Проблему получения энергии решали за счёт наращивания мощностей, действующих технических средств. Уровень технологий не позволял эффективно использовать энергетические запасы. Наблюдались потери, К.П.Д. использования даров природы был очень низким. Ещё в прошлом веке возникла острая необходимость внедрения высокоэффективных методов использования нефти, угля, воды, обеспечивающая внедрение инноваций.

Запасы природных ископаемых планеты ограничены. Они кончаются. Получать энергию из оставшейся части, станет сложнее. Поэтому вместе с улучшением технологий, обеспечивающих старые способы энергетик, идёт постоянный поиск альтернативных способов решения проблемы, внедрения качественных инноваций.

Мировые инновации 2018

Достижения в области энергетик наблюдаются в разных странах, помогая развитию техники, бизнеса. Они решают конкретные задачи, входящие в следующие направления инноваций мира:

• Создание высокопроизводительных, безопасных производств выпуска конкретных объёмов энергии.
• Анализ и расчет разумных (минимальных) инноваций.
• Развитие других способов передачи энергии на расстояния с минимальными потерями.
• Создание экологической безопасности для живых организмов.
• Внедрение единой энергосистемы с умной цифровой технологией управления.

В ближайшее время полного отказа от углеводородных энергетик не планируется, но поиск альтернативных источников, их внедрение в жизнь идёт полным ходом.

Внимание. По прогнозам специалистов новые технологии уже в 2020 году повысят степень нетрадиционных методов в энергетике до 15 %.

Объём мировых инноваций формируется за счёт государственных вложений. Частные компании тоже финансируют современные разработки. Корпорация Google предложила проект получения энергии за счет оригинальной конструкции змея-аэроплана. Мощность одного устройства составляет 600 кВт. Оно позволяет удовлетворить потребности стандартного многоквартирного дома. Или предложения специалистов Японской компании по использованию новейших способов беспроводной передачи энергии. Даже фантастические идеи реализуются, принесут прибыль, когда будут освоены капитальные инновации.

Направление

Ведутся разработки в многочисленных направлениях оптимальных энергетических инноваций. Денежные вложения, оговариваемые многочисленными программами стран, предлагается направлять на улучшение технологических процессов старых способов добычи энергии и внедрением в жизнь новых достижений науки. Главными направлениями считаются следующие предложения:

1. Использование нефти. Цена на нефть является главной движущей силой развития промышленности. Постоянно идёт поиск новых технологий, обеспечивающих повышение процента добычи нефти из старых и новых скважин. Важно отметить , что благодаря инновациям внедрён новый принцип третичной обработки нефтеносных пластов, делающий скважины рентабельными. Должное внимание уделяется вопросам экологии.
2. Гидроэлектростанции. Природные условия определяют решение использования старинных способов энергетик. Для возведения гидроэлектростанций, реконструкции старых объектов применяются современные материалы, неожиданные конструктивные решения. Используя осмос эффект, предлагается возводить их в открытом море с солёной водой.
3. Устройства угольной промышленности. Старинный вид топлива добывается с помощью современных лазерных комбайнов. Рядом с шахтами формируются экологически безопасные, используемые в хозяйстве зоны.
4. Создание устройств на использовании излучении солнца. Внедрение современных технологий приручения солнечной радиации полезно для районов с достаточным количеством солнечных дней в году. Всё чаще можно встретить частные владения, тепличные комплексы, оборудованные собственными устройствами накопления запасов солнечной радиации.
5. Использование силы ветра. Энергетика, созданная на основе силы ветра, стала привычным видом формирования запасов мощности в разных странах. Новейшие разработки постоянно внедряются при создании новых типов двигателей, систем накопления, передачи.
6. Создание осмостанций. В их основе лежит пополнение запасов энергетики за счёт разницы давлений солёной и пресной воды (осмос эффект). Вращающиеся турбины вырабатывают электричество. Проведённые финансовые расчёты показали, что затраты по сравнению с возведением гидроэлектростанций уменьшаются.

Инициатор

Потребности энергетик ежегодно увеличиваются. Каждая страна проводит тщательный анализ необходимой мощности, зная основные направления в развитии промышленности, научных планах, бытовом использовании. Инициаторами инноваций энергетик являются специалисты конкретной страны, предлагающие обоснованные программы. В странах Европы, Азии активно вкладываются деньги в альтернативные виды получения энергии ветра, солнца. Это Германия, Швеция, Италия, Испания. С появлением современного оборудования возросло количество солнечных станций на территории Америки. Уменьшилась их стоимость. Половину рынка объёмов солнечной мощности используют в Китае, Японии. Продолжает расти использование геотермальных источников в Ирландии, Исландии. Инновации в разработку новых видов тепловых насосов инициировали внедрение геотермальной силы на территориях России, Белоруссии, Украины. По инициативе Министерства энергетики России разработана специальная дорожная карта «Энерджтнет», формирующая рынок электроэнергии будущего. Усилиями специалистов Интер РАО ЕЭС создан фонд «Энергия без границ», предусматривающий модернизацию старых методов энергетик, внедрение альтернативных, более эффективных, экологически безопасных способов.

Краткое описание

Энергетические проблемы повседневной жизни общества требуют разработок и эффективного внедрения альтернативных способов пополнения энергетических запасов. Природные запасы (нефть, газ, уголь) постепенно уменьшаются, становится важным первенство в освоении новых возможностей. Сейчас это следующие инновации в энергетике:

• Использование ударной силы волны (фрекинг). Технология фрекинга называют перспективным будущим нефтегазовой индустрии, открывающей безграничные перспективы для сланцевой революции добычи энергии земли. Вместо традиционного применения, искусственно созданных потоков воды, для разрыва пласта на глубинах до 1500 м используется ударная волна. Главным разработчиком технологии назначена компания Super Wave Technology, расположенная в Индии.
• Замена бензина биотопливом. Чаще всего в качестве биотоплива используется этанол, биодизель. Их стоимость определяется текущим значением цены на нефть. Поиск новых видов биотоплива проводится в разработках НИОКР разных стран. В Техасском университете создан новый вид дрожжей, позволяющий выпускать дешёвый вид биотоплива, как источника энергии, получаемого из живых организмов (растений, животных). Их не менее важным достоинством является способность уничтожать вредоносные загрязнения нефтью, химическими соединениями. Сейчас учёные изучают свойства бактерии Oleispira antartica для использования её в условиях низких температур Заполярья.
• Дальнейшее развитие атомных энергетик, использование физических свойств водорода, мечты о новых видах энергии, полученных на других планетах.

