SmartGrid.ru: Александр, приходилось ли Вам сталкиваться со сдерживающими факторами развития электроэнергетики в разных странах? Если да, то как их удавалось устранять?
Александр Соковнин: Сдерживающие факторы встречаются на всех этапах развития энергетики. Появление интеллектуальных технологий стало как раз решением задачи совершенствования отрасли на новых принципах.
История вопроса формирования концепции «разумной» энергосистемы и интеллектуальных сетей уходит корнями в 1970-е годы в США. В то время там постоянно случались блэкауты, энергосистема активно развивалась в условиях недостаточности контроля над ней самой и над потреблением. В Америке энергетика построена по локальному принципу, кроме того, именно потребители всегда являлись драйвером энергосистемы. Уже в 70-е годы в каждом доме был установлен кондиционер, работа которого в моменты пиковых нагрузок приводила к перегрузкам и масштабным веерным отключениям электроэнергии. Поэтому регуляторы задались вопросом, каким образом управлять этими процессами, чтобы не допускать повторения блэкаутов?
Для того, чтобы понимать, в каком направлении двигаться, у потребителей были установлены счетчики, собиравшие информацию об объемах потребления, и другие «умные» элементы, осуществлявшие мониторинг сети. Таким образом, уже в то время стало возникать осмысление концепции интеллектуальной сети как системы, которая позволяет осуществлять контроль, в том числе удаленный, над потреблением электроэнергии.
В 1980-е годы в Европе эта концепция получила продолжение. Идея была совсем другой: как согласовать потребление энергии клиентом с ее производством. Тема возникла именно в Европе из-за очень сильного давления со стороны «зеленых», выступающих против выбросов углекислого газа и т.п. Поэтому идея интеллектуализации сетей, которая родилась в США, была совмещена с необходимостью оптимизации производства, выдвинутой в Европе. Таким образом, начался третий этап, который мы наблюдаем сейчас.
В настоящее время энергосистема рассматривается как единое целое, объединяет генератора, высоковольтные, распределительные сети и потребителя в единую цепочку, где каждый ее элемент понимает, как действует другой, и для этого обменивается данными. Таким образом, в «разумной» энергосистеме электроэнергия циркулирует вместе с информацией о ее производстве и потреблении.
Итак, с 70-х годов от концепции построения интеллектуальной сети мы перешли к концепции построения «разумной» энергетики, которая объединяет в себе интеллектуальные сети, двунаправленно пропускающие информацию, а также потребителя, понимающего, когда ему лучше использовать электроэнергию исходя из текущего тарифа и ситуации на рынке. И, естественно, генератора, который, учитывая возможности потребления, понимает, когда ему лучше загружать оборудование. Эта энергосистема производит много информации благодаря датчикам и системам преобразования данных, расположенным в элементах этой цепочки. И компании начинают понимать, как с помощью программных и аппаратных средств работать с этой информацией для того, чтобы оптимизировать всю цепочку.
SG.ru: Что Вы вкладываете в понятие «разумная энергетика»? Для корпорации IBM это то же, что и Smart Grid? Речь именно о терминах и их применении.
АС: С точки зрения IBM, есть очень существенное различие между понятиями «интеллектуальная энергосистема» и «разумные сети». Последнюю концепцию в России часто называют Smart Grid или активно-адаптивной сетью.
В энергокомплексе наступает новая эпоха – цифровая. Энергетические сети будут дополнены цифровыми интеллектуальными возможностями. В этих «разумных» сетях будут использоваться датчики, счетчики, цифровые средства управления и аналитические инструменты, обеспечивающие автоматизацию, мониторинг и контроль двусторонней передачи энергии на всех этапах – от электростанции до бытовой розетки. Энергокомпания сможет оптимизировать производительность сети, предотвращать перебои в энергоснабжении, быстрее восстанавливать подачу электроэнергии и предоставлять пользователям возможность управлять потреблением энергии – вплоть до работы на уровне отдельных приборов, подключенных к сети. Кроме того, рост цен на электроэнергию и технологические достижения, в свою очередь, изменяют коллективный образ мышления потребителей. В результате этого многие из них превращаются из пассивных «плательщиков» в хорошо информированных заказчиков, которые заботятся об окружающей среде и хотят влиять на принятие решений, связанных с использованием энергии. А теперь, с появлением технологий, делающих возможным создание «разумных» энергетических сетей, компании могут предоставлять потребителям необходимую информацию и средства управления, с помощью которых они смогут изменять свою модель поведения и сокращать расход электроэнергии.
