Инновации в электроэнергетике: «умные» сети против «неумных» инвесторов
В России задачу по созданию электрических сетей нового поколения взяла на себя компания ФСК ЕЭС
Энергетический комплекс России находится в плачевном состоянии. Оборудование электросетей изношено наполовину. Сбои в энергоснабжении происходят все чаще, достаточно вспомнить масштабные отключения электричества в Санкт-Петербурге и Казани в августе этого года.
Практика «латания дыр» уже не способна спасти российскую электроэнергетику, признался на конференции IPNES-2010 заместитель председателя правления ОАО ФСК ЕЭС Роман Бердников. Необходима полномасштабная модернизация, причем устаревшее оборудование хотят менять не на аналогичное, а на принципиально новое, инновационное.
Smart Grid как панацея от блек-аутов
Технология «умных сетей» (или Smart Grid) реализуется в рамках пилотных проектов в разных странах мира: в США, Китае, Канаде, Евросоюзе, Индии, Японии.
Она позволяет создать полностью интегрированную, саморегулирующуюся и самовосстанавливающуюся энергосистему, способную определять, когда происходит пиковая нагрузка на сеть и быстро распределить нагрузку таким образом, чтобы не происходило сбоев в энергоснабжении. Определять время пиков (а не только количество потребляемой энергии) в такой системе будут специальные умные датчики, которые должны заменить старые датчики электричества. Во время пика энергопотребления электричество станет более дорогим, что, по замыслу разработчиков системы, заставит часть потребителей сократить свои аппетиты в пиковое время для экономии. Таким образом, сеть не будет перегружаться.
В странах Европы и США она стала необходима еще и для того, чтобы включить в традиционную систему электроэнергетики альтернативные источники энергии. Перед Россией такая задача не стоит. Нам пока рано думать о солнечных батареях и ветряных мельницах, нам нужно в первую очередь решить проблему неспособности электросети справляться с возросшими нагрузками.
В России задачу по созданию электрических сетей нового поколения взяла на себя компания ФСК ЕЭС. В 2010 году она вложит в разработку интеллектуальных электросетей 1 млрд рублей, в 2011-м – 3 млрд, а в 2012 -5 млрд рублей.
Отметим, что в Америке, чтобы перевести на Smart Grid 1/5 5-милионного населения столицы Техаса города Хьюстона, понадобилось вложить в проект 100 млн долларов. Это 3,57 млрд рублей – более, чем в три раза больше, чем ФСК планирует потратить на введение интеллектуальных сетей в России, стране со 141-миллионным населением.
По оценкам экспертов, реализация проекта уменьшит потери в электрических сетях России на 25% — это 35 млрд кВт/ч или 35 млрд долларов экономии, однако российские компании неохотно идут на участие в проекте с отдаленной экономической выгодой и медленной окупаемостью.
Перед ФСК ЕЭС стоит не просто задача создания умной сети, а задача ее создания «руками российских производителей и руками российских научно-исследовательских институтов», — подчеркивает Роман Бердников. Правда, сейчас в ФСК ЕЭС только 30% всего оборудования – российское, а остальное – импортное, признается Бердников. Но технологии есть, — спешит уверить он. — У нас хорошие наработки. Их нужно сейчас качественно вытащить, качественно дать им дальнейшее движение как в части научных идей так и в части изготовителей».
Российские разработки в энергетике действительно существуют – в сфере создания нового оборудования для электрических сетей. Так, разработан сверхпроводящий кабель, создана вставка постоянного тока на базе преобразователей типа СТАТКОМ, ведется разработка асинхронизированного компенсатора. Все эти технологии позволяют увелиить пропускную способность сетей. Новый мультикамерный изолятор-разрядник защитит линии электропередачи от грозы, а управляемая система плавки гололеда – от обрыва линий из-за снегопадов и гололеда в суровые российские зимы. Однако эти разработки напрямую не касаются создания интеллектуальной сети.
В мире существует несколько компаний, занимающихся разработками в этой области: Microsoft, которая в 2009 году анонсировала архитектуру для интеллектуальных энергосистем SERA; Cisco, занимающаяся разработкой интеллектуальной коммуникационной IP-инфраструктуры; GE, создавшая интеллектуальные smart-счетчики; Oracle, разработавшая полный пакет программного обеспечения для интеллектуальных сетей….список не полный. Зачем России «изобретать слона»? Ведь мы уже порядочно отстали от Запада, и то, что для нас – «инновационные разработки» и «концепции», для них – технологические решения и программные продукты. Мы будем слишком зависимы от импортного ПО, говорит Бердников. А в конце оговаривается: конечно, кое-что можно купить и у Запада.