Бюджет

Планирование объёмов денежных вложений в развитие энергетики стало обязательным в экономике любой страны. В первую очередь это определяется выбранным направлением инноваций, оценкой необходимых денежных сумм. В США планируется увеличить средства на развитие крупнейшего солнечного проекта в штате Вирджиния. Два объекта (Pleinmont I и II), входящие в состав солнечной станции мощностью 500 МВт, будут оснащены самыми современными солнечными панелями, устройствами хранения силовых запасов энергетик. Прибыль от продажи такой энергии быстро окупит все затраты. В ближайшем будущем США увеличит долю энергии из возобновляемых источников с 13 % до 18%.

По уровню планируемых на развитие инноваций лидируют Китай, Индия, Англия, Италия, Германия.

Интересно. Оценка МВФ на 2018 год государственных субсидий для инноваций в энергетику даёт величину свыше 10 млн. долларов в минуту.

В России отсутствует системный подход поддержки проекта «Энергоэффективность». Общие денежные вложения государства упали почти во много раз (с 7,1 млрд. руб. до 140 млн. руб. на 2016 год). Но при этом наблюдается рост заводов-производителей газового оборудования, приборов обработки воды, КИПиА. Одним из поставщиков подобного оборудования является компания ООО «РОСС» ross.com.ru/difmanometr-dsp-4sg-m1 (г. Белгород Тел. 4722 40-00-70). Компания предоставляет гарантию качества и полный комплект документов предоставляемых заводами-изготовителями.

Особенности развития энергетики в России

Наличие разнообразных климатических условий на большой территории России требует особенного отношения к анализу возможных способов производства энергии. Только на отопление жилища ежегодно надо потратить миллиарды, не говоря о проблемах промышленности, сельского хозяйства, содержании армейского оборудования. Российская энергетика находит решение в развитии старых способов и использование любых современных инноваций в области применения технологий, основанных на новых физических принципах получения энергии. Организуются специальные фонды инноваций, открываются НИОКР по созданию новых материалов, необходимых при модернизации плотин, нефтяных вышек, техники для добычи угля. Это сверхстойкие нано структурированные стали, много композиционные защитные покрытия, оригинальные солнечные панели, новейшие системы ветряков, современные тепловые насосы. Разработке подлежат все направления инноваций в технологии получения энергии, повышения эффективности её использования при передаче на большие расстояния, свойственные России. Уникальной разработкой России (в мире отсутствуют аналоги) называют метод петротермальной энергетики (тепловая сила сухих горных пород в земной коре). Разработки ведутся по программе «Термолитэнерго».

В ближайшее время основным направлением получения энергии в России останется нефть. От её цены, объёмов добычи с помощью новейших технологий будет зависеть уровень развития техники, жизни.

В ближайшие десятилетия мир будет потреблять гораздо больше энергии, чем сегодня. В конце концов, везде, где возрастает потребность к надежной и доступной энергии, люди смогут наслаждаться более высоким уровнем жизни.

Это хорошо в некотором смысле!

Но в то же время в мире есть огромное население, которое даже не имеет доступа к большинству основных энергетических услуг. Не только это, но и изменение климата также остается серьезной проблемой.

Эта проблема породила потребность в разработке некоторых инноваций, которые могут помочь как сосуществовать так, и удовлетворить растущую потребность людей, вносить вклад в контроль климата.

Энергетические инновации

Энергия является первичной и используется повсеместно - школы и коммерческие районы продолжают работать, городские огни продолжают светить, транспортные средства продолжают двигаться.

В условиях острой необходимости для мира главное преобразовать свою энергетическую систему. Направить вектор развития на разработку и внедрение технологий с низким или нулевым уровнем выбросов углерода.

Развитые страны, такие как Соединенные Штаты и Европа, уже готовы изменить исходные модели потребления, чтобы направить свои силы на добычу чистой энергии, но развивающиеся страны не смогут позволить себе заплатить требуемую премию за этот способ.

Причина проста - современные технологии экологически чистой энергии, такие как ветер, солнечная энергия, электромобили, интеллектуальные сети и накопители энергии, стоят дороже. Таким образом, должен быть какой-то выход, чтобы эти возобновляемые источники энергии были доступны миру таким образом, чтобы их растущие потребности были удовлетворены, но без прожигания дыры в их карманах.

Для этого наметились различные тенденции, которые могут позволить странам принять решения в области устойчивой энергетики таким образом, что они даже окажутся энергосберегающими.

Основные тенденции энергетических инноваций в 2019 году

Инновации во всем, включая хранение энергии, интеллектуальные энергосистемы и технологии производства электроэнергии, затронут каждый сектор.

Хранение энергии будет способствовать жизнеспособности энергии ветра и солнца - двух источников энергии, которые слишком дороги из-за затрат, связанных с батареями, которые хранят генерируемую энергию.

Наличие умных сетей будет регулировать поток энергии по всему городу или району.

Развитие производства электроэнергии повысит эффективность при оптимальном использовании ископаемого топлива и других возобновляемых источников энергии.

Ниже перечислены тенденции, которые мы можем ожидать не только для экономии энергии, но и для удовлетворения растущих энергетических потребностей мира.

1. Инновационные хранилища энергии

Вы можете очень хорошо сбалансировать энергоснабжение и спрос, если у вас достаточно запасенного количества энергии. Фактически, это является ключом к решению неустойчивых проблем возобновляемой энергии.

Как насчет сопряжения системы хранения энергии с возобновляемым источником? Это может обеспечить вам плавное и устойчивое энергоснабжение даже в условиях, когда погода не благоприятствует выработке энергии.

