Grid Edge Infrastructure: Pinapalakas ang Energy Transition

Ben Hertz-Shargel, Pandaigdigang Pinuno ng Grid Edge sa Wood Mackenzie

Ang mga ipinamahagi na teknolohiya at inobasyon na kilala bilang grid edge ay magiging mahalaga sa epektibong pagpapagana sa isang nakoryenteng mundo. Kaya, saan manggagaling ang kapital para pondohan ito? At ano ang papel na gagampanan ng mga utility sa hinaharap nito?

Ang pagtaas ng elektripikasyon at ang kapansin-pansing paglaki ng mga distributed na mapagkukunan ng enerhiya, tulad ng rooftop solar, ay kumakatawan sa pagdodoble sa pag-asa ng lipunan sa electric grid. Kasabay nito, ang mga natural na sakuna, matinding mga kaganapan sa panahon, at pagtaas ng mga gastos sa gasolina ay naglalagay ng hindi pa nagagawang presyon sa umiiral na imprastraktura.

Rewiring ang grid

Daan-daang bilyong dolyar ang kakailanganin upang mapabuti ang paghahatid ng rehiyon at interregional, na nagpapahintulot sa mga sentro ng populasyon at komersyal na ma-access ang malinis na enerhiya na ginawa daan-daan o kahit libu-libong milya ang layo, kung saan umiiral ang likas na yaman. Ang mga novel grid-enhancing technologies (GETs) tulad ng dynamic na power flow at line-rating technologies ay magiging napakahalaga para ma-maximize ang kapasidad ng transmission lines. Samantala, ang matalinong pagsukat – isang kinakailangan para sa mga advanced na rate ng utility, mahusay na pagsingil, at mga insight sa paggamit ng enerhiya ng customer – ay dapat na ganap na ilunsad. Sa ngayon, pagkatapos ng sampu-sampung bilyong dolyar na namuhunan, 63% lang ng mga tahanan at negosyo ang may naka-install na smart meter.

Pagbuo ng mga bagong klase ng imprastraktura

Gayunpaman, ang pamumuhunan sa transmission at distribution network ay simula pa lamang. Ang mga kahilingan ng customer para sa pagpapakuryente sa gusali at transportasyon, distributed generation at energy resilience ay nangangailangan ng mga bagong klase ng imprastraktura sa grid edge:

EV charging point: Mahigit sa 36 milyong EV ang mapupunta sa US sa 2030; Ang paniningil sa bahay ay mangingibabaw, ngunit ang matatag na pampublikong imprastraktura sa pagsingil ay kinakailangan para sa mga driver na walang access sa off-street parking, o habang naglalakbay.

Mga Microgrid: Ang mga negosyo, gobyerno, pasilidad na pang-edukasyon at mga nasa panganib na sentro ng populasyon ay lalong humihiling ng mga microgrid na magbigay ng backup na kapangyarihan kapag bumaba ang grid.

Imbakan ng baterya: Ang imbakan ng “Behind the meter” sa mga tahanan at negosyo ay lalong umaasa hindi lamang ng end customer para sa katatagan at pagtitipid sa singil, kundi ng mga utility bilang lokal, mababang carbon na kapasidad ng kuryente kapag napipigilan ang kanilang grid.

Paano ito babayaran?

Ang taunang paggasta sa hindi tradisyunal na grid edge na imprastraktura ay inaasahang aabot sa US$20 bilyon pagdating ng 2026 (tingnan ang market breakdown sa ibaba).

_{Inaasahang 2026 US grid edge na mga laki ng market ayon sa uri}

_{Electric Vehicle Charging Infrastructure (ECVI)}

_{US $ 10.1bn}

_{Imbakan ng Residential}

_{US $ 6.0bn}

_Microgrids

_{US $ 4.2bn}

_{Imbakan ng Komersyal at Pang-industriya (C&I).}

_{US $ 1.7bn}

Ang isang mahalagang tanong ay kung saan manggagaling ang kapital para pondohan ang bagong imprastraktura na ito? May tatlong pangunahing opsyon: mga end customer, pribadong kapital, o mga utility.

Pagbibigay-kapangyarihan sa mga end customer

Ang isang opsyon ay para sa mga may-ari ng bahay at negosyo na pagmamay-ari ang mga asset na lokal na nagsisilbi sa kanila. Gayunpaman, ang halaga ng kapital ay mataas para sa mga end customer, na kadalasang hindi kayang bayaran ang paunang halaga. Higit pa rito, ang pagmamay-ari ng asset ay may kasamang mga responsibilidad sa pagpapanatili at pagpapatakbo para sa lalong kumplikadong teknolohiya. Bagama't maaari itong ikontrata, ang pagbili ng asset ay naglalantad sa customer sa mga panganib sa paligid ng pagganap at habang-buhay ng asset.

