ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIRERynek energii elektrycznej
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.





MATERIAŁY PROBLEMOWE

Zegar tyka: przygotujmy się na zmiany!
14.12.2017r. 05:20

Aleksander Rybicki, SAP Solution Architect for Utilities
Jeremy Rifkin, ekonomiczny i społeczny teoretyk, autor i konsultant, który wyznaje teorię że wielkie zmiany w gospodarkach światowych związane są zwykle ze zmianami w branży energetycznej, telekomunikacyjne i transportowej. Trudno nie zgodzić się z tą teorią. Jednak by ją lepiej zrozumieć, trzeba zacząć od analizy minionych rewolucji przemysłowych.
Pierwsza z nich już w XIX wieku przyniosła wykorzystanie taniego i łatwo dostępnego węgla jako wydajnego źródła energii dla produkcji i umożliwiła budowę rozległej sieci kolejowej.

W tym samym czasie telegraf dał światu niemal błyskawiczną komunikację. Druga znacząca zmiana miała miejsce na początku XX wieku, gdy ropa naftowa zastąpiła węgiel i umożliwiła rozwój znacznie bardziej elastycznego środka transportu jak samochód osobowy i dostawczy. Telefon, radio i telewizja miały podobny wpływ na branżę telekomunikacyjną.

Zdaniem Rifkin`a zbliżamy się do kolejnej wielkiej zmiany, której tempo nadała branża telekomunikacyjna, a w ślad za nią podążają branże energetyczna i transportowa. Zasoby światowego Internetu, możliwości komunikacyjne sieci komórkowych oraz coraz bardziej zaawansowane czujniki, świat rzeczy(IoT) wraz z analityką Big Data i sztuczną inteligencją rozbijają mury, które przez ostatnie 50 lat chroniły sektor energetyczny i transportowy przed zmianą. Kolejnym krokiem będzie zbudowanie gospodarczej infrastruktury cyfrowej, integrującej sektory energetyczny, transportowy i telekomunikacyjny na platformie IoT, wykorzystującej najnowsze technologie tj.: Big Data, analitykę i sztuczną inteligencję. Takie rozwiązanie wywróci do góry nogami światową gospodarkę, przynosząc spektakularny wzrost wydajności i produktywności. Oczywiście będzie to wymagało znaczących inwestycji, jak również ścisłej współpracy pomiędzy rządami, społecznościami i sektorem prywatnym. Jednak czy bez inwestycji w infrastrukturę i rzeczonej współpracy doprowadzilibyśmy do rozwoju sieci komórkowych i urządzeń mobilnych, które zrewolucjonizowały telekomunikację? Dziś, by opublikować za darmo treści, książkę, muzykę lub teledysk, wystarczy telefon komórkowy, dostęp do Internetu i media społecznościowe. Nazywamy to zerowym kosztem ubocznym. Ta zmiana modelu biznesowego spowodowała upadek kiedyś potężnych imperiów medialnych.

Pionierami zmian w wymienionych wyżej branżach są obecnie Chiny, Niemcy i Stany Zjednoczone. Chiny, inwestując ok. 88 miliardów dolarów w transformację swojej infrastruktury energetycznej, umożliwiły cyfrowe zarządzanie i kontrolowany przepływ energii odnawialnej w granicach kraju. Kolejnym polem walki o pozycję lidera jest rynek samochodów autonomicznych i elektrycznych. Kiedy Chiny, Niemcy czy USA dokonają już transformacji branży energetycznej i transportowej budując cyfrową sieć energetyczną energii odnawialnej i infrastrukturę dla bezzałogowych elektrycznych samochodów, jedynym kosztem pozostanie utrzymywanie i zarządzanie. Kiedy już raz zostanie poniesiony koszt transformacji, pozostałe koszty będą bliskie zeru - "ani słońce, ani wiatr jeszcze nigdy nikomu nie wystawiły faktury".

