Интеллектуальная электроэнергетика

Глобализация и усиление конкурентной борьбы за мировые и национальные товарные и финансовые рынки диктуют необходимость модернизации экономики России на основе использования перспективных научно-технических решений, становления ее на энергоэффективный путь развития. Это влечет за собой необходимость в разработке новых подходов к развитию российской энергетики, контуры которых определяются приоритетами, обозначенными Президентом и Правительством Российской Федерации.
Международная конкуренция в сфере обеспечения энергоэффективности экономики в последний период во многом перешла в сферу формирования так называемых «умных», или интеллектуальных, энергосетей (smart grid). В США и Западной Европе уже реализуется ряд крупных и еще больше мелких проектов по переходу электроэнергетики и ЖКХ на интеллектуальные сети [3].

Этому вопросу за рубежом уделяется крайне серьезное внимание, включая, например, личное внимание президента США Б. Обамы, руководства Евросоюза и КНР.

В этих условиях Президент и Правительство Российской Федерации поставили министерствам, ведомствам, а также энергетическим корпорациям нашей страны задачу по разработке и реализации проектов по переходу электроэнергетики России на интеллектуальные сети.

На Санкт-Петербургском международном экономическом форуме (2010) был проведен «круглый стол» «Умные сети – Умная энергетика – Умная экономика» с участием руководителей ведущих энергетических ТНК мира. Министр энергетики России С. И. Шматко в своем выступлении на заседании «круглого стола» отметил, что модернизация национальной экономики подразумевает следующие задачи для электроэнергетической отрасли: инновационный характер перехода к технологиям ХХI века и программу модернизации через внедрение интеллектуальных сетей. Помощник Президента Российской Федерации А. В. Дворкович там же подчеркнул, что развитие интеллектуальных сетей является одним из приоритетных проектов комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России, которую возглавляет Президент Российской Федерации.

27 сентября 2010 года Российская академия наук и ОАО «ФСК ЕЭС» подписали соглашение о сотрудничестве, включающее положения о формировании и реализации научно-технической и инновационной политики, развитии и внедрении инновационных решений в электроэнергетике.

По инициативе ОАО «ФСК ЕЭС» и ФГУ «РЭА» для разработки соответствующей концепции была создана рабочая группа, включающая академиков РАН, представителей Минэнерго России (ФГУ «РЭА»), представителей ведущих энергокомпаний нашей страны и профессионального сообщества экспертов в области энергетики. ОАО «НТЦ электроэнергетики» при участии рабочей группы была подготовлена «Концепция развития интеллектуальной электроэнергетической системы России с активно-адаптивной сетью», которая в настоящий момент проходит обсуждение в заинтересованных российских энергетических корпорациях и государственных ведомствах.

ФГУ «Российское энергетическое агентство» с учетом положений «Концепции развития интеллектуальной электроэнергетической системы России с активно-адаптивной сетью» сформирована Технологическая платформа «Интеллектуальная энергетическая система России», которая проходит сейчас соответствующее оформление и детализируется по срокам и участникам. Участниками ТП «Интеллектуальная энергетическая система России» выразили желание стать более 100 предприятий, организаций и государственных ведомств.
Понятие «умной» сети (smart grid) охватывает сегодня во всем мире одно из важнейших направлений развития рынка и технологий, представленных на нем в сфере передачи и распределения энергии. По сути дела, речь идет о технологиях, которые способны сделать электрическую сеть и ее нагрузку транспарентными и управляемыми:
– зарубежные «умные» сети – это реализация двусторонних коммуникативных обменов в цифровом формате всех участников производства, распределения, накопления и потребления электроэнергии;
– российские «умные» сети – это комплексная модернизация и инновационное развитие всех субъектов электроэнергетики на основе передовых технологий и сбалансированных проектных решений глобально на всей территории страны.

Однако необходимо отметить, что в большинстве российских энергокорпораций и многих государственных ведомствах формирование и развитие «умных» энергосетей пока понимается чрезвычайно узко, как некий сегмент лоскутной автоматизации именно энергосетевого комплекса в рамках модной инновационно-модернизационной темы.

В то же время базовые характеристики нового формата геоэнергетической суверенности России на основе перехода к интеллектуальной электроэнергетической системе определяются следующим.
В условиях идущего объединения энергорынков (Россия–СНГ, Россия–Европа, Россия–Азия) встал вопрос о синхронизации и интеграции работы энергосетей как системной инфраструктуры энергетики. В рамках такой тенденции формирование собственных технических разработок и организационно-управленческих схем как основы создания и функционирования систем автоматизированного управления энергетическим комплексом России фактически является форматом сохранения реальной энергосуверенности нашей страны. Вопрос стоит так: кто и откуда (из России или из-за рубежа) фактически будет управлять режимами энергоснабжения и управления перетоками электроэнергии в экономике нашей страны?

Формирование интеллектуальных энергосетей на основе магистральных энергосетей ОАО «ФСК ЕЭС» логически – для обеспечения системной эффективности – требует продолжения на распределительные энергосети (ОАО «Холдинг МРСК»), теплосети, энергопотребителей, включая население и промышленные предприятия, взаимоувязки с энергогенерацией и энергосбытами, взаимодействия с отраслевым (Минэнерго России, Минпромторг России, Минрегион России и т.п.) и территориальным (субъекты РФ) государственным управлением, а также структурами МЧС России, Ростехнадзора и т.п. Именно в этом случае будет обеспечена надежность энергоснабжения и энергоэффективность, включая прозрачность движения энерго- и финансовых потоков, снижение эксплуатационных затрат, оптимизацию расположения и развития крупных объектов энергогенерации и энергопотребления.

Возможности системной оптимизации энергоэффективности – на основе интеллектуальных энергосетей – по последовательной цепочке взаимосвязанных энергетических бизнесов и энергозависимых производственно-торговых бизнесов требуют формирования сквозных технологических и управленческих решений и типовых проектов, согласованных в отраслевом и территориальном аспектах исходя из ключевого звена энергосетей ОАО «ФСК ЕЭС». Закольцовка посегментной оптимизации энергоэффективности позволит обеспечить полный цикл автоматизированного управления энергоснабжением и оптимизацию энергоэффективности всего народнохозяйственного комплекса на принципах Единой энергетической системы страны, что не может быть достигнуто в США и ЕС, и подтвердит эффективность управленческих подходов, реализуемых российским руководством.

Увязка проектов интеллектуальных сетей, «умного» энергоснабжения и «умного» энергопотребления позволит обеспечить безопасность управления энергообъектами страны во всех ее аспектах, включая: защиту от системных информационных атак по телекоммуникационным сетям с территории нашей страны и из-за рубежа; работу во время чрезвычайных ситуаций техногенного, природного, террористического, военного и т.п. характера; устранение любого характера системных сбоев как естественного, так и инициированного характера и др.

Формирование комплекса взаимосвязанных интеллектуальных энергосетей и энергообъектов позволит строить рыночные энергоотношения как внутри страны, так и путем внешнеэкономического объединения национальных и международных энергорынков (СНГ, Европа, Азия) с устранением изначально проигрышных для нашей страны рыночных ситуаций с оборотом энергоресурсов и устранения катастрофических ситуаций, вызванных диким рынком и масштабными энергоспекуляциями типа Калифорнийского кризиса в США, а также облегчить решение энергопроблем Калининградской области и развитие объединенной энергосистемы государств – членов Таможенного союза (и др.) на выгодных для нашей страны организационных принципах и технологических решениях.

Сотрудничество с зарубежными государственными и международными энергетическим институтами, а также энергокорпорациями США, Германии, Китая и т.п., в том числе с учетом будущего вступления нашей страны в ВТО, по развитию интеллектуальных энергосетей может быть реализовано с инновационным трансфертом из-за рубежа важных организационно-технологических схем, оборудования и технологий smart grid, но с ориентацией на импортозамещение ключевых аппаратно-программных узлов (блоков) на российские разработки на основе типовых технологических решений, подготовленных ОАО «ФСК ЕЭС», инвестпроектов, согласованных с Минэнерго России и ФСТ России, списка отобранных российских и зарубежных поставщиков оборудования.

Формирование в ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Холдинг МРСК», ОАО «Интер РАО ЕЭС», ОАО «Газпром» и других энергокомпаниях пула патентов на интеллектуальные сети с соответствующей их финансовой оценкой позволит резко увеличить активы российской энергетики, создать обеспечение под привлечение на благоприятных условиях иностранных инвестиций, а также поднять инновационный имидж нашей страны. На основе бизнес-модели электроэнергетических компаний с опорой на пул патентов на интеллектуальные сети формируется качественно новая модель: роста капитализации энергетической системы России; роста капитализации всей экономики России; ускорения показателей экономического роста нашей страны, в том числе увеличения ВВП; роста рейтинга и значения России и ее руководства в глобальной системе геополитических координат с учетом сложившейся практики монетизации в такой статус возможностей мультипликации (например, США, Япония, Южная Корея) на основе нематериальных активов базовой стоимости активов национальной экономики.

Таким образом, внедрение в российской экономике интеллектуальных сетей smart grid позволит России занять свое место как участника авангарда «гонки инновационных технологий» с перераспределением в свою пользу существенной части мирового пирога сверхприбылей или как минимум консолидированной добавленной стоимости в рамках сложившегося и будущего международного разделения труда, так как внедрение smart grid конфигурирует: технологическую и территориальную структуру национальной экономики, в том числе структуру инновационности производства и оптимальности формирования и реализации энергохозяйственных взаимосвязей; организационно-технологические
условия вхождения энергетики России в объединяющиеся межстрановые энергетические рынки и перелив энергоресурсов с соответствующей плавающей доходностью этого вида деятельности для российской стороны; эффективность использования национальных государственных и корпоративных финансовых ресурсов и привлеченных иностранных инвестиций, вкладываемых в электроэнергетические инвестиционные проекты, и степень мультиплицирующей роли этих ресурсов при генерации экономического эффекта как для национального хозяйства, так и для инвестора.

Внедрение smart grid позволит снизить: «интеллектуальную ренту» в пользу государств, экспортирующих в Россию технологии smart grid (США, Германия и т.п.); «индустриальную ренту» в пользу государств, экспортирующих в Россию оборудование для smart grid (Китай, Южная Корея и т.п.); «финансовую ренту» в пользу государств, участвующих в финансировании этих проектов; «экспортной ренты» в пользу государств, куда Россия поставляет энергетические и сырьевые ресурсы (часто по недостаточно выгодным ценам) для получения финансовых средств, чтобы расплатиться за поставки из-за рубежа вышеперечисленных инновационно-индустриально-финансовых и т.п. продуктов. Даже при финансировании таких проектов российскими структурами реальным источником финансовых ресурсов инвестора очень часто являются заимствования на международных финансовых рынках.

Кроме того, smart grid конфигурирует структуру реально складывающегося в стране баланса топливно-энергетических ресурсов, включая: соотношение различных видов топлива и энергии; их использование при производстве электроэнергии и тепла; формирование соответствующих производящих, транспортных, распределительных мощностей и сбытовой инфраструктуры и вытекающие отсюда тарифно-ценовые диспропорции по регионам, дотационность региональных бюджетов, отсутствие равных конкурентных условий для производителей, снижение количества рабочих мест, социальную напряженность населения в стагнационных регионах и населенных пунктах.

Внедрение smart grid позволит:
– создать основу для системной оптимизации энергоэффективности всей экономики страны, включая ЖКХ, по цепочке энергетических, энергоемких или энергозависимых бизнесов с повышением конкурентоспособности продукции всех отраслей, ориентированной как на внутреннее потребление, так и на экспорт;
– снизить объемы нового строительства в электроэнергетике с соответствующим снижением тарифно-ценовой нагрузки на потребителей и экономией финансовых средств государства;
– создать основу для повышения эффективности управления в различных сферах предметной деятельности.
В следствие этого возникнет взаимодействие интеллектуальных сетей внутри отраслей: между электроэнергетикой, газоснабжением, теплоснабжением («умная энергетика – умные газовые сети», «умная энергетика – умные теплосети», «умная энергетика – умные энергосбыты», «умная энергетика – умный дом»); взаимодействие интеллектуальных сетей между отраслями: «умная энергетика – умное энергопотребление предприятий»; «умная энергетика – умные дороги (транспорт)» и т.п.; постепенную интеграцию такого – интеллектуального – управления в бизнес-секторе с проектами развития электронных информационных систем органов государственного управления:
– отраслевого управления (ситуационно-кризисные центры федеральных министерств);
– регионального управления (ситуационные центры администраций областей и проекты электронного правительства).

В перспективе возможно использование формирующихся в рамках smart grid вычислительных мощностей для создания (корпоративных, территориальных, отраслевых и межотраслевых) компьютерных кластеров и систем распределенных вычислений (grid), используемых для решения оптимизационных задач в автоматизированном режиме в бизнесе и госуправлении на качественно более высоком уровне оптимизируемых объектов, объемов информации, количестве показателей и с неизмеримо большей степенью детализации, чем сейчас.

Будет создана основа для регулирования оптового и розничного рынка (вплоть до отдельного потребителя) с элементами саморегуляции с учетом идущего перехода от прямого государственного тарифно-ценового регулирования (через ФСТ России и РЭК регионов) к полному рыночному ценообразованию и рынкам электроэнергии и мощности, природного и сжиженного газа и т.п.; основа для повсеместного внедрения малой и альтернативной, включая возобновляемую, энергетики; сформирована самовосстанавливающаяся структура энергоснабжения с повышением живучести систем энергоснабжения, надежности качества поставок электроэнергии, снижения аварийности и сроков восстановления при авариях и происшествиях.
Будет обеспечено повышение технологической и экономической эффективности эксплуатации энергосистем за счет оптимизации режимов эксплуатации, текущего и капитального ремонта, реконструкции и модернизации.

В перспективе – с развитием интеллектуальных сетей в электроэнергетике и других отраслях экономики России при их интеграции создается инструмент управления экономикой страны на качественно более высоком уровне, чем это было в СССР и есть сейчас. Причем в связи с объективной сегментивной корпоративно-региональной структурой электроэнергетики других стран (в первую очередь США и Западной Европы) у них такой уровень управления достигнут быть не может по объективным причинам.
Одновременно формирование интеллектуальной энергетической системы России создаст механизм управления и регулирования энергетикой и экономикой, не уступающий в ближайшей и далекой перспективе странам с жестким централизованным управлением, например Китаю, с учетом тех геостратегических приоритетов и задач энергетического развития, которые эти страны перед собой ставят.

Такая система становится чрезвычайно эффективным инструментом геоэкономического и геополитического управления в России, не только поддерживающей единство разнесенных регионов и экономических комплексов нашей страны, но и в качестве инструмента, обеспечивающего национальный суверенитет и возможность противодействовать внешнему давлению в энергетической сфере в его организационных, технологических и т.п. формах (в том числе в условиях чрезвычайных ситуаций военного, природного и т.п. характера), и инструмента интеграции (с опорой на российский организующий центр) энергетических систем и экономик республик СНГ, а также ряда других близлежащих стран Азии и Европы.
Таким образом, развитие интеллектуальной энергетической системы становится точкой бифуркации сохранения – реального – экономико-энергетического суверенитета России и гарантией устойчивого социально-экономического роста на основе инновационной модернизации.