Grid Edge Infrastructure: Powering the Energy Transition

Ben Hertz Shargel, Global Head of Grid Edge hos Wood Mackenzie

De distribuerede teknologier og innovationer, der tilsammen er kendt som grid edge, vil være en integreret del af effektivt at drive en elektrificeret verden. Så hvor skal kapitalen komme fra for at finansiere den? Og hvilken rolle vil forsyningsselskaber spille i fremtiden?

Stigende elektrificering og den dramatiske vækst af distribuerede energiressourcer, såsom solenergi på taget, repræsenterer en fordobling af samfundets afhængighed af elnettet. Samtidig lægger naturkatastrofer, ekstreme vejrbegivenheder og stigende brændstofomkostninger et hidtil uset pres på eksisterende infrastruktur.

Omledning af nettet

Hundredvis af milliarder af dollars vil være nødvendige for at forbedre regional og interregional transmission, hvilket giver befolkning og kommercielle centre adgang til ren energi produceret hundreder eller endda tusinder af miles væk, hvor naturressourcen findes. Nye netforbedrende teknologier (GET'er) såsom dynamisk strømstrøm og linjevurderingsteknologier vil være uvurderlige for at maksimere transmissionslinjernes kapacitet. I mellemtiden skal smart måling – et krav om avancerede forbrugspriser, effektiv fakturering og indsigt i kundernes energiforbrug – udrulles fuldt ud. Indtil videre, efter titusindvis af milliarder af dollars investeret, har kun 63 % af boliger og virksomheder en smart måler installeret.

Opbygning af nye klasser af infrastruktur

Investering i transmissions- og distributionsnet er dog kun begyndelsen. Kundernes krav til bygnings- og transportelektrificering, distribueret produktion og energiresiliens nødvendiggør nye klasser af infrastruktur ved netkanten:

EV ladepunkter: Over 36 millioner elbiler vil være på vej i USA i 2030; hjemmeopladning vil dominere, men robust offentlig opladningsinfrastruktur vil være påkrævet for chauffører uden adgang til off-street-parkering eller under rejser.

Microgrids: Virksomheder, regeringer, uddannelsesfaciliteter og udsatte befolkningscentre efterspørger i stigende grad mikronet til at levere reservestrøm, når nettet går ned.

Batterilagring: "Bag måleren"-opbevaring i boliger og virksomheder bliver i stigende grad afhængig af, ikke kun af slutkunden for robusthed og regningsbesparelser, men af ​​forsyningsselskaber som lokal, kulstoffattig strømkapacitet, når deres net bliver begrænset.

Hvordan vil det blive betalt?

Årlige udgifter til ikke-traditionel grid edge-infrastruktur forventes at nå op på 20 milliarder USD i 2026 (se markedsfordeling nedenfor).


Forventede 2026 amerikanske grid edge markedsstørrelser efter type

Opladningsinfrastruktur for elektriske køretøjer (ECVI)

US $ 10.1bn

Opbevaring til beboelse

US $ 6.0bn

Microgrids

US $ 4.2bn

Kommerciel og industriel (C&I) opbevaring

US $ 1.7bn


Et centralt spørgsmål er, hvor kapitalen skal komme fra for at finansiere denne nye infrastruktur? Der er tre hovedmuligheder: slutkunder, privat kapital eller forsyningsselskaber.

Bemyndigelse af slutkunder

En mulighed er, at husejere og virksomheder ejer de aktiver, der lokalt betjener dem. Kapitalomkostningerne er dog høje for slutkunder, som ofte ikke har råd til forhåndsomkostningerne. Desuden kommer ejerskab af aktiver med vedligeholdelses- og driftsansvar for stadig mere kompleks teknologi. Selvom dette kan udliciteres, udsætter køb af aktivet kunden for risici omkring aktivets ydeevne og levetid.

Træk på privat kapital

En anden mulighed er, at private equity fonde, kapitalforvaltere og andre investorer kan levere den nødvendige kapital. Investorkapital anvendes af udviklere af distribuerede energiressourcer (DER) gennem det, der generelt kaldes "energi-som-en-tjeneste"-tilbud. Under denne model finansierer investoren installationen og holder aktivet på deres balance, mens kunden betaler et tilbagevendende servicegebyr for at bruge det. Det er typisk en nøglefærdig løsning, hvor servicegebyret dækker drift, vedligeholdelse og endda opgraderinger af aktiver. Private equity-selskaber og teknologileverandører opretter ofte joint ventures, som fungerer som udvikler med en enorm balance.

På mikronetområdet er markedsandelen for denne tilgang vokset fra 18 % i 2019 til 44 % i 2022. På trods af lavere ejeromkostninger gør den enorme forhåndsprispræmie for elektriske køretøjer i mellemtiden flåde-som-en-service-modellen kritisk for startups, der søger at elektrificere små erhvervskøretøjer og busflåder.

En fordel ved energi-som-en-tjeneste-modellen for udviklere er, at de frit kan tjene penge på aktivet ved at tilbyde sofistikerede energitjenester til el- eller engrosmarkedet for energi. Selvom disse er risikable værdistrømme, er nogle udviklere villige til at tegne dem, hvilket reducerer servicegebyrerne til kunder baseret på forventet indtjening over kontraktperioden.

En anden mulighed er at udskille aktiverne som en asset-backed sikkerhed, hvilket giver andre mulighed for at investere i trancher i henhold til deres risikotolerance. Solcelleforhandlere gør allerede dette for strømkøbsaftaler (PPA'er) og leasingkontrakter, som de sælger til hjem og virksomheder i stedet for at sælge dem solsystemet direkte.

En udfordring er, at grid edge-infrastruktur skal konkurrere om kapital med dyre, storstilede vedvarende investeringer. Projekter er mindre og mere risikable, end infrastrukturmidler er vant til, mens afkastet muligvis ikke opfylder deres risikotolerance – især for el-ladestationer, som i øjeblikket lider under høje elregninger, men lav udnyttelse.

Det er også værd at bemærke, at boligejere i stigende grad vælger lavrentelån frem for elkøbsaftaler. Dog PPAPPA
markedsandelen skulle stige takket være loven om inflationsreduktion, som skaber en prisfordel for den tredjepartsejede model på grund af skattefradrag.

Banking på forsyningsvirksomheder

En tredje mulighed er, at forsyningsselskaber finansierer netkantprojekter. I næsten alle stater er investor-ejede forsyningsselskaber (IOU'er) tilskyndet til at foretage kapitalinvesteringer, som de kan tjene et reguleret afkast på. Typisk er disse investeringer i pæle og ledninger, men ambitiøse forsyningsselskaber ser i stigende grad netkantinfrastruktur som en indtægtsmulighed.

Atten forsyningsselskaber på tværs af USA og Canada har oprettet deres egne offentlige EV-opladningsnetværk, mens mindst fire har søgt myndighedsgodkendelse for resilience-as-a-service-tilbud – hvor de ville eje og drive batterier installeret hos kunden. Og 27 amerikanske stater - alle på vestkysten eller i sydøst - har forsyningsselskaber, der har installeret mikronet. Samtidig med at de investerer i disse aktiver, som giver et reguleret afkast, har mange forsyningsselskaber udskilt deres uregulerede forretninger, hvis investeringer indebærer risiko.

De, der går ind for, hævder, at netkantinfrastruktur er et offentligt gode, hvis omkostninger bør afholdes af alle forsyningsselskaber. Modstandere frygter, at forsyningsselskaber kan kvæle konkurrencen ved at hævde deres markedsstyrke. Desuden kan det være svært at retfærdiggøre, at skatteyderne betaler regningen for et aktiv, når privat kapital står klar til at finansiere det i stedet.

Hjælpeprogrammer som operatører

Alternativet til forsyningsselskaber, der ejer infrastruktur for netkanten, er den veletablerede tendens til at udnytte tredjepartsaktiver – fra smarte termostater til boliger til batterisystemer i brugsskala – for at opfylde deres pålidelighedsbehov omkostningseffektivt. I BYOD-programmer (bring-din-egen-enhed) kan forsyningskunder for eksempel tilmelde deres termostat, batteri, EV-oplader, selve EV eller endda en tilsluttet vandvarmer for at levere nettjenester til forsyningen.

Efterhånden som kunderne fortsætter med at anvende distribuerede energiressourcer og søger at tjene penge på dem, kan det blive sværere for politiske beslutningstagere og regulatorer at undgå tilgangen til at udnytte eksisterende aktiver frem for at kompensere forsyningsselskaber for at bygge deres egne. Jurisdiktioner, der enten er elektriske øer eller står over for særlig hurtig overtagelse af distribuerede ressourcer, er på forkant med at bevæge sig mod alternative reguleringstilgange, der understøtter denne model.

I Californien har Public Utility Commission afgjort, at forsyningsselskaber fremover kun må investere i elektrisk infrastruktur bag ladestationer, og overlade investeringer i selve stationerne til andre virksomheder. Staten har også vedtaget en ramme, der kræver, at forsyningsselskaberne indkøber nettjenester fra tredjeparter, og overvejer fuldt ud at afkoble forsyningsindtægter fra kapitalinvesteringer i en skelsættende reguleringsprocedure.

På Hawaii er tilsynsmyndighederne gået endnu længere og har vedtaget et nyt præstationsbaseret satsningsparadigme straffer forsyningsselskaber til at eje produktionsaktiver i stedet for at skaffe nettjenester fra tredjeparter. Andre jurisdiktioner kan udvikle sig i denne retning, efterhånden som de nærmer sig deres egne vendepunkter for distribueret energiadoption.

Værktøjer er motiverede, men hold øje med private equity

Det er usandsynligt, at boligejere og virksomheder vil være i stand til at finansiere de betydelige investeringer i netkantinfrastruktur, der kræves for at dekarbonisere nettet, samtidig med at de muliggør udbredt elektrificering og sikrer pålidelighed. Det overlader ansvaret – og muligheden – til private kapitalmarkeder og offentlige forsyningsselskaber.

Medmindre konventionel regulering, der belønner forsyningsselskaber for at investere i infrastruktur, reformeres, vil forsyningsselskaber aggressivt forfølge disse typer investeringer. Alle øjne bør dog rettes mod, om store kapitalfonde er villige til at træde frem. Ved at investere i grid edge-infrastruktur i stor skala vil fonde umiskendeligt signalere til politiske beslutningstagere og regulatorer, at de er klar til at bankrolle energiomstillingen.

Ben taler kl Wood Mackenzie's Grid Edge Innovation Summit i Phoenix i december. Klik her for at finde ud af mere.

Kilde: https://www.forbes.com/sites/woodmackenzie/2022/11/26/grid-edge-infrastructure-powering-the-energy-transition/