ρίσκο για επενδυτές δεδομένου ότι οι επενδύσεις έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, απασχολούν σημαντικό όγκο κεφαλαίων και εν πολλοίς η επένδυση είναι μία μη αναστρέψιμη δαπάνη. Ο ηλεκτρικός τομέας (ζήτηση, παραγωγή, σύστημα και αγορά) βρίσκεται σήμερα σε τροχιά μεγάλων αλλαγών τόσο στην τεχνολογία όσο και στη δομή της αγοράς. Αναμφισβήτητα, ο ηλεκτρικός τομέας αναπτύσσεται μαζί με την οικονομική ανάπτυξη την οποία ακολουθεί αφού η ζήτηση ηλεκτρισμού αυξάνει με την οικονομική ανάπτυξη, αλλά και ωθεί την ίδια την ανάπτυξη επειδή συμβάλλει στην ανταγωνιστικότητα και την παραγωγικότητα όλης της οικονομίας.
Ο εξηλεκτρισμός είναι μία σύνθετη διεργασία μεγάλης εντάσεως κεφαλαίου και ενέχει ρίσκο για επενδυτές δεδομένου ότι οι επενδύσεις έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, απασχολούν σημαντικό όγκο κεφαλαίων και εν πολλοίς η επένδυση είναι μία μη αναστρέψιμη δαπάνη. Η παροχή της ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές έχει εν μέρει χαρακτήρα παροχής δημόσιας υπηρεσίας, λόγω της εξάρτησης ζωτικών αναγκών από την ηλεκτρική ενέργεια, αλλά ταυτόχρονα η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα εμπορεύσιμο αγαθό με τιμές που αντανακλούν τη σπανιότητά του. Ο συνδυασμός αυτών των παραγόντων ώθησε τα περισσότερα κράτη να αναπτύξουν τον εξηλεκτρισμό και τις σχετικές υποδομές υπό κρατική προστασία ή και απευθείας ως κρατική επιχειρηματική δραστηριότητα. Όμως αφού ο εξηλεκτρισμός εξάντλησε τις αποδόσεις κλίμακας, η συνέχιση της κρατικής προστασίας επέφερε οικονομικές αναπολεσματικότητες και έτσι ο τομέας ιδιωτικοποιήθηκε και εισήλθε σε καθεστώς ανταγωνισμού για την παραγωγή και πώληση ηλεκτρικής ενέργειας, με εξαίρεση τη διαχείριση των δικτύων η οποία συντελείται υπό καθεστώς ρυθμιζόμενου μονοπωλίου.
Έως πρόσφατα, ο ηλεκτρικός τομέας διατηρούσε τον συγκεντρωτικό του χαρακτήρα σχετικά με το μέγεθος των επιχειρήσεων, την κλίμακα των παραγωγικών μονάδων και την ιεραρχική οργάνωση των δικτύων (χαμηλή, μέση, υψηλή τάση με αντίστροφη φορά παροχής του ρεύματος). Οι τυποποιημένες και αποδοτικές μονάδες συνδυασμένου κύκλου φυσικού αερίου αποτέλεσαν το μοχλό στο άνοιγμα της αγοράς γιατί η ανταγωνιστικότητά τους δεν απαιτεί επιχειρήσεις με μεγάλη κλίμακα. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) θέτουν υπό αμφισβήτηση το συγκεντρωτικό μοντέλο, δεδομένου ότι η ενέργεια από τις ΑΠΕ μπορεί να παράγεται σε μικρή κλίμακα. Σήμερα οι περισσότερες τεχνολογίες ΑΠΕ έχουν γίνει οικονομικά ανταγωνιστικές, όμως λόγω μεγάλης μεταβλητότητας της ανανεώσιμης πηγής χρειάζονται συμπλήρωση (εξισορρόπηση) από συμβατικές πηγές, κυρίως μονάδες φυσικού αερίου, ή αποθήκες ηλεκτρικής ενέργειας.
Η οικονομική βελτιστοποίηση της λειτουργίας της ηλεκτροπαραγωγής βασίσθηκε επί μακρόν στο οριακό κόστος κάθε μονάδας το οποίο όταν είναι υψηλό για μία τεχνολογία αντισταθμίζεται από χαμηλό κόστος κεφαλαίου. Με τον τρόπο αυτό, οι μονάδες υψηλού κόστους κεφαλαίου και μικρού οριακού κόστους λειτουργίας εντάσσονται κατά προτεραιότητα στον ημερήσιο προγραμματισμό ηλεκτροπαραγωγής. Μέσω της ένταξης των μονάδων κατά αύξουσα σειρά οριακού κόστους, προκύπτει το οριακό κόστος του συστήματος, με βάση την ακριβότερη μονάδα σε λειτουργία. Το ωριαίο οριακό κόστος συστήματος αποτελεί την βάση για την τιμολόγηση της ηλεκτρικής παροχής σε καταναλωτές με διαφορετικά χαρακτηριστικά κατανάλωσης. Η επιπλέον αμοιβή για την ανάκτηση του σταθερού κόστους των οριακών μονάδων κατά τις ώρες αιχμής του φορτίου εξασφαλίζει ανάκτηση του πλήρους κόστους για τις μονάδες σε λειτουργία, εφόσον το σύστημα αναπτύσσεται με οικονομικά βέλτιστο τρόπο. Οι ΑΠΕ έχουν μηδενικό οριακό κόστος και επομένως η μεγάλη ανάπτυξή τους συμπιέζει προς τα κάτω και ίσως μέχρι και μηδενίζει τις οριακές τιμές συστήματος. Έτσι, ενόσω αυξάνονται οι ΑΠΕ, μειώνεται η δυνατότητα τιμολόγησης με βάση το οριακό κόστος του συστήματος, και δυσκολεύεται η λειτουργία χρηματιστηριακών αγορών ηλεκτρισμού.
Η ενοποίηση των αγορών πολλών χωρών μέσω ισχυρών διασυνδέσεων εντείνει τον ανταγωνισμό, εξασφαλίζει αύξηση των πόρων για εξισορρόπηση του συστήματος με οικονομικά αποτελεσματικό τρόπο, αλλά μειώνει την εθνική κυριαρχία στην ενεργειακή πολιτική, καθιστώντας την ηλεκτρική ενέργεια διεθνές εμπόρευμα.
