Направление «Энерджинет» Национальной технологической инициативы (НТИ) делает ставку на цифровую трансформацию электроэнергетики и изменение моделей генерации и потребления для создания интеллектуальных сетей, отвечающих потребностям глобального рынка.
Революцию в электроэнергетике обеспечит превращение потребителей энергии в просьюмеров
Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ
Одним из приоритетных направлений НТИ была выбрана электроэнергетика: на фоне износа действующей энергетической инфраструктуры постепенно устаревает и сама традиционная архитектура генерация—сеть—потребитель. В новой потребительской модели растет спрос на возобновляемую и распределенную энергетику, а сами потребители превращаются в просьюмеров, включаясь в систему генерации как полноправные участники.
Среди других трендов, определяющих развитие глобального рынка,— общий рост спроса на энергию, в первую очередь в развивающихся странах. К 2035 году мир будет потреблять на 60% больше электричества. При этом стоимость владения инфраструктурой и удельная стоимость малой генерации на основе возобновляемых источников продолжат снижаться, а появление в перспективе эффективных систем накопления энергии окажет на рынок революционный эффект: по оценке Navigant Research, глобальный рынок таких систем к 2025 году достигнет $80 млрд.
В России, несмотря на общую энергоизбыточность, низкая стоимость генерации с лихвой компенсируется дорогой «мощностью» — затратами на функционирование распределительной инфраструктуры. На конечные цены для потребителя влияют такие факторы, как низкая плотность потребления, высокая стоимость капитала и строительства и низкая загрузка мощностей. Большая доля промышленной нагрузки, социально ориентированная политика, несовершенство рынка и отраслевого регулирования приводят к постоянному росту цен на электроэнергию для бизнеса и постепенно становятся сдерживающим фактором для развития экономики страны, говорится в докладе «Цифровой переход в электроэнергетике России» Центра стратегических разработок (ЦСР). Кроме того, ожидается, что большая часть существующей инфраструктуры достигнет предельных сроков эксплуатации в 2020–2025 годах.
При этом приоритетные промышленные сектора (например, производство систем накопления электроэнергии) лишь начинают формироваться с заметным отставанием от лидеров глобального рынка. Помимо нехватки собственных технологий развитие новой энергетики в стране сдерживает отсутствие необходимого правового и технического регулирования для вывода на рынок новых продуктов и реализации новых бизнес-моделей, отмечается в утвержденной правительством «дорожной карте» по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров НТИ «Энерджинет».
Цифровой маневр
Решить накопившиеся проблемы могут «цифровой переход» и развитие розничного сегмента электроэнергетики, базирующегося на инфраструктуре распределительных сетей 110 кВ и ниже. Для этого необходимо включить в правовое поле новых субъектов (просьюмеров, активных потребителей, агрегаторов), дерегулировать отношения между ними, стандартизировать интерфейсы взаимодействия с единой энергетической системой и трансформировать энергетические рынки, полагают в ЦСР. По прогнозам центра, такой маневр позволит сдерживать рост цен на электроэнергию (на 30–40% к 2035 году по сравнению с инерционным сценарием) и обеспечит российским компаниям потенциальный рынок сбыта размером $40 млрд к тому же году.
Именно такая трансформация предусмотрена «дорожной картой» НТИ «Энерджинет». Ее основная задача — формирование условий для лидерства российских компаний на новых рынках интеллектуальных электрических сетей и предпосылок для опережающей модернизации электроэнергетической инфраструктуры. Метафорой для нового витка развития энергетики авторы НТИ выбрали «Интернет энергии»: речь идет о системах интеллектуальной энергетики на основе открытой сетевой архитектуры, обеспечивающих свободную интеграцию и обмен энергией между производителями и потребителями.
Отметим, что «дорожная карта» охватывает не весь спектр российского энергорынка: за ее рамками остается развитие всей традиционной «большой энергетики» с крупными электростанциями и передающими сетями высокого напряжения, а упор сделан на распределенную генерацию и «умное» потребление как наиболее динамично развивающиеся сегменты. В рамках плана выделены три ключевых направления: надежные и гибкие сети, распределенная энергетика и новые сервисы для конечных потребителей на основе сетевых программных приложений. Приоритетами пилотных проектов должны стать улучшение качества энергоснабжения и развитие энергетики в труднодоступных и изолированных районах.
По замыслу разработчиков речь должна идти не о реализации отдельных проектов, а о формировании комплексных систем и сервисов интеллектуальной энергетики: предполагается создание новой архитектуры энергорынка на основе киберфизических систем, распределенного интеллекта и смарт-контрактов, разработка пакета международных стандартов новой энергетики, а также создание полигонов, экспериментальных площадок. В число приоритетных технологий попали: постсиликоновая силовая электроника, электрохимия, слабый искусственный интеллект, системное управление и моделирование, порождающее проектирование.
По словам заместителя главы по маркетингу и сбыту компании «Таврида Электрик» Владислава Воротницкого (компания участвует в реализации одобренного приоритетного проекта по созданию цифрового района электрической сети), тремя принципиальными отличиями программы являются: ее изначальная ориентация на глобальную конкурентоспособность и внешние рынки, приоритет предпринимательской инициативы и независимость площадки «сборки», позволяющая избежать конфликта интересов участников — регуляторов, госкорпораций, бизнеса и науки.
