Εάν ο κόσμος θέλει να περιορίσει την υπερθέρμανση του πλανήτη στους 1,8 βαθμούς Κελσίου σε σχέση με τα προβιομηχανικά επίπεδα, απαιτούνται επενδύσεις σε υποδομές δικτύου ύψους 3,1 τρισεκατομμυρίων δολαρίων πριν από το 2030, σύμφωνα με έρευνα της Rystad Energy.
Σε αυτό το σενάριο, θα χρειαστούν επιπλέον 18 εκατομμύρια χιλιόμετρα δικτύου για να συμβαδίσουν με τον εξηλεκτρισμό που βρίσκεται σε εξέλιξη σε πόλεις και νομούς, συμπεριλαμβανομένης της νέας δυναμικότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της ταχείας υιοθέτησης ηλεκτρικών οχημάτων.
Έτσι, το συνολικό μήκος όλων των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως θα έφτανε τα 104 εκατομμύρια χιλιόμετρα το 2030 και θα επεκτεινόταν στα 140 εκατομμύρια χιλιόμετρα το 2050 - σχεδόν την ίδια απόσταση από τη Γη μέχρι τον ήλιο. Η άμεση επέκταση κατά 18 εκατομμύρια χιλιόμετρα θα απαιτούσε σχεδόν 30 εκατομμύρια τόνους χαλκού, ένα αγαθό που ήδη βρίσκεται σε έλλειψη.
Η αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση ενέργειας είναι ο κύριος παράγοντας που οδηγεί στην ανάγκη για βελτιώσεις του δικτύου. Η αύξηση αυτή οφείλεται στην πληθυσμιακή επέκταση, την εκβιομηχάνιση και την αστικοποίηση στις αναπτυσσόμενες χώρες και στις προσπάθειες μετριασμού της κλιματικής αλλαγής μέσω του εξηλεκτρισμού.
Η ασφάλεια στον κυβερνοχώρο, η γεωπολιτική και η αυξανόμενη προτεραιότητα για την εξασφάλιση αξιόπιστου εθνικού ενεργειακού εφοδιασμού συμβάλλουν επίσης στην ανάγκη. Ωστόσο, τα αναποτελεσματικά ρυθμιστικά πλαίσια θα μπορούσαν να καθυστερήσουν σημαντικά τις εξελίξεις στο δίκτυο και, με τη σειρά τους, την ενεργειακή μετάβαση.
«Τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας θα αποτελέσουν τόσο παράγοντα που θα διευκολύνει όσο και εμπόδιο για την ενεργειακή μετάβαση. Τα ώριμα δίκτυα επέτρεψαν την ταχεία επέκταση της ηλιακής και αιολικής ισχύος που παρατηρήθηκε τα τελευταία χρόνια, αλλά πολλά εθνικά δίκτυα βρίσκονται πλέον κοντά ή στο σημείο όπου δεν μπορούν να γίνουν περαιτέρω συνδέσεις χωρίς αναβάθμιση ή επέκτασή τους. Τα ετήσια επίπεδα επενδύσεων πρέπει να αυξηθούν εάν πρόκειται να συνεχιστεί η τρέχουσα τάση ανάπτυξης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας", λέει ο Έντβαρντ Κριστόφερσεν, ανώτερος αναλυτής της Rystad Energy.
Το συνολικό συνδυασμένο μήκος όλων των δικτύων μεταφοράς και διανομής παγκοσμίως ανέρχεται σε περίπου 86 εκατομμύρια χιλιόμετρα, μια απόσταση που είναι αρκετή για να κυκλωθεί ο πλανήτης πάνω από 2.100 φορές.
Η Ασία πρόκειται να συνεισφέρει περισσότερο από το ήμισυ των παγκόσμιων προσθηκών αυτή τη δεκαετία, με την Κίνα και την Ινδία να πρωτοστατούν ως ο πρώτος και ο τρίτος μεγαλύτερος καταναλωτής ενέργειας στον κόσμο.
Όπως προβλέπει η Rystad Energy οι παγκόσμιες επενδύσεις στο δίκτυο θα φθάσουν τα 374 δισεκατομμύρια δολάρια φέτος, με την Κίνα να αντιπροσωπεύει περίπου το 30% του συνόλου. Η Ασία θα ηγηθεί στις επενδύσεις επέκτασης του δικτύου, αλλά άλλες περιοχές προσπαθούν να καλύψουν το χαμένο έδαφος για να συμβαδίσουν με τις προσθήκες ισχύος ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Ο νόμος των ΗΠΑ για τις επενδύσεις σε υποδομές και την απασχόληση (IIJA) περιλαμβάνει 65 δισεκατομμύρια δολάρια για την αναβάθμιση και την επέκταση των εθνικών υποδομών ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δρομολόγησε στα τέλη Νοεμβρίου 2023 ένα σχέδιο δράσης για τα δίκτυα, ζητώντας επενδύσεις ύψους 584 δισεκατομμυρίων ευρώ μεταξύ 2020 και 2030.