Η απειλή της κλιματικής αλλαγής ως πρόβλημα του πλανήτη επιβάλλει ραγδαία απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Τα στερεά ορυκτά καύσιμα, τα οποία εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα περισσότερο από κάθε άλλη μορφή ενέργειας, αποτέλεσαν σε αρκετές χώρες θεμέλιο της πολιτικής για χρήση εγχώριων πηγών στην ηλεκτροπαραγωγή. Η πολιτική αυτή δεν μπορεί να συνεχισθεί πλέον.
Τάσεις εξέλιξης του ηλεκτρικού τομέα
Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν τη μελλοντική εξέλιξη των συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο:
· εξηλεκτρισμός της κατανάλωσης ενέργειας
· ταχεία αύξηση του πληθυσμού σε περιοχές με μειωμένη πρόσβαση στα δίκτυα
· απεξάρτηση από τη χρήση ορυκτών καυσίμων
· ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) σε μεγάλη κλίμακα
· αποκέντρωση της παραγωγής χάρις στα φωτοβολταϊκά το κόστος των οποίων έχει μειωθεί σημαντικά
· ψηφιοποίηση των συσκευών κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας
· ενεργός συμμετοχή των καταναλωτών στις αγορές και
· άνοιγμα στον ανταγωνισμό μαζί με σύζευξη των αγορών πολλών χωρών.
Αυτοί οι παράγοντες έχουν ήδη εισαγάγει σημαντικές αλλαγές στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ αναμένεται ότι οι θεμελιώδεις αλλαγές θα συνεχίσουν να συμβαίνουν και να εντείνονται τις επόμενες δεκαετίες. Η παγκόσμια επιταγή να μετριασθεί ο κίνδυνος της κλιματικής αλλαγής μέσω της απεξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα είναι ο σπουδαιότερος παράγοντας που κινεί τις εξελίξεις. Όμως εξίσου σημαντικό ρόλο διαδραματίζει η ραγδαία τεχνολογική πρόοδος και ο ανταγωνισμός στις αγορές.
ΟΙ εξελίξεις κινούνται με γοργό ρυθμό σε παγκόσμιο επίπεδο κυρίως λόγω της παγκοσμιοποίησης και ειδικότερα του έντονου ανταγωνισμού σε παγκόσμια κλίμακα στον τομέα της ανάπτυξης νέων καινοτόμων προϊόντων και τεχνολογιών. Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο, οι αντλίες θερμότητας, τα ψηφιακά συστήματα ελέγχου, οι εγκαταστάσεις παραγωγής με ΑΠΕ, οι τεχνολογίες υδρογόνου, αλλά και οι τεχνολογίες λογισμικού που εκμεταλλεύονται τεράστιου μεγέθους δεδομένα, είναι μερικά παραδείγματα. Η επιτυχής διάδοση μίας τέτοιας καινοτομίας στην αγορά συνδέεται άμεσα με τη μετεξέλιξη του ηλεκτρικού τομέα. Η μετεξέλιξη προσδίδει έδαφος για την εμπορική και βιομηχανική ωρίμανση των καινοτομιών και ταυτόχρονα αναπτυξιακά πλεονεκτήματα στη χώρα που θα κινηθεί πρώτη προς αυτήν την κατεύθυνση.
Οι γεωπολιτικές εντάσεις επίσης επηρεάζονται. Η ανάπτυξη των ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα και ο εξηλεκτρισμός της κατανάλωσης ενέργειας μεταθέτει τις γεωπολιτικές εντάσεις από το να έχουν ως επίκεντρο χώρες με μεγάλα αποθέματα ορυκτών καυσίμων σε χώρες με αποθέματα σε σπάνιες γαίες, σε χώρες που επηρεάζουν τη διέλευση δικτύων και σε αυτές που αναπτύσσουν τις νέες τεχνολογικές πατέντες.
Η μετάβαση του ενεργειακού συστήματος προς τη νέα τεχνολογία, τη ψηφιοποίηση και τη νέα οργάνωση των αγορών επιφέρει αύξηση του κόστους για τους καταναλωτές, αλλά επίσης απαιτεί μεγαλύτερου ύψους επενδύσεις (αγορές εξοπλισμού, αυτοκινήτου, δίκτυα κλπ.) με αντάλλαγμα τη μείωση του κόστους λειτουργίας του εξοπλισμού. Όμως ένα σημαντικό τμήμα του πληθυσμού, τόσο στις αναπτυγμένες χώρες και περισσότερο στις χώρες που αναπτύσσονται, δεν έχει πρόσβαση στα απαιτούμενα κεφάλαια. Ως αποτέλεσμα, το τμήμα αυτό του πληθυσμού κινδυνεύει να υστερήσει στην τεχνολογική εξέλιξη. Δημιουργείται έτσι όχι μόνο ενεργειακή αλλά και τεχνολογική φτώχεια. Η αντιμετώπιση του κινδύνου αυτού είναι μεταξύ των κυριότερων προκλήσεων για τη διαχείριση της μετάβασης.
Όπως και σε κάθε μεγάλη τεχνολογική μεταβολή, η νέα δημιουργία βασίζεται σε καταστροφή δομών που βασίζονταν στην παλαιά τεχνολογία[1]. Έτσι κατά τη μετάβαση θα υπάρξουν αναγκαστικά νικητές και ηττημένοι. Στους τελευταίους θα ανήκουν εκείνες οι επιχειρήσεις του ηλεκτρικού τομέα που για διάφορους λόγους θα αδρανήσουν ή θα καθυστερήσουν στη μετεξέλιξή τους σε νέα τεχνολογία και επιχειρηματικό αντικείμενο. Μεγάλες επιχειρήσεις που, αναλαμβάνοντας κίνδυνο, στρέφονται τολμηρά σε νέες τεχνολογίες έχουν περισσότερες πιθανότητες να βρεθούν μεταξύ των νικητών. Επειδή η μετάβαση εξαρτάται και από την πολιτική του Κράτους, είναι μεγάλη πρόκληση για την πολιτική να διαχειριστεί καταστάσεις όπου μεγάλες επιχειρήσεις του ηλεκτρικού τομέα φαίνονται να ευρίσκονται σε τροχιά ηττημένου.
