CC BY
15
в \ на
ПРАКТИКА наа ПРОГНОЗЫ и реальность
на а
Сила «гридономики»
27 октября в Москве на ежегодной конференции по информационно-коммуникационным технологиям Cisco Expo с ключевым докладом выступила старший вицепрезидент компании Cisco, генеральный менеджер подразделения по разработке решений Cisco Smart Grid Лора Ипсен (Laura Ipsen). Высказав убежденность в том, что сетевые технологии могут помочь модернизировать энергетическую инфраструктуру РФ и тем самым способствовать внедрению инноваций в стране и строительству современной, сильной, процветающей России, она процитировала высказывание главы компании Cisco Джона Чемберса (John Chambers): «Подход Д.А. Медведева к стимулированию экономического развития России путем инноваций полностью совпадает с концепцией Cisco, гласящей: инновационное применение технологических решений может положительно сказаться на конкурентоспособности страны и ее возможностях по созданию рабочих мест и повышению качества жизни своих граждан». Изложив концепцию того, как Cisco может содействовать созданию в России энергетической суперинфраструктуры (Smart Grid), объединяющей новаторские энергетические и информационнокоммуникационные технологии,
г-жа Ипсен объявила о том, что в ближайшее время Cisco начнет поставки соответствующих продуктов на российский рынок. Это заявление вызвало большой резонанс и интерес к теме Smart Grid, в связи с чем предлагаем вниманию читателей ее статью.
Россия занимает 3-е место в мире как по объему потребляемой электроэнергии, так и по размерам ее потерь. Поэтому, как подчеркнул Президент РФ Дмитрий Медведев на состоявшемся 26 октября в Набережных Челнах заседании президентской комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики, «повышение энергоэффективности -ключевое направление развития российской экономики».
Лора ИПСЕН,
старший вице-президент компании Cisco, генеральный менеджер подразделения по разработке решений Cisco Smart Grid
В энергетике происходят большие перемены, быстро получающие глобальное распространение. Они полностью изменят характер отрасли и окажут огромное влияние на генерацию, распределение и потребление энергии, а также на наш образ жизни и окружающую среду. В результате в энергетической инфраструктуре появится новый «умный» подключенный уровень или «суперструктура», которая будет рабо-
54
векі КАЧЕСТВА № б • 2010
тать и в XXI веке, и в более отдаленном будущем.
В основе этих перемен лежит базовая технология Smart Grid. Она будет надстраиваться поверх электрической инфраструктуры и интегрировать все компоненты, необходимые для успеха глобальных перемен в сфере энергетики. Важным условием успешного строительства этой основы считаются три взаимно пересекающихся фактора: политический, технологический и экономический.
По мнению Cisco, это три столпа будущей «гридономики». Успешное формирование новой энергетической инфраструктуры будет во многом зависеть от их сбалансированности. В чем же состоят эти основы, и какое влияние окажет их конвергенция на энергетическое, экономическое и экологическое будущее человечества?
Политика
Во всем мире люди, принимающие политические решения, понимают, что трансформация энергетических сетей может (в том числе с помощью экологически чистых технологий) оказать положительное влияние на решение множества проблем, связанных с изменениями климата, энергетической независимостью и экономическим ростом. Строительство сетей Smart Grid повысит эффективность электропередачи за счет сокращения системных потерь, интеграции большого количества возобновляемых или «зеленых» источников энергии, повышения загруженности генерирующих мощностей и увеличения надежности, устойчивости и безопасности сетей электропередачи.
Все это не только поможет поддержать стабильный экономический рост, но и сократит выбросы углеводородов в атмосферу и положительным образом скажется на борьбе с глобальными изменениями климата. Достижение этих целей требует координации регулирующей политики на национальном и местном уровнях с учетом того, как поведение потребителей энергии может измениться в ответ на принятие тех или иных тарифов и программ, распространение новых технологий и повышение цен на доставку энергии в часы пиковой нагрузки.
Кроме того, нужно четко и последовательно разъяснять населению страны выгоды данной политики с точки зрения интересов отдельных людей и общества в целом. Государственные деятели и другие заинтересованные лица должны включить в число своих приоритетных задач информирование потребителей о преимуществах и стоимости пол-
номасштабной национальной программы по борьбе с климатическими изменениями, которая включает в себя переход от сжигания углеводородного топлива к экологически чистым методам производства и потребления энергии.