Pagguhit sa pribadong kapital

Ang pangalawang posibilidad ay para sa mga pribadong equity funds, asset managers at iba pang mamumuhunan na magbigay ng kinakailangang kapital. Ang investor capital ay inilalagay ng mga developer ng distributed energy resources (DER) sa pamamagitan ng karaniwang tinatawag na "energy-as-a-service" na mga handog. Sa ilalim ng modelong ito, pinopondohan ng mamumuhunan ang pag-install at hawak ang asset sa kanilang balanse, habang ang customer ay nagbabayad ng paulit-ulit na bayad sa serbisyo para magamit ito. Ito ay karaniwang solusyon sa turnkey, na ang bayad sa serbisyo ay sumasaklaw sa mga operasyon, pagpapanatili, at maging sa pag-upgrade ng asset. Ang mga pribadong equity firm at mga supplier ng teknolohiya ay kadalasang nagse-set up ng mga joint venture, na kumikilos bilang isang developer na may napakalaking balanse.

Sa microgrid space, ang market share para sa diskarteng ito ay lumago mula 18% noong 2019 hanggang 44% noong 2022. Samantala, sa kabila ng mas mababang halaga ng pagmamay-ari, ang malaking upfront price premium para sa mga electric vehicle ay gumagawa ng fleet-as-a-service model kritikal para sa mga startup na gustong magpakuryente sa maliliit na komersyal na sasakyan at mga armada ng bus.

Ang isang bentahe ng modelo ng energy-as-a-service para sa mga developer ay ang malaya nilang pagkakitaan ang asset sa pamamagitan ng pag-aalok ng mga sopistikadong serbisyo ng enerhiya sa utility o wholesale power market. Bagama't ang mga ito ay mapanganib na mga stream ng halaga, ang ilang mga developer ay handang i-underwrite ang mga ito, na binabawasan ang mga bayarin sa serbisyo sa mga customer batay sa inaasahang mga kita sa panahon ng kontrata.

Ang isa pang posibilidad ay iikot ang mga asset bilang isang asset-backed na seguridad, na nagpapahintulot sa iba na mamuhunan sa mga tranche ayon sa kanilang pagpapaubaya sa panganib. Ginagawa na ito ng mga solar retailer para sa mga kasunduan sa pagbili ng kuryente (mga PPA) at pagpapaupa na ibinebenta nila sa mga bahay at negosyo bilang kapalit ng direktang pagbebenta sa kanila ng solar system.

Ang isang hamon ay ang grid edge na imprastraktura ay dapat makipagkumpitensya para sa kapital na may magastos, malakihang nababagong pamumuhunan. Ang mga proyekto ay mas maliit at mas mapanganib kaysa sa mga pondo sa imprastraktura, habang ang mga rate ng pagbabalik ay maaaring hindi matugunan ang kanilang pagpapaubaya sa panganib - lalo na para sa mga istasyon ng pagsingil ng EV, na kasalukuyang dumaranas ng mataas na singil sa utility ngunit mababang paggamit.

Nararapat ding tandaan na ang mga may-ari ng bahay ay lalong nagpipili para sa mga pautang na mababa ang interes kaysa sa mga PPA. Gayunpaman, ang PPAPPA
Dapat tumalbog ang bahagi ng merkado salamat sa Inflation Reduction Act, na lumilikha ng kalamangan sa presyo para sa modelong pagmamay-ari ng third-party dahil sa mga nagdaragdag ng tax credit.

Pagbabangko sa mga utility

Ang ikatlong opsyon ay para sa mga utility na pondohan ang mga proyekto sa gilid ng grid. Sa halos lahat ng mga estado, ang mga utilidad na pagmamay-ari ng mamumuhunan (IOUs) ay binibigyang-insentibo na gumawa ng mga pamumuhunan sa kapital, kung saan maaari silang kumita ng regulated rate of return. Kadalasan, ang mga pamumuhunang ito ay nasa mga poste at wire, ngunit lalong nakikita ng mga ambisyosong utility ang grid edge na imprastraktura bilang isang pagkakataon sa kita.

Labingwalong utility sa buong US at Canada ang nag-set up ng sarili nilang mga pampublikong EV charging network, habang hindi bababa sa apat ang humingi ng pag-apruba ng regulasyon para sa mga alok na resilience-as-a-service – kung saan sila magmay-ari at magpapatakbo ng mga bateryang naka-install sa lugar ng customer. At 27 US states – lahat sa West Coast o sa Southeast – ay may mga utility na nag-deploy ng microgrids. Kasabay ng pag-iinvest sa mga asset na ito na kumikita ng regulated return, maraming mga utility ang umikot sa kanilang mga unregulated na negosyo, na ang mga pamumuhunan ay nagsasangkot ng panganib.