Как говорилось ранее, батареи являются хорошим вариантом для накопления энергии, но, тем не менее, из-за их дорогостоящего характера можно ожидать улучшения в других технологиях накопления энергии, которые могут сделать их не только жизнеспособными, но и доступными сразу.

Ожидается, что новые появляющиеся технологии будут иметь накопление энергии в качестве основного компонента. Вследствие этого все типы решений для хранения, включая бытовую энергию и коммунальные услуги, также станут конкурентоспособными по цене, что в конечном итоге превзойдет преимущества традиционных источников энергии.

Это значительное новшество в области накопления энергии уже началось на карибском острове Барбадос. Здесь старые аккумуляторы для электромобилей используются повторно, чтобы обеспечить накопление энергии сетки с целью продления их обычного срока службы.

2. Сила искусственного интеллекта в микросетях

Лучшая часть микросетей состоит в том, что они являются локальными энергосетями, которые могут работать в обоих направлениях - свободно или даже оставаясь подключенными к большей обычной сети. Эти сети не только экономят энергию, но также обеспечивают энергетическую независимость, эффективность и защиту в случае непредвиденных обстоятельств.

Ну, вы, наверное, слышали об искусственном интеллекте, то есть искусственном интеллекте - одном из популярных технологических нововведений современности. Используя возможности машинного обучения искусственного интеллекта с помощью микросетевых контроллеров, вы можете способствовать улучшению работы, одновременно испытывая постоянную адаптацию.

Эта техника распространяется повсюду. Наряду с WorleyParsons Group техническая компания из Сан-Диего (США) под названием XENDEE разработала расширенный инструментарий для проектирования микросетей. Этот инструментарий нацелен на обслуживание готовых решений на 90% меньше времени и затрат по сравнению с другими традиционными методами.

3. Блокчейн и IoT могут работать в пользу энергетических систем

Блокчейн не ограничивается только криптовалютой в наше время. Он используется в различных отраслях промышленности и энергетический рынок ничем не отличается. Если вы не имеете большого представления о том, что такое блокчейн - на простом языке, то это распределенный регистр, в котором записываются все транзакции через одноранговую сеть.

Лучшая часть использования технологии блокчейн заключается в том, что она нетленная.

Таким образом, использование таких технологий в энергосистеме может устранить потребность в посредниках для поставщиков электроэнергии. Это, в свою очередь, не только решит проблемы неэффективного и неравномерного распределения энергии, но и даст вам, конечному потребителю, возможность напрямую торговать энергией.

Сопряжение этой распределенной книги с обычными устройствами, которые используются для получения и передачи информации - сегодня известный как Интернет вещей (IoT), может оказать существенное влияние на энергетические системы.

Brooklyn Microgrid уже начала использовать эти технологии, и считается, что правильные приложения приведут к успеху, и эта технология начнет внедряться в более широком масштабе.

4. Соотношение сетки с уменьшением затрат

Если альтернативная энергия имеет потенциал для выработки электроэнергии с затратами и уровнем производительности, равными или меньшими, чем у традиционных методов, происходит четность энергосистемы. Это ситуация с солнцем и ветром в настоящее время.

Они достигли паритета как в цене, так и в производительности. Прежде всего, поддержка новых технологий буквально дает им конкурентное преимущество над другими источниками энергии.

Проще говоря, возобновляемые источники энергии становятся эффективными и самооптимизируемыми в основном благодаря инновационным технологиям, таким как блокчейн и AI. Раньше было невозможно интегрировать энергию в сеть, но сейчас это не то же самое.

Эти технологии вносят значительный вклад в укрепление надежности и гибкости энергосистемы.

Солнечная и ветровая энергия, безусловно, эффективны и рентабельны, и с этими развивающимися технологиями, поэтому мы можем ожидать, что возобновляемые источники энергии будут наиболее предпочтительными из всех.

5. Переход на возобновляемые источники энергии из ископаемого топлива

С целью ограничения роста глобальной температуры все большее число стран придумывают цели сокращения выбросов наряду с планами действий по изменению климата.

По мере того, как мир узнает об их влиянии на изменение климата, можно ожидать перехода от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии в ближайшем будущем.

6. Продвижение доступа к энергии в развивающихся странах

Говоря о новых инновациях и технологиях, также важно помнить, что значительная часть населения мира вообще не может получить доступ к энергии. Нашей целью должен быть не только поиск инновационных путей потребления энергии, но и рассмотрение глобальных проблем в области развития, которые включают обеспечение доступности энергии в каждом уголке мира, где есть признаки человеческого существования.

Для этого мы можем создать микросетки на уровне сообществ, поскольку они могут обеспечить экономически эффективный способ доставки недорогой и надежной электроэнергии в тот район мира, где нет электричества. В конце концов, и развивающиеся страны также имеют право ощутить преимущества технического прогресса.

Таким образом, обеспечение их чистыми, модульными и возобновляемыми энергетическими системами должно быть на переднем плане наших разработок.

7. Улучшенное управление энергией

Это факт, что спрос на энергию никогда не будет уменьшаться, на самом деле, он определенно будет расти с повышением уровня жизни. Таким образом, глядя на эту ситуацию, было бы мудро, чтобы лидеры отрасли, производители и традиционные лидеры управления энергопотреблением собрались вместе, чтобы установить некоторые новые стандарты, которые могут помочь в улучшенном управлении энергопотреблением.

Международные группы, такие как Всемирный банк и SEforALL, разрабатывают новые технологии энергосбережения, которые в дальнейшем станут основой для обеспечения доступа к развивающимся странам. Как только показатели стоимости и производительности начнут улучшаться, можно ожидать, что возобновляемые источники будут все более широко использоваться во всем мире.

