Seilwaith Grid Edge: Pweru'r Newid Ynni

Ben Hertz-Shargel, Pennaeth Byd-eang Grid Edge yn Wood Mackenzie

Bydd y technolegau a'r arloesiadau gwasgaredig a elwir gyda'i gilydd yn ymyl y grid yn hanfodol i bweru byd trydan yn effeithiol. Felly, o ble y daw’r cyfalaf i’w ariannu? A pha rôl fydd gan gyfleustodau yn ei ddyfodol?

Mae trydaneiddio cynyddol a thwf dramatig adnoddau ynni gwasgaredig, megis solar to, yn cynrychioli dyblu dibyniaeth cymdeithas ar y grid trydan. Ar yr un pryd, mae trychinebau naturiol, digwyddiadau tywydd eithafol, a chostau tanwydd cynyddol yn rhoi pwysau digynsail ar y seilwaith presennol.

Ailweirio'r grid

Bydd angen cannoedd o biliynau o ddoleri i wella trosglwyddiad rhanbarthol a rhyngranbarthol, gan ganiatáu i ganolfannau poblogaeth a masnachol gael mynediad at ynni glân a gynhyrchir gannoedd neu hyd yn oed filoedd o filltiroedd i ffwrdd, lle mae'r adnodd naturiol yn bodoli. Bydd technolegau newydd sy'n gwella'r grid (GETs) fel llif pŵer deinamig a thechnolegau graddio llinell yn amhrisiadwy i wneud y mwyaf o gapasiti llinellau trawsyrru. Yn y cyfamser, rhaid cyflwyno mesuryddion clyfar – gofyniad am gyfraddau cyfleustodau uwch, biliau effeithlon, a mewnwelediad ar ddefnydd ynni cwsmeriaid – yn llawn. Hyd yn hyn, ar ôl buddsoddi degau o biliynau o ddoleri, dim ond 63% o gartrefi a busnesau sydd â mesurydd clyfar wedi'i osod.

Adeiladu dosbarthiadau newydd o seilwaith

Fodd bynnag, dim ond y dechrau yw buddsoddi mewn rhwydweithiau trawsyrru a dosbarthu. Mae gofynion cwsmeriaid am drydaneiddio adeiladau a thrafnidiaeth, cynhyrchu gwasgaredig a gwydnwch ynni yn golygu bod angen dosbarthiadau newydd o seilwaith ar ymyl y grid:

Pwyntiau gwefru EV: Bydd dros 36 miliwn o gerbydau trydan ar y ffordd yn yr Unol Daleithiau erbyn 2030; codi tâl yn y cartref fydd yn bennaf, ond bydd angen seilwaith codi tâl cyhoeddus cadarn ar yrwyr nad oes ganddynt fynediad i barcio oddi ar y stryd, neu wrth deithio.

Microgridiau: Mae busnesau, llywodraethau, cyfleusterau addysgol a chanolfannau poblogaeth sydd mewn perygl yn mynnu fwyfwy ar ficrogridiau i ddarparu pŵer wrth gefn pan fydd y grid yn mynd i lawr.

Storio batri: Mae storfa “tu ôl i’r mesurydd” mewn cartrefi a busnesau yn cael ei dibynnu’n gynyddol nid yn unig gan y cwsmer terfynol ar gyfer gwytnwch ac arbedion biliau, ond gan gyfleustodau fel capasiti pŵer lleol, carbon isel pan fydd eu grid yn cael ei gyfyngu.

Sut y telir amdano?

Rhagwelir y bydd gwariant blynyddol ar seilwaith ymyl grid anhraddodiadol yn cyrraedd US$20 biliwn erbyn 2026 (gweler dadansoddiad o'r farchnad isod).

_{Rhagamcan o 2026 o feintiau marchnad ymyl grid yr UD yn ôl math}

_{Isadeiledd Codi Tâl Cerbydau Trydan (ECVI)}

_{UD $ 10.1bn}

_{Storfa Breswyl}

_{UD $ 6.0bn}

_Microgridau

_{UD $ 4.2bn}

_{Storfa Masnachol a Diwydiannol (C&I).}

_{UD $ 1.7bn}

Cwestiwn allweddol yw o ble y daw’r cyfalaf i ariannu’r seilwaith newydd hwn? Mae tri phrif opsiwn: cwsmeriaid terfynol, cyfalaf preifat, neu gyfleustodau.

Grymuso cwsmeriaid terfynol

Un opsiwn yw i berchnogion tai a busnesau fod yn berchen ar yr asedau sy'n eu gwasanaethu'n lleol. Fodd bynnag, mae cost cyfalaf yn uchel ar gyfer cwsmeriaid terfynol, nad ydynt yn aml yn gallu fforddio'r gost ymlaen llaw. Ymhellach, mae perchnogaeth asedau yn dod â chyfrifoldebau cynnal a chadw a gweithredu ar gyfer technoleg gynyddol gymhleth. Er y gellir contractio hyn allan, mae prynu'r ased yn gwneud y cwsmer yn agored i risgiau ynghylch perfformiad a hyd oes yr ased.