Ang mga pabor ay nangangatwiran na ang grid edge na imprastraktura ay isang pampublikong gamit na ang gastos ay dapat pasanin ng lahat ng nagbabayad ng rate ng utility. Nangangamba ang mga kalaban na maaaring pigilan ng mga utility ang kumpetisyon sa pamamagitan ng paggigiit ng kanilang kapangyarihan sa pamilihan. Higit pa rito, maaaring mahirap bigyang-katwiran ang mga nagbabayad ng rate sa pagbabayad ng singil para sa isang asset kapag ang pribadong kapital ay handa na para tustusan ito.

Mga utility bilang mga operator

Ang alternatibo sa mga utility na nagmamay-ari ng grid edge na imprastraktura ay ang mahusay na trend ng paggamit ng mga third-party na asset – mula sa residential smart thermostats hanggang sa utility-scale na mga sistema ng baterya – upang matugunan ang kanilang mga pangangailangan sa pagiging maaasahan nang epektibo sa gastos. Sa mga programang bring-your-own-device (BYOD), halimbawa, maaaring i-enroll ng mga customer ng utility ang kanilang thermostat, baterya, EV charger, EV mismo, o kahit isang konektadong pampainit ng tubig upang magbigay ng mga serbisyo sa grid sa utility.

Habang patuloy na ginagamit ng mga customer ang mga ibinahagi na mapagkukunan ng enerhiya at sinisikap na pagkakitaan ang mga ito, maaaring maging mas mahirap para sa mga gumagawa ng patakaran at regulator na iwasan ang diskarte sa paggamit ng mga kasalukuyang asset sa halip na bayaran ang mga utility upang bumuo ng kanilang sarili. Ang mga hurisdiksyon na alinman sa mga islang elektrikal o nahaharap sa partikular na mabilis na ipinamahagi na pag-aampon ng mapagkukunan ay nangunguna sa paglipat patungo sa mga alternatibong pamamaraang pangregulasyon na sumusuporta sa modelong ito.

Sa California, ang Komisyon sa Pampublikong Utility ay nagpasiya na sa pasulong, ang mga utility ay maaari lamang mamuhunan sa mga imprastraktura ng kuryente sa likod ng mga istasyon ng pagsingil, na iniiwan ang pamumuhunan sa mga istasyon mismo sa ibang mga kumpanya. Ang estado ay nagpatupad din ng isang balangkas na nangangailangan ng mga utilidad na kumuha ng mga serbisyo ng grid mula sa mga ikatlong partido, at isinasaalang-alang ang ganap na pag-alis ng kita ng utility mula sa pamumuhunan sa kapital sa isang landmark na regulasyong paglilitis.

Sa Hawaii, ang mga regulator ay lumayo pa, na nagpatibay ng isang bagong paradigma sa paggawa ng rate na nakabatay sa pagganap parusa mga utility para sa pagmamay-ari ng mga generation asset kaysa sa pagkuha ng grid service mula sa mga third party. Ang ibang mga hurisdiksyon ay maaaring umunlad sa direksyong ito habang papalapit sila sa kanilang sariling mga tipping point ng distributed energy adoption.

Ang mga utility ay motivated, ngunit panoorin ang pribadong equity

Hindi malamang na mapondohan ng mga may-ari ng bahay at mga negosyo ang malaking pamumuhunan sa imprastraktura sa gilid ng grid na kinakailangan upang i-decarbonize ang grid habang pinapagana ang malawakang pagpapakuryente at tinitiyak ang pagiging maaasahan. Iyon ay nag-iiwan ng responsibilidad - at pagkakataon - sa mga pribadong pamilihan ng kapital at mga pampublikong kagamitan.

Maliban kung ang kumbensyonal na regulasyon na nagbibigay ng gantimpala sa mga utility para sa pamumuhunan sa imprastraktura ay binago, ang mga kumpanya ng utility ay agresibong ituloy ang mga ganitong uri ng pamumuhunan. Gayunpaman, ang lahat ng mata ay dapat na nasa kung ang malalaking pribadong equity fund ay handang sumulong. Sa pamamagitan ng pamumuhunan sa grid edge na imprastraktura sa sukat, ang mga pondo ay tiyak na magse-signal sa mga gumagawa ng patakaran at regulator na handa silang i-bankroll ang paglipat ng enerhiya.

^{Magsasalita si Ben Ang Grid Edge Innovation Summit ni Wood Mackenzie sa Phoenix, ngayong Disyembre. Pindutin dito upang malaman ang higit pa.}