Η πολύπλοκη μετάβαση του ηλεκτρικού τομέα στη νέα εποχή δεν μπορεί να επιτευχθεί μόνο από τις δυνάμεις της αγοράς χωρίς τη ρυθμιστική παρέμβαση του Κράτους. Στην ουσία η μετάβαση εξαρτάται από την επιτυχή εξέλιξη σε ζητήματα κλειδιά τα οποία έχουν το χαρακτήρα θετικών εξωτερικοτήτων. Ο μετριασμός των αβεβαιοτήτων που αποθαρρύνουν καινοτόμες επενδύσεις, οι υποδομές, η έρευνα και ανάπτυξη και η εξασφάλιση υγιούς ανταγωνισμού είναι παραδείγματα θετικών εξωτερικοτήτων που χρειάζονται παρέμβαση του κράτους για να επιτευχθούν. Καίριας σημασίας είναι ο ρόλος του Κράτους για τον συντονισμό των παραγόντων της αγοράς κατά τη μετάβαση: για παράδειγμα ο εξηλεκτρισμός των οδικών μεταφορών δεν μπορεί να γίνει επιτυχώς χωρίς συντονισμό μεταξύ της ανάπτυξης του ηλεκτρικού δικτύου φόρτισης, της ωρίμανσης καινοτομιών για τις μπαταρίες, την παραγωγή ποικίλων και οικονομικά ανταγωνιστικών ηλεκτρικών αυτοκινήτων και την αντίστοιχη αποδοχή τους από τους καταναλωτές. Ο συντονισμός διαφορετικών παραγόντων στην αγορά, οι οποίοι έχουν διαφορετικά οικονομικά αντικείμενα, αποτελεί θετική εξωτερικότητα στο πλαίσιο της διαδικασίας επίτευξης δομικών αλλαγών.
Ο ρόλος του ηλεκτρισμού στο μετριασμό της κλιματικής αλλαγής
Ο μετριασμός της κλιματικής μεταβολής απαιτεί την πλήρη απεξάρτηση του ενεργειακού συστήματος από την καύση ορυκτών καυσίμων και την εξ αυτής εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Η κατανομή της προσπάθειας αυτής μεταξύ των χωρών, οι οποίες ευρίσκονται σε διαφορετική τροχιά οικονομικής ανάπτυξης, επιβάλλει οι αναπτυγμένες χώρες να επωμισθούν μεγαλύτερο βάρος της προσπάθειας. Πρακτικά, οι αναπτυγμένες χώρες πρέπει σχεδόν να μηδενίσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από καύση ορυκτών καυσίμων εντός των επόμενων τριάντα ετών.
Προεξάρχουσα θέση στην πορεία αυτή έχει ο ηλεκτρικός τομέας. Επειδή ο τομέας αυτός έχει την τεχνολογική δυνατότητα εξάλειψης των εκπομπών, η απανθρακοποίηση της ηλεκτροπαραγωγής πρέπει να προηγηθεί άλλων τομέων του ενεργειακού συστήματος, ώστε έτσι ο περαιτέρω εξηλεκτρισμός των τελικών καταναλώσεων ενέργειας να επιτρέψει τη δραστική μείωση των εκπομπών μέσω της ηλεκτρικής ενέργειας, εφόσον αυτή θα έχει σχεδόν μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα. Με τον τρόπο αυτό, ο ηλεκτρικός τομέας συμβάλλει στην απανθρακοποίηση τομέων που παρουσιάζουν μεγάλη ανελαστικότητα στη μείωση των εκπομπών, όπως ο τομέας των μεταφορών και οι τομείς που χρησιμοποιούν θερμότητα.
Ο εξηλεκτρισμός τομέων τελικής ενεργειακής κατανάλωσης οδηγεί σε μεγέθυνση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας ενώ ταυτόχρονα αναμένεται τάση αύξησης των τιμών της ηλεκτρικής ενέργειας ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού του συστήματος και του επιπλέον κόστους που αυτή επιφέρει. Ως κύριο κίνητρο προς τους επενδυτές για την επιλογή τεχνολογιών χωρίς εκπομπές εφαρμόζεται στις περισσότερες χώρες η τιμολόγηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, άμεσα ως φόρος εκπομπών, ή ως κόστος αγοράς εμπορεύσιμων δικαιωμάτων εκπομπής, ή έμμεσα ως ποινολόγηση εκπομπών οι οποίες ξεπερνούν κάποιο όριο ανά εγκατάσταση παραγωγής. Έτσι η οικονομική βελτιστοποίηση του κόστους παραγωγής, και εξ αυτής ο μετριασμός της τάσης αύξησης των τιμών καταναλωτή, οδηγεί τους επενδυτές στην επιλογή τεχνολογιών χωρίς εκπομπές.
Οι τεχνολογίες που είναι απαλλαγμένες από εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (διοξείδιο του άνθρακα εν προκειμένω) είναι οι ΑΠΕ (κυρίως φωτοβολταϊκά και αιολικά επίγεια και θαλάσσης, και σε πολύ μικρότερη έκταση θερμικά ηλιακά, ενέργεια από κύματα και γεωθερμία), η καύση βιομάζας και απορριμμάτων (περιοριζόμενες από τη διαθεσιμότητά τους), η πυρηνική ενέργεια και οι τεχνολογίες δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα μετά την καύση ορυκτών καυσίμων σε θερμικές μονάδες και η αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα σε γεωλογικούς σχηματισμούς (δηλαδή οι τεχνολογίες carbon capture and storage – CCS).
Η γεωλογική αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα συναντά μεγάλες αντιδράσεις σχεδόν σε όλες τις χώρες. Στην ΕΕ κανένα από τα σχετικά έργα επίδειξης δεν μπόρεσε να υλοποιηθεί. Η επέκταση της πυρηνικής ενέργειας επίσης συναντά αντιδράσεις σε αρκετές χώρες, ενώ χώρες με παράδοση στην πυρηνική ενέργειας έχουν ανακοινώσει εγκατάλειψή της. Στο πλαίσιο αυτό είναι και ιδιαίτερα υψηλού κόστους η χρηματοδότηση νέων έργων σε πυρηνικούς σταθμούς.
