Studie: Rozvoj a modernizace elektrických sítí si vyžádají obří investice

S pokračujícím přechodem k využívání obnovitelných zdrojů energie a ambiciózními plány na elektrifikaci dopravy, průmyslu a dalších odvětví se v budoucnu očekává značný růst poptávky po elektřině. S rostoucí spotřebou a tedy i výrobou, stejně jako změnou jejího charakteru, rostou i požadavky na transport větších objemů elektřiny skrze sítě, tedy přenos a distribuci. Podle Bloomberg New Energy Finance by globální investice do sítí měly do konce dekády vzrůst na stovky miliard dolarů ročně.

Robustní přenosová a distribuční soustava tvoří páteř každého spolehlivého elektroenergetického systému. Jejich údržba, modernizace a další rozvoj však nepřichází zadarmo.

Kromě rostoucích požadavků na přenos velkých výkonů během období s přívětivými podmínkami pro výrobu elektřiny ze solárních a větrných elektráren, se potřeba významných investic objevuje i na nižších napěťových hladinách. V posledních letech se rovněž ke slovu stále více dostávají i malovýrobci. Někdy až desítky let staré distribuční soustavy přitom nebyly na takový provoz projektovány.

Potřebu obřích investic do elektroenergetické infrastruktury očekává i společnost Bloomberg New Energy Finance (BNEF). Ty by měly být hnány především zmiňovaným rozvojem OZE, elektromobility či jiných nízkouhlíkových technologií.

Velké solární a větrné parky vyžadují robustní síť

Ačkoliv mohou větrné a solární elektrárny nabídnout možnost decentralizace, často jsou fotovoltaické panely či větrné turbíny seskupovány do větších parků. Z pohledu velkých průmyslových instalací totiž hrají roli úspory z rozsahu. Stejně tak je pro investory důležité zajistit si vhodnou lokalitu s dobrými podmínkami pro výrobu, což může také vést ke shlukování zdrojů, především větrných elektráren.

Tyto zdroje se tak běžně mohou nacházet desítky až stovky kilometrů od oblastí, do kterých potřebný výkon dodávají. Vzhledem k intermitentní povaze jejich výroby je také často nutné vedení a další síťové prvky dimenzovat na vyšší výkony, než které tyto zdroje dodávají po většinu doby.

BNEF ve svých posledních projekcích pracuje ve dvou scénářích, ekonomicky hnané transformaci (Economic Transition Scenario, ETS) a čistých nulových emisích (Net Zero Scenario, NZS). Oba scénáře přitom počítají se značnou potřebou investic do síťové infrastruktury, liší se hlavně jejich velikostí.

Transformace energetiky, ať už pozvolná či urychlená, si vyžádá významné investice do přenosových a distribučních soustav. Zdroj: Bloomberg New Energy Finance

V případě scénáře čistých nulových emisí BNEF očekává, že globální investice do elektrických sítí vzrostou do konce dekády na více než 800 miliard dolarů ročně. To je podle společnosti téměř trojnásobek toho, co do této oblasti putovalo během loňského roku. Potřebě růstu investic do sítí se však nevyhne ani ekonomicky hnaná transformace, kde BNEF očekává ve stejném období bezmála 500 miliard dolarů ročně. To je o více než polovinu víc ve srovnání s průměrem za poslední čtyři roky.

Výrazné navýšení investic do přenosové soustavy v rámci scénáře ETS souvisí i očekáváními ohledně výroby elektřiny z OZE. S pokračujícím rozvojem OZE, které by do půlky dekády měly v daném scénáři více než tříčtvrtinový podíl na výrobě elektřiny, bude potřeba stavět nová vedení. BNEF v tomto případě očekává zdvojnásobení délky přenosových vedení.

V rámci scénáře Net Zero by se měly investice v následujících desetiletích stále více přesouvat z výroby do přenosu a distribuce. Zdroj: Bloomberg New Energy Finance

Nejen nové kilometry, ale i modernizace a obnova

Investice budou potřebné i v oblasti distribuce, avšak z jiných důvodu. U distribučních sítí BNEF sice neočekává tak razantní nárůst jejich celkové délky, značné investice si ale vyžádají modernizace a digitalizace. BNEF predikuje, že mezi lety 2040 a 2050 by právě se zaváděním digitálních technologií mělo souviset průměrně 12 % ročních investičních výdajů do distribuce. Další výdaje související s digitalizací poté přijdou také v podobě provozních nákladů.

Do půlky současného století by měly investice do distribučních soustav přesáhnou investice do přenosu. Značné finanční prostředky si vyžádá digitalizace. Zdroj: Bloomberg New Energy Finance

Vyšší náklady se rovněž zřejmě promítnou do plateb odběratelů, tedy často regulované složky. Podle očekávání BNEF by se investice do přenosových a distribučních sítí vztažené na jednotku energie měly v rámci scénáře čistých nulových emisí do konce současného desetiletí zdvojnásobit.

V tomto případě se ani nejedná o globální průměr, ale predikci pro Evropu či Spojené státy. Zdvojnásobení investic na jednotku přenesené či distribuované elektřiny však nemusí vést k okamžitému zdvojnásobení regulovaných plateb. Důvodem je dlouhý investiční cyklus a odepisování těchto aktiv po dobu až několika desetiletí.

V následujících letech by však měl objem investic v porovnání s objemy elektřiny proudícími skrz sítě opět klesat. Jedním z důvodů je i očekávaný růst spotřeby elektřiny. V umírněnějším, ekonomicky hnaném scénáři BNEF v roce 2050 předpokládá globální nárůst poptávky po elektřině o 70 % na celkových 43 tisíc TWh ročně.

Investice do přenosových a distribučních sítí by měly v následujících letech růst rychlejším tempem než spotřeba elektřiny. Zdroj: Bloomberg New Energy Finance

I přes očekávané významné investice do elektrických sítí se soustavy založené na velkém podílu OZE jen stěží objedou bez flexibilních prvků. Ačkoliv se ani podle BNEF nemá jednat o jednu či dvě technologie či cesty, sama společnost vidí největší potenciál v bateriových úložištích a chytrém nabíjení elektromobilů. Ty by mohly v polovině tohoto století pomoci v čase posunout až 3000 TWh elektřiny ročně,

Právě akumulační prvky mají potenciál pomoci efektivněji využít soustavy s proměnlivou výrobou či poptávkou, analogicky jako tomu je například u podzemních zásobníků plynu.