Emocjonujący wyścig technologii

Daimler jest jedną z pierwszych firm motoryzacyjnych, przeprowadzających cyfrową rewolucję mobilności. Firma wyposażyła 400.000 swoich ciężarówek w czujniki, transformując pojazdy w mobilne centra Big Data. Sensory zbierają w czasie rzeczywistym aktualne dane dotyczące warunków pogodowych, ruchu ulicznego i dostępności magazynów. Daimler planuje stworzyć platformę współpracy z tysiącami przedsiębiorstw, dostarczając dane Big Data i analitykę, która pozwoli znacząco zwiększyć wydajność i produktywność spedycji w całym łańcuchu wartości. Nie ponosząc kosztów związanych z kierowcą, pojazdy autonomiczne przyniosą ogromne zmiany w branży transportowej.

Jesteśmy również świadkami emocjonującego wyścigu technologii związanych z samochodami elektrycznymi. To już nie tylko trend, lecz już dokładnie sprecyzowany kierunek zmian. Rządy wielu krajów wskazują termin zakończenia produkcji oraz rejestracji samochodów spalinowych. Tworzone są strefy niskoemisyjne i zero emisyjne w miastach. Wiele firm - w tym SAP - deklaruje transformację swojej floty pojazdów. W pierwszej kolejności będzie to dotyczyć firm logistycznych i transportu publicznego. Deutsche Post DHL posiada obecnie 5 tys. samochodów dostawczych wyprodukowanych wspólnie z Fordem w Achen. Produkcja roczna ma wynieść 20 000 sztuk.

To ogromna zmiana dla branży motoryzacyjnej, która wiąże się z koniecznością stworzenia nowych modeli biznesowych: subskrypcja za (współ)-użytkowanie (sharing economy), redukcja obsługi serwisowej samochodów, nowe technologie: silnik elektryczne, baterie, pojazdy autonomiczne itd. Konstrukcja samochodów elektrycznych jest znacznie prostsza w stosunku do samochodów tradycyjnych. Dlatego należy spodziewać się kontrofensyw koncernów paliwowych oraz gigantów technologicznych i informatycznych (Google, Uber, Apple itd.).

Samochody elektryczne są obecnie głównie dowodem statusu ich użytkowników - zarówno aspekt ekonomiczny, jak i ekologiczny nie wspierają decyzji o zakupie. Tanie "paliwo" nie rekompensuje kosztu samochodu. Co więcej, w warunkach Polskich, "paliwo" - czyli energia elektryczna - nie jest także ekologiczna, pochodzi bowiem w większości z energetyki konwencjonalnej. Po zakupie samochodu napotkamy kolejne komplikacje. Zgodnie z polskim prawem, podłączenie się do jakiegokolwiek gniazdka bez pozwolenia to przestępstwo karne. Ładowanie samochodu elektrycznego w domowym garażu na taryfie G11 może spowodować naliczenie kary za przekroczenie mocy umownej. Akcyza, podatek oraz ubezpieczenie przy zakupie samochodu naliczane są min.: od wielkości silnika. Jak należy zastosować ten przepis w przypadku samochodu elektrycznego? Podobna kwestia pojawia się przy naliczaniu podatków "paliwowych" - ten odprowadzany za "tankowanie" energią jest znacznie niższy. Za przejazd samochodem elektrycznym zapłacimy średnio 10 zł za 100 km - 2 zł podatku, w przypadku samochodu spalinowego za 100km zapłacimy 48 zł - 30 zł podatków. W przypadku 1 miliona samochodów w 2025 roku, łatwo wyliczyć o ile zmniejszy się wpływ podatków paliwowych do budżetu. Zmiany powinny także dotyczyć prawa budowlanego. Projektowane obecnie budynki mieszkalne oraz biurowce powinny zawierać możliwości podłączenia samochodu do ładowania (strefa nocna), jak również uwzględniać przestrzenie służące jako magazyn dla nadwyżki energii. Pojawią się również kwestie nadużyć. Czy ładowany w biurze samochód służbowy może następnie posłużyć do zasilania urządzeń w domu?