После того, как мы оснастим мир техническими средствами и сделаем его взаимосвязанным, начнет формироваться колоссальный объем данных различного формата: записи камер наблюдения, информация датчиков в энергетических системах, «разумных» домов… Все эти необработанные данные будут поступать с огромной скоростью! Мы столкнемся и с целым рядом других трудностей: различные темпы трансформации бизнеса и технологий, необходимость серьезных вложений в модернизацию производства, несовершенство законодательной базы, требования безопасности инфраструктуры на уровне стыковки физических и кибернетических систем и многое другое. Однако и эти проблемы можно устранить. Новые аналитические инструменты помогут нам извлекать полезные знания из огромного потока данных. Станут очевидными закономерности, взаимосвязь и резкие отклонения, скрытые в этих огромных массивах разнородных данных. С помощью сложных математических моделей и мощнейших вычислительных систем мы сможем оценить накапливаемую в мире энергетики информацию и начать на практике прогнозировать и предупреждать изменения в наших энергетических системах, и не только в сетях. Так выглядят перспективы «разумной», включающей и интеллектуальные сети, энергетики, которая в конечном итоге повысит качество жизни каждого.
SG.ru: Как бы Вы могли охарактеризовать техническую/технологическую базу для построения «разумной» электроэнергетики в Европе, США, странах Азии, других регионах планеты? Кто обладает наибольшим потенциалом роста?
АС: К настоящему времени сформированы технологические условия, предшествующие оптимальной цепочке производства и распределения энергии. Это достаточно сложное, пограничное состояние, потому что нет единых стандартов, решений, синхронной работы конкурирующих между собой производителей оборудования и программного обеспечения. Есть, наконец, социальные проблемы: потребители не всегда понимают, в чем для них может быть преимущество установки «умного» счетчика электроэнергии. Они не задумываются над тем, что благодаря прибору учета генерирующая компания может получать информацию о планах потребления и загружать свою электростанцию таким образом, чтобы сократить выбросы в атмосферу и прочие негативные эффекты.
Кроме того, есть разные уровни развития самих энергосистем. В США этот процесс идет с 1970-х годов, в Европе с 80-х, в Азии с 90-х. Россия, с моей точки зрения, немного отстает, тем не менее, благодаря базе, которая была создана в советское время, у нас есть очень хороший задел для того, чтобы догнать зарубежные страны.
SG.ru: Какие результаты могут принести комплексные проекты по «разумной» энергетике? Как они отразятся на отрасли с точки зрения ее инновационного развития?
АС: Это наиболее сложный вопрос их тех, что мы обсуждаем. Немного предыстории. В 2006 году в Канаде был принят государственный акт об ответственности за энергосбережение, а в 2007 году в США утверждено постановление об энергонезависимости и безопасности. Эти документы фактически являются руководством к действию для развития интеллектуальных энергосистем на федеральном уровне. В рамках исполнения этих законов энергокомпании вправе опираться на помощь государства.
Не секрет, что существуют гранты и программы субсидий, которые стимулируют и потребителей, и производителей участвовать в создании идеи построения «умных» энергосистем. Таким образом, говорить в настоящее время об окупаемости того или иного проекта без участия государства и стимулирующих мер я бы не стал. Для того чтобы проект был окупаемым, ему нужны преференции, и не обязательно денежные, а также программы стимулирования, в том числе и потребителей. Тогда возникнет интерес, и можно говорить о более масштабных итогах. Если обсуждать результаты, которые принесут комплексные проекты, то главным может быть изменение сознания потребителей и производителей, повышение грамотности. Потребители будут понимать, зачем им участвовать в создании энергосистемы будущего.
Второй результат – изменение государственной политики, потому что без участия государства, без его координирующей роли, такие масштабные трансформационные проекты реализовать невозможно. Это все равно, что послать в 70-е годы человека на луну без госучастия, только на частные пожертвования. Цель была бы благая, но вряд ли достижимая. То же самое происходит с «разумными» энергосистемами.