Список литературы:

1. Волкова И. О., Гительман Л. Д., Кожевников М. В. Инновации в электроэнергетике: учебное пособие. М.: Издательство "Экономика", 2015.
2. Гончаренко А.А., Грасмик К.И. Инновации в энергетике и кооперация с вузами: М.: Издательство «Вестник Омского университета», 2012.
3. Рогозина В.В., Иванова Н.Г. Тенденции инновационного развития электроэнергетики России: М.: Издательство «Успехи в химии и химической технологии», 2017.

Новые технологические вызовы регулярно испытывают глобальную энергетику на прочность. Неудивительно, что как в мире в целом, так и в нашей стране появляются прорывные технологии в сфере накопления энергии, возобновляемых источников, «умных сетей», способные кардинально изменить структуру отрасли и общий подход к генерации, передаче и потреблению энергии. В условиях мощного долгосрочного спроса на инновации стартапы в области энергоэффективности в ТЭКе обладают большим потенциалом для развития и успешной коммерциализации новых разработок.

За создание среды для поддержки таких разработок отвечает Кластер энергоэффективных технологий фонда «Сколково». О наиболее интересных проектах, возможностях выхода на международный уровень, сложностях внедрения инноваций и многом другом корреспонденту «ЭПР» рассказал вице-президент фонда «Сколково», исполнительный директор Кластера энергоэффективных технологий Николай Грачев.

Поддержка может быть разной

– Николай, расскажите о возглавляемом вами кластере. Чем конкретно он занимается? Сколько компаний в него входит?

– По сути, наш кластер энергоэффективных технологий покрывает всю энергетическую цепочку – от разведки и добычи углеводородов до внедрения энергоэффективных технологий в различных отраслях промышленности. В первую очередь, речь идет о решениях, нацеленных на повышение эффективности нефтегазовой отрасли и электроэнергетики, развитие ВИЭ, сокращение энергопотребления объектами промышленности, ЖКХ и муниципальной инфраструктуры. Кластер объединяет потенциал исторически сильной отечественной базы фундаментальных и прикладных исследований в области ТЭКа, молодых предпринимателей в области энергоэффективности, российские и международные промышленные компании и венчурных инвесторов.

В настоящий момент у нас порядка 340 компаний-участников. На прошлой неделе мы отчислили десять участников, которые не вели активную исследовательскую деятельность. Дело в том, что мы следим за тем, насколько компании, являющиеся резидентами «Сколково» и получающие налоговые льготы от нашего фонда, ведут заявленную ими научную деятельность. Замечу, что от потенциальных резидентов каждую неделю поступает 10‑15 новых заявок. Только в прошлом году к нашему кластеру присоединились более 80 новых компаний – это достаточно большой прирост.

– Какие критерии вы предъявляете к новым резидентам?

– Уже на входе у нас жесткий фильтр, через который проходит только четвертая часть заявок. Критериев несколько. Во-первых, учитываем инновационность самой разработки: наши внешние эксперты оценивают, насколько технология, которой планирует заниматься стартап в «Сколково», перспективна и инновационна. Проекты, занимающиеся только копированием или импортозамещением, в «Сколково» не проходят. Для нас важно, чтобы у старт-апа было зерно инновационности, чтобы технология по каким‑то характеристикам была лучше или эффективнее уже предлагаемых на рынке аналогов. Второй весомый аспект – коммерческий потенциал. На входе мы должны оценить, есть ли рынок у предлагаемой технологии. Для построения успешного бизнеса необходимо понимать свой целевой рынок, на который ориентирован ваш продукт. Третий критерий – адекватность команды. Смотрим, обладает ли она необходимыми научными и бизнесовыми компетенциями для успешного развития своего проекта.

– С большинством компаний мы знакомимся еще на этапе получения ими статуса. После этого совместно обсуждаем, в какой поддержке они нуждается, узнаем, какие ожидания относительно нашего участия у них имеются. Мы рассказываем о предлагаемых нами сервисах в части защиты интеллектуальной собственности, грантовой поддержки, выставочной деятельности. На самом деле многое зависит от того, на какой стадии находится стартап и что ему действительно необходимо для развития, ведь поддержка может быть разной. Допустим, у кого‑то уже есть готовое решение, но пока нет клиентов, и «Сколково» может открыть ему двери в крупный и средний бизнес, используя сеть индустриальных партнеров для продвижения его технологии. У кого‑то, возможно, еще нет готового решения или продукта, с которым можно идти к партнерам, для него важнее грантовая поддержка, которая позволит совершить переход от лабораторной стадии к опытному образцу. В таком случае обсуждаем, что необходимо для получения гранта.

Бывает, что у компании есть технология, но она не понимает, как ее интегрировать в бизнес конечного потребителя, и самое главное – кто может стать этим потребителем. В этом случае обсуждаем, с кем из наших индустриальных партнеров можно сделать бизнес-кейс, чтобы понять, как лучше всего интегрируется технология, какую проблему конечного потребителя она решает, какую экономическую выгоду дает, какие ограничивающие факторы имеются. Любая технология – это продукт, который проходит длинный путь от момента разработки до этапа коммерциализации. Исходя из нашей практики, как правило, самыми успешными становятся стартапы, разработчики которых смотрят на собственную технологию глазами конечного потребителя.

– Понятно, что работа над каждым проектом – процесс длительный, но сколько все же требуется времени, чтобы вывести стартап на этап коммерциализации?

– Всегда по‑разному. Это зависит и от самой технологии, и от размеров команды, и от доступного финансирования. У энергетических стартапов выход на коммерциализацию более длительный, чем, например, у ИТ-проектов. Мы видим, что некоторые компании, получившие грант пару лет назад, только сейчас завершили грантовый проект, создали пилотную установку, с которой могут выйти на рынок. Хотя, разумеется, если к нам приходят на более зрелой стадии готовности продукта, можно раньше перейти к этапу коммерциализации, начав переговоры с потенциальными потребителями.

