потенціал покращити здатність клієнтів самостійно обслуговувати та персоналізувати свої послуги та використання.
• Покращуйте стратегії комунікації та клієнтського досвіду. Останні дані опитувань у Великій Британії та США показують невражаючий рівень задоволеності споживачів і вказують на те, що комунальні компанії, можливо, мають попрацювати над відносинами з клієнтами. Так само, як це час великих змін і потрясінь для енергетичного сектору, це також час плутанини для споживачів, які намагаються зрозуміти, як найкраще керувати своїм споживанням електроенергії, які варіанти доступні для них як професіонали та як оптимізувати інформацію, доступну від технологій розумних лічильників. Постачальники енергії повинні співпрацювати зі своїми власними клієнтами, так само як їм може знадобитися співпрацювати з проривними стартапами, щоб краще конкурувати. Таким чином, вони можуть не лише рекламувати та просувати свій бренд, а й ділитися інформацією, підвищувати актуальність комунікацій і загалом закрити свої плани щодо енергетичного переходу.

Трансформація цифрових комунальних послуг та перехід до чистої енергетики

У своєму романі «Світ без нас» Алан Вайсман описує, що станеться зі світом навколо нас, якщо люди зникнуть. Книга описує те, що станеться в Нью-Йорку протягом кількох годин після відключення електроенергії. Метро буде затоплено, і майже одразу інфраструктура міста почне руйнуватися, як доміно. Хоча це крайній приклад, це нагадує нам, наскільки наше виживання залежить від надійних і доступних джерел енергії — і як за останні сто років енергетичні компанії створили дива інженерії та винахідливості для забезпечення цих потреб.

У 2020-х роках ця індустрія перебуває під безпрецедентним тиском щодо інновацій і реформ на благо Землі і всіх нас на ній. Добра новина: разом із цим тиском з'являється величезна можливість розвивати вражаючу спадщину і прокладати шлях до більш сталого майбутнього.