Цифровая энергетика будущего. Часть 3. Переход к «интернету энергии»

Мы продолжаем изучать итоги исследования современной энергетики и прогнозов по ее развитию. В предыдущих публикациях мы рассмотрели, как меняется эта отрасль во всем мире под влиянием факторов глобализации и технической революции, а также то, как эти процессы влияют на российскую энергетику. В очередном материале мы рассмотрим комплекс предложений по развитию энергетической сферы, направленный на создание альтернативной энергосистемы — «интернета энергии» — который позволит кардинально решить главные проблемы, описанные в предыдущих частях.

Риски инерционного развития энергетики

Россия не может игнорировать факт смены технологической модели в электроэнергетике и связанные с ним вызовы и сдвиги в развитии отрасли. В противном случае страна столкнется с рядом рисков. Первый из них — риск получить более дорогую и менее гибкую электроэнергетику по сравнению с другими индустриально развитыми странами, лишиться ряда новых рынков (например, рынка хранения энергии), существенно ограничить развитие новой (цифровой) индустрии.

Не менее опасен риск технологически отстать от других индустриально развитых стран из-за сосредоточения России на зрелых технологиях и отказа от проактивного развития передовых технологий. Не стоит забывать и о риске не получить высокотехнологические рабочие места в сфере передовых энергетических технологий, производств и сервисов.

Ключевые характеристики современной энергетики и векторы изменений — в первой части нашей серии публикаций об энергетической отрасли

Методы снижения рисков и проактивное развитие

Российская энергетика должна совершить стратегический маневр — трансформироваться в «интернет энергии» — сеть производителей и потребителей энергии, которые будут беспрепятственно участвовать в общей инфраструктуре и обмениваться энергией. Потребителям в такой системе будет уделяться ключевое значение. Активные потребители (просьюмеры) смогут рационально проводить не только потребление, но и производство, и хранение электроэнергии.

Уже сегодня существуют прецеденты, когда продвинутые потребители «делятся» излишками энергии, полученными от солнечных батарей или иных источников энергии, с другими потребителями в сети. Что касается хранения, то все большее распространение получают индивидуальные домашние батареи больших объемов для сохранения энергии «впрок».

Общая организация энергосистемы может быть осуществлена как органическое соединение «большой электроэнергетики» и архитектуры «интернета энергии»..Между «малыми» и «большими» сетями будут установлены «роутеры» или «маршрутизаторы» энергии. Они будут проводить интеллектуальный контроль энергообмена между такими сетями.

Powerwall — «автомобильные» технологии для «малой» энергетики

Что изменится с появлением «интернета энергии»

Такой маневр позволит снизить финансовую нагрузку на потребителей (прежде всего, энергоемких промышленных и коммерческих), связанную с необходимостью возврата инвестиций в большую энергетику через тарифы. Кроме того, он даст им свободу действия по переходу на новые, более гибкие и эффективные технологические решения — от «умных» сетей до гибридных систем собственного электроснабжения.

Кроме того, «большая энергетика» сможет более эффективно регулировать имеющиеся мощности и избавится от необходимости строительства новых избыточных мощностей.

При этом немаловажным моментом является то, что развитие электроэнергетики будет осуществляться, прежде всего, за счет частных инвестиций потребителей, строительных компаний, организаций-агрегаторов и других сервисных компаний.

Ориентировочные сроки внедрения «интернета энергии»

Целесообразно до наступления следующего большого инвестиционного цикла в российской электроэнергетике (2022–2025 годы) сформировать научно-технологическую и промышленную базу для реализации этого инновационного сценария.

По оценкам рабочей группы «Энерджинет» Национальной технологической инициативы, в России реальные сроки перехода к новой технологической парадигме возможны в период с 2020 по 2035 годы. Это позволит в этот период добиться снижения цен на электроэнергию на 30–40% по сравнению с ценами, заложенными в инерционном прогнозе развития электроэнергетики, и раскрыть для российских производителей внутренний рынок с годовым объемом до 10 млрд долл. США.

Технологические резервы для реализации инновационного сценария

Еще одним важным эффектом от внедрения «интернета энергии» станет то, что технологические компании, предприятия энергетического машиностроения и инжиниринга получат рыночный сигнал и шанс для роста и развития. По оценкам рабочей группы «Энерджинет», уровень доходов российских компаний от экспорта оборудования, систем и сервисов для новой электроэнергетики на глобальные рынки может составить в 2035 году около 40 млрд долл. США.

