Сегодня развитие энергетического комплекса находится на пороге значительных перемен. Например, глобальное потепление стимулирует многие страны двигаться в направлении сокращения выбросов СО2. Поэтому многие промышленные производители, нефте- и газодобывающие компании, уделяя внимание экологии,постепенно переходят на использование возобновляемых источников энергии. Перенасыщение рынка энергоресурсами, в частности нефтью, стимулирует разработку проектов, направленных на улучшение качества получаемого сырья, а не на увеличение его количества. Здесь большую помощь оказывают современные технологии: цифровизация и искусственный интеллект за последние несколько лет активно внедряются в энергетическую отрасль.
Безусловно, наиболее популярным трендом в мировой энергетике является развитие возобновляемых источников энергии. На данный момент топ5 лидеров по использованию ВИЭ составляют следующие страны: Китай, США, Япония, Индия, Германия. К сожалению, Россия пока не входит в пятерку лидеров. Во многом это связно с тем, что наша страна – крупная энергодержава, основные ресурсы которой, нефть и газ, не только покрывают потребности в энергии, но и являются одним из главных источников дохода. Но в 2019 году в России была принята программа развития солнечной и ветроэнергетики. И если в 2015 году процент возобновляемых источников энергии в стране не превышал 1%, то, после реализации программы, в 2024 году, доля ВИЭ в энергетике России должна составить 4,5-5%.
В дальнейшем планируется увеличение этого показателя за счет того, что в 2022-2024 годах будут введены три дополнительные электростанции, работающие на ВИЭ, общая установленная мощность которых составит 84,95МВт. Сегодня возобновляемая энергетика в России представлена восемью направлениями: энергия солнца, ветра, геотермальных подземных источников, гидроэнергетика, энергия от переработки отходов, биогаз, газ, выделяемый отходами и энергия приливов. Как и во всем мире, наиболее развитыми являются ВИЭ на основе ветра и солнца. Уровень локализации оборудования таких проектов имеет следующие показатели: с 2016 года энергия солнца – 70%, с 2018 года энергия воды – 65%, с 2019 года энергия ветра – 65%.
Главная проблема, с которой пока сталкиваются все страны, постепенно переходящие на использование ВИЭ - это их ненадежность. Так, например, солнечные батареи не могут использоваться в пасмурную погоду и ночью, а ветряки бесполезны без ветра. Многие российские и европейские ученые уже работают над созданием гибридной системы, которая объединит солнечные батареи и ветряные турбины. Это позволит нивелировать колебание энергии и обеспечит общую надежность оборудования.
Вторая по значимости тенденция – это цифровизация. Искусственный интеллект и компьютеризация уже используются в энергетической отрасли для сбора и анализа данных: в домах устанавливают счетчики, учитывающие не только количество потребляемого ресурса, но и время, в которое энергия расходуется наиболее максимально. Постепенно все большую популярность приобретают «умные» дома, где компьютером и искусственным интеллектом управляется не только техника, но и расход воды, тепла, электроэнергии. Но сейчас назрела необходимость расширить область применения ИИ, и внедрять его не только у пользователей энергией, но и непосредственно на производстве в максимально крупных масштабах. Ведь использование роботов и ИИ позволит сократить время и трудозатраты, необходимые для производства энергии. При этом качество процесса не снизится, а даже наоборот, выйдет на более высокий уровень.
Сегодня в России и в мире многие компании уже успешно реализуют пилотные проекты по цифровизации, оптимизируя привычный ход работ. Так, например, благодаря внедрению IoT на российских электростанциях, удается повышать их КПД. По статистическим данным экономический эффект от применения IoT в электроэнергетике, например, в 2015 году составил 532 млрд рублей, при этом 180 млрд – это предотвращенные потери энергии.
Более глубинное использование искусственного интеллекта и цифровизации позволит приблизится к решению одной из важнейших мировых проблем: непрерывности работы электростанций. На данный момент наиболее высокий показатель стабильности станций по выработке энергии имеют США – 99,97%. Но даже несколько сбоев на одном из таких предприятий в год могут привести к серьезным экономическим последствиям. Решить проблему помогут технологии умной электросети Smart Grid. В России ее уже внедряет компания «Россети». А одну из первых цифровых подстанций МКРС Сибири открыла в 2018 году в Красноярске. По предварительным прогнозам цифровая подстанция за 30 лет эксплуатации должна дать экономический эффект около 75 млн рублей.
Как видно, современная энергетическая отрасль старается реагировать на изменения, которые происходят на рынке. Например, сейчас, когда возникло перенасыщение поставок энергии, компании-производители не увеличивают количество получаемого сырья, а разрабатывают более совершенные процессы его добычи, оптимизируя производство и сохраняя климатический баланс.
Генеральный директор АО «Трансэнерком» Шевцов Олег Владимирович