Инновациям в энергетике мешает отсутствие законодательной базы
«На самом деле это (введение интеллектуальных сетей) даже не технологическая проблема, — говорит исполнительный директор GE Energy в России Руслан Пахомов в интервью журналу «Интеллектуальная энергетика и энергоэффективность». – Доступ к «умным» технологиям существует уже достаточно давно, но чтобы реализовать его в жизнь, государство должно обеспечить законодательную и регулирующую структуры в энергетическом секторе, которые бы поощряли вливание инвестиций в технологии интеллектуальной энергетики».
Он уверен: чтобы компании начали вкладываться в Smart Grid, государству нужно «проводить массовую пропаганду и информирование общественности о ней».
Ведь пока даже Роман Бердников из передовой компании ФСК ЕЭС признается: введение интеллектуальных сетей для них – некоммерческий проект. Сомнительно, что компании без государственного участия пойдут на серьезную трату денег без четкого понимания своей выгоды.
«Мостиком» между государством и энергетическим сектором может стать Некоммерческое партнерство «Инновации в электроэнергетике» (НП ИНВЭЛ), объединяющее на сегодняшний день более 40 компаний энергоотрасли.
Ключевые проекты НП ИНВЭЛ осуществляются при поддержке Минэнерго и ставят пред собой задачи донесения до широкого круга концепции энергосбережения и энергоэффективности (проект «Энергетический Дом»), создание отраслевой экспертной сети (проект «Центр Smart Grid») и формирование единого органа, аккумулирующего все законодательные нормы в сфере энергетике (проект «Центр стандартизации в электроэнергетике»).
Хотя Минэнерго всячески подчеркивает свое стремление к поддержке любой инновационной деятельности в энергетике, оно «большую надежду» возлагает «непосредственно на компании», подчеркивает заместитель директора Департамента государственной энергетической политики и энергоэффективности Олег Токарев. «Я люблю приводить эту цитату. В свое время, когда Майкла Фарадея спросили, для чего он изобрел электричество, он сказал: «Я не знаю, я отдам бизнесменам, они разберутся», — сказал он журналистам на пресс-конференции, посвященной открытию Международной выставки по инновационным проектам в электросетевом комплексе.
Энергетическую отрасль вместе со всей экономикой России «кнутом и пряником», как выразился Токарев, гонят в радужное инновационное будущее. Инновационные проекты в российской электроэнергетике есть; однако их реализация требует очень слаженной работы всех компаний, некогда составлявших РАО ЕЭС, серьезных инвестиций, на которые компании идут неохотно в связи с неочевидными и очень отдаленными перспективами получения прибыли, и, наконец, времени, которого у российских энергосетей, кажется, уже не осталось…А ведь впереди морозная, по прогнозам синоптиков, зима, которая спровоцирует скачок в энергопотреблении.
Кажется, историю с изобретателем электричества Майклом Фарадеем в российском случае можно перефразировать следующим образом: «Когда государство спросили, зачем ему инновации, оно сказало: «Я не знаю, я отдам их бизнесменам, они разберутся».
Инвестирование в энергетику
Основой экономики нашего государства всегда была и остаётся ныне энергетическая отрасль. Поскольку развитие её всегда считалось задачей первоочередной, инвестиции в энергетику имеют стратегическое значение. Без притока капиталовложений невозможно развитие любой отрасли, тем более такой важной.
Значение инвестирования
Поскольку большая часть энергетического комплекса России не субсидируется государством, инвестирование становится особо значимым. Их актуальность определяется некоторыми факторами.
- В странах с экономиками нестабильными, основные средства энергетика черпает именно из инвестиций.
- Развитие промышленности и здоровье экономики полностью зависят от энергетического обеспечения.
- Если будет ощущаться недостаток в финансировании энергетических объектов, это может причинить колоссальный вред стране.
Особенности инвестиционной политики
Сегодня инвестиции в энергетику – прерогатива инвесторов частных. Несмотря на то что общее количество их постоянно прирастает, отдача от инвестиций не максимальная.
Особенностью является ориентация инвесторов на максимальные прибыли, которые можно извлечь за малые сроки. Но известно, что энергетическая отрасль не предполагает быстрого оборота средств. Положительная отдача возможна только после очень долгого периода, определяемого десятками лет.