Прорывные решения для энергетики

– Насколько конкурентоспособные старт-апы предлагают отечественные новаторы? Хотелось бы услышать о примерах таких разработок.
– Поскольку в наш кластер входят 340 компаний, портфель предлагаемых ими технологий очень диверсифицированный. Есть уникальные прорывные решения, еще находящиеся на стадии разработки, но есть и успешные продукты, которые мы вывели на рынок и активно продвигаем. Например, компания «Метсбытсервис» предлагает высокопрочные неизолированные сталеалюминиевые провода с повышенной пропускной способностью. Суть данной инновации в том, что провод производится методом одинарной свивки с линейным касанием проволок. Для его производства применяется пластиковое обжатие стальной и алюминиевой частей. Конкурентные преимущества такого продукта очевидны: его разрывное сопротивление на 60‑70 процентов выше, чем у стандартного стале-алюминиевого провода АС, что позволяет на 25‑30 процентов уменьшить количество опор. При этом пропускная способность провода существенно выше. Изготовленные образцы уже прошли испытания и аттестованы ФСК ЕЭС.

Еще одно интересное и в то же время прагматичное решение для мониторинга, инспекции оборудования предложила компания «Мобин». Возможно, в их стартапе нет научного прорыва, но это действительно хорошее инжиниринговое решение: при помощи уникального прибора производится сбор параметров энергооборудования оперативным персоналом предприятия, измеряемые параметры сразу отображаются на планшетном компьютере и сравниваются с допустимыми значениями по данному виду оборудования. Затем собранные данные агрегируются в электронном журнале дефектов для дальнейшей обработки и устранения.

Много уникальных разработок в области накопления энергии. Так, компания «ТЭЭМП» разработала суперконденсаторы для применения в электротранспорте и электрических сетях. Удельная емкость и удельная мощность их силовых конденсаторов в разы превосходят имеющиеся аналоги. Надеемся, скоро у них появятся первые коммерческие контракты с российскими и зарубежными компаниями.

Быстрозаряжаемую батарею для стационарных накопителей энергии предлагает компания «4Д ЭНЕРГЕТИКС РУС». Не секрет, что в сетевых накопителях вес батареи менее важен, чем показатель стоимости одного заряда. В этом стартапе удалось совместить уникальное сочетание низкой себестоимости – шесть тысяч рублей за кВ-ч, быструю зарядку – всего десять минут, высокий КПД – 85 процентов и длительный срок службы изделия – более 20 тысяч циклов. Использование такой батареи позволяет снизить стоимость электроэнергии на 20‑40 процентов. Уже созданы и протестированы лабораторные образцы батарей на 48 В и 96 В, проведена базовая патентная защита материалов и технологии, отработаны ноу-хау по производству электродов батареи.

На стыке тематик вашего издания разработка компании «Энсол Технологии» – промышленные литиевые аккумуляторы энергии на базе уникальной системы активной балансировки, востребованные не только в России, но и в США. Сейчас они начинают разрабатывать решения для маневровых локомотивов, которых только в нашей стране порядка десяти тысяч.

Есть ряд хороших проектов в области промышленности по промывке разного вида оборудования, в частности по очистке теплообменников и нефтехимического оборудования. На самом деле это большая проблема для промышленности – теплообменное оборудование стоит дорого, хочется, чтобы оно служило дольше, но химически агрессивные способы очистки сокращают срок его эксплуатации. Некоторые из наших резидентов предлагают эффективные решения по очистке такого оборудования. Например, компания «Ангара» разработала технологию для очистки оборудования, применяемого при нефтепереработке, а «НаноСерв» – методику по очистке теплового оборудования внутри дома с помощью микроорганизмов, что выходит существенно дешевле, быстрее и экологичнее, чем при применении традиционных методов.

Появляются интересные проекты в области систем автоматизации промышленного производства, это еще одно большое перспективное направление. Прежде всего, имею в виду популярный во всем мире промышленный интернет. У нас появляются первые хорошие стартапы, имеется интерес со стороны промышленности. Проекты, реализуемые нашими резидентами в этой области, подтверждают: зачастую на предприятии никто не знает, эффективно ли работают станки и какова реальная загрузка оборудования, вследствие чего иногда принимаются неверные инвестиционные решения – в некоторых случаях достаточно оптимизировать логистику или работу оборудования, чтобы повысить его загрузку.

Состыковать спрос и предложение

– Как известно, Минэнерго уделяет большое внимание политике энергоэффективности и энергосбережения. Расскажите о конкретных стартапах по повышению энергоэффективности в российском ТЭКе. Насколько сложно внедрять такие проекты на практике?

– К проектам по повышению энергоэффективности можно отнести все, о чем я говорил ранее. В первую очередь, отмечу старт-апы по теплообменному оборудованию. Среди наших резидентов есть примеры разработки теплообменника, в полтора-два раза более эффективного по сравнению с традиционным. Проекты по очистке оборудования тоже важны для отечественного ТЭКа, ведь если оборудование сильно загрязнено, показатели его теплоотдачи снижаются. Имеется ряд стартапов по рекуперации тепла, по инновационным технологиям освещения. Наиболее эффективно использовать станки и экономить электроэнергию позволяют решения по автоматизации. Кроме того, у нас есть ряд хороших проектов по приборам учета: согласитесь, чтобы что‑то экономить или оптимизировать, сначала нужно понять, из чего складывается потребление, собрать информацию, произвести телеметрию.

Проблема внедрения подобных решений действительно есть. Она связана в том числе с тем, что энергосервисные контракты не заработали на всю возможную мощность, по ним реализуется только небольшая доля проектов. В этой связи мы видим свою роль в активном продвижении наших участников на промышленные предприятия страны. Например, на прошлой неделе мы побывали в Набережных Челнах: привезли для компании «КамАЗ» пять проектов, и все они вызвали большой интерес. Подобные встречи организуем постоянно. Иногда сами выезжаем на предприятия, иногда принимаем их у себя. Результатом такой работы является сотрудничество наших резидентов с крупными отечественными производственными компаниями. Уралвагонзавод, Челябинский трубопрокатный завод, Магнитогорский металлургический комбинат и другие активно используют «Сколково» как площадку для поиска и подбора технологий. Замечу, мы можем не только предоставить уже имеющиеся у нас решения, но и разработать технологии под потребности конкретного бизнеса.