Gan dynnu ar gyfalaf preifat

Ail bosibilrwydd yw i gronfeydd ecwiti preifat, rheolwyr asedau a buddsoddwyr eraill gyflenwi'r cyfalaf angenrheidiol. Mae cyfalaf buddsoddwyr yn cael ei ddefnyddio gan ddatblygwyr adnoddau ynni dosbarthedig (DER) trwy'r hyn a elwir yn gyffredinol yn gynigion “ynni-fel-gwasanaeth”. O dan y model hwn, mae'r buddsoddwr yn ariannu gosod ac yn dal yr ased ar eu mantolen, tra bod y cwsmer yn talu ffi gwasanaeth cylchol i'w ddefnyddio. Yn nodweddiadol mae'n ddatrysiad un contractwr, gyda'r ffi gwasanaeth yn cwmpasu gweithrediadau, cynnal a chadw, a hyd yn oed uwchraddio asedau. Mae cwmnïau ecwiti preifat a chyflenwyr technoleg yn aml yn sefydlu mentrau ar y cyd, sy'n gweithredu fel datblygwr gyda mantolen enfawr.

Yn y gofod microgrid, mae cyfran y farchnad ar gyfer y dull hwn wedi cynyddu o 18% yn 2019 i 44% yn 2022. Yn y cyfamser, er gwaethaf cost perchnogaeth is, mae'r premiwm pris ymlaen llaw enfawr ar gyfer cerbydau trydan yn gwneud y model fflyd-fel-gwasanaeth hanfodol ar gyfer busnesau newydd sy'n ceisio trydaneiddio cerbydau masnachol bach a fflydoedd bysiau.

Mantais y model ynni-fel-gwasanaeth ar gyfer datblygwyr yw eu bod yn rhydd i fanteisio ar yr ased trwy gynnig gwasanaethau ynni soffistigedig i'r farchnad cyfleustodau neu bŵer cyfanwerthu. Er bod y rhain yn ffrydiau gwerth peryglus, mae rhai datblygwyr yn fodlon eu gwarantu, gan leihau'r ffioedd gwasanaeth i gwsmeriaid yn seiliedig ar enillion disgwyliedig dros gyfnod y contract.

Posibilrwydd arall yw deillio'r asedau fel sicrwydd wedi'i gefnogi gan asedau, gan ganiatáu i eraill fuddsoddi mewn cyfrannau yn unol â'u goddefgarwch risg. Mae manwerthwyr solar eisoes yn gwneud hyn ar gyfer cytundebau prynu pŵer (PPAs) a phrydlesi y maent yn eu gwerthu i gartrefi a busnesau yn lle gwerthu cysawd yr haul iddynt yn llwyr.

Un her yw bod yn rhaid i seilwaith ymyl y grid gystadlu am gyfalaf gyda buddsoddiadau adnewyddadwy costus ar raddfa fawr. Mae prosiectau'n llai ac yn fwy peryglus nag y mae cronfeydd seilwaith wedi'u defnyddio, tra efallai na fydd cyfraddau enillion yn bodloni eu goddefgarwch risg - yn enwedig ar gyfer gorsafoedd gwefru cerbydau trydan, sydd ar hyn o bryd yn dioddef o filiau cyfleustodau uchel ond defnydd isel.

Mae'n werth nodi hefyd bod perchnogion tai yn gynyddol yn dewis benthyciadau llog isel dros PPAs. Fodd bynnag, PPACPA
dylai cyfran o'r farchnad adlamu diolch i'r Ddeddf Gostyngiadau Chwyddiant, sy'n creu mantais pris ar gyfer y model sy'n eiddo i drydydd parti oherwydd gwerthwyr credyd treth.

Bancio ar gyfleustodau

Trydydd opsiwn yw i gyfleustodau ariannu prosiectau ymyl y grid. Ym mron pob gwladwriaeth, mae cyfleustodau sy'n eiddo i fuddsoddwyr (IOUs) yn cael eu cymell i wneud buddsoddiadau cyfalaf, y gallant ennill cyfradd adennill wedi'i rheoleiddio arnynt. Yn nodweddiadol, mae'r buddsoddiadau hyn mewn polion a gwifrau, ond mae cyfleustodau uchelgeisiol yn gweld seilwaith ymyl y grid yn gynyddol fel cyfle refeniw.

Mae deunaw o gyfleustodau ar draws yr Unol Daleithiau a Chanada wedi sefydlu eu rhwydweithiau gwefru cerbydau trydan cyhoeddus eu hunain, tra bod o leiaf bedwar wedi ceisio cymeradwyaeth reoleiddiol ar gyfer cynigion gwytnwch-fel-gwasanaeth - lle byddent yn berchen ar ac yn gweithredu batris wedi'u gosod ar eiddo cwsmeriaid. Ac mae gan 27 o daleithiau'r UD - i gyd ar Arfordir y Gorllewin neu yn y De-ddwyrain - gyfleustodau sydd wedi defnyddio microgridiau. Ar yr un pryd â buddsoddi yn yr asedau hyn sy'n ennill adenillion rheoledig, mae llawer o gyfleustodau wedi deillio o'u busnesau heb eu rheoleiddio, y mae eu buddsoddiadau'n cynnwys risg.