Технология
Smart Grid часто рассматривается как сугубо информационнотехнологический проект, но это мнение ошибочно. Smart Grid - это интеграция энергетических и информационнокоммуникационных технологий, повышающая «интеллектуальность» сетей электропередачи. При этом для энергетической компании крайне важно разработать общую архитектуру Smart Grid, отражающую физические изменения электрических систем и их интеграцию с информационно-коммуникационными технологиями. Вот основные технологические тенденции в данной области.
Распределенная генерация. В некоторых странах Европы бывают дни, когда возобновляемые источники энергии подают в сеть более половины электроэнергии. В 38 штатах США приняты стандарты и целевые программы развития возобновляемых источников энергии.
Датчики (сенсоры). В энергетических сетях устанавливается все больше датчиков, основанных на разных технологиях. В Северной Америке работает программа стимулирования Smart Grid, ускоряющая распространение синхро-фазоров и «умных» счетчиков. Недавно аналогичная программа финансового стимулирования сетей Smart Grid была принята и в Австралии, где в результате стали быстро распространяться датчики для энергетических сетей.
Электромобили с подзарядкой от сети переменного тока (Plug-in Electric Vehicles -PEV). В течение года автомобили этого типа выйдут на массовый рынок. По мнению аналитиков, к 2015 г. в Европе будет продано почти полмиллиона электромобилей. Американские исследователи полагают, что к 2020 г. доля электромобилей на первичном автомобильном рынке может составить 20%. Существующие аналоговые энергетические сети, построенные более 50 лет назад, не предусматривали зарядку «устройств» такого типа, особенно, если они подключаются к сети практически одновременно, пусть и не все сразу.
Хранение электроэнергии. Средства хранения электроэнергии могут сделать электрические системы более надежными и стабильными, повысить качество энергии и позволить потребителям управлять локальными энер-
5
□г
ПРОГНОЗЫ И РЕАЛЬНОСТЬ ПРАКТИКА
□ С
а
гетическими потоками. И климатическая, и энергетическая политика требуют развития систем и технологий хранения энергии, которые можно использовать для сглаживания нестабильной работы возобновляемых источников и динамичного реагирования на колебания спроса. Такие решения становятся все более привлекательными в коммерческом отношении на уровне энергетических сетей.
Сети. Во всем мире энергетические компании пересматривают свои телекоммуникационные потребности, инфраструктуры и архитектуры, чтобы построить проводные сети, работающие с высокой надежностью и малой задержкой, и обеспечить надежную связь между подстанциями и центрами диспетчерского управления. Кроме того, здесь нужны хорошо защищенные беспроводные полевые сети (Field Area Network - FAN) для автоматизации распределительных энергетических сетей, поддержки мобильных автоматических функций в полевых условиях и взаимодействия с «умными» счетчиками.
Аналитическая обработка данных. Анализ данных, поступающих из множества источников, позволит автоматизированным информационным системам, специалистам энергетических компаний и потребителям энергии быстро принимать обоснованные реше-
Домашний энергетический контроллер Cisco Home Energy Controller, позволяющий заказчику подключаться к «умным» счетчикам для управления домашней энергетикой
ния. Повысить эффективность управления лавинообразно увеличивающимся потоком информации можно только с помощью коммуникационных сетевых средств.
№ 6 • 2010 вею КАЧЕСТВА
55
ПРАКТИКА
н \ на
ааа прогнозы и реальность
на н
Информационная безопасность.
Для превращения традиционных энергетических сетей в сети Smart Grid необходима интегрированная стратегия безопасности, поскольку эта критически важная инфраструктура должна быть надежно защищена. В США постоянно предпринимаются взаимодополняющие меры по разработке и реализации идеи управления жизненными циклами энергетики. Ожидается, что через год-полтора эти усилия принесут конкретные результаты, которыми смогут воспользоваться государственные органы и коммунальные службы.
Распределенные «умные» функции поддерживаются с помощью цифровых технологий и программного обеспечения. Они устанавливаются в линиях электропередачи и вдоль этих линий для гибкой автоматизации энергетической инфраструктуры. Сети объединяют обрабатывающие элементы и позволяют им работать как независимо друг от друга, так и совместно, реализуя операционные и деловые функции в децентрализованном режиме. Распределенные «умные» функции позволяют энергетическим компаниям внедрять масштабируемые системы и подключать больше возобновляемых источников энергии, а также повышать эффективность и совершенствовать работу энергетической сети.
