Интернет вещей меняет энергетику

Глобальный Интернет из сети обмена данными между «компьютерами» превращается в Интернет вещей (IoT) – инфраструктуру связи интеллектуальных объектов, то есть устройств, снабженных системой управления. IoT захватывает разные сферы, но неравномерно. Одна из перспективных отраслей для реализации концепции «connected world (связанного мира)» – энергетика. Подробнее – Марина Липецкая, директор Фонда «ЦСР «Северо-Запад», работавшего над исследованием «Интернет вещей» специально для Центра энергетической экспертизы.

Говорить об Интернете вещей в энергетике как о сформированном потребительском рынке, конечно, преждевременно: большая часть комплексных проектов в мире только приближается к стадии коммерциализации, а прибыль фиксирует незначительное количество компаний. Однако с 2014 г. число фирм, рассматривающих IoT в своих стратегиях в качестве ключевого технологического или инвестиционного направления, сильно возросло, а средний рост группы продуктов, связанных с IoT, составил около 50% в год.

Понятно, что концепция «связанных вещей» применима в любой сфере, где есть потребность управлять совокупным множеством объектов или хотя бы видеть, как эти объекты между собой взаимосвязаны. Как строится это управление? Оно многослойно. Нижний уровень – это аппаратура, позволяющая снять информацию с объектов: датчики, сенсоры, контролеры. Средний – узлы и системы передачи данных. Верхний – условно говоря, цифровая платформа, куда поступают данные и где происходит их обработка, принимаются и исполняются решения.

Опросив экспертов в разных отраслях, мы выяснили, что российские предприятия видят больший потенциал технологий IoT в медицине, транспорте, промышленности и энергетике. Вложения в цифровые технологии в этих сферах способны дать солидную прибавку, например, в эффективности их деятельности. В случае с энергетикой, цифровизация видится как жизненно необходимый процесс: энергетические предприятия разбросаны на огромных территориях, часто функционируют без персонала. Цена аварий на них для всех очевидна. Интернет вещей позволяет соединить все объекты с центром управления и установить контроль над потенциально опасным производством.

Внедрению интернета вещей в энергетике способствует как технологический прогресс – суперкомпьютеры и их услуги стали дешевле, появилась возможность управлять большими объемами данных, так и прогресс машиностроения – например, созданы более эффективные, более дешевые и легкие ветровые турбины. Энергетика сегодня задействует композитные материалы, встроенную электронику. Масштабирование и удешевление инновационных машиностроительных технологий дают нам целый класс новых энергетических установок в ветровой и солнечной энергетике – в частности, устройства, связанные с накоплением и перераспределением энергии. Распространение информационных технологий позволяет связывать новые генераторы энергии в микро- и макросети, сети двусторонней связи, пускающие энергию в обе стороны.

«Инфраструктура становится более гибкой, меняя энергетику на наших глазах»

Этот процесс распространения и удешевления технологий ведет к тому, что у нас на глазах складывается та самая новая парадигма энергетики, которую мы изучали несколько лет назад в виде предположений о том, как существенно изменится энергобаланс на рубеже 2030-х годов. Прогнозы предрекали, что значительная доля альтернативных источников будет включена в энергетику. Сегодня мы видим, как в мире рождается распределенная, рассредоточенная альтернативная генерация, по сути, заменяющая собой традиционную энергетику с её большими энергетическими станциями, большими линиями электропередач, с разными каналами мощности, но однонаправленными потоками от большой станции к потребителю. Инфраструктура становится гораздо более гибкой, меняя энергетику на наших глазах. Что это дает человеку? Возможность управлять своим энергопотреблением на уровне отдельного домохозяйства, корректировать потребительское поведение. Как мы знаем, в мире уже существуют целые поселки «активных домов», способных не только экономить ресурсы – электроэнергию, в данном случае - но и производить их. В доме стоит передатчик, умеющий возвращать излишки в сеть, а значит – хозяин может получать прибыль. В России есть единичные примеры таких домов, показывающих прямую экономическую выгоду. Их строят сами люди, собирая «по кусочкам» новую технологическую платформу для своего дома.

Если говорить о комплексных проектах в России, пока есть, скорее, концептуальные и идеологические проекты по Интернету вещей в энергетике. В логике решений для «умной энергетики» планируется, например, тестовый полигон в новом районе Екатеринбурга «Академический». Схожие инициативы по тестированию комплекса инновационных решений для энергетики существуют в Севастополе. Но нового энергетического квартала или нового энергетического города как таковых у нас пока нет. Что касается потребностей российского энергетического бизнеса, то он пока не заинтересован в роевой, распределенной сети. Несколько лет назад мы проводили исследование о будущем энергетики, которое показало, что российская инфраструктура пока

настроена, скорей, оптимизировать ту крупную систему, которая у нее есть и достаточно устойчиво функционирует. Для нас актуальны, скорее, сети первого поколения, которые можно сделать более эффективными, создать для них цифровую оболочку и насытить их системами контроля. Но контроль этот будет односторонним - вся система будет воспроизводиться в большом центре управления данными и детально отслеживаться: где могут быть аварии, где локальные перегрузки. Происходить это будет на макроуровне.