Таким образом, с рядом компаний у нас складывается более тесное взаимодействие: они используют площадку «Сколково», чтобы коммуницировать свои потребности, и уже совместно с помощью конкурсов или других акций мы ищем для них возможных поставщиков технологий. Опыт проведения подобного конкурса был с РЖД: они определили порядка 18 отдельных номинаций по достаточно узким тематикам, и вместе мы нашли ряд интересных им проектов. В сентябре запустим большой конкурс по интернету вещей и приглашаем компании, в том числе из ваших читателей, присоединиться к нему, сформулировав свои потребности, возможно, свои номинации, а также предоставить свое производство в качестве площадки для тестирования новых технологий. Словом, мы открыты для взаимодействия. Одна из наших главных задач – в ручном режиме состыковать на площадке «Сколково» спрос и предложение, ведь малый и средний бизнес могут подхватить этот спрос, а резиденты – разработать необходимый продукт. Эта работа ведется, но нам не хватает финансового рычага, финансового партнера.

– Вы упоминали о том, что некоторые проекты выходят на международный уровень. Это, скорее, удачное стечение обстоятельств или российские новаторы действительно могут предложить решения, которые будут востребованы за пределами страны?

– Однозначно могут. Порядка 10 процентов (150 компаний) резидентов «Сколково» уже работают на международном рынке. Так, нефтегазовые технологии наших компаний используются на Ближнем Востоке, в США, Канаде, Китае. Здесь вопрос не только в уровне инновационности предлагаемых технологий, а в том, насколько это готовое и продуманное инжиниринговое решение, насколько стартап понимает своего конечного потребителя и знает, как с ним общаться. Прежде всего, необходимо четко понимать, какими конкурентными преимуществами ты обладаешь, какие аргументы можешь предъявить в переговорах с потенциальным потребителем и какую нишу можешь занять. Многим стартапам мы упрощаем и укорачиваем этот путь, поскольку среди наших партнеров есть крупные международные компании, имеющие представительства в России, и через них можно выйти на международные рынки. Мы стараемся привлекать в нашу экосистему международные компании и благодаря им можем протестировать конкурентоспособность наших стартапов.

Скорость внедрения инноваций далека от желаемой

– Николай, какова доля стартапов по возобновляемой энергетике? Насколько это направление интересно отечественным инноваторам?

– Если к возобновляемой энергетике отнести накопители, являющиеся действительно значимым звеном, важной предпосылкой развития альтернативной энергетики, можно сказать, таких стартапов много. При этом, что интересно, разработок по солнечной и ветряной энергетике, скорее, немного, но они действительно прорывные. В развитии солнечной генерации активно участвует Исследовательский центр тонкопленочных технологий в энергетике, созданный при Физико-техническом институте им. Иоффе в Санкт-Петербурге. Ими разработаны и внедрены уникальные технологии, конкурентоспособные на мировом рынке с точки зрения КПД самих солнечных батарей.

Другой интересный пример из сегмента ветряной энергетики – ветроустановки для регионов с низкими ветрами, разработанные компанией «ВДМ – Техника». Одна из проблем ветроэнергетики в том, что, например, в Европе все прибрежные зоны с высоким ветром уже застроены, новых территорий для строительства таких установок практически нет. Остается два пути – выходить в море или модернизировать старые установки. В то же время на территориях, где скорость ветра не превышает пяти-семи метров в секунду, существующие ветроустановки работают неэффективно. «ВДМ – Техника» занимается разработкой ветроустановок для регионов с малыми ветрами. КПД такой установки будет существенно выше, как, впрочем, и экономическая отдача.

– Как вы сами считаете – насколько оправдано использование альтернативной энергетики в нашей стране?

– На днях вышел рейтинг экологической чистоты городов, в который, в числе наиболее загрязненных, попала и Москва. На мой взгляд, это своеобразный сигнал о том, что пришло время задуматься о своем здоровье и здоровье наших детей. Например, для европейцев мотивацией перехода на экологически чистый транспорт и внедрение альтернативных источников энергии служит, прежде всего, забота об экологии и собственном здоровье. Конечно, мы можем игнорировать мировые тренды, но рано или поздно придем к необходимости использования возобновляемой энергетики. Учитывая наш доступ к углеводородам, вероятно, не будет необходимости полного перехода на альтернативные источники энергии, но, поскольку нетрадиционная энергетика позволяет снизить затраты при невысокой себестоимости, в какой‑то момент времени она станет нормальным источником энергии в России. И на самом деле прогресс в развитии ВИЭ в России есть. Мы видим, как начинает реализовываться ряд проектов по солнечной энергетике.

– Каковы, на ваш взгляд, наиболее перспективные направления в энергетической отрасли на ближайшие годы?

– Если говорить про технологии, одно из самых «горячих» направлений, в котором ожидается прорыв с точки зрения себестоимости и технических параметров, – накопители энергии. Кроме того, будут востребованы технологии в области альтернативной энергетики и все, что связано с умными городами, домами, словом, интеллектуальная энергетика. Сегодня мы изучаем, как можно управлять нашим потреблением, как лучше интегрировать источники энергии, ведь интеллектуальная энергетика позволяет снизить капитальные затраты на развитие всей энергосистемы. Словом, в интеллектуальную энергетику будут идти большие инвестиции. В то же время мы видим, что реальная скорость внедрения инноваций в России далека от желаемой. Эта проблема часто поднимается в рамках рабочей группы Национальной технологической инициативы EnergyNET. Для ускоренного внедрения новых технологий надо создавать пилотные проекты, полигоны, где можно было бы быстро в тестовом режиме испытать новые решения и оценить их экономический эффект. В рамках EnergyNET в том числе планируется создание таких полигонов. Возможно, один из них появится на территории кампуса Сколковского института науки и технологий.

Николай Грачев – вице-президент, исполнительный директор Кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково» . В 1999 году окончил Санкт-Петербургский университет экономики и финансов, позже – Берлинский университет им. Гумбольдта и Лондонскую школу экономики.