Κατά συνέπεια, οι μόνες τεχνολογίες που μπορούν να αναπτυχθούν σε μεγάλη κλίμακα ώστε να απανθρακοποιηθεί η ηλεκτροπαραγωγή είναι οι ΑΠΕ. Όμως η παραγωγή από ΑΠΕ έχει στοχαστικό χαρακτήρα και εξαρτάται από τις μετεωρολογικές συνθήκες και όχι από τις εντολές του διαχειριστή του ηλεκτρικού συστήματος. Ο ετεροχρονισμός μεταξύ της παραγωγής από ΑΠΕ και της ζήτησης ηλεκτρικής συνιστά πρόβλημα για το σύστημα και απαιτεί πόρους που έχουν ευελιξία σχετικά με το χρονικό προφίλ λειτουργίας καθώς και τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας.
Ο εξηλεκτρισμός των τελικών καταναλώσεων ενέργειας αυξάνει την αποδοτικότητα στην τελική χρήση της ενέργειας και μειώνει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα αν η ηλεκτροπαραγωγή έχει μικρό ή μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα. Όμως η ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να καλύψει όλες τις χρήσεις της ενέργειας. Είναι δύσκολο να εξηλεκτρισθεί ένα σημαντικό μέρος των τομέων των μεταφορών, και δεν μπορεί να υποκατασταθεί η καύση σε ορισμένες διεργασίες μεγάλης ενθαλπίας στη βιομηχανία αλλά και το φυσικό αέριο σε ορισμένες εφαρμογές στο κτίρια και βιομηχανίες.
Η επίτευξη μηδενικού ανθρακικού αποτυπώματος σε όλες τις χρήσεις της ενέργειας απαιτεί επομένως την παραγωγή καυσίμων (μεθάνιο και υγροί υδρογονάνθρακες) από ΑΠΕ μέσω υδρογόνου και δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα και από βιομάζα. Οι σχετικές τεχνολογίες είναι ιδιαίτερα ηλεκτροβόρες. Στο πλαίσιο αυτό η ηλεκτρική ενέργεια επιτελεί ρόλο τροφοδότη χημικών διεργασιών που παράγουν αέρια και υγρά καύσιμα. Επομένως είτε απευθείας στην τελική χρήση ενέργειας είτε εμμέσως στην παραγωγή συνθετικών καυσίμων, ο ηλεκτρικός τομέας θα διαδραματίσει τον κεντρικό ρόλο στο πλαίσιο του μετασχηματισμού του ενεργειακού συστήματος με σκοπό τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής.
Το συνολικό μέγεθος ηλεκτροπαραγωγής που θα χρειασθεί για την παραγωγή υδρογόνου, μεθανίου και υγρών υδρογονανθράκων στο μέλλον μπορεί να είναι διπλάσιο ή και μεγαλύτερο από το σημερινό μέγεθος. Προκειμένου η ηλεκτρική ενέργεια να έχει μηδενικό ανθρακικό αποτύπωμα ενώ ο όγκος είναι διπλάσιος ή και μεγαλύτερος θα απαιτηθούν πρωτοφανούς έκτασης επενδύσεις σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει η χρήση του διοξειδίου του άνθρακα που δεσμεύεται σε θερμικούς σταθμούς ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή συνθετικών υδρογονανθράκων. Όμως μόνο αν η χρήση γίνει για την παραγωγή υλικών, όπως τα πλαστικά, θα προκύψει ουδέτερο ανθρακικό αποτύπωμα. Η προοπτική αυτή είναι ελκυστική εφόσον οικονομίες κλίμακας επιτρέψουν μείωση του κόστους παραγωγής συνθετικής μεθανόλης και ολεφινών από υδρογόνο από ηλεκτρόλυση και διοξείδιο άνθρακα δεσμευμένο σε θερμικές μονάδες. Ανάλογο ενδιαφέρον έχει η δέσμευση διοξειδίου άνθρακα σε βιομηχανικές διεργασίες παραγωγής σιδήρου και τσιμέντου, επειδή είναι λίγες οι εναλλακτικές δυνατότητες σε αυτούς τους τομείς. Το δεσμευμένο διοξείδιο θα ήταν χρήσιμο για παραγωγή πλαστικής ύλης όπως αναφέρθηκε. Επίσης, η παραγωγή υδρογόνου από αναμόρφωση του φυσικού αερίου με παράλληλη δέσμευση του εκλυόμενου διοξειδίου άνθρακα είναι μία εμπορικά ώριμη τεχνολογία, όμως έχει μικρή εφαρμοσιμότητα στο πλαίσιο του συνολικού συστήματος αφού οι δυνατότητες γεωλογικής αποθήκευσης είναι περιορισμένες.
Άρα οι μεγάλες ποσότητες υδρογόνου που θα απαιτηθούν, είτε με άμεση χρήση υδρογόνου ή με παραγωγή και χρήση συνθετικών υδρογονανθράκων, για την υποκατάσταση των ορυκτών καυσίμων στις μεταφορές, στις θερμικές χρήσεις και στη πρώτη ύλη των πλαστικών θα παραχθούν από ηλεκτρόλυση στο μεγαλύτερο μέρος.
Η ενσωμάτωση ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα
Ο τομέας της ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκεται στην αρχή μια ιστορικής μεταστροφής που συνεπάγεται την απομάκρυνση από ένα συγκεντρωτικό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής βασιζόμενο κυρίως σε μεγάλες κεντρικές μονάδες παραγωγής ενέργειας και συμβατική υποδομή μεταφοράς και διανομής προς ένα εξαιρετικά δικτυωμένο οικοσύστημα αμφίδρομων ροών ισχύος και ψηφιακά ενεργοποιημένο έξυπνο δίκτυο. Το νέο σύστημα ισχύος θα είναι (α) έξυπνο και διασυνδεδεμένο, (β) πολύπλοκο και διαδραστικό και (γ) καθαρό (σχετικά με τις εκπομπές) και κυκλικό. Μέρος αυτής της μετατόπισης είναι ένα δυναμικό ενεργειακό οικοσύστημα που αξιοποιεί την γενικευμένη συνδεσιμότητα, ευφυείς αισθητήρες και συσκευές, τεχνολογία πληροφοριών και λειτουργιών και λογισμικό machine learning αξιοποιώντας τεράστιου μεγέθους δεδομένα (big data technologies). Αυτό το οικοσύστημα θα είναι πολύ διαφορετικό και πιο εξελιγμένο από το μοντέλο ιεραρχικής δομής που χρησιμοποιείται σήμερα στη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η εξισορρόπηση των μεταβλητών ΑΠΕ από ευέλικτες πηγές θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στη νέα πραγματικότητα της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Στο πλαίσιο δραστικής μείωσης του ανθρακικού αποτυπώματος του ηλεκτρικού τομέα στην προοπτική του 2050, οι ανανεώσιμες πηγές θα πλησιάσουν το 80% της συνολικής ηλεκτροπαραγωγής στην Ευρώπη. Ως συνέπεια, θα πρέπει να αναπτυχθούν πολυποίκιλες υπηρεσίες ευελιξίας. Η ευελιξία είναι η κρίσιμη νέα υπηρεσία για το σύστημα προκειμένου να αποφευχθούν οι περικοπές φορτίου ή οι ΑΠΕ.