Η Επιτροπή και η Ευρωπαϊκή Τράπεζα Επενδύσεων (ΕΤΕπ) διερευνούν επίσης τρόπους εξορθολογισμού της χρηματοδότησης για τη στήριξη αυτών των σημαντικών επενδύσεων στα δίκτυα. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η National Grid δρομολόγησε σχέδιο δράσης για την ανανέωση του δικτύου της για πρώτη φορά μετά από δεκαετίες, επενδύοντας πάνω από 16 δισεκατομμύρια λίρες (20,16 δισεκατομμύρια δολάρια) σε αναβαθμίσεις μεταξύ 2022 και 2026.
Η ταχεία επέκταση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας θα απαιτήσει τεράστιες ποσότητες πρώτων υλών, ιδίως χαλκού και αλουμινίου. Ο χαλκός χρησιμοποιείται κυρίως ως αγωγός σε υπόγεια καλώδια διανομής, μεταφοράς και υποθαλάσσια καλώδια, ενώ οι εναέριες γραμμές χρησιμοποιούν αλουμίνιο. Αν και το αλουμίνιο χρησιμοποιείται κυρίως στις εναέριες γραμμές, μπορεί να αντικατασταθεί ως αγωγός στις υπόγειες γραμμές.
Η ζήτηση για χαλκό και αλουμίνιο αναμένεται να αυξηθεί κατά σχεδόν 40% μέχρι το τέλος της δεκαετίας, αλλά τα δίκτυα δεν αποτελούν τον κύριο παράγοντα. Είναι επίσης ζωτικής σημασίας για αναρίθμητες άλλες εφαρμογές στους κλάδους των κατασκευών, των μεταφορών, των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των καταναλωτικών προϊόντων. Τα δίκτυα αντιπροσωπεύουν μόνο το 14% περίπου της ζήτησης χαλκού παγκοσμίως, ή περίπου 4 εκατομμύρια τόνους το 2024.
Η επιμήκυνση του δικτύου είναι απαραίτητη για την υποστήριξη της διακοπτόμενης και απομακρυσμένης παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και για τη σύνδεση νέων βιομηχανικών, εμπορικών και οικιστικών περιοχών, αλλά υπάρχουν και εναλλακτικές λύσεις για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης ενέργειας.
Η εφαρμογή της αποθήκευσης μπαταριών μεγάλης κλίμακας μπορεί να αντιμετωπίσει τα προβλήματα διαλείψεων που σχετίζονται με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και να επιτρέψει υψηλότερα μέσα φορτία δικτύου, μειώνοντας την ανάγκη για νέες γραμμές.
Οι αναθεωρήσεις και αναβαθμίσεις του υφιστάμενου δικτύου μπορούν να αυξήσουν τη χωρητικότητα ανά χιλιόμετρο και η ψηφιοποίηση μπορεί να απελευθερώσει χωρητικότητα επιλύοντας ζητήματα ευελιξίας. Ταυτόχρονα, οι κατανεμημένες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια στις στέγες, μπορούν να μειώσουν την ανάγκη για νέες γραμμές. Αυτό που είναι σαφές είναι ότι η σημερινή υποδομή του παγκόσμιου δικτύου δεν ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις του μελλοντικού ενεργειακού συστήματος.
Οι δαιδαλώδεις διαδικασίες αδειοδότησης προκαλούν ήδη εμπλοκές σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ και του Ηνωμένου Βασιλείου. Η υιοθέτηση λύσεων αποθήκευσης μπαταριών μεγάλης κλίμακας και η ψηφιοποίηση του δικτύου μπορούν να αντιμετωπίσουν ορισμένα ζητήματα έντασης του δικτύου, αλλά ο εξηλεκτρισμός της κοινωνίας θα προκαλέσει μεγαλύτερη προσοχή και προσπάθειες για τον εξορθολογισμό των ρυθμιστικών πλαισίων και την ενθάρρυνση των επενδύσεων, ώστε τα δίκτυα να αποτελέσουν ενισχυτή και όχι ανασταλτικό παράγοντα της ενεργειακής μετάβασης.