Mae’r rhai sydd o blaid yn dadlau bod seilwaith ymyl y grid yn nwydd cyhoeddus y dylai pawb sy’n talu ardrethi cyfleustodau ysgwyddo’r gost. Mae gwrthwynebwyr yn ofni y gall cyfleustodau rwystro cystadleuaeth trwy fynnu eu pŵer yn y farchnad. Ar ben hynny, gall fod yn anodd cyfiawnhau talwyr ardrethi i dalu bil am ased pan fydd cyfalaf preifat yn barod i'w ariannu yn lle hynny.

Cyfleustodau fel gweithredwyr

Y dewis arall yn lle cyfleustodau sy'n berchen ar seilwaith ymyl grid yw'r duedd sefydledig o drosoli asedau trydydd parti - o thermostatau smart preswyl i systemau batri ar raddfa cyfleustodau - i ddiwallu eu hanghenion dibynadwyedd yn gost effeithiol. Mewn rhaglenni dod â'ch dyfais eich hun (BYOD), er enghraifft, gall cwsmeriaid cyfleustodau gofrestru eu thermostat, batri, gwefrydd EV, EV ei hun, neu hyd yn oed gwresogydd dŵr cysylltiedig i ddarparu gwasanaethau grid i'r cyfleustodau.

Wrth i gwsmeriaid barhau i fabwysiadu adnoddau ynni gwasgaredig a cheisio eu hariannu, gall ddod yn anoddach i lunwyr polisi a rheoleiddwyr osgoi'r dull o drosoli asedau presennol yn hytrach na digolledu cyfleustodau i adeiladu eu rhai eu hunain. Mae awdurdodaethau sydd naill ai’n ynysoedd trydanol neu’n wynebu mabwysiadu adnoddau gwasgaredig arbennig o gyflym ar flaen y gad wrth symud tuag at ddulliau rheoleiddio amgen sy’n cefnogi’r model hwn.

Yng Nghaliffornia, mae'r Comisiwn Cyfleustodau Cyhoeddus wedi dyfarnu mai dim ond mewn seilwaith trydanol y tu ôl i orsafoedd gwefru y gall cyfleustodau fuddsoddi yn y dyfodol, gan adael buddsoddiad yn y gorsafoedd eu hunain i gwmnïau eraill. Mae'r wladwriaeth hefyd wedi deddfu fframwaith sy'n ei gwneud yn ofynnol i gyfleustodau gaffael gwasanaethau grid gan drydydd partïon, ac mae'n ystyried datgysylltu refeniw cyfleustodau yn llawn o fuddsoddiad cyfalaf mewn achos rheoleiddio nodedig.

Yn Hawaii, mae rheoleiddwyr wedi mynd hyd yn oed ymhellach, gan fabwysiadu patrwm gwneud ardrethi newydd sy'n seiliedig ar berfformiad cosbi cyfleustodau ar gyfer bod yn berchen ar asedau cynhyrchu yn hytrach na chaffael gwasanaeth grid gan drydydd partïon. Gall awdurdodaethau eraill ddatblygu i'r cyfeiriad hwn wrth iddynt nesáu at eu pwyntiau tyngedfennol eu hunain o ran mabwysiadu ynni gwasgaredig.

Mae cyfleustodau'n llawn cymhelliant, ond yn gwylio ecwiti preifat

Mae’n annhebygol y bydd perchnogion tai a busnesau yn gallu ariannu’r buddsoddiadau sylweddol mewn seilwaith ymyl y grid sydd eu hangen i ddatgarboneiddio’r grid tra’n galluogi trydaneiddio eang a sicrhau dibynadwyedd. Mae hynny’n gadael y cyfrifoldeb – a’r cyfle – i farchnadoedd cyfalaf preifat a chyfleustodau cyhoeddus.

Oni bai bod rheoleiddio confensiynol sy'n gwobrwyo cyfleustodau am fuddsoddi mewn seilwaith yn cael ei ddiwygio, bydd cwmnïau cyfleustodau yn mynd ar drywydd y mathau hyn o fuddsoddiadau yn ymosodol. Fodd bynnag, dylai pob llygad fod ar ba un a yw cronfeydd ecwiti preifat mawr yn barod i gamu ymlaen. Drwy fuddsoddi mewn seilwaith ymyl y grid ar raddfa fawr, bydd cronfeydd yn dangos yn ddigamsyniol i lunwyr polisi a rheoleiddwyr eu bod yn barod i fancio ar gyfer y trawsnewid ynni.

^{Bydd Ben yn siarad yn Uwchgynhadledd Arloesi Grid Edge Wood Mackenzie yn Phoenix, y mis Rhagfyr hwn. Cliciwch yma i gael gwybod mwy.}