Również rynek energetyczny stoi przed wieloma wyzwaniami. Kto będzie tworzył i obsługiwał stacje ładowania? Operator nie może prowadzić działalności obrotowej. Obrót nie ma dostępu (jeszcze) w czasie rzeczywistym do danych pomiarowych operatora. W jaki sposób rozliczyć klienta, który właśnie naładował samochód i oczekuje faktury? Sytuację ma zmienić przygotowana przez rząd i konsultowana z branżą ustawa o elektromobilności. Mimo przyjmowania w trybie ekspresowym innych ustaw, ta kluczowa dla rozwoju elektromobilności w Polsce ustawa projektowana jest od roku i planowana na kwartał I 2018. Uregulowana zostanie kwestia budowy i obsługi stacji ładowania - zwolnienie z podatku od nieruchomości "Operatora infrastruktury", w ramach jednej stacji ładowania będzie funkcjonowało kilku "dostawców usługi ładowania", którzy bez koncesji na sprzedaż energii będą mogli realizować usługę ładowania samochodów elektrycznych. Zniesienie koncesji i sprawozdawczości związanej z typową sprzedażą energii, umożliwi opracowanie elastycznych modeli biznesowych. Do zakupu samochodu elektrycznego ma nas zachęcić zerowa akcyza, podwyższona kwota amortyzacji, darmowe parkingi w miastach oraz możliwość korzystanie z buspasów.

Niewątpliwie jako Polska również rozbudowujemy infrastrukturę ładowania samochodów elektrycznych. Warto wspomnieć firmę Innogy, która uruchomiła obecnie 12 stacji ładowania w Polsce i poszukuje parterów biznesowych dla kolejnych inwestycji. Tauron wraz z samorządami zaangażowany jest w rozwój elektrycznego transportu publicznego. Przeprowadza roczne testy pojazdów elektrycznych oraz infrastruktury ładowania w warunkach normalnej eksploatacji. Energa w Toruniu i Trójmieście także wspiera elektryczny transport publiczny. GK PGE uruchomiła programy pilotażowe oraz program badawczy z Politechniką Lubelską, którego celem jest wykonanie zintegrowanej z infrastrukturą oświetleniową stacji dwukierunkowego szybkiego transferu energii, przesyłanej pomiędzy siecią elektroenergetyczną a pojazdem elektrycznym.

Spółki dystrybucyjne do swojej sieci podłączają rocznie bardzo wiele obiektów a rozbudowując ją dbają o zapewnienie odpowiedniej przepustowości. Ze względu na rozwój elektromobilności i stacji ładowania pojazdów, rozbudowa sieci dystrybucyjnych będzie bardziej intensywna. Najwięcej inwestycji będzie jednak miało miejsce w spółkach wytwórczych. W Polsce jest około 15 mln samochodów, stopniowe zastępowanie ich samochodami elektrycznymi spowoduje znaczące zwiększenie konsumpcji energii i konieczność zwiększenia mocy wytwórczych.

W ramach elektromobilności funkcjonują już trzy standardy ładowania samochodów elektrycznych, w tym jeden europejski dla prądu stałego(DC) i zmiennego(AC). Samochody elektryczne nadal mają mniejszy zasięg od samochodów spalinowych i jeszcze pewnie przez jakiś czas będziemy musieli je podłączać do źródła ładowania znacznie częściej niż tankować samochód. Mamy jednak wiele możliwości ładowania. Tradycyjne ładowanie samochodów z gniazdka domowego będzie zdecydowanie najwolniejsze, podczas gdy ładowanie z dedykowanej ładowarki, skróci ten czas. Ładowanie samochodu na dedykowanych stacjach (zwłaszcza tych super szybkiego ładowania - obecnie do 150KW) znacząco skraca czas ładowania akumulatora. W ramach partnerstwa VAG, BMW i Renault powstał plan budowy kilkuset ładowarek na terenie Europy o mocy 350KW. Rozwijana jest także technologia indukcyjnego ładowania samochodów. W niektórych modelach możliwa jest także szybka wymiana akumulatorów.

