Obnoviteľný, nabíjateľný sklad

Robotika, strojové učenie, autonómne vozidlá, obnoviteľná energia – pri týchto nových technologických výdobytkoch počujeme predovšetkým o ich schopnosti narúšať zabehnutý chod vecí. Ich skutočne prierazná sila však vychádza na povrch, až keď sa vzájomne prepoja. Logistika, odvetvie, ktoré sa doteraz vyhlo poslednej vlne pokroku, pretože na vyberanie, balenie, nakladanie, šoférovanie a dodávanie tovaru stále potrebuje ľudské ruky, sa náhle ocitlo v epicentre zásahu vlny technologickej konvergencie. Výrobcom a predajcom využívajúcim skladové priestory, ale aj realitným spoločnostiam, ktoré ich vlastnia a riadia, prinášajú jej dopady závažné výzvy. Jednou z najnaliehavejších je schopnosť zaistiť nepretržitú, spoľahlivú a cenovo prístupnú energiu pre automatizované budovy a zároveň zabezpečiť, aby táto energia pochádzala z trvalo udržateľných zdrojov. V minulosti si energiu vyžadovalo kúrenie, klimatizácia, chladenie (v chladiacom reťazci), či osvetlenie. Inovácie sa obmedzovali na snímače pohybu alebo žiarovky s nízkou spotrebou. Dnes potrebujeme elektrinu nielen na napájanie žiaroviek, vykurovacích telies, chladničiek, ale aj pre armádu robotov, dopravníkov a baliacich strojov, ktoré fungujú 24/7. Prichádza tiež revolúcia elektrických vozidiel a potreba poskytnúť elektrinu pre každé EV prichádzajúce do skladu – od veľkých nákladných áut, ktoré vyzdvihujú a dodávajú paletovaný tovar, cez ľahké komerčné dodávky určené na lokálny rozvoz, po osobné vozidlá samotných zamestnancov. Rastúci dopyt po elektrine spôsobuje problémy, pretože prichádza súčasne s globálnym hnutím za zvýšenie energetickej efektívnosti a zníženie závislosti na zdrojoch zo spaľovania fosílnych palív. Spomínané výzvy otvárajú zaujímavú otázku a vynikajúcu príležitosť pre maloobchodníkov pôsobiacich elektronicky, ale aj pre realitné spoločnosti, ktoré riadia svoje logistické priestory – môže sklad sám o sebe fungovať ako obrovská obnoviteľná batéria, ktorá dokáže zachytávať, uchovávať a vydávať vlastnú energiu? 

Návrat k obnoviteľným zdrojom

O obnoviteľnej energii hovoríme, akoby by bola novou formou energie, ale v podstate ide o úplne prvý druh energie, ktorý ľudstvo zachytávalo a používalo. Vodná energia sa používala na pohon vodných mlynov už v starovekom Grécku a ešte dávnejšie, pred päť tisíc rokmi v starovekom Egypte, veterná energia poháňala riekami a oceánmi plachetnice. Problémom však bolo, že sme vyrobenú energiu nedokázali uchovávať a postupom času sa takto získané množstvo energie už nemohlo rovnať výkonu parných alebo naftových motorov, ktoré prichádzajú na scénu v 18. storočí. Nové formy výroby si však vyžadovali zdroj paliva a jeho spaľovanie produkovalo nežiadúce splodiny,  ktoré vážne poškodzujú krehký ekosystém planéty. V súčasnosti sa vynakladajú miliardy na zachytenie sily mora, vetra a slnka. Vlády a medzinárodné orgány robia, čo môžu, aby metódou biča a cukru – kombináciou dotácií a pokút – tento prechod urýchlili. Sme svedkami prudkého zníženia ceny za kW z obnoviteľných zdrojov. Podľa oznámenia Medzinárodnej energetickej agentúry z 2020 dokážu najlepšie schémy výroby elektriny zo slnečného žiarenia na svete ponúkať historicky najlacnejšiu elektrinu.^[i]