Исходя из этого, инвестирование в энергетический комплекс относится к капиталовложениям, имеющим повышенные риски. Поэтому рассматривать такое вложение средств как источник быстрого дохода не приходится.
Для топливно-энергетического комплекса нашего государства характерно финансирование, имеющее цели долгосрочные. Доля частных инвесторов составляет до 90% от всего объёма инвестиций, и лишь оставшаяся часть их совершается из государственного бюджета. При этом многие предприниматели уделяют всё большее внимание источникам энергии нестандартным.
Инвестиции в альтернативную энергетику
Территории и недра России достаточно богаты энергоресурсами, но разработка альтернативных источников энергии считается перспективной. Особенно это значимо для тех регионов, где используется привозное топливо.
В европейских странах инвестиции в энергетику альтернативную давно уже приносят ощутимый эффект. Например, Дания добилась того, что почти половина необходимой энергии извлекается из источников альтернативных. А статистика по Евросоюзу показывает, что десятая часть энергии вырабатывается именно нетрадиционными способами.
Наша страна тоже заинтересована в строительстве альтернативных электростанций. Основной упор делается на солнечные. Запланировано сооружение их в различных регионах страны – на Алтае, в Якутии, в Туве.
Но всё тормозится недостаточностью финансирования, ведь строительство подобных объектов весьма дорогостоящее. Все затраты придётся нести бюджету страны, потому что такие объекты предназначены для обеспечения жизнедеятельности населённых пунктов в малодоступных районах страны. Частных инвесторов для таких целей найти сложно.
Российские инвестиции
По прогнозам международного энергетического агентства (МЭА) для России потребуется инвестирование в размере $2,7 трлн на период с 2014 по 2035 год. Распределение средств произойдёт в определённой пропорции:
Газовая отрасль – $1,016 трлн.- Инвестиции в нефть – $849 трлн.
- Электроэнергетика – $614 млрд.
- Угольная промышленность – $49 млрд.
- Повышение энергоэффективности – $212 млрд.
В прошлом году объём инвестиций в энергетику России был запланирован на уровне $150 млрд. Средства должны были пойти на разработку месторождений в районах Дальнего Востока и Восточной Сибири. Ещё были запланированы начальные работы на шельфе и меры по повышению нефтеотдачи пласта.
Но фактически в 2014 году произошло сокращение инвестиций. На это повлияли и международные санкции, и рублёвые колебания. Возросла стоимость кредитов, а оборудование, приобретаемое за рубежом, сильно подорожало.
Но всё-таки разум начинает преобладать над политическими вариациями, и инвестиции в российскую энергетику неспешно, но неуклонно увеличиваются.
Мировые инвестиции
МЭА рассчитало, что к 2035 году потребуется затратить на поставки энергоносителей не меньше $40 трлн. А чтобы повысить энергоэффективность, необходимо ещё $8 трлн.
Больше половины всех инвестиций уйдёт на то, чтобы поддерживать производство на существующем уровне. Почти две трети от всего объёма составят инвестиции стран, у которых рыночная экономика только формируется.
На обеспечение потребителей энергией во всём мире в период с 2011 до 2013 годов инвестировалось ежегодно больше $1,6 трлн. Но к 2030 году ежегодные инвестиции уже вырастут до $2 трлн.
Основная часть капиталовложений приходится на извлечение и транспортировку ископаемых видов топлива, а также на нефтепереработку и строительство электростанций.
Инвестиции в энергетику всё больше определяются не рыночной конъюнктурой, а политикой государств. Правительства некоторых стран непосредственно влияют на инвестирование в энергетический сектор.
Если государство хочет быть сильным и независимым, оно должно и само вкладывать средства в энергетику, и привлекать сторонних инвесторов.
Суть и виды инвестиций в производство.
Что важно учитывать, инвестируя в АПК.
Преимущества и недостатки инвестиций в строительство жилья.
Возможные направления инвестирования в недвижимость.
Деньги на электричестве. Почему инвестиции в новую энергетику становятся привлекательными
Электроэнергетика давно уже считается стабильной, очень капиталоемкой отраслью с низкими рисками и невысокой доходностью вложений, но сейчас в ней происходят изменения, по своим масштабам сопоставимые с самим ее возникновением в конце XIX века в традиционном понимании — электроэнергетики многофазного тока, электрических сетей, централизованного управления частотой и больших электростанций.