Οι πάροχοι ευελιξίας είναι οι μονάδες φυσικού αερίου, τα υδροηλεκτρικά, τα συστήματα αποθήκευσης και η διαχείριση της ζήτησης, καθώς και η εκμετάλλευση των διασυνδέσεων. Τα διάσπαρτα συστήματα αποθήκευσης, η έξυπνη διαχείριση της ζήτησης, καθώς και της φόρτισης και αποφόρτισης των μπαταριών των ηλεκτροκίνητων οχημάτων θα έχουν σημαντική συνεισφορά στην εξισορρόπηση των ΑΠΕ.
Οι παραδοσιακές τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας, από άνθρακα, λιγνίτη και πυρηνικά, δεν μπορούν να παράσχουν την απαιτούμενη υπηρεσία ευελιξίας. Οι πυρηνικοί σταθμοί μπορούν να λειτουργούν ευέλικτα σε κάποιο βαθμό, όπως ήδη γίνεται στη Γαλλία, αλλά δεν μπορούν να έχουν κυκλική λειτουργία με συχνά ανοιγο-κλεισίματα όπως οι μονάδες αερίου.
Οι συμβατικές πηγές που είναι σε θέση να παράσχουν ευελιξία είναι οι μονάδες φυσικού αερίου και τα υδροηλεκτρικά. Σε αυτό το πλαίσιο οι μονάδες φυσικού αερίου θα πρέπει να ανοιγοκλείνουν συχνά κάθε ημέρα και να ανεβάζουν ή κατεβάζουν τη φόρτισή τους με μεγάλη ταχύτητα. Ιδίως όταν οι ΑΠΕ είναι κυρίως φωτοβολταϊκά, οι μονάδες αερίου πρέπει να φορτισθούν στο τεχνικό τους ελάχιστο επί μερικές ώρες ώστε να μπορούν να ανεβάσουν φορτίο με γρήγορο ρυθμό για να καλύψουν τις αιχμές ζήτησης αμέσως μετά τη δύση του ηλίου. Στη συνέχεια οι μονάδες αερίου πρέπει να κλείνουν κατά τη διάρκεια της νύχτας γιατί η ζήτηση μειώνεται και άλλες ΑΠΕ όπως τα αιολικά θα περισσεύουν αν διατηρηθούν θερμικές μονάδες σε λειτουργία. Οι μονάδες αερίου θα χρειασθούν και πάλι το πρωί για να ανεβάσουν φορτίο με ταχύ ρυθμό παρακολουθώντας την άνοδο της ζήτησης. Ουδεμία άλλη θερμική τεχνολογία μπορεί να επιτελέσει τέτοια κυκλική λειτουργία και μάλιστα αποδοτικά. Θα χρειαζόντουσαν συστήματα αποθήκευσης μεγάλου μεγέθους και σαφώς υψηλότερου κόστους για να παράσχουν αυτήν την υπηρεσία ευελιξίας αντί των μονάδων αερίου. Τα υδροηλεκτρικά συνεισφέρουν σημαντικά στην ευελιξία του συστήματος επειδή περικόπτουν τις αιχμές της ζήτησης, χωρίς να μπορούν όμως να λειτουργούν συστηματικά με ταχεία άνοδο φορτίου, λόγω περιορισμένων αποθεμάτων νερού στους ταμιευτήρες. Η ενσωμάτωση των ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα είναι ασύμβατη με τη λειτουργία ανελαστικών τεχνολογιών παραγωγής.
Η διαχείριση της ζήτησης ενέργειας αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τη μείωση του κόστους σε ένα σύστημα με ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα. Η διαχείριση της ζήτησης χρειάζεται ψηφιακούς μετρητές, έξυπνη διασύνδεση, ψηφιακή σύνδεση των καταναλωτών με το σύστημα και τις αγορές καθώς και πολύπλοκο λογισμικό με στοιχεία τεχνητής νοημοσύνης. Η συνέργεια μεταξύ της ηλεκτροκίνησης, του δικτύου και της διαχείρισης της κατανάλωσης αποτελεί πρόκληση για την ανάπτυξη πολύπλοκων συστημάτων ψηφιακού ελέγχου σε μεγάλη κλίμακα.
Τα μέσα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν σε μεγάλα μεγέθη για την ενσωμάτωση των ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα. Τα συστήματα μπαταριών διακρίνονται σε μικρά συστήματα σε αποκεντρωμένες εφαρμογές, συχνά πριν τον μετρητή του καταναλωτή, και σε μεσαία και μεγάλα συστήματα τα οποία τοποθετούνται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μπαταρίες παρέχουν ημερήσιο κύκλο αποθήκευσης. Τα συστήματα μπαταριών των αυτοκινήτων μπορούν επίσης να έχουν ρόλο στο μελλοντικό ψηφιακά ελεγχόμενο σύστημα. Η υδροηλεκτρική αποθήκευση είναι οικονομικά αποδοτική αλλά το τεχνικό δυναμικό είναι περιορισμένο.
Η ενσωμάτωση ΑΠΕ σε μεγάλη κλίμακα θα χρειασθεί μεγάλα συστήματα αποθήκευση με δυνατότητα πολυήμερης και εποχιακής κυκλικής λειτουργίας. Οι τεχνολογίες αυτές είναι κυρίως τα συστήματα χημικής αποθήκευσης με βάση το υδρογόνο και τα συνθετικά καύσιμα. Αυτά θα παράγουν υδρογόνο σε στιγμές με άφθονη ενέργεια από ΑΠΕ και θα καταναλώνουν αποθηκευμένο υδρογόνο και συνθετικά καύσιμα για ηλεκτροπαραγωγή σε στιγμές έλλειψης ΑΠΕ. Ταυτόχρονα, οι ίδιες τεχνολογίες θα παράγουν υδρογόνο και συνθετικούς υδρογονάνθρακες για τελική κατανάλωση, η αποθήκευση των οποίων σε συμβατικές εγκαταστάσεις θα επιτρέπει να παράγονται αυτοί σε στιγμές με περίσσευμα ΑΠΕ. Τόσο το ηλεκτρικό σύστημα όσο και η παραγωγή συνθετικών καυσίμων ωφελούνται οικονομικά από αυτήν τη συντονισμένη λειτουργία, η οποία επιπλέον επιτρέπει τη μεγιστοποίηση της εκμετάλλευσης των ΑΠΕ σε όλες τις μορφές, ακόμα και των πολύ απομακρυσμένων ΑΠΕ.