Samostatne napájané oblasti

V súčasnosti sa z nesprávnych dôvodov upriamuje pozornosť na centralizáciu obnoviteľnej energie do národných elektrických sietí. Tieto siete nie sú dostatočne spoľahlivé, aby dokázali zaručiť dodávku predovšetkým v špičkách, kedy nezhasnú svetlá len vďaka tomu, že sa používa drahá záložná výroba. Mrazivé počasie spôsobilo v nedávnej dobe masívne výpadky dodávok elektriny v Texase, lesné požiare zas dlhodobé výpadky v Kalifornii – všetky tieto udalosti boli použité oponentami zelenej energie ako príklady príliš agresívneho prechodu. Výpadkom by mohli zabrániť pripravované decentralizované elektrické siete, ktoré by komunitám umožnili vyrábať si a uchovávať vlastnú energiu z obnoviteľných zdrojov. Na označenie decentralizovanej elektrickej siete sa používa termín rozptýlená alebo distribuovaná výroba (DG z angl. distributed generation) a generátory sa označujú ako zdroje distribuovanej energie (DER – z angl. distributed energy resources) alebo mikrozdroje. DER sa dajú prepojiť do mikrosiete – malých sebestačných elektrických sietí, ktoré môžu energiu čerpať zo strešných solárnych panelov, blízkych veterných turbín alebo iných zdrojov – umožňujúcej komunitám a spoločnostiam vyrábať a distribuovať vlastnú elektrinu. Mikrosiete sa dajú pripojiť na centrálnu elektrickú sieť. Vytvorí sa tak záložný zdroj, ktorý mikrosieti umožní aj autonómne fungovanie v režime „samostatne napájanej oblasti“ podľa toho, čo si vyžadujú fyzické alebo ekonomické podmienky. Pripojenie zároveň znamená, že nadbytočná elektrina vyrobená v mikrosieti, ktorá sa už nedá uložiť do batériového systému na skladovanie energie (BESS), sa bude môcť predávať veľkým poskytovateľom elektriny, čím by sa zlepšila kvalita a spoľahlivosť napájania v štátnej elektrickej sieti a zároveň by sa získali ďalšie zdroje príjmov z predaja takejto elektriny. Opísaný model je zobrazený na obrázku 1.

Obrázok 1: Príklad mikrosiete využívajúcej obnoviteľnú energiu a zároveň pripojenej do verejnej elektrickej siete.

Mikrosiete ponúkajú viacero výhod. Prvou je cenová prístupnosť. Elektrina vyrobená z lokálnych obnoviteľných zdrojov je lacnejšia ako elektrina zo štátnej elektrickej siete. Druhou je spoľahlivosť, kritický faktor vo svete, kde sa dodávateľský reťazec stáva čoraz závislejším na elektrických strojoch, od robotov v skladoch po nákladné elektrické vozidlá. Vďaka mikrosieťam dokážeme kompenzovať celoštátne výpadky elektriny a použitie lokálnych batériových systémov na skladovanie energie zaručuje spoľahlivosť dodávky aj v zlých poveternostných podmienkach, ktoré by inak fungovanie mikrosiete mohli narušiť. Ďalším nezanedbateľným prínosom je prirodzene priaznivý prínos pre životné prostredie, pretože v súčasnosti napriek rekordnému objemu elektriny z obnoviteľných zdrojov ešte stále väčšina elektriny vo vnútroštátnych sieťach pochádza zo spaľovania fosílnych palív ako napr. uhlia. Je to dôležité najmä pre spoločnosti, ktoré sa svojim zákazníkom a ďalším kľúčovým zainteresovaným stranám zaviazali k používaniu trvalo udržateľných zdrojov.

Uhlíkovo neutrálne korporácie

Zo spomínaných dôvodov zrejme nie je žiadnym prekvapením, že sa súkromné korporácie chytili príležitosti ponúkanej mikrosieťami a DER a vytvorili vlastné dodávky obnoviteľnej energie. Ploché strechy skladov a spracovateľských centier s veľkou rozlohou ponúkajú mimoriadne vhodné podmienky na umiestnenie solárnych panelov. Strecha, ktorá by inak zostala nevyužitá, sa dá jednoducho (a stále lacnejšie, keďže od 2010 solárne panely zlacneli až o 90%) použiť na zachytávanie slnečnej energie. Tá sa ďalej používa na chod budovy a minimalizujú sa tak náklady na prepravu.