Более десяти лет работы в стратегическом консалтинге в Германии, России и Великобритании с McKinsey&Company и Roland Berger Strategy Consultants.

Последнее место работы до прихода в «Сколково» – партнер, глава энергетической практики в странах СНГ Roland Berger Strategy Consultants. До прихода в консалтинг опыт работы в венчурном инкубаторе (Venturepark Incubator AG) и банковской сфере (DresdnerBankAG).

В «Сколково» работает с 2014 года.

Три главных тренда в энергетической отрасли заключаются в следующем.

1. Увеличение динамики рынка

• Как будут изменяться цены на электроэнергию и какая ожидается волатильность?
• Какая стратегия подойдет с учетом изменяющихся ожиданий потребителей и новой демографической структуры?
• Какие элементы будущей цепочки создания стоимости в отрасли будут приносить наибольшую выгоду акционерам?

2. Внедрение новых технологий

• Каким будет переход от централизованной к децентрализованной структуре отрасли?
• Какие организационные и культурные изменения обеспечат получение максимального эффекта от новых технологий?
• Какая стратегия использования новых технологий позволит превзойти конкурентов (например, фокус на возобновляемых источниках энергии или электротранспорте)?

3. Государственное регулирование отрасли

• Какие стратегии позволят в нужной степени учесть более строгий контроль за качеством состояния активов и надежностью энергосетей?
• Что делать, чтобы повысить операционную эффективность при снижении тарифов?
• В чем отличия в подходах к управлению бизнесом при регулируемых и нерегулируемых тарифах?

Что значит цифровизация для энергетического сектора

Энергетический сектор находится на пороге одной из самых значительных технологических трансформаций с 1880 года. Тогда компания Edison Electric Light Company открыла секрет производства практичной и доступной лампочки — с нитью накаливания из обугленной стружки японского бамбука. В течение нескольких лет после этого газовые лампы освещения стали устаревшей технологией.

Бизнес-модели будут выстраиваться вокруг инновационных технологий, в том числе технологий децентрализованной генерации энергии, таких как виртуальные электростанции и хранилища энергии. В условиях повсеместной электрификации и «энергетического перехода» (структурного изменения энергетической отрасли) предприятия энергетического сектора, в том числе традиционные коммунальные предприятия, будут постепенно отказываться от создания масштабной инфраструктуры. В скором времени регулирование отрасли по новым технологиям — субсидирование возобновляемой электроэнергии, требования по интеллектуальным системам учета — должно смягчиться.

Широкая автоматизация и продвинутая аналитика станут основой управления цепочкой создания стоимости. На автоматизированных производствах будут установлены многочисленные сенсоры — от «умных» распределительных сетей до устройств и услуг для конечных пользователей. Лидеры отрасли станут собирать аналитические данные — от системы в целом до конкретного потребителя — и будут скорее «надежными советниками» в области энергетики, чем просто менеджерами активов или внешними поставщиками. Это все позволит обеспечивать целевые показатели надзорных органов и предоставлять качественные услуги.

В краткосрочной перспективе цифровая трансформация может увеличить доходы компании в отрасли на 4% в год. Основной рост доходов — в генерации и распределении — достигается за счет использования не анализируемых в настоящий момент данных, автоматизации процессов и точечного внедрения цифровых решений. К 2025 году цепочка создания стоимости в энергетической отрасли будет децентрализована, а перечень предлагаемых продуктов и услуг расширится. В более долгосрочной перспективе появятся персонализированные решения, а также возможность объединения существующих продуктов и услуг с продуктами и услугами из других отраслей.

Приоритеты цифровой трансформации в энергетике

Из-за сложности и фрагментарности тех систем, которые должны быть выстроены в рамках цифровой трансформации, наиболее продвинутые компании фокусируются на достижении «быстрых побед» — получении ощутимого результата в краткосрочной перспективе. В результате мобилизация всей компании дает необходимый толчок для запуска более долгосрочных инициатив.

При проведении цифровой трансформации в энергетике работа ведется по трем направлениям.

1. Цифровизация текущей операционной модели

Сфокусируйтесь на «быстрых победах», например выявлении процессов, где есть наибольший потенциал для сокращения затрат и улучшения потребительского опыта. Наиболее продвинутые компании переосмысливают или создают с нуля процессы бэк-офиса, чтобы реализовать потенциал роботизации. Приоритетные области могут включать следующие решения:

• роботизированная автоматизация процессов,
• цифровизация внутренних интерфейсов («стыков») и взаимодействия с потребителем,
• повышение доступности данных и их использование при принятии решений,
• цифровизация инструментов управления персоналом,
• обновление ИT-инфраструктуры.

Помимо автоматизации текущих процессов или выстраивания многоканальной системы коммуникации с потребителем, цифровизация предполагает глубокую перестройку системы внутренних процессов организации — от сокращения количества шагов и страниц документации до автоматизации принятия решений. В распределении электроэнергии первыми кандидатами для цифровой трансформации выступают процессы, которые предполагают большое число повторяющихся действий: подключение новых потребителей, обслуживание сети, управление инвестициями, данными по оборудованию, потерями.

2. Использование продвинутой аналитики

У компании должен быть план по «очистке» и стандартизации данных, собираемых из множества источников. Источники и модели данных должны быть взаимоувязаны друг с другом, а ответственность за поддержание систем сбора и хранения закреплена внутри организации — с наличием CDO (Chief Data Officer) и ответственными сотрудниками в подразделениях. Кроме того, необходимо наращивать компетенции сотрудников в использовании продвинутой аналитики, потому что внедрение технологий, например «умных» счетчиков, значительно увеличивает количество данных по сравнению с ручным сбором, а глубокий анализ этих данных не может быть проведен с использованием стандартных инструментов (например, Excel-таблицы).

3. Изучение новых технологий

Управляйте обширным портфелем проектов. Запускайте пилотные проекты и отслеживайте развитие технологии, анализируя затраты и выгоды, оценивайте готовность технологических решений и вводите их в промышленную эксплуатацию. Энергетическим компаниям также следует сотрудничать с игроками в сфере финансов, электронной коммерции и телекоммуникаций, чтобы расширять собственный портфель продуктов и источников дохода. Распространение и развитие технологий зависит от конкретного региона, от наличия поддержки со стороны государства и готовности компании инвестировать. В краткосрочной перспективе внедряемые технологии нацелены на повышение эффективности, а в средне- и долгосрочной перспективе — на повышение потребительской ценности и новых предложениях услуг.

Краткосрочные приоритеты:

• поддерживать существующую систему и добавить мощности по генерации электроэнергии,
• продолжать стратегию по управлению активами за счет аналитики больших данных и централизовать дистанционное техобслуживание,
• обеспечивать стабильность системы в режиме реального времени, автоматизировать и оцифровать процессы,
• внедрять платформы взаимодействия с потребителем и использовать предиктивную аналитику по потребителям,
• предлагать продукты для «умного» дома и услуги по энергетическому менеджменту.

Долгосрочные приоритеты:

• обеспечивать оптимальное распределение электроэнергии по сетям с учетом изменения спроса,
• использовать большие данные и аналитические мощности суперкомпьютеров для принятия решений,
• внедрять интеллектуальные энергосистемы и обеспечивать возможность обратной связи от потребителей,
• предлагать персонализированное обслуживание потребителям, стать для них надежным советником в области энергетики,
• предлагать широкий ассортимент продуктов для «умного» дома и услуг для различных групп потребителей, строить долгосрочные отношения с потребителями.

Решающий фактор успеха в преобразовании энергетической отрасли — готовность организаций и их сотрудников к освоению инструментов цифровизации и получению цифровой ценности — преимуществ, которые предлагают новые технологии.

Пять шагов к цифровой трансформации

1. Сформируйте видение

Процесс цифровой трансформации начинается сверху — с лидеров организации, которые способны объяснить сотрудникам компании, в чем состоит ощутимое преимущество цифровизации для них. Цифровая трансформация требует более глубоких изменений, чем обыкновенная программа по снижению затрат, поэтому она должна быть интегрирована в корпоративную стратегию и получать соответствующее внимание со стороны руководства. Важно определить, какие направления являются ключевыми, сколько ресурсов компания готова потратить на каждое ключевое направления и насколько широкой будет трансформация. Главное — сохранить гибкость и быстро реагировать на новые технологии. Например, технология блокчейн до недавнего времени ассоциировалась с криптовалютами, а сейчас активно используется в торговле энергоносителями, при обмене информацией в микросетях и между электромобилями, гарантирует защищенный доступ к активам и данным компаний.

2. Разработайте цифровую стратегию и план внедрения

При формировании «дорожной карты» реализации помните, что достижение быстрых результатов поможет мобилизовать организацию и сгладить переход от пилотной фазы к полномасштабному внедрению. Закладывайте достаточно времени для перехода к полному развертыванию — от одного до шести месяцев, в зависимости от выбранной технологии. На этом этапе нужно время, чтобы оценить пилотные программы, собрать ноу-хау и узнать мнение партнеров на рынке, разработать новые операционные модели, стандартизировать деятельность и определить, какие инструменты необходимы для контроля реализации и оценки результатов.

3. Назначьте команду исполнителей

Цифровая трансформация затрагивает все уровни иерархии и все типы процессов, поэтому в программу должна вовлекаться вся организация. Пилоты и проекты запускаются одновременно, чтобы увидеть взаимосвязь между технологиями и выявить потенциальные синергии. При этом многопрофильные команды сосредоточены на интерфейсах и устранении неоптимизированных «стыков». Например, межпроектная команда по работе со SCADA в области распределения электроэнергии должна включать представителей всех отделов организации — от диспетчеров, специалистов по управлению активами и учета до экспертов в области эксплуатации сетей и их обслуживания.

Функция информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) — постоянная частью цифровой трансформации, которая играет роль стратегического делового партнера. Сильная ИКТ-группа не только определяет темпы развития инноваций в компании, но и предоставляет экспертную информацию о технологиях, которые поддерживают потребности бизнеса.

4. Развивайте новые компетенции и навыки

Полевые работники должны осваивать мобильные инструменты управления персоналом, совместимые с дополненной реальностью, а также инструменты онлайн-обработки данных и принятия решений. В сфере продаж традиционные клиентские базы данных SAP IS-U все чаще становятся инструментами бэк-офиса и хранения данных, а торговые представители учатся работать с системами управления продажами, которые мотивируют продавцов больше фокусироваться на потребителях.

Для управления изменениями и новыми функциями персонала в некоторых компаниях внедряются дополнительные уровни иерархии технически квалифицированных сотрудников. Таким образом, организационная структура состоит из первого уровня — «традиционных» сотрудников, выполняющих стандартизированные и простые задачи, и второго уровня — сотрудников, способных выполнять более сложные технические операции и задачи.

Применение передовых аналитических инструментов требует появления специалистов по управлению и контролю над данными. Инновационный менеджмент предполагает позиции для менеджеров цифровых проектов — сотрудники на подобных позициях будут действовать как проводники инноваций, постепенно призывая остальных к использованию цифровых технологий, а также демонстрируя преимущества цифровизации.

5. Покупайте или создавайте экосистемы

Одни объекты энергоснабжения инвестируют в создание собственных аналитических инструментов и развитие системы «умных» счетчиков, другие передают эти сферы деятельности на аутсорсинг. Во втором случаем предприятиям необходимо критически оценивать цифровые навыки и возможности своих поставщиков (и даже поставщиков своих поставщиков), чтобы определить, соответствуют ли они будущему цифровому видению компании.

Энергетические компании все чаще сотрудничают со стартапами и технологическими компаниями, чтобы объединить свои усилия для разработки новых продуктов и поиска наиболее современных решений. Совместные предприятия становятся способом получения доступа к ноу-хау и навыкам, которые могут отсутствовать в организации на текущем этапе развития. Кроме того, энергетические предприятия также работают с муниципалитетами, чтобы находить решения в области электротранспорта и «умных» городов.