Ostatni fragment transformacji

Branża energetyczna na przestrzeni ostatnich 150 lat przeszła trzy znaczące zmiany: najpierw na węgiel, z węgla na olej opałowy, a następnie na paliwo gazowe. Każdy z tych kroków wiązał się z ogromnymi inwestycjami - jednak model biznesowy pozostał stały: skoncentrowane i łatwo dostępne paliwo, silnie scentralizowane, wertykalnie zintegrowane i ogromne przedsiębiorstwa energetyczne. Zgodnie z teorią Rifkin`a "Trzecia rewolucja przemysłowa" doprowadzi do zaburzenia tego modelu biznesowego, ponieważ nie jest ani scentralizowana, ani wertykalnie zintegrowana, zamiast tego jest rozproszona i połączona w inteligentną sieć. Wzmocniony zostanie komercyjny rozwój dwóch źródeł energii: słońca i wiatru, które bez wydajności IoT, nie miały do tej pory zastosowania w dużej skali produkcji energii. Co oznacza IoT dla przedsiębiorstw energetycznych? Czujniki na panelach solarnych i turbinach wiatrowych, wraz z inteligentnymi licznikami i cyfrową inteligentną siecią energetyczną zapewnią nowy, kontrolowany dwukierunkowy przepływ energii z i do sieci.

Obecnie konwencjonalna energetyka musi wytwarzać energię ze względu na niewystarczającą ilość energii pochodzącej ze słońca i wiatru. Rozwijane technologie magazynowania energii, pozwolą na składowanie ogromnej ilości energii w wietrzne i słoneczne dni a jej konsumpcję w te bezwietrzne i pochmurne. Nie jest to już tylko futurystyczna wizja. W San Diego istnieje instalacja 37 MW, w Adelajdzie 100MW, pod Berlinem budowana jest przez firmę energetyczną EWE instalacja 120MW, która będzie w stanie zapewnić bezpieczeństwo energetyczne dla całego Berlina. Kolejnym rozproszonym, jednostkowo niewielkim lecz masowym magazynem energii będą samochody elektryczne. W trakcie naszej pracy - gdy energii odnawialnej jest najwięcej - będą ładowane, a następnie mogą służyć jako magazyn energii i przesyłać ją do cyfrowej sieci energetycznej w godzinach największego zapotrzebowania. Temu trendowi sprzyja rozwój technologii , w szczególności coraz bardziej zaawansowane telefony komórkowe i baterie samochodowe. Niestety, by energetyka odnawialna mogła zastąpić energetykę konwencjonalną, przed nami jeszcze trochę pracy. Na szczęście panele słoneczne nie zbliżyły się jeszcze do swoich limitów wydajnościowych i stają się coraz tańsze. W 1977 roku koszt jednego wata wynosił 76$, a w 2016 roku tylko 0,41$. Oszacowano także że budowa i utrzymanie elektrowni słonecznych w 2028 roku będzie bardziej opłacalne niż wykorzystywanie istniejącej elektrowni konwencjonalnej.

Zmiana modelu biznesowego i rozproszenie na rynku dostawców energii spowodowały zwrot w stronę konsumenta. Każdy statystyczny Smith czy Kowalski może wejść na stronę internetową firmy Tesla i zakupić nie tylko samochód elektryczny, lecz także domowe magazyny energii i panele fotowoltaiczne jako dachówki o różnym kształcie i kolorze. Kombinacja paneli słonecznych, baterii i inteligentnych urządzeń pomiarowych zmienią właścicieli domów z pasywnych konsumentów w aktywnych producentów energii, którzy będą mogli ją magazynować kupując w momencie nadwyżki, przy najniższych kosztach, a następnie sprzedawać odprowadzając do sieci, gdy energia jest najdroższa. Możliwe będzie także przekazanie energii, której mamy nadwyżkę np.: rodzicom, którzy mieszkają w bloku i nie wykorzystują własnych źródeł energii odnawialnej. Konsumenci poczują nowy sens kontroli nad konsumowaną energią, co do tej pory nie było w ich obszarze decyzyjności. Prawdziwie zintegrowany rynek energetyczny zostanie wsparty nowoczesnymi aplikacjami wykorzystującymi technologie blockchain.