Согласно целевым показателям «дорожной карты», к 2035 году выручка российских компаний, работающих в сфере «интеллектуальной» энергетики, на мировом рынке (с приоритетом стран БРИКС и развивающихся стран) должна достичь $40 млрд год, а их доля в ключевых сегментах — составить 3–12%.
Эджайл-регулирование
Снять базовые правовые ограничения для развития новых рынков и упростить взаимодействие государства и бизнеса, разрабатывающего новые продукты, должна «дорожная карта» по нормативному регулированию «Энерджинет», утвержденная правительством в апреле. Модернизация технических регламентов и стандартов должна облегчить внедрение новых технологий в энергетике и защитить при этом права потребителей. По словам Владислава Воротницкого, изменение существующей регуляторной базы, ориентированной на устаревшую модель деятельности энергокомплекса,— один из ключевых запросов новых игроков. «Дорожная карта» затрагивает лишь первый контур необходимых изменений — федеральное законодательство, однако составлен документ «очень корректно», считает эксперт. «Мы в рабочей группе не говорим, что прямо завтра нужно поменять все и сразу. Мы говорим государству через инструменты НТИ: давайте попробуем в пилотных субъектах, готовых к изменениям, изменить регуляторные условия по ключевым направлениям, чтобы дать возможность провести пилотные эксперименты, зафиксировать результаты и лучшие практики распространить далее при необходимости. Такой эджайл-подход позволяет минимизировать риски и при этом сформировать необходимые условия для отработки новых практик»,— отмечает господин Воротницкий.
На сегодняшний день в реестре проектов «Энерджинет» значится более 50 проектов, 2 из которых — «Архитектура IoEN» и «Энергозапас» — получили федеральное финансирование в рамках Фонда поддержки проектов НТИ, 2 проекта «Цифровой РЭС» реализуются при поддержке институтов развития, остальные поддержаны Фондом содействия инновациям. Проект «Энергозапас» (объем финансирования — 499 млн руб.) предполагает создание твердотельной аккумулирующей электростанции, позволяющей решить проблему балансировки пиковых нагрузок и снизить тарифы на электроэнергию. Станция работает аналогично гидростанциям, но вместо воды используется упакованный грунт, перемещающийся с помощью лифтов. При этом она не требует специального рельефа местности и не привязана к водным источникам. Первая такая станция должна быть введена в эксплуатацию уже в 2020 году.
«Целью проекта является создание "большой батарейки", большого накопителя промышленной электроэнергии»,— объясняет заместитель главы по контролю конфигурации «Энергозапаса» Петр Кропотин. По его словам, новосибирские разработчики искали партнера, способного оказать проекту поддержку от посевной стадии до стадии proof of concept и нашли его в лице проектного офиса НТИ. «Площадка НТИ скорее принадлежит проектным компаниям, чем кому-то еще. Поэтому ведомственного лоббизма здесь меньше, чем где-либо»,— отмечает господин Кропотин. В то же время механизм ее работы не безупречен: спущенные сверху правила игры приводят к задержке финансирования и излишней бюрократизации отчетности, сетует он. Тем не менее само по себе участие в НТИ способствовало повышению статуса проекта у потенциальных промышленных партнеров в лице крупных энергокомпаний и позволило более качественно «упаковать» продукт, повысив его привлекательность и прозрачность для инвесторов и потенциальных заказчиков, полагает Петр Кропотин.
Суть проекта «Цифровой РЭС» не просто интеграция отдельно взятых цифровых технологий (таких как «умные» счетчики, «умные» выключатели, цифровые подстанции), а создание новой бизнес-модели, позволяющей кардинально изменить производительность электроснабжения, снизив совокупные издержки на содержание критически важной инфраструктуры при улучшении потребительских свойств — надежности, качества и доступности, говорит Владислав Воротницкий. По его словам, сама экосистема НТИ, ориентированная на комплексные проекты, способные конкурировать на глобальных рынках, расширяет рамки восприятия участников и позволяет иначе взглянуть на проблемы.
Во всем мире обсуждение и разработка архитектурных решений и системных стандартов для сложных инфраструктурных систем, таких как энергетика, проводятся при широком участии экспертного сообщества и финансовой поддержке государства или крупного бизнеса, однако в России такой практики не сложилось, отмечает лидер проекта «Архитектура IoEN» Дмитрий Холкин. Поэтому создание площадки НТИ, способной не только предоставить финансирование, но и организовать проведение экспертных сессий, информационный обмен с технологическими компаниями и наладить взаимодействие участников рынка с министерствами и институтами развития,— уникальный случай, уверен он. Впрочем, ждать реальных эффектов от пилотных проектов, их масштабирования и активного внедрения можно будет лишь в новом десятилетии, предупреждает Владислав Воротницкий: «Выживут, как всегда, лучшие и проверенные идеи. Но для этого еще надо очень сильно поработать».