Jednou zo spoločností, ktorá sa ponúkanej možnosti chopila oboma rukami, je Amazon. V roku 2017 spoločnosť deklarovala, že do roku 2020 plánuje na strechách svojich 50 spracovateľských centier inštalovať strešné solárne systémy. Cieľ sa jej podarilo splniť o šesť mesiacov skôr.^[i] Dve tretiny systémov sa nachádzajú v USA, vrátane inštalácie s rozlohou 80 000 m² na streche robotizovaného spracovateľského centra v meste Thornton, Colorado. Zo zvyšných devätnástich centier sa dvanásť nachádza v EÚ a sedem v Indii. Spoločne sú všetky spracovateľské centrá schopné vyrobiť 98 megawattov elektriny na pohon svojho LED osvetlenia, pokročilých systémov riadenia budov, skladových robotov, pohonných motorov s variabilnou frekvenciou, vysoko efektívnych vykurovacích a chladiacich systémov a na diaľkové monitorovanie energie a výkonu. Amazon vyhlásila, že do roku 2024 chce využívať 80% obnoviteľnej energie a do 2030 až 100% obnoviteľnej energie (pričom dúfa, že tento cieľ dosiahne už v 2025). Do roku 2040 sa chce stať spoločnosťou s nulovými emisiami CO₂. Jej doterajšie kroky naznačujú, že to nie sú len prázdne slová. V súčasnosti je najväčším korporátnym nákupcom elektriny z obnoviteľných zdrojov. Vlastní 127 projektov výroby obnoviteľnej elektriny po celom svete, ktoré spoločne dokážu ročne vyrobiť až 6 500 megawattov elektriny. Toto množstvo by dokázalo uspokojiť potreby 1,7 milióna domácností v USA.

Ďalšou korporáciou so zámerom prejsť na nulový odpad a nulové emisie uhlíka ako Amazon je spoločnosť Nike. Sčasti sa spolieha na rozvoj skladov, ktoré budú schopné vyrábať a skladovať vlastnú elektrinu V septembri 2019 spoločnosť otvorila distribučné centrum s rozlohou 140 000 m² v meste Ham v Belgicku, ktoré funguje výhradne na veterný, solárny, geotermálny, hydroelektrický a biomasový pohon a recykluje 95% vlastného odpadu. V najväčšej možnej miere využíva denné svetlo. Používa na to unikátny systém na zachytávanie denného svetla a inteligentné automatizované LED osvetlenie, ktoré znižuje náklady na elektrinu a jej environmentálne dopady. Centrum sa nachádza pri sieti kanálov, vďaka čomu 99% percent vnútroštátne prepravovaných kontajnerov prichádza do miestneho kontajnerového parku po vode a ročne sa tak zníži počet ciest nákladnej dopravy až o 14 000.[iii]

Nové zariadenie bude fungovať na veterný, solárny, geotermálny, hydroelektrický a biomasový pohon. © Nike

Nike je jednou z deviatich korporácií, ktoré spojili sily na zrýchlenie prechodu na nulové emisie vyhlásením záväzku k dosiahnutiu uhlíkovej neutrality do roku 2050. Ostatných osem sú Microsoft, Starbucks, Unilever, Mercedes-Benz AG, Natura & Co, A.P.  Moller-Maersk, Danone a Wipro. Sú to priekopníci zásadného prechodu na trvalo udržateľné inteligentné skladovanie a vďaka nim sa vlastníkom logistických nehnuteľností ponúka vynikajúca príležitosť vytvoriť parky a spracovateľské centrá, ktoré budú fungovať na vlastnej mikrosieti.

Výroba, skladovanie, distribúcia

Priama výroba a používanie elektriny je jedna vec, jej ukladanie na horšie časy a zdieľanie s viacerými nájomníkmi druhá. V čele riešenia problémov so skladovaním stojí v súčasnosti spoločnosť Tesla. V 2017 sa dostala na titulné strany, keď oznámila, že v južnej Austrálii vybuduje najväčšiu lítium-iónovú batériu na pomoc s častými výpadkami elektriny zapríčinenými rozsiahlymi požiarmi a nepriaznivými poveternostnými podmienkami. Stanovila si odvážny záväzok dokončiť projekt do 100 dní, inak by ho odovzdala bezplatne. Iniciatíve sa dostalo výsmechu širokej verejnosti aj politikov, ktorí ju opisovali ako danajský dar. Tesla však projekt nielenže dokončila do 60 dní, ale okamžitou stabilizáciou štátnej elektrickej siete a úsporou 40 miliónov AUD už v prvom roku fungovania vyrazila dych jeho kritikom. Koncom 2020 Tesla získala ďalší austrálsky kontrakt  na vybudovanie dvojnásobne väčšej batérie v porovnaní s Geelong vo Viktórii. Bude mať výrobnú kapacitu 300 megawattov a skladovaciu kapacitu 450 megawatthodín, čo znamená, že bude schopná napájať pol milióna domácností po dobu 30 minút. Jej skladovacia kapacita by bola viac než dostatočná pre potreby spracovateľského parku a jeho strojového vybavenia v čase nízkej výroby elektriny v slnečných a veterných systémoch. Nie je preto prekvapením, že Tesla má už viac ako 120 mikrosieťových projektov po celom svete, vrátane svojej prvej vlajkovej inštalácie v T’au na Americkej Samoe (nasledujúci obrázok), kde skladuje dostatok elektriny na pohon celého ostrova po dobu troch dní bez slnka.[iv]