Wraz ze spadkiem cen technologii solarnych, domy, biura, fabryki przyłączone do cyfrowej sieci energetycznej staną się węzłem w sieci komputerowej. Biorąc pod uwagę obiecujący rozwój technologii, odbiorniki solarne zostaną umieszczone w szybach okien i innych częściach budynku. Produkcja energii ze słońca może zostać przeniesiona z dachów na całą fasadę domów, biurowców i fabryk, tworząc tym samym z każdego tego obiektu węzeł cyfrowej sieci energetycznej. Pytanie jest oczywiste, jak szybko uda się połączyć poszczególne węzły, gdyż wartość każdej sieci wzrasta z ilością jej użytkowników. W chwili obecnej cyfrowa sieć energetyczna jest ograniczona, a produkcja energii odnawialnej ze słońca i wiatru to jedynie 5% w skali świata. Technologia, która umożliwiłaby wykładniczy rozwój sieci już istnieje. Dlatego można zaobserwować początki tworzenia cyfrowej sieci energetycznej, która wykorzystuje kombinacje różnych technologii: IoT, BigData, analityki oraz sztucznej inteligencji do zarządzania rozproszonymi źródłami energii jak energia ze słońca i wiatru oraz magazynu energii.

Jako węzły w sieci, konsumenci i przedsiębiorstwa mogą odgrywać bardziej aktywną rolę w produkcji energii, zarządzaniu i wydajności. Z drugiej strony, przedsiębiorstwa energetyczne będą odpowiedzialne głównie za zarządzanie przepływem energii z i do wielu węzłów sieci, sprzedażą i utrzymaniem inteligentnych produktów energetycznych dla domów oraz utrzymaniem i monitorowaniem paneli słonecznych i turbin wiatrowych. Poprzez analizę sieci, przedsiębiorstwa energetyczne będą mogły opracować algorytmy, które automatycznie rozdystrybuują energię odnawialną. Konsumenci nie będą musieli się martwić o przyłączenie swoich źródeł odnawialnych do sieci i ich utrzymanie, przedsiębiorstwa energetyczne będą mogły to zrealizować znacznie wydajniej.

Należy się także spodziewać że zarówno, panele słoneczne, domowe magazyn energii oraz baterie samochodów elektrycznych będą stanowiły majątek przedsiębiorstwa energetycznego, a konsumenci będą płacić miesięczną subskrypcje za korzystanie. Z pewnością będzie to jeden z modeli biznesowych, który umożliwi zwiększenie przychodów sprzedając mniej energii w przyszłości.

Zaplanujmy przyszłość

Do dnia dzisiejszego, transformacja cyfrowa miała miejsce w branży telekomunikacyjnej głównie dzięki rozwojowi urządzeń mobilnych i swobodnemu dostępowi do Internetu. Airbnb czy Uber zbudowały swoja potęgę, ponieważ telekomunikacja umożliwiła budowę wirtualnego zaufania, które pozwoliło czuć się bezpiecznie dzieląc się najbardziej wrażliwą treścią.

Ten sam potencjał zmian jest obecnie kierowany do pozostałych dwóch sektorów, które są kluczowymi elementami trzeciej rewolucji przemysłowej. Przedsiębiorstwa i rządy muszą zacząć planować już teraz. Jako obywatele powinniśmy mieć jasny komunika jaki jest "plan" i jakimi krokami do niego dążymy oraz zapewnienie że kolejne rządy będą konsekwentnie go realizowały. Niestety zawsze jest okres w którym przedsiębiorstwa i kraje muszą działać w nowym i starym "świecie" w tym samym czasie, rozważając nowy model biznesowy kontynuując swój obecny biznes.

Państwa i przedsiębiorstwa, których infrastruktura komunikacyjna, transportowa i energetyczna nie ewoluuje wystarczająco szybko, mogą pozostać w tyle. Wspieranie logistyki, produkcji energią z paliw kopalnych oraz tradycyjna infrastruktura transportowa i energetyczna będzie główna przeszkodą w nawiązaniu konkurencji z tymi, którzy stworzy nową, bazującą na IoT infrastrukturę energetyczną i transportową oraz wykorzystują w coraz większym stopniu energię odnawialną. W jaki sposób społeczeństwa, kraje i przedsiębiorstwa tkwiące nadal w drugiej rewolucji przemysłowej będą konkurować z tymi, którzy mają zerowe koszty uboczne i bezzałogowe pojazdy?

Aleksander Rybicki, SAP Solution Architect for Utilities



cire
©2002-2018
Agencja Rynku Energii S.A.
mobilne cire
IT BCE