В последние годы новейшей тенденцией в электроэнергетике было принято считать возобновляемую энергетику, но она постепенно выходит из сферы «революционных» изменений, превращаясь в основное направление развития отрасли. По данным Международного энергетического агентства, вводы ВИЭ уже превысили вводы в традиционной электроэнергетике. При этом среднегодовой рост (CAGR) рынка возобновляемой энергии в десятилетнем диапазоне составляет 9,8%. Это, безусловно, высокий темп роста, но есть сферы, в которых он намного выше.
Вслед за волной развития ВИЭ ситуация стала очень быстро меняться: в электроэнергетике появляются новые сегменты, демонстрирующие двузначные темпы роста и позволяющие инвесторам получать значительную отдачу, разделяя успех с разработчиками новых технологических решений.
Новые рынки
Ведущие аналитические центры — Navigant Research, Bloomberg, Grand View Research, Accuray Research — сходятся во мнении, что именно новые рынки в электроэнергетике будут развиваться такими темпами. Так, рынок систем хранения энергии к 2025 году может достичь $93,1 млрд со среднегодовым темпом роста 17%. Объем рынка управления спросом (Demand Management), по их данным, составит $35,9 млрд со среднегодовым темпом 18%, а рынок умных сетей и микросетей может превысить $830 млрд, демонстрируя среднегодовой рост 30%. Все это будет происходить на фоне весьма умеренного среднегодового роста мировой экономики, который по оценкам Международного валютного фонда, в 2016–2022 годах составит 3,7%. Очевидно, что опережающий рост рынков систем хранения, управления спросом и умных сетей будет сопровождаться повышенной отдачей на капитал, инвестированный в компании, успешно коммерциализирующие соответствующие технологии.
Все эти изменения стали возможны благодаря прогрессу в сфере Internet of things и экспоненциальному росту числа подключенных устройств — их число уже превысило население Земли и к 2020-му году составит от почти 21 млрд, по прогнозу Gartner, до 75 млрд, по прогнозу Morgan Stanley. Всеобщая информатизация позволяет получать детальную информацию о состоянии устройств и управлять ими, включая управление их энергопотреблением, реагируя на технические или экономические факторы – пики нагрузки и колебания цены электроэнергии. В результате спрос на электроэнергию впервые становится эластичным, а управление энергопотреблением автоматизируется на основе удобных потребителю сценарных условий с применением технологий обработки больших данных и искусственного интеллекта. Это тоже стало возможным только сейчас в связи с кратным ростом мощности и удешевлением вычислительных возможностей. Гибкое управление спросом (Demand Management) позволяет сбалансировать спрос и предложение в энергосистеме на низовом уровне конечного потребления, без необходимости строить и содержать резервную инфраструктуру и постоянно менять режимы работы крупных электростанций. В конкуренцию на этом рынке наряду с традиционными энергетическими, коммунальными и сбытовыми компаниями уже активно включились IT-компании, банки и телеком-провайдеры. Цифровые платформенные решения для агрегации и управления спросом достаточно быстро окупаются и являются предметом особого интереса инвесторов.
Технологии хранения энергии
Следующий сегмент — это широкий спектр технологий хранения энергии. Помимо крупных системных объектов, таких как знаменитые батареи Tesla, недавно поставленные в Австралию, активно развиваются локальные решения для небольших потребителей, позволяющие им сократить потребляемую мощность и затраты за счет выравнивания графика потребления. Уже сегодня зрелость этих технологий позволяет свободно варьировать размер, тип и технические характеристики накопителя под конкретную задачу. Так, например, для домашних накопителей энергии наилучшим образом подходят химические, в первую очередь литий-ионные батареи, которые бесшумны и не требуют обслуживания. А, например, для оперативного регулирования частоты в энергосистеме, где требуется очень быстрая реакция (в диапазоне десятков миллисекунд) и множество циклов заряда и разряда в течение одного дня, прекрасно подходят маховики. Большой интерес представляют проточные батареи, которые уже сейчас могут экономически эффективно обеспечивать хранение больших объемов электроэнергии для выравнивания колебаний потребления электроэнергии в энергосистемах и у крупных потребителей.