Ταυτόχρονα με τη διάσπαρτη παραγωγή, θα συνυπάρχει ηλεκτροπαραγωγή υψηλού βαθμού συγκέντρωσης με πυκνό δίκτυο υψηλής τάσης και με ενιαία διαχείριση για το σύνολο της Ευρώπης. Αυτή η οργάνωση είναι απαραίτητη για την επίτευξη μεγάλων οικονομιών κλίμακας η οποία απαιτείται ώστε τα συστήματα παραγωγής υδρογόνου από ηλεκτρόλυση και συνθετικών υδρογονανθράκων να αναπτυχθούν σε βιομηχανική κλίμακα και να επιτύχουν ανταγωνιστικές τιμές. Τα χημικά εργοστάσια υδρογόνου και συνθετικών καυσίμων χρειάζονται αδιάλειπτη τροφοδοσία με φθηνή ηλεκτρική ενέργεια από ΑΠΕ (ή και πυρηνικά), πράγμα που απαιτεί απρόσκοπτη διασύνδεση με τις πηγές ΑΠΕ μεγάλης εντάσεως οι οποίες ευρίσκονται στην περιφέρεια της Ευρώπης, κυρίως στη Βόρεια Θάλασσα για τα αιολικά και στο Νότο για την ηλιακή ενέργεια.
Τα οικονομικά ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ του νέου ηλεκτρικού τομέα
Το μετεξελιγμένο ηλεκτρικό σύστημα τόσο στην τελική του μορφή όσο και κατά τη διάρκεια της μετάβασης θα είναι μεγάλης εντάσεως κεφαλαίου με μικρού μεγέθους μεταβλητά κόστη. Μεγάλη πρόκληση αποτελεί ο κατάλληλος σχεδιασμός των ηλεκτρικών αγορών ώστε οι επενδυτές να έχουν θετική προσδοκία σχετικά με την ανάκτηση των κεφαλαίων. Τα μέσα ηλεκτροπαραγωγής, τα αποθηκευτικά μέσα, τα δίκτυα και τα έξυπνα συστήματα που θα κυριαρχήσουν στο μέλλον θα έχουν ελάχιστο ή μηδενικό μεταβλητό κόστος αφού δεν θα χρησιμοποιούν καύσιμο και δεν είναι εντάσεως εργασίας. Εξαίρεση θα αποτελούν οι μονάδες αερίου, οι οποίες όμως θα έχουν όλες περίπου το ίδιο κόστος καυσίμου ανά μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η διαχείρισή τους θα διενεργείται από τους διαχειριστές του συστήματος παρά από προμηθευτές ενέργειας.
Μέχρι σήμερα, το σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στηριζόταν σε ποικιλία μονάδων παραγωγής. Μερικά είχαν μεγάλο κόστος κεφαλαίου και μικρό κόστος λειτουργίας, και μερικά είχαν μεγάλο κόστος λειτουργίας αλλά μικρό κόστος κεφαλαίου. Η διάρθρωση αυτή ήταν επιβεβλημένη για την επιδίωξη ελαχίστου κόστους ηλεκτροπαραγωγής λόγω της διακύμανσης του φορτίου της ζήτησης. Οι μονάδες με υψηλό κόστος λειτουργίας καθορίζουν το οριακό κόστος συστήματος (μεταβλητό κόστος της ακριβότερης μονάδας που χρειάζεται για την κάλυψη της ζήτησης) στο οποίο αμείβονται όλες οι μονάδες που εντάσσονται πιο κάτω στη σειρά φόρτισης. Αν η διάρθρωση της ηλεκτροπαραγωγής έχει αναπτυχθεί με βέλτιστο τρόπο, αρκεί να προσαυξηθεί η οριακή τιμή συστήματος κατά το αναλογούν κόστος κεφαλαίου των μονάδων αιχμής όταν αυτές λειτουργούν ώστε όλες οι εντασσόμενες μονάδες να εξυπηρετούν πλήρως τις πάγιες δαπάνες και το ετήσιο κόστος εξυπηρέτησης των απασχολουμένων κεφαλαίων.
Χωρίς καθόλου μεταβλητά κόστη ή χωρίς καθόλου διαφοροποίησή τους σε μονάδες αερίου, δεν μπορεί να εφαρμοσθούν οι παραδοσιακοί μηχανισμοί αγοράς για τον προσδιορισμό της σειράς φόρτισης των μονάδων ανάλογα με τη ζήτηση. Θα πρέπει να εφαρμόζονται διαφορετικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης οι οποίοι στην ουσία θα προσδιορίζουν τον βέλτιστο τρόπο διαχείρισης της ευελιξίας για την εξισορρόπηση της μεταβαλλόμενης παραγωγής από ΑΠΕ. Δεν υφίσταται προφανής τρόπος αμοιβής των διαφόρων μέσων ευελιξίας σε μία τέτοια αγορά. Με τα σημερινά δεδομένα, η αμοιβή θα γίνεται με βάση συμβάσεις με κάθε πόρο ανάλογα με τη χρησιμότητά του στη διαχείριση του συστήματος. Οι συμβάσεις θα συνάπτονται για μεγάλα χρονικά διαστήματα μέσω δημοπρασιών. Δεν θα έχουν πια εφαρμογή οι χονδρεμπορικές αγορές spot αλλά και οι προθεσμιακές αγορές.