Третий результат относится скорее к производителям электроэнергии. Это больший интерес, в том числе экономически обоснованный, к встраиванию в ЕЭС нетрадиционных источников энергии. Потому что стимулирующая роль государства может способствовать стремлению отказываться от устаревших источников генерации в пользу более эффективных. В России это может быть переход от котельных к когенерационным установкам.
С нашей точки зрения, это три основных направления, от которых можно ждать результата.
SG.ru: Расскажите о наиболее интересных проектах «разумной» энергетики, которые в настоящее время ведет компания.
АС: Хотелось бы отметить проект, который ведется с 90-х годов в Квебеке (Канада) совместно с компанией Hydro-Québec, обслуживающей почти 4 млн потребителей. В ее распоряжении 23 тыс. сотрудников, а также 59 генерирующие станции, включая АЭС и ВИЭ, работающие в единой сети.
В 1989 году в течение 9 часов почти во всей провинции не было электричества в результате веерного отключения электроэнергии. Тогда компания задумалась над тем, каким образом избежать повторения ситуации. В ее структуре есть НИИ, который приступил к работе над проблемой. Hydro-Québec начала вкладывать серьезные деньги в исследования, в создание модели предсказания и предупреждения таких негативных явлений. Проекты оказались настолько масштабными, комплексными и сложными, что компания пришла к идее создать альянс с производителями различного оборудования и интеграторами. Вот уже на протяжении 15 лет мы работаем вместе и достигли значительных результатов.
К таковым относится, прежде всего, бесперебойная работа энергосистемы вне зависимости от природных и прочих воздействий. Почти все потребители компании оснастили свои дома интеллектуальными приборами учета, что говорит об интересе и о пользе, которую видят потребители. Уже сейчас многие инженеры, обслуживающие сетевое оборудование, получают в режиме реального времени информацию, способную повлиять на качество работы энергосистемы. Например, геомагнитные бури влияют не только на здоровье человека, но и на работу оборудования. Благодаря совместным усилиям инженеров IBM и Hydro-Québec удалось создать модели, которые предсказывают негативное влияние на энергосистему тех или иных природных явлений: вспышек на солнце, повышенного геомагнитного фона и многого другого. Стало возможным обеспечение инженеров актуальной информацией в режиме реального времени и предупреждение негативных событий. И таких проектов много, ведь IBM работает по всему миру.
SG.ru:В ком Вы видите своих ключевых конкурентов в этой области? И в чем преимущества предлагаемых вами решений?
АС: Я бы выделил три основные группы наших конкурентов. Первая группа – поставщики и разработчики систем обработки данных. Безусловно, здесь нашими конкурентами являются все крупные глобальные игроки: Oracle, HP, Siemens, Schneider Electric, а также множество нишевых компаний, поставляющих те или иные решения, работающих для оптимизации цепочки генерации, распределения и потребления энергии.
Вторая группа – консалтинговые компании, формирующие понимание того, что есть «разумная» энергосистема, как она должна создаваться, каким образом ее можно оптимизировать, какие могут быть достигнуты результаты благодаря этим усилиям. К таковым я бы, прежде всего, отнес Accenture.
Третий блок конкурентов – компании, работающие на рынке предоставления специализированных услуг, например, построения сетевой информационной инфраструктуры. К ним можно отнести Cisco, Huawei. У IBM тоже есть серьезные решения для «разумной» энергосистемы.
С точки зрения IBM современное состояние энергетики уже таково, что в ней генерируется огромное количество данных в режиме реального времени. Например, данные, вырабатываемые Scada, или поступающие от счетчиков, установленных вдоль всей энергосистемы, или от потребителей. Наша сильная сторона – наличие опыта и инструментария для работы с огромным объемом информации. Компания, имеющая технологии согласованной обработки огромных объемов данных и предоставления рекомендаций в режиме реального времени, будет лидером.
У IBM есть все необходимые программно-аппаратные средства. Например, система обеспечения высокопроизводительных вычислений, позволяющая обрабатывать информацию в реальном времени, а также средства потоковых вычислений, дающие возможность не хранить огромные объемы поступающих данных, а фильтровать их, готовить и принимать управленческие решения. Еще один важный аспект, о котором говорят немногие, – это обеспечение безопасности «разумной» энергосистемы. Чем больше датчиков, данных и информации, тем больше угроза проникновения злоумышленников с целью негативного воздействия на энергосистему.