В России существует целый ряд компаний («Таврида электрик», «КЭР-холдинг», «РТСофт», Qiwi, TibboSystems, «Лаборатория Касперского», «Яндекс» и др.), которые имеют конкурентные компетенции и опыт работы на глобальных рынках. Они обладают необходимым потенциалом для превращения в лидеров реализации предлагаемого стратегического маневра.

Стимулы к росту получат не только «энергетические» направления инноваций, такие, как цифровые энергетические платформы, интеллектуальные системы управления и силовая электроника, но и технологии «Интернета вещей» (цифровые датчики, сенсоры, актуаторы и средства коммуникации), цифровые финансовые технологии (блокчейн, смарт-контракты, децентрализованные автономные организации). По оценкам экспертов, данный пакет технологий полностью сформируется и станет основой для новой электроэнергетики в течение 5 лет.

Перспективы «зеленой» энергетики в России

Препятствия на пути «интернета энергии»

В сложившихся институциональных условиях основные субъекты рынка и инфраструктурные организации экономически не заинтересованы в переходе к новой архитектуре в отрасли, а розничные потребители остаются вне поля конкурентных механизмов и сталкиваются с регуляторными барьерами для реализации новых подходов к энергоснабжению.

Энергосистема России сегодня не готова к массовому появлению подключенных к сети активных потребителей, распространению двунаправленных и многосторонних потоков электроэнергии и мощности. Российская электроэнергетика традиционно ориентирована на гарантированную надежность снабжения и резервирование мощностей для их оперативного подключения в случае ЧП. Это снижает ее гибкость в реализации имеющихся целей и задач.

Российская энергетика — основные проблемы и ключевые риски — во втором материале нашей серии публикаций о современной энергетике

Шаги к «энергичному будущему»

Для реализации стратегического маневра и перехода к модели «интернета энергии» необходимо выстроить проактивную государственную политику технологического развития энергетической отрасли. Для этого потребуется корректировка системы норм и стандартов, открытие нового цикла регулирования. Необходимо выборочное применение механизмов государственной поддержки (преимущественно при осуществлении пилотирования комплексных решений, импорта технологий и внедрении собственных разработок).

Ряд государственных и частно-государственных стратегических документов уже направлен на реализацию описанного стратегического маневра. В частности, вектор перехода к интеллектуальной энергетике поддерживает концепция национального проекта «Интеллектуальная энергетическая система России», который в настоящее время разрабатывается Минэнерго России.

Определяющим условием для развития новой электроэнергетики в России должно стать изменение архитектуры розничного сектора рынка электроэнергии, дерегулирование экономических отношений его субъектов, создание упрощенных интерфейсов технологического и информационного взаимодействия объектов распределенной энергетики с ЕЭС, создание механизмов распределения системного экономического эффекта.

По версии BBC мир 2050 года будет полностью обеспечен энергией из возобновляемых источников

Центр принятия решений

Для этого предлагается создать стратегический консорциум из компаний — поставщиков технологических решений, потребителей и регулятора для реализации перехода к новой технологической парадигме в российской электроэнергетике.

Далее необходимо сформировать регуляторные условия для появления новых субъектов электроэнергетики и реализации гибких форм их участия в энергообмене.

Также пересмотреть практику перекрестного субсидирования в электроэнергетике с целью получения более точных и стимулирующих экономических сигналов для технологического обновления и повышения энергоэффективности в тех областях электроэнергетики, где это может принести наибольший результат и разработать меры для стимулирования применения современных инновационных решений в электроэнергетике.

Необходимо создать российское агентство передовых исследований и разработок в сфере энергетики (по аналогии с агентством военно-энергетических исследований ARPA-Е в США) и другие механизмы реализации приоритетных технологических направлений политики Российской Федерации в сфере электроэнергетики. Важно разработать долгосрочную программу поддержки экспорта высокотехнологических продуктов и сервисов в сфере электроэнергетики с акцентом на развитие системы кредитных гарантий, экспортного кредитования, продвижение на правительственном уровне стран-партнеров пакетов российских решений для новой электроэнергетики, поддержку реализации совместных межгосударственных проектов, информационно-аналитическое обеспечение экспорта.

Эти меры позволят максимально оперативно и рационально распределить усилия по преодолению имеющихся трудностей и снижению рисков при проведении критически важного для отрасли перехода к новой парадигме развития российской энергетики.

Рекомендуем