電網邊緣基礎設施：推動能源轉型

本·赫茲-沙格爾, Wood Mackenzie Grid Edge 全球負責人

統稱為電網邊緣的分佈式技術和創新將成為有效為電氣化世界提供動力不可或缺的一部分。 那麼，資金從何而來？ 公用事業在未來將扮演什麼角色？

電氣化程度的提高和屋頂太陽能等分佈式能源的急劇增長表明社會對電網的依賴加倍。 與此同時，自然災害、極端天氣事件和不斷上漲的燃料成本正在給現有基礎設施帶來前所未有的壓力。

重新佈線網格

將需要數千億美元來改善區域和區域間輸電，使人口和商業中心能夠獲得數百甚至數千英里以外自然資源存在的地方生產的清潔能源。 動態功率流和線路額定值技術等新型電網增強技術 (GET) 對於最大化輸電線路的容量具有無可估量的價值。 與此同時，必須全面推出智能計量——先進的公用事業費率、高效的計費和對客戶能源使用的洞察力的要求。 迄今為止，在投入數百億美元後，只有 63% 的家庭和企業安裝了智能電錶。

建設新型基礎設施

然而，投資輸配電網絡僅僅是個開始。 客戶對建築和交通電氣化、分佈式發電和能源彈性的需求需要在電網邊緣建設新型基礎設施：

電動汽車充電點： 到 36 年，美國將有超過 2030 萬輛電動汽車上路； 家庭充電將占主導地位，但對於無法使用路邊停車位或在旅途中的司機，將需要強大的公共充電基礎設施。

微電網： 企業、政府、教育機構和高危人口中心越來越需要微電網在電網出現故障時提供備用電源。

電池存儲：家庭和企業的“電錶後”存儲越來越多地被終端客戶依賴，不僅是為了恢復彈性和節省賬單，而且當電網受到限制時，公用事業公司也越來越依賴於本地低碳電力容量。

它將如何支付？

到 20 年，非傳統電網邊緣基礎設施的年度支出預計將達到 2026 億美元（見下面的市場細分）。

_{預計 2026 年美國電網邊緣市場規模（按類型）}

_{電動汽車充電基礎設施 (ECVI)}

_{US $ 10.1bn}

_住宅存儲

_{US $ 6.0bn}

_微電網

_{US $ 4.2bn}

_{商業和工業 (C&I) 存儲}

_{US $ 1.7bn}

一個關鍵問題是資金將從何而來來資助這個新的基礎設施？ 主要有三種選擇：最終客戶、私人資本或公用事業。

賦能終端客戶

一種選擇是讓房主和企業擁有在當地為他們服務的資產。 然而，對於往往無力承擔前期成本的終端客戶而言，資本成本很高。 此外，資產所有權伴隨著對日益複雜的技術的維護和運營責任。 雖然這可以外包，但購買資產會使客戶面臨資產性能和使用壽命方面的風險。

借助民間資本

第二種可能性是私募股權基金、資產管理者和其他投資者提供必要的資本。 投資者資本由分佈式能源 (DER) 開發商通過通常稱為“能源即服務”的產品進行部署。 在這種模式下，投資者為安裝提供資金並將資產保留在資產負債表上，而客戶則支付經常性服務費以使用它。 它通常是交鑰匙解決方案，服務費用涵蓋運營、維護甚至資產升級。 私募股權公司和技術供應商通常會成立合資企業，充當擁有龐大資產負債表的開發商。

在微電網領域，這種方法的市場份額已從 18 年的 2019% 增長到 44 年的 2022%。與此同時，儘管擁有成本較低，但電動汽車的巨大前期溢價正在使車隊即服務模式成為現實對於尋求使小型商用車和公共汽車車隊電氣化的初創公司來說至關重要。

對於開發商而言，能源即服務模式的一個優勢在於，他們可以通過向公用事業或批發電力市場提供複雜的能源服務來自由地將資產貨幣化。 雖然這些都是有風險的價值流，但一些開發商願意承保它們，根據合同期限內的預期收益減少向客戶收取的服務費。

另一種可能性是將資產分拆為資產支持證券，允許其他人根據其風險承受能力進行分批投資。 太陽能零售商已經通過購電協議 (PPA) 和租賃合同將其出售給家庭和企業，而不是直接向他們出售太陽能係統。

挑戰之一是電網邊緣基礎設施必須與昂貴的大規模可再生能源投資競爭資金。 與過去使用的基礎設施基金相比，項目規模更小、風險更大，而回報率可能無法滿足其風險承受能力——尤其是電動汽車充電站，目前水電費高昂但利用率低。

還值得注意的是，房主越來越多地選擇低息貸款而不是購電協議。 然而，購電協議PPA
由於通貨膨脹減少法案，市場份額應該會反彈，由於稅收抵免增加，該法案為第三方擁有的模型創造了價格優勢。

公用事業銀行業務

第三種選擇是公用事業公司為電網邊緣項目提供資金。 在幾乎所有州，投資者擁有的公用事業 (IOU) 都受到激勵進行資本投資，他們可以獲得受監管的回報率。 通常，這些投資是在電線桿和電線上，但雄心勃勃的公用事業公司越來越多地將電網邊緣基礎設施視為一個收入機會。

美國和加拿大的 27 家公用事業公司已經建立了自己的公共 EV 充電網絡，而至少有四家公司已經尋求監管機構批准提供彈性即服務產品——他們將擁有和運營安裝在客戶場所的電池。 美國有 XNUMX 個州——全部位於西海岸或東南部——擁有部署了微電網的公用事業公司。 在投資這些獲得受監管回報的資產的同時，許多公用事業公司剝離了其不受監管的業務，這些業務的投資涉及風險。

贊成者認為，電網邊緣基礎設施是一種公共產品，其成本應由所有公用事業納稅人承擔。 反對者擔心公用事業可能會通過維護其市場力量來扼殺競爭。 此外，當私人資本準備為一項資產提供資金時，可能很難證明納稅人為一項資產買單是合理的。

作為運營商的公用事業

公用事業擁有電網邊緣基礎設施的替代方案是利用第三方資產（從住宅智能恆溫器到公用事業規模的電池系統）以經濟高效地滿足其可靠性需求的既定趨勢。 例如，在自帶設備 (BYOD) 計劃中，公用事業客戶可以註冊他們的恆溫器、電池、電動汽車充電器、電動汽車本身，甚至是連接的熱水器，為公用事業提供電網服務。

隨著客戶繼續採用分佈式能源資源並尋求將其貨幣化，政策制定者和監管機構可能更難避免利用現有資產而不是補償公用事業公司建設自己的資產的方法。 屬於電氣孤島或面臨特別快速的分佈式資源採用的司法管轄區處於轉向支持該模型的替代監管方法的最前沿。

在加利福尼亞州，公用事業委員會裁定，未來公用事業只能投資充電站後面的電力基礎設施，而將充電站本身的投資留給其他公司。 該州還制定了一個框架，要求公用事業公司從第三方採購電網服務，並正在考慮在具有里程碑意義的監管程序中將公用事業收入與資本投資完全脫鉤。

在夏威夷，監管機構走得更遠，採用了一種新的基於績效的費率制定模式， 懲罰 擁有發電資產而不是從第三方採購電網服務的公用事業公司。 其他司法管轄區可能會朝著這個方向發展，因為他們接近自己採用分佈式能源的臨界點。

公用事業有動力，但要關注私募股權

房主和企業不太可能為電網脫碳所需的電網邊緣基礎設施的大量投資提供資金，同時實現廣泛的電氣化並確保可靠性。 這就把責任和機會留給了私人資本市場和公共事業。

除非對獎勵公用事業投資基礎設施的傳統監管進行改革，否則公用事業公司將積極尋求此類投資。 不過，所有的目光都應該放在大型私募股權基金是否願意站出來。 通過大規模投資電網邊緣基礎設施，資金將向政策制定者和監管機構明確發出信號，表明他們已準備好為能源轉型提供資金。

^{Ben 將在 Wood Mackenzie 的 Grid Edge 創新峰會 今年 XNUMX 月在鳳凰城。 點這裡 以了解更多信息。}