Например, в прошлом году службы кибербезопасности нескольких распределительных энергосистем в США зафиксировали попытку проникновения в цифровые сети передачи данных, связывавшие приборы контроля потребления электроэнергии. При самом негативном развитии событий это могло привести к масштабному отключению и усложнению процесса восстановления энергоснабжения. Благодаря специализированным программным комплексам обеспечения кибербезопасности IBM удалось эту попытку зафиксировать и предотвратить.
SG.ru: В чем ключевые отличия/особенности ведения бизнеса IBM на российском рынке в области энергетики? Проекты «разумной» энергетики уже реализуются IBM в России? Какие и где именно? Есть ли в планах компании реализация масштабных проектов совместно с российскими партнерами?
АС: В целом компания придерживается правил, которые являются унифицированными и независимыми от территории. Однако есть и локальная специфика: при поставке решений на российский рынок должны учитываться правила – в том числе и законодательно закрепленные – обязательные для исполнения в России. Что касается «разумной» энергетики и планов реализации масштабных проектов совместно с российскими партнерами, то можно отметить долгосрочное сотрудничество с «Системным оператором», где для оптимизации управления и диспетчеризации используется программное и аппаратное обеспечение IBM.
В настоящее время компания реализует в России несколько интересных проектов, в том числе и по внедрению «умных» решений, но говорить о результатах еще рано.
SG.ru: На ваш взгляд, существует ли реальный заказ в России на формирование интеллектуальной энергетики? Если да, то кто выступает основным движущим элементом?
АС: На мой взгляд, реальный заказ в России на формирование интеллектуальной энергетики существует, как и в любой другой высокоразвитой стране. Другой вопрос, кто является заказчиком? С моей точки зрения, тематика интересна и для производителей, и для потребителей, и для государственных структур. Мне кажется, оптимальным было бы появление в России структуры, инициирующей формирование элементов «разумной», интеллектуальной энергетики, а также интеграцию всех участников энергосистемы.
SG.ru: Как Вы оцениваете современное состояние и темпы развития российской электроэнергетики по сравнению с мировой?
АС: Мы считаем, что Россия имеет все шансы быть в числе лидирующих стран, где крупные компании имеют большие перспективы для формирования «разумной» интеллектуальной энергетики. Причина в чрезвычайно высокой степени интеграции российской энергосистемы, чего нет в других странах. И потребители, и производители энергии – особенно в крупных городах – уже понимают, что более жесткий контроль над потреблением позволит достигать положительных эффектов. Для многих это уже является существенным фактором экономии.
SG.ru: Необходимо ли повышать степень интеллектуализации энергетики в России? Или важнее сначала повысить ее надежность и снизить долю изношенных энергомощностей?
АС: Нельзя говорить о том, что эти два процесса могут происходить последовательно. Они должны идти параллельно, потому что заменить всю энергосистему невозможно – никаких денег не хватит. В то же время нужно менять инфраструктуру, обновлять ее и делать это постепенно. Это в России и происходит. Но, тем не менее, с помощью простейших элементов контроля над распределением и потреблением электроэнергии можно также добиваться положительных результатов. Например, не допускать отключений, переключаться с одного источника энергии на другой, более эффективный, с помощью контроля и мониторинга. Это и есть элементы интеллектуализации энергосистемы.
В свою очередь, роль государства в этом вопросе должна быть и координирующей, и поддерживающей, и стимулирующей. И так должно быть во всем мире. Очень многие в России занимаются проблемами энергоэффективности, интеллектуализации и т.д. Но нужно прилагать усилия координированно. Невозможно создать единую энергосистему, работая разрозненно. Необходимо работать вместе в рамках единой цепочки создания ценностей в энергетике, которая объединяет генераторов, сети распределения, сбытовые компании и потребителей. И государство должно являться тем фактором, который объединяет их.
SG.ru: Как Вы оцениваете перспективы построения «разумной» энергетики в России и в мире?
АС: По моим оценкам, у России хорошие перспективы построения «разумной» энергетики. Полагаю, что российские компании в скором времени будут серьезными конкурентами зарубежным благодаря крупным инвестициям, интересу и талантам наших программистов. Поэтому мне кажется, что российские компании, в том числе генерирующие и сбытовые, двигаются в правильном направлении. Однако нужны большие вложения, и они должны эффективно использоваться.