Еще одним сегментом является распределенная генерация, то есть источники электроэнергии, установленные непосредственно у потребителей. Помимо уже привычных солнечных, ветряных и биогазовых электростанций, эффективность и доступность которых увеличивается с каждым годом, появляются все более эффективные установки на природном газе, доступные практически любому потребителю, — и повсюду растет количество вводов небольших электростанций и стремительно уменьшается ввод новых, пусть очень эффективных, но не гибких и избыточных гигантских блоков. Вот уже Siemens объявил о планах по сокращениям персонала, занятого именно в этом сегменте. Распределенная генерация вкупе с обвязкой умными сетями и созданием микросетей позволяет сделать локальные участки энергосистемы самобалансирующимися и способными обеспечивать энергоснабжение потребителей в случае нарушения энергоснабжения в центральной сети.
Причина столь бурного развития этих технологий в том, что они оказываются выгоднее для общества в целом и для конкретных потребителей в частности. При этом они создают в консервативной отрасли совершенно новые рынки — например, рынок услуг по хранению энергии, которые позволяют всем потребителям участвовать в энергосистеме в совершенно новой роли просьюмеров (активных потребителей), позволяют интегрировать в энергосистему гораздо большее количество ВИЭ и делают систему намного более надежной за счет большей гибкости. Технологическая компоновка новой энергетики почти не затрагивает крупную генерацию и магистральные сети, сохраняя за ними привычные роли базового «каркаса» энергосистемы. Все самое интересное происходит на уровне потребителей — домохозяйств, зданий, предприятий и городских кварталов.
Перспективы для инвесторов
Появление таких технологий открыло перспективы и для инвесторов, позволяя по-новому зарабатывать в ранее считавшейся очень надежной, но низкодоходной отрасли, и в итоге дало старт новому глобальному инвестиционному циклу и глубоким преобразованиям в энергосистемах многих стран начиная от наиболее «продвинутых» энергообъединений США и Западной Европы и до стремительно растущей Индии.
Инвесторы при выборе проектов для инвестиций в новой электроэнергетике ориентируются в первую очередь на технологии, создающие и поддерживающие новые рынки. Например, одна из наших портфельных компаний First Imagine! Ventures — Moixa Energy, развивает комплексное решение для управления мини- и микроэнергосистемами на самом низовом уровне — домохозяйств и микрорайонов. Переосмыслив использование домашних накопителей энергии и отказавшись от идеи резервирования электропотребления с помощью таких батарей, компания использует в своих системах, часто в паре с солнечными панелями на крыше, очень небольшие накопители (для Великобритании достаточно мощности всего 400 Вт!), а мощная платформа управления агрегированным множеством распределенных энергоресурсов позволяет разгружать распределительные сети и подстанции в пиковые часы, предоставляя невиданную раньше возможность любому потребителю оказывать услуги энергосистеме, поставляя электрическую мощность.
Другой пример точного попадания в изменившиеся потребности рынка — очень дешевые и эффективные малые газовые турбины и мини-электростанции финской компании Aurelia Turbines. Инженеры из университета Лаппенранты фактически переизобрели энергетическую газовую турбину, собрав в одном продукте все лучшие инженерные решения. В результате получилась компактная турбина мощностью 400 кВт с прекрасным электрическим КПД — до 42% (такой ранее был достижим только на больших турбинах) и стоимостью около $1000 за киловатт (в полтора раза дешевле той мощности, которую «большие» энергетики построили в рамках небезызвестной программы ДПМ!) — уникальный продукт для создания собственных энергетических центров даже небольшими промышленными потребителями там, где до сих пор доминировали сложные и дорогие в эксплуатации газовые двигатели.
Интерес инвесторов к подобным проектам определяет не только быстрая отдача на вложения. В совокупности новые технологии — интернет вещей и цифровизация, распределенная генерация и хранение энергии, искусственный интеллект и управление спросом — создают новое качество энергосистем, а с ним и целую среду или, как стало принято говорить, экосистему для технологических разработок и их разнообразных сочетаний. В этой экосистеме есть дополнительные инвестиционные возможности для всех — кто-то может снизить расходы, купив себе, например, солнечную панель и батарею, а кто-то — сам стартап, производящий их.
Источники: http://www.cleandex.ru/articles/2010/11/11/innovations_in_power_smart_grid_against_the_unwise_investors, http://kudainvestiruem.ru/kuda-vlozhit/investicii-v-ehnergetiku.html, http://www.forbes.ru/biznes/357081-dengi-na-elektrichestve-pochemu-investicii-v-elektroenergetiku-stanovyatsya