Экономика
В ближайшие 20 лет на модернизацию энергетических сетей и повышение их безопасности, надежности и эффективности будут затрачены триллионы долларов, но мировой экономический кризис ограничил возможности повышения тарифов и объемы капиталовложений. Поэтому сегодня, как никогда раньше, необходимо донести до общественности, предпринимателей и индивидуальных потребителей информацию о нынешних и будущих преимуществах энергетической модернизации.
^ Общественная ценность модернизации заключается в укреплении климатической и энергетической независимости, поступательном развитии экономики, повышении
надежности доставки электроэнергии и предоставлении потребителям дополнительных преимуществ. К примеру, по оценкам аналитической компании McKinsey, в США к 2019 г. общественная ценность политики Smart Grid в перечисленных областях составит 130 млрд долл. в год. Этот прогноз учитывает все аспекты инвестиций США в технологию Smart Grid, то есть, по выражению специалистов McKinsey, «валовую ценность» этой технологии. Существуют и другие, более конкретные оценки общественной ценности Smart Grid в отдельных областях, таких как борьба с изменениями климата и повышение надежности энергетических сетей. В климатической области, по опубликованным недавно оценкам Climate Group, к 2020 г. технология Smart Grid поможет сократить годовые выбросы углекислоты на 2,03 гигатонны. Это означает экономию угля и жидкого топлива на 264 млрд долл. в год при цене угля в 22 долл. за тонну.
^ Выгоды для индивидуальных потребителей. Центральное место в принятии решений об инвестициях в технологию Smart Grid и разработку новых бизнес-моделей занимает получение реальных преимуществ и донесение информации об этих преимуществах до заказчиков. В настоящее время на базе новых технологических платформ разрабатываются и внедряются новые привлекательные продукты и услуги для конечных пользователей, в том числе услуги управления информацией, финансами и энергопотреблением. Внедрение адаптивных, быстро реагирующих технологий, действующих в упреждающем порядке, может принести потребителям существенную пользу. Кроме того, на рынке уже появляются сопутствующие пользовательские решения -например, приложения для «умных» устройств.
О Преимущества для бизнеса. Энергетические системы большинства развитых стран были построены 40-50 лет назад, и значительная часть этой магистраль-
ной энергетической инфраструктуры нуждается в замене. По данным Института имени Эдисона (Edison Electric Institute), в предстоящие 20 лет США вложат в свою электроэнергетическую инфраструктуру более триллиона долларов. При этом, по данным того же института, только в США капиталовложения, связанные с технологией Smart Grid, могут превысить 175 млрд долл. В любом случае регулирование окупаемости этих инвестиций означает, что многие энергетические компании смогут в течение долгого времени наращивать свои доходы и получать финансовые средства для внедрения новых потребительских услуг, повышения их качества и надежности.
Помимо этого перед энергетическими компаниями, в том числе перед существующими и новыми конкурентными поставщиками электроэнергии открываются новые возможности по развитию бизнеса с помощью описанных выше новых услуг. Имеется множество способов монетизации этих услуг - от традиционной продажи продуктов до оптового реагирования на колебания спроса и предложения, хранения энергии и гибкой тарификации. В энергетике можно также использовать ряд «свободных» рыночных бизнес-моделей, появившихся за последнее десятилетие в других отраслях. Хотя энергетическая отрасль во многих отношениях считается уникальной, совершенно ясно, что действующие в ней традиционные регулируемые бизнес-модели будут меняться, постепенно уступая место новым моделям, нацеленным на предоставление потребителям реальных преимуществ и достижение более широких политических целей.
Выводы
Развитие сетей Smart Grid будет поэтапным и займет более 20 лет. Критически важное значение в этом плане приобретает скорость и стоимость перехода от нынешних энергетических сетей к сетям Smart Grid. Это значит, что нам нужно тщательно продумывать вопросы «гридономики», ибо разумная стоимость и высокая надежность доставки электроэнергии имеют огромное значение для современной экономики и окружающей среды. Общим результатом этих действий станет трансформация энергетических сетей и компаний, а также строительство экологически чистой, надежной и стабильной энергетической инфраструктуры XXI века. ■
56
ВеК КАЧЕСТВА № б • 2010