Budúcnosť je elektrická – a jasná

Skombinujme všetky tieto technológie navzájom a otvoria sa obrovské príležitosti na zmenu spracovateľských centier a logistických parkov, v ktorých fungujú. Od výstavby individuálnych spracovateľských centier vyrábajúcich vlastnú obnoviteľnú elektrinu pomocou solárnych panelov na strechách až po vytvorenie mikrosiete pre celý logistický park, ktorá bude zásobovať lacnou obnoviteľnou elektrinou všetkých nájomníkov a umožní im plniť ich ciele znižovania emisií a súčasne šetriť peniaze. Táto potreba bude neustále rásť, pretože sa zvyšuje automatizácia skladov a po spopularizovaní EV nastane v nasledujúcich rokov doslova explózia dopytu. Posledný krok sa veľmi pravdepodobne stane prvým krokom k plnej automatizácii, takže každé spracovateľské centrum elektronického obchodu, ktoré používa ľahké komerčné vozidlá ich bude veľmi skoro potrebovať niekde nabíjať. A tiež bude chcieť mať energiu z obnoviteľných zdrojov – pretože ak pochádza z fosílnych palív, cieľ stráca svoj zmysel. Predstavme si, aké to bude, keď sa začnú bežne používať ťažké nákladné vozidlá ako Tesla Semi a väčšina zamestnancov bude mať tiež elektrické alebo hybridné autá. Ponuka rýchlo nabíjacích staníc veľmi rapídne prestane byť zaujímavým benefitom a stane sa základnou nevyhnutnosťou. Znamená to, že realitná spoločnosť, ktorá dokáže vytvoriť zariadenia s podmienkami na nabíjanie vozidiel zrazu zistí, že je po jej nehnuteľnostiach obrovský dopyt. Rýchlo nabíjacie stanice, ktoré sú umiestnené tak, aby sa na nich dali nabíjať nákladné vozidlá pri nakládke a vykládke budú zrejme veľmi atraktívnou možnosťou, pretože skrátia čas prestojov vozidiel. Keď sa nákladné vozidlá stanú plne autonómnymi (zrejme v priebehu nasledujúcich piatich rokov), vďaka nabíjacím staniciam v areáloch skladov nebudú algoritmy musieť plánovať trasy, ktorých súčasťou by bola zachádzka na nabíjaciu stanicu, zrýchlia sa tak dodávky tovaru a zvýši miera využiteľnosti vozidiel.

Poskytovatelia logistických realít majú úžasnú príležitosť vytvoriť parky a budovy, ktoré budú energiu nielen spotrebúvať, ale aj vyrábať, buď pomocou solárnych panelov na strechách, alebo veterných turbín umiestnených v areáloch zariadení. Tieto zdroje energie by sa dali skombinovať do mikrosietí parkov poskytujúcich spoľahlivú, nízko nákladovú obnoviteľnú energiu všetkým nájomcom, vrátane poskytovania rýchlo nabíjacích staníc pre nákladné a osobné vozidlá v každej lokalite. Elektrina vyrobená v mikrosieti by sa dala využiť aj na pohon čerpacej stanice pre EV tretích strán, ktoré by za odber elektriny platili. Táto schopnosť poskytovania „Energie ako služby“  ponúka vlastníkom nehnuteľností  nový a ziskový obchodný model a zároveň umožňuje spoločnostiam chrániť planétu a plniť ich ciele znižovania emisií uhlíka. Skutočne inovatívna komerčná realitná spoločnosť by mohla myslieť vo veľkom a poskytovať elektrinu nielen pre novú vlnu autonómnych vozidiel, ale dokonca poskytovať aj prístup k vozidlám samotným. Nový obchodný model, v ktorom spoločnosť ponúka ako službu na požiadanie nielen priestor na uskladnenie tovaru, ale aj roboty, ktoré sa pohybujú v týchto priestoroch, vyberajú a balia tovar, nákladné vozidlá, ktoré prepravujú tovar a energiu, ktorá všetko toto napája.

Článok publikovaný v mene P3 futurológom: