Grid Edge Infrastructure: Power the Energy Transition

Ben Hertz-Shargel, Global Head of Grid Edge ve Wood Mackenzie

Distribuované technologie a inovace společně známé jako okraj sítě budou nedílnou součástí efektivního napájení elektrifikovaného světa. Kde se tedy vezme kapitál na jeho financování? A jakou roli v jeho budoucnosti budou hrát utility?

Rostoucí elektrifikace a dramatický růst distribuovaných energetických zdrojů, jako je střešní solární energie, představují zdvojnásobení závislosti společnosti na elektrické síti. Přírodní katastrofy, extrémní povětrnostní jevy a rostoucí náklady na pohonné hmoty zároveň vyvíjejí bezprecedentní tlak na stávající infrastrukturu.

Přepojení sítě

Na zlepšení regionálního a meziregionálního přenosu budou potřeba stovky miliard dolarů, což umožní obyvatelstvu a obchodním centrům přístup k čisté energii vyrobené stovky nebo dokonce tisíce kilometrů daleko, kde přírodní zdroj existuje. Pro maximalizaci kapacity přenosových vedení budou neocenitelné nové technologie zlepšující sítě (GET), jako je dynamický tok energie a technologie pro hodnocení vedení. Mezitím musí být plně zavedeno inteligentní měření – požadavek na pokročilé sazby za veřejné služby, efektivní fakturaci a přehled o spotřebě energie zákazníkem. Doposud, po desítkách miliard investovaných dolarů, má inteligentní měřič nainstalován pouze 63 % domácností a firem.

Budování nových tříd infrastruktury

Investice do přenosových a distribučních sítí jsou však pouze začátkem. Požadavky zákazníků na elektrifikaci budov a dopravy, distribuovanou výrobu a energetickou odolnost vyžadují nové třídy infrastruktury na okraji sítě:

Nabíjecí body EV: Do roku 36 bude v USA jezdit přes 2030 milionů EV; Domácí nabíjení bude převládat, ale pro řidiče bez přístupu k parkování mimo ulici nebo na cestách bude vyžadována robustní veřejná dobíjecí infrastruktura.

Mikrosíťky: Podniky, vlády, vzdělávací zařízení a ohrožená populační centra stále více požadují mikrosítě, aby zajistily záložní napájení, když síť vypadne.

Úložiště baterie: Na úložiště „za metrem“ v domácnostech a podnicích se stále více spoléhají nejen koncoví zákazníci kvůli odolnosti a úsporám účtů, ale i energetické společnosti jako místní nízkouhlíkové energetické kapacity, když je jejich síť omezena.

Jak se bude platit?

Předpokládá se, že roční výdaje na netradiční síťovou infrastrukturu dosáhnou do roku 20 2026 miliard USD (viz rozdělení trhu níže).

_{Předpokládané velikosti trhu s okrajem sítě v USA v roce 2026 podle typu}

_{Infrastruktura nabíjení elektrických vozidel (ECVI)}

_{10.1 miliard USD}

_{Rezidenční úložiště}

_{6.0 miliard USD}

_Mikrogridy

_{4.2 miliard USD}

_{Komerční a průmyslové (C&I) skladování}

_{1.7 miliard USD}

Klíčovou otázkou je, odkud se vezme kapitál na financování této nové infrastruktury? Existují tři hlavní možnosti: koncoví zákazníci, soukromý kapitál nebo veřejné služby.

Posílení postavení koncových zákazníků

Jednou z možností je, aby majitelé domů a podniky vlastnili majetek, který jim lokálně slouží. Náklady na kapitál jsou však vysoké pro koncové zákazníky, kteří si často nemohou dovolit počáteční náklady. Navíc vlastnictví aktiv přichází s odpovědností za údržbu a provoz pro stále složitější technologie. I když to lze smluvně uzavřít, nákup aktiva vystavuje zákazníka rizikům souvisejícím s výkonem a životností aktiva.

Čerpání soukromého kapitálu

Druhou možností je, aby potřebný kapitál dodaly soukromé kapitálové fondy, správci aktiv a další investoři. Investorský kapitál je rozmístěn vývojáři distribuovaných energetických zdrojů (DER) prostřednictvím nabídek, které se obecně nazývají „energie jako služba“. Podle tohoto modelu investor financuje instalaci a drží aktivum ve své rozvaze, zatímco zákazník platí opakovaný servisní poplatek za jeho použití. Obvykle se jedná o řešení na klíč, přičemž servisní poplatek zahrnuje provoz, údržbu a dokonce i upgrady majetku. Soukromé investiční společnosti a dodavatelé technologií často zakládají společné podniky, které působí jako developer s obrovskou rozvahou.

V prostoru mikrosítí vzrostl podíl na trhu pro tento přístup z 18 % v roce 2019 na 44 % v roce 2022. Mezitím, navzdory nižším nákladům na vlastnictví, díky obrovské počáteční cenové prémii pro elektrická vozidla vzniká model flotily jako služba zásadní pro začínající podniky, které chtějí elektrifikovat flotily malých užitkových vozidel a autobusů.

Výhodou modelu energie jako služby pro vývojáře je, že mohou aktiva volně zpeněžit nabídkou sofistikovaných energetických služeb pro energetický nebo velkoobchodní trh s energií. I když se jedná o rizikové toky hodnot, někteří vývojáři jsou ochotni je upsat a snížit tak poplatky za služby zákazníkům na základě očekávaných zisků po dobu trvání smlouvy.

Další možností je oddělit aktiva jako cenný papír zajištěný aktivy, což umožní ostatním investovat do tranší podle jejich tolerance vůči riziku. Prodejci solární energie to již dělají v případě smluv o nákupu energie (PPA) a pronájmů, které prodávají domácnostem a podnikům místo toho, aby jim přímo prodávali solární systém.

Jedním z problémů je, že infrastruktura na okraji sítě musí soutěžit o kapitál s nákladnými rozsáhlými investicemi do obnovitelných zdrojů. Projekty jsou menší a riskantnější, než na jaké jsou infrastrukturní fondy zvyklé, přičemž míra návratnosti nemusí splňovat jejich toleranci k riziku – zejména u nabíjecích stanic pro elektromobily, které v současnosti trpí vysokými účty za energie, ale nízkým využitím.

Za zmínku také stojí, že majitelé domů stále častěji volí půjčky s nízkým úrokem oproti PPA. Nicméně PPAPPA
podíl na trhu by se měl vrátit zpět díky zákonu o snižování inflace, který vytváří cenovou výhodu pro model ve vlastnictví třetí strany díky daňovým úlevám.

Bankovnictví na veřejné služby

Třetí možností je, aby veřejné služby financovaly projekty na okraji sítě. Téměř ve všech státech jsou veřejné služby ve vlastnictví investorů (IOU) motivovány k kapitálovým investicím, z nichž mohou získat regulovanou míru návratnosti. Obvykle jsou tyto investice do sloupů a drátů, ale ambiciózní energetické společnosti stále více vnímají infrastrukturu na okraji sítě jako příležitost k výnosům.

Osmnáct společností v USA a Kanadě zřídilo své vlastní veřejné nabíjecí sítě pro elektromobily, přičemž nejméně čtyři požádaly o regulační schválení pro nabídky odolnosti jako služby – kde by vlastnily a provozovaly baterie instalované v prostorách zákazníků. A 27 států USA – všechny na západním nebo jihovýchodním pobřeží – má veřejné služby, které rozmístily mikrosítě. Současně s investováním do těchto aktiv, která dosahují regulovaného výnosu, mnoho veřejných služeb oddělilo své neregulované podniky, jejichž investice zahrnují riziko.

Zastánci argumentují, že infrastruktura na okraji sítě je veřejný statek, jehož náklady by měli nést všichni poplatníci za veřejné služby. Odpůrci se obávají, že veřejné služby mohou potlačit konkurenci tím, že prosadí svou tržní sílu. Kromě toho může být těžké ospravedlnit, že poplatníci zaplatí účet za aktiva, když je soukromý kapitál připraven jej financovat.

Utility jako provozovatelé

Alternativou k utilitám, které vlastní infrastrukturu na okraji sítě, je dobře zavedený trend využívání aktiv třetích stran – od rezidenčních inteligentních termostatů až po bateriové systémy ve veřejném měřítku – k efektivnímu splnění jejich potřeb spolehlivosti. Například v programech BYOD (přines si své vlastní zařízení) mohou zákazníci veřejných služeb zaregistrovat svůj termostat, baterii, nabíječku elektromobilu, samotný elektromobil nebo dokonce připojený ohřívač vody, aby mohli energetické síti poskytovat služby rozvodné sítě.

Vzhledem k tomu, že zákazníci pokračují v přijímání distribuovaných zdrojů energie a snaží se je zpeněžit, může být pro tvůrce politik a regulační orgány obtížnější vyhnout se přístupu využívajícím stávající aktiva spíše než kompenzovat veřejné služby, aby si vybudovaly své vlastní. Jurisdikce, které jsou buď elektrickými ostrovy, nebo čelí obzvláště rychlému přijetí distribuovaných zdrojů, jsou v popředí přechodu k alternativním regulačním přístupům, které tento model podporují.

V Kalifornii Komise pro veřejné služby rozhodla, že do budoucna mohou veřejné služby investovat pouze do elektrické infrastruktury za nabíjecími stanicemi, přičemž investice do samotných stanic ponechají jiným společnostem. Stát také uzákonil rámec, který vyžaduje, aby energetické společnosti obstarávaly síťové služby od třetích stran, a zvažuje úplné oddělení příjmů veřejných služeb od kapitálových investic v přelomovém regulačním řízení.

Na Havaji šli regulátoři ještě dále a přijali nové paradigma tvorby sazeb založené na výkonu penalizuje utilit pro vlastnictví výrobních aktiv spíše než pro obstarávání síťových služeb od třetích stran. Jiné jurisdikce se mohou vyvíjet tímto směrem, jak se blíží ke svým vlastním bodům zvratu při přijímání distribuované energie.

Utility jsou motivovány, ale sledujte private equity

Je nepravděpodobné, že majitelé domů a podniky budou schopni financovat podstatné investice do infrastruktury okrajů sítě, která je nezbytná k dekarbonizaci sítě, a zároveň umožní širokou elektrifikaci a zajistí spolehlivost. To ponechává odpovědnost – a příležitost – na soukromých kapitálových trzích a veřejných službách.

Pokud nebude reformována konvenční regulace, která odměňuje energetické společnosti za investice do infrastruktury, budou energetické společnosti agresivně prosazovat tyto typy investic. Všechny oči by však měly být upřeny na to, zda jsou velké fondy soukromého kapitálu ochotny vykročit. Investicemi do síťové infrastruktury ve velkém měřítku budou finanční prostředky neomylně signalizovat tvůrcům politik a regulačním orgánům, že jsou připraveni financovat energetickou transformaci.

^{Ben bude mluvit v Summit inovací Wood Mackenzie's Grid Edge ve Phoenixu letos v prosinci. Klikněte zde se dozvědět více.}