Grid Edge Infrastructure: alimentare la transizione energetica

Ben Hertz-Shargel, responsabile globale di Grid Edge presso Wood Mackenzie

Le tecnologie e le innovazioni distribuite note collettivamente come grid edge saranno fondamentali per alimentare efficacemente un mondo elettrificato. Quindi, da dove verrà il capitale per finanziarlo? E che ruolo avranno le utilities nel suo futuro?

L'aumento dell'elettrificazione e la drammatica crescita delle risorse energetiche distribuite, come il solare sui tetti, rappresentano un raddoppio della dipendenza della società dalla rete elettrica. Allo stesso tempo, i disastri naturali, gli eventi meteorologici estremi e l'aumento dei costi del carburante stanno esercitando una pressione senza precedenti sulle infrastrutture esistenti.

Ricablaggio della rete

Saranno necessari centinaia di miliardi di dollari per migliorare la trasmissione regionale e interregionale, consentendo alla popolazione e ai centri commerciali di accedere all'energia pulita prodotta a centinaia o addirittura migliaia di chilometri di distanza, dove esiste la risorsa naturale. Le nuove tecnologie di potenziamento della rete (GET) come il flusso dinamico di potenza e le tecnologie di classificazione delle linee saranno preziose per massimizzare la capacità delle linee di trasmissione. Nel frattempo, i contatori intelligenti, un requisito per tariffe di utenza avanzate, fatturazione efficiente e approfondimenti sul consumo energetico dei clienti, devono essere completamente implementati. Finora, dopo decine di miliardi di dollari investiti, solo il 63% delle case e delle aziende ha installato un contatore intelligente.

Costruire nuove classi di infrastrutture

Tuttavia, gli investimenti nelle reti di trasmissione e distribuzione sono solo l'inizio. Le richieste dei clienti per l'elettrificazione degli edifici e dei trasporti, la generazione distribuita e la resilienza energetica richiedono nuove classi di infrastrutture ai margini della rete:

Punti di ricarica per veicoli elettrici: Oltre 36 milioni di veicoli elettrici saranno in circolazione negli Stati Uniti entro il 2030; predominerà la ricarica domestica, ma sarà necessaria una solida infrastruttura di ricarica pubblica per i conducenti che non hanno accesso al parcheggio fuori strada o durante il viaggio.

Microreti: Aziende, governi, strutture educative e centri abitati a rischio richiedono sempre più microreti per fornire energia di riserva quando la rete si interrompe.

Conservazione della batteria: Lo stoccaggio "dietro il contatore" nelle abitazioni e nelle aziende è sempre più utilizzato non solo dal cliente finale per la resilienza e il risparmio in bolletta, ma anche dalle utility come capacità energetica locale a basse emissioni di carbonio quando la loro rete viene limitata.

Come verrà pagato?

Si prevede che la spesa annuale per le infrastrutture grid edge non tradizionali raggiungerà i 20 miliardi di dollari entro il 2026 (vedere la ripartizione del mercato di seguito).

_{Dimensioni previste del mercato del grid edge negli Stati Uniti nel 2026 per tipo}

_{Infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici (ECVI)}

_{US $ 10.1bn}

_{Stoccaggio residenziale}

_{US $ 6.0bn}

_microgrids

_{US $ 4.2bn}

_{Stoccaggio commerciale e industriale (C&I).}

_{US $ 1.7bn}

Una domanda chiave è da dove verrà il capitale per finanziare questa nuova infrastruttura? Le opzioni principali sono tre: clienti finali, capitale privato o utilities.

Potenziare i clienti finali

Un'opzione è che i proprietari di case e le imprese possiedano i beni che li servono localmente. Tuttavia, il costo del capitale è elevato per i clienti finali, che spesso non sono in grado di sostenere il costo iniziale. Inoltre, la proprietà delle risorse comporta responsabilità di manutenzione e funzionamento per tecnologie sempre più complesse. Sebbene ciò possa essere appaltato, l'acquisto dell'asset espone il cliente a rischi relativi alle prestazioni e alla durata dell'asset.

Attingendo al capitale privato

Una seconda possibilità è che fondi di private equity, asset manager e altri investitori forniscano il capitale necessario. Il capitale degli investitori viene distribuito dagli sviluppatori di risorse energetiche distribuite (DER) attraverso quelle che sono generalmente chiamate offerte "energy-as-a-service". In base a questo modello, l'investitore finanzia l'installazione e detiene l'attività nel proprio bilancio, mentre il cliente paga una commissione di servizio ricorrente per utilizzarla. Si tratta in genere di una soluzione chiavi in ​​mano, con costi di servizio che coprono le operazioni, la manutenzione e persino gli aggiornamenti delle risorse. Le società di private equity e i fornitori di tecnologia spesso creano joint venture, che fungono da sviluppatori con un enorme bilancio.

Nello spazio delle microreti, la quota di mercato per questo approccio è cresciuta dal 18% nel 2019 al 44% nel 2022. Nel frattempo, nonostante il costo di proprietà inferiore, l'enorme sovrapprezzo iniziale per i veicoli elettrici sta rendendo il modello di flotta come servizio fondamentale per le startup che cercano di elettrificare piccole flotte di veicoli commerciali e autobus.

Un vantaggio del modello energy-as-a-service per gli sviluppatori è che sono liberi di monetizzare l'asset offrendo sofisticati servizi energetici all'utility o al mercato elettrico all'ingrosso. Sebbene si tratti di flussi di valore rischiosi, alcuni sviluppatori sono disposti a sottoscriverli, riducendo le commissioni di servizio ai clienti in base ai guadagni previsti per la durata del contratto.

Un'altra possibilità è quella di scorporare le attività come titoli garantiti da attività, consentendo ad altri di investire in tranche in base alla loro tolleranza al rischio. I rivenditori di energia solare lo fanno già per i contratti di acquisto di energia (PPA) e i contratti di locazione che vendono a case e aziende invece di vendere loro il sistema solare a titolo definitivo.

Una sfida è che l'infrastruttura grid edge deve competere per il capitale con investimenti rinnovabili costosi e su larga scala. I progetti sono più piccoli e più rischiosi di quelli a cui sono abituati i fondi infrastrutturali, mentre i tassi di rendimento potrebbero non soddisfare la loro tolleranza al rischio, in particolare per le stazioni di ricarica per veicoli elettrici, che attualmente soffrono di bollette elevate ma di basso utilizzo.

Vale anche la pena notare che i proprietari di case optano sempre più per prestiti a basso interesse rispetto ai PPA. Tuttavia, P.P.APPA
la quota di mercato dovrebbe rimbalzare grazie all'Inflation Reduction Act, che crea un vantaggio di prezzo per il modello di proprietà di terzi grazie ai sommatori del credito d'imposta.

Operazioni bancarie sulle utenze

Una terza opzione è che le utility finanzino progetti di bordo della rete. In quasi tutti gli stati, le utility di proprietà degli investitori (IOU) sono incentivate a effettuare investimenti di capitale, sui quali possono guadagnare un tasso di rendimento regolamentato. In genere, questi investimenti riguardano pali e cavi, ma le utility ambiziose considerano sempre più l'infrastruttura grid edge come un'opportunità di guadagno.

Diciotto utility negli Stati Uniti e in Canada hanno creato le proprie reti pubbliche di ricarica per veicoli elettrici, mentre almeno quattro hanno chiesto l'approvazione normativa per le offerte di resilienza come servizio, dove avrebbero posseduto e gestito batterie installate presso le sedi dei clienti. E 27 stati degli Stati Uniti - tutti sulla costa occidentale o nel sud-est - hanno servizi che hanno implementato microreti. Allo stesso tempo, investendo in queste attività che generano un rendimento regolamentato, molte utility hanno scorporato le loro attività non regolamentate, i cui investimenti comportano rischi.

I favorevoli sostengono che l'infrastruttura grid edge è un bene pubblico il cui costo dovrebbe essere sostenuto da tutti i contribuenti. Gli oppositori temono che i servizi pubblici possano soffocare la concorrenza affermando il proprio potere di mercato. Inoltre, può essere difficile giustificare che i contribuenti paghino il conto per un bene quando invece il capitale privato è pronto a finanziarlo.

Utilità come operatori

L'alternativa alle utility che possiedono l'infrastruttura grid edge è la tendenza consolidata di sfruttare le risorse di terze parti, dai termostati intelligenti residenziali ai sistemi di batterie su larga scala, per soddisfare le loro esigenze di affidabilità in modo conveniente. Nei programmi BYOD (Bring-your-own-device), ad esempio, i clienti delle utility possono registrare il termostato, la batteria, il caricabatterie per veicoli elettrici, il veicolo elettrico stesso o persino uno scaldabagno collegato per fornire servizi di rete all'utilità.

Poiché i clienti continuano ad adottare risorse energetiche distribuite e cercano di monetizzarle, potrebbe diventare più difficile per i responsabili politici e le autorità di regolamentazione evitare l'approccio di sfruttare le risorse esistenti piuttosto che compensare le utility per costruirne di proprie. Le giurisdizioni che sono isole elettriche o devono affrontare un'adozione di risorse distribuite particolarmente rapida sono in prima linea nel passaggio verso approcci normativi alternativi che supportano questo modello.

In California, la Public Utility Commission ha stabilito che in futuro i servizi pubblici potranno investire solo in infrastrutture elettriche dietro le stazioni di ricarica, lasciando ad altre società gli investimenti nelle stazioni stesse. Lo stato ha anche emanato un quadro che richiede alle utility di procurarsi i servizi di rete da terze parti e sta valutando la possibilità di disaccoppiare completamente le entrate delle utility dagli investimenti di capitale in un procedimento normativo storico.

Alle Hawaii, le autorità di regolamentazione sono andate ancora oltre, adottando un nuovo paradigma di ratemaking basato sulle prestazioni penalizza utilities per la proprietà degli asset di generazione piuttosto che per l'approvvigionamento del servizio di rete da parte di terzi. Altre giurisdizioni potrebbero evolversi in questa direzione man mano che si avvicinano ai propri punti critici di adozione dell'energia distribuita.

Le utility sono motivate, ma guardano al private equity

È improbabile che i proprietari di case e le imprese siano in grado di finanziare i sostanziali investimenti nelle infrastrutture di bordo della rete necessarie per decarbonizzare la rete, consentendo al tempo stesso un'elettrificazione diffusa e garantendo l'affidabilità. Ciò lascia la responsabilità – e l'opportunità – ai mercati dei capitali privati ​​e ai servizi di pubblica utilità.

A meno che non venga riformata la regolamentazione convenzionale che premia i servizi di pubblica utilità per gli investimenti in infrastrutture, le società di servizi pubblici perseguiranno in modo aggressivo questo tipo di investimenti. Tuttavia, tutti gli occhi dovrebbero essere puntati sul fatto che i grandi fondi di private equity siano disposti a farsi avanti. Investendo in infrastrutture grid edge su larga scala, i fondi segnaleranno inequivocabilmente ai responsabili politici e alle autorità di regolamentazione che sono pronti a finanziare la transizione energetica.

^{Ben parlerà a Grid Edge Innovation Summit di Wood Mackenzie a Phoenix, questo dicembre. CLICCA QUI scoprire di più.}