Χρειάζεται καινοτομία επίσης για την εύρεση της κατάλληλης μεθόδου τιμολόγησης της ηλεκτρικής ενέργειας διαφορετικά για κάθε κατηγορία καταναλωτών. Σήμερα, η κάθε κατηγορία καταναλωτή τιμολογείται ανάλογα με το οριακό κόστος που επιφέρει για το σύστημα η χρονολογική καμπύλη ζήτησης του καταναλωτή. Επίσης εφαρμόζονται προσαυξήσεις στην τιμολόγηση με βάση το οριακό κόστος με διαφορετικό τρόπο για κάθε κατηγορία καταναλωτή λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή στενότητα ισχύος που σχετίζεται με την μορφή της χρονολογικής καμπύλης ζήτησης του καταναλωτή. Έτσι μία βιομηχανία που λειτουργεί μόνο κατά τα διαστήματα μειωμένης ζήτησης του συνολικού συστήματος απολαμβάνει τις μικρότερες τιμές ηλεκτρικές ενέργειας συγκριτικά με άλλους καταναλωτές γιατί κατά τις ώρες που καταναλώνει το σύστημα έχει τις χαμηλότερες οριακές τιμές και έχει περίσσεια παρά στενότητα ισχύος. Ομοίως, στο άλλο άκρο, καταναλωτές που ζητούν ενέργεια μόνο στα διαστήματα αιχμών φορτίου του συστήματος επιβαρύνονται με τις υψηλότερες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας.
Όμως σε ένα σύστημα χωρίς μεταβλητά κόστη (ή χωρίς διαφοροποίηση του μεταβλητού κόστους ανά μονάδα) χάνει το νόημά τους οι διαφορετικές οριακές τιμές ανάλογα με τη διακύμανση της ζήτησης. Επιπλέον, το ζητούμενο από τα τιμολόγια θα είναι η ανάκτηση των παγίων δαπανών και του κόστους κεφαλαίου που θα αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του συνολικού κόστους του συστήματος. Κατά συνέπεια, είναι πιο πιθανόν να εφαρμοσθεί μέθοδος τιμολόγησης που θα μοιάζει με τον τρόπο τιμολόγησης της χρήσης των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας και τηλεπικοινωνιών. Για την τιμολόγηση δικτύων, προσδιορίζεται πρώτα η κατανομή του συνόλου των παγίων στοιχείων του κόστους στο σύνολο της κατανάλωσης με αναλογικό τρόπο. Στη συνέχεια διαμορφώνονται πακέτα παροχής υπηρεσιών με διαφορετικά επίπεδα παροχών (σχετικά με αξιοπιστία, εύρος, ποιότητα κλπ.) τα οποία τιμολογούνται διαφορετικά ανάλογα με το πάγιο κόστος που επιφέρουν. Στη συνέχεια τα πακέτα αυτά προφέρονται για επιλογή στους καταναλωτές, οι οποίοι ανάλογα με τις ανάγκες τους και τις οικονομικές τους δυνατότητες διαλέγουν το κατάλληλο πακέτο παροχής υπηρεσίας που έχει και την ανάλογη τιμολόγηση. Με τον τρόπο αυτό οι καταναλωτές γίνονται συνδρομητές στην παρεχόμενη υπηρεσία.
Με παρόμοιο τρόπο στο ηλεκτρικό σύστημα του μέλλοντος, κάθε καταναλωτής θα κάνει συνδρομή στο κατάλληλο πακέτο υπηρεσιών ενέργειας, το οποίο θα διαφοροποιείται από άλλα πακέτα σχετικά με τον όγκο της ενέργειας, την ισχύ, τη διακοπτόμενη ή όχι παροχή, την ποιότητα σύνδεσης και αξιοπιστίας και άλλα στοιχεία περιλαμβανομένης της προέλευσης της ενέργειας (μέσω πιστοποιητικών προέλευσης π.χ. από ΑΠΕ).
Είναι φανερό ότι η μετάβαση ενέχει μεγάλες αβεβαιότητες για τους επενδυτές οι οποίοι θα κληθούν να αναλάβουν ρίσκο επενδύσεων μεγάλου ύψους στο πλαίσιο ενός έντονα μεταβαλλόμενου περιβάλλοντος. Η διασφάλιση θετικών προσδοκιών για τους επενδυτές κατά τη διαδικασία της μετάβασης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες της αγοράς ο καθένας από τους οποίους έχει τις δικές του επιδιώξεις και δυνατότητες. Η συντονισμένη μετεξέλιξη των παραγόντων αυτών θα επιτρέψει θετικά εξωτερικά (δηλαδή εκτός αγοράς) οφέλη για όλους τους παράγοντες οι οποίοι δεν δύνανται να τα εξασφαλίσουν αποκλειστικά μέσω των αγορών. Η επίτευξη θετικών εξωτερικοτήτων δεν γίνεται παρά μόνο με την παρέμβαση του Κράτους. Σε αυτή τη λογική, η μετάβαση του ηλεκτρικού συστήματος θα απαιτήσει ενεργή κρατική υποστήριξη και παρέμβαση αλλιώς δεν θα διασφαλισθούν οι απαιτούμενες επενδύσεις. Όμως η κρατική παρέμβαση είναι πάντοτε ευάλωτη σε αναποτελεσματικότητες. Πρέπει επομένως να σχεδιασθεί κατάλληλα ώστε ναι μεν να παρέχεται υποστήριξη των επενδύσεων από το κράτος αλλά οι επενδύσεις να είναι ιδιωτικές και να προσδιορίζονται από διαγωνιστικές διαδικασίες.
Εκτός από τη διάσωση του πλανήτη από την κλιματική μεταβολή, η μετάβαση θα δώσει τεράστιες νέες ευκαιρίες στη βιομηχανία της Ευρώπης να αναπτυχθεί μέσω καινοτόμων προϊόντων και υπηρεσιών. Οι μεγάλες επιχειρήσεις ηλεκτρισμού της Ευρώπης ήδη από σήμερα ανακοινώνουν αναδιοργάνωση με μεγάλη στροφή προς τις ΑΠΕ, τα δίκτυα, την αποθήκευση και τις υπηρεσίες, εγκαταλείποντας συγχρόνως τη συμβατική ηλεκτροπαραγωγή. Παραδείγματα είναι οι ENEL, EON, EDF και πολλές ακόμη. Η εξέλιξη αυτή είναι μονόδρομος και για την Ελλάδα καθώς και για τις ελληνικές επιχειρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας.
Η αλλαγή του επιχειρηματικού μοντέλου
Οι ηλεκτρικές εταιρείες του μέλλοντος θα διαχειρίζονται μεγάλου ύψους κεφάλαια και μικρής έκτασης λειτουργικό κόστος. Θα έχουν έσοδα από την παροχή υπηρεσιών προς τους καταναλωτές. Το νέο επιχειρηματικό μοντέλο πρέπει να είναι κατάλληλο για ένα περιβάλλον αγοράς που χαρακτηρίζεται από απανθράκωση, αποκέντρωση και ψηφιοποίηση (3D στα αγγλικά).
Η ψηφιοποίηση είναι η συνδετική ουσία που συνδέει τον εξοπλισμό με την παροχή υπηρεσιών. Η μετάβαση από τη διαχείριση των αγαθών σε υπηρεσίες αναμένεται να αποτελεί το κυρίαρχο επιχειρηματικό μοντέλο. Η ενοποίηση βασίζεται στην διασύνδεση διαφορετικών ψηφιακών πλατφορμών (συνδεδεμένες κατοικίες, έξυπνη ενεργειακή διαχείρισης, διαδίκτυο αντικειμένων, ψηφιακός έλεγχος φόρτισης μπαταριών και κινητικότητας) οι οποίες κτίζονται πάνω σε τυποποιημένες τεχνολογίες, επιτρέποντας την προσθήκη υπηρεσιών κατάλληλες για μεγάλη ποικιλία διαφορετικών καταναλωτών και ιδιοπαραγωγών.
Η διασύνδεση των ψηφιοποιημένων πλατφορμών που διαχειρίζονται σπίτι, κινητικότητα, σπίτι και πόλη, συσκευές και ενεργειακές χρήσεις επιτρέπουν την ταυτόχρονη παροχή πολλαπλών υπηρεσιών πέρα από τις ενεργειακές υπηρεσίες. Ως αποτέλεσμα, επεκτείνονται από έναν τομέα σε παρακείμενες λειτουργίες ανεξάρτητα από τα όρια του τομέα (π.χ. μεταξύ αυτοματοποίησης ενέργειας και κινητικότητας). Μέσω του διαδικτύου συσκευών που παρέχουν υπηρεσίες και ταυτόχρονα είναι καταναλωτές ενέργειας, οι υπηρεσίες επεκτείνονται σε ευρύ φάσμα. Η επέκταση επιτρέπει οικονομίες κλίμακας στη διαχείριση του ρίσκου και στη χρηματοδότηση, και ως αποτέλεσμα θα επικρατήσει συγκέντρωση των παρόχων υπηρεσιών στην αγορά.
Η διαλειτουργικότητα είναι το κλειδί για να μειωθεί το κόστος της τεχνολογίας καθώς και για να επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ των τυποποιημένων πλατφορμών και της εξειδικευμένης προσαρμογής τους. Στον τομέα Connected & Smart Home, παρατηρούμε ήδη τις τάσεις προς το άνοιγμα των διαφορετικών επιπέδων εφαρμογής. Οι περισσότεροι από τους μεγάλους ψηφιακούς παίκτες είναι μέρος του Eclipse Foundation, ενός οργανισμού που δημιουργήθηκε για να καθορίσει και να προωθήσει τα πρότυπα ανοιχτού λογισμικού. Προϊόντα όπως οι έξυπνοι βοηθοί στο σπίτι γίνονται διαλειτουργικοί με την αυξανόμενη ψηφιοποίηση των συσκευών. Οι κοινοπραξίες όπως αυτές που δημιουργήθηκαν από την ABB, τη Bosch και τη Cisco, αναπτύσσουν πλατφόρμα ανοιχτού λογισμικού για έξυπνες κατοικίες, ένα είδος ολοκλήρωσης της ενεργειακής διαχείρισης με το διαδίκτυο αντικειμένων. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν αυτοματοποίηση, έλεγχο, ενέργεια, ψύξη, θέρμανση, φωτισμό, λειτουργία συσκευών και αυτόματη συμμετοχή σε αγορές όπου αμείβεται η ενεργειακή διακοψιμότητα. Η διαλειτουργικότητα των συστημάτων αυτών διευκολύνεται και από ειδικές κοινοπραξίες, όπως η Κοινοπραξία Βιομηχανικού Διαδικτύου (Bosch, GE, Huawei, IBM, SAP κ.λπ.) και Hubject σχετικά με την κινητικότητα (BMW Group, Daimler, EnBW, RWE και Siemens) .
Η διάδοση της ψηφιοποίησης και η βάση ανάπτυξης ανοιχτού κώδικα αυξάνει περαιτέρω την απαίτηση για υψηλά επίπεδα ασφάλειας στον κυβερνοχώρο και ψηφιακή εμπιστοσύνη, η οποία βασίζεται τόσο στην ασφάλεια όσο και στην «ψηφιακή ηθική», η οποία περιλαμβάνει το σεβασμό της ιδιωτικής ζωής και της εμπιστευτικότητας των δεδομένων. Η σημερινή ευπάθεια σε κυβερνοεπιθέσεις σε όλους τους τομείς είναι άνευ προηγουμένου, καθώς είναι φθηνότερη και πιο εύκολη στην οργάνωση από ποτέ στο παρελθόν, καθώς αναπτύσσονται τα πρότυπα του ανοιχτού κώδικα και διασυνδεσιμότητας εφαρμογών. Στον τομέα της ενέργειας, το ζήτημα της ασφάλειας είναι ακόμα μεγαλύτερης σημασίας λόγω των επιπτώσεων που θα υπάρχουν σε περίπτωση κακόβουλου ελέγχου των συστημάτων ελέγχου και διαχείρισης της ενέργειας. Η ασφάλεια είναι επί του παρόντος το κυριότερο εμπόδιο στην ευρεία διάδοση της ψηφιοποίησης στον τομέα της ενέργειας και κινητικότητας.
[1] Σύμφωνα με τον Schumpeter (Schumpeter, Joseph A. (1994) [1942]. Capitalism, Socialism and Democracy. London: Routledge. ISBN 978-0-415-10762-4), ο «καταιγισμός της δημιουργικής καταστροφής» περιγράφει τη «διαδικασία της βιομηχανικής μετάλλαξης που με επαναστατικό τρόπο ανανεώνει συνεχώς την οικονομική δομή από μέσα, καταστρέφοντας αδιάκοπα το παλιό, δημιουργώντας αδιάκοπα ένα νέο».
*Καθηγητής Ενεργειακής Οικονομίας στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο