Новый энергетический реализм 2: новая эра в электроэнергетике

Ожидается, что в ближайшее время, например, IEA считает, что в следующее десятилетие, цифровизация повысит взаимоувязанность участников рынков электрической энергии, сделает коммуникацию проще и дешевле, повысит эффективность, надёжность и устойчивость электроэнергетики.

Представляется, что изменения, привнесённые цифровизацией, сделают ошеломляющий переворот в электроэнергетике. Можно будет точно и вовремя обеспечить поставку электрической энергии, это изменит рынки электроэнергии и бизнес модели не только в электроэнергетике, но и в бизнесе, зависящем от электроэнергии.

Субъекты директивного управления электроэнергетикой всё чаще сталкиваются со сложностями осуществления своих функций именно из-за активных преобразований. И то, как они пытаются воздействовать на эти изменения порой выглядит очень нелепо, а результаты их усилий далёкими от совершенства.

Screenshot_1.png

Возможно, темп погружения нашей жизни в цифровизацию не заметен, но показательно то, как растёт интернет-траффик. Буквально за последние 5 лет он вырос больше, чем в 3 раза. В 2017 году объём интернет-траффика уже превысил 1Зб (зеттабайт).

Screenshot_2.png

Связь людей с интернетом также стремительно растёт. Если сейчас интернетом в мире пользуется около 3,5 млрд. людей, то в 2001 году пользовалось всего 500 млн. Количество абонентов мобильной связи в настоящее время превышает 7,7 млрд.

Количество подключённых к интеренету устройств в мире вырастит с сегодняшних 8,4 млрд. до 20 млрд. в 2020 году.

Screenshot_3.png

Энергетика является отраслью экономики, которая наиболее чувствительна к внедрению цифровых технологий. Нефтегазовый сектор уже давно перешёл на цифровые технологии в вопросе принятия решения по геологоразведке, добыче, хранению и транзиту энергоресурсов. Промышленность также давно активно использует автоматизацию и цифровизацию для управления процессами производства, энерго-товаропотоками для повышения производительности и снижения производственных потерь.

Темпы цифровизации в энергетическом секторе также характеризует объём инвестиций, которые  в настоящее время превышают 60 млрд. $. Эти инвестиции превысили мировые инвестиции в газовую отрасль и сопоставимы с сумарными инвестициями в энергетический сектор Индии.

Screenshot_4.png

Цифровые технологии уже широко используются конечными потребителями электроэнергии. Особенно в части устройств, преобразующих электроэнергию: автономные системы энергоснабжения, электространспорт и технологии основанные на высокой цифровизации. Хотя в целом эти технологии ведут к снижению потребления электроэнергии в некоторых случаях возможен эффект отскока, когда потребление электроэнергии вырастит.

Screenshot_5.png

Промышленный сектор занимает около 38% мирового потребления энергии. Дальнейшая индустриализация производства повысит значение цифровизации и повышения эффективности потребления электроэнергии.
Огромная перспектива цифровизации в промышленности открывается в сфере сбора, обработки и анализе данных с целью принятия решений и оценки оборудования на отказ.
Цифровые технологии также повлияют на производственные процессы. Индустриальные роботы и 3d печать становятся стандартной практикой в определенных индустриальных секторах. Эти технологии увеличивают точность и сокращают промышленные риски.
Ожидается, что расширение использования индустриальных роботов продолжится с более высокими темпами. Их количество к 2019 году составит 2,6 млн.

Screenshot_6.png

В электроэнергетике цифровизация в первую очередь приведёт к снижению затрат на энергоснабжение следующими способами: за счёт снижение эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание, повышение эффективности электростанций и сетей; сокращение незапланированных простоев и продление срока службы оборудования. 

Screenshot_7.png

Цифровые технологии сокращают затраты на эксплуатацию и обслуживание оборудования, позволяют прогнозировать техническое обслуживание, что сокращает соответствующие и сопутствующие расходы и ведёт к снижению цен на электроэнергию.

По оценке IEA потимизация расходов на эксплуатацию и обслуживание за счёт цифровизации может привести к снижению расходов на 5% и сэкономить порядка 20 млрд. $ в год.

Цифровые данные и аналитика могут помочь достигнуть большей эффективности через усовершенствованное планирование, усовершенствованную эффективность сгорания в энергетических установках и снижению потерь в сетях, а также за счёт более лучших проектных решений. В электросетях повысить эффективность можно за счёт не только снижения потерь, но и черех удалённый контроль электропотребления и определения узких мест.

Цифровые данные и аналитика могут также сократить частоту незапланированных простоев через лучший контроль и предсказываемую техподдержку. Это сокращает затраты и увеличивает устойчивость и надежность электроснабжения. 

В долгосрочном плане, одна из самых главных потенциальных выгод от оцифровывания в энергетическом секторе - возможность продления продолжительности жизни энергетических установок и сетевого оборудования через более оптимальное формирование режимов работы и снижения физических нагрузок на оборудование. Например, если отложить продление ресурса всех энергетических установок мире на пять лет, это повзволит сохранить порядка 1,3 трлн. $ инвестиций в период до 2040 года. В среднем, инвестиции в энергетические установки были бы сокращены на 34 млрд. $ в год, а в электросети на 20 млрд. $ в год.

Но, все же, самое большое значение цифровизации заключается в ДЕФЕНОТИПИЗАЦИИ энергетического сектора, повышении его гибкости, интеграции между энергосистемами разного размера, ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИИ и ДЕРЕГУЛИРОВАНИИ.

_Digitalizationvideo_1.gif

Электроэнергетика находится в центре этого превращения, где оцифровывание стирает различие между производителями и потребителями и расширяет следующие возможности: 1) умное реагирование на спрос на электроэнергию; 2) интеграцию изменчивых источников энергии; 3) внедрение умной зарадки для электротранспорта и 4) появление распределённых энергетических источников и систем.

Screenshot_8.png

Screenshot_9.png

Умное реагирование на спрос может обеспечить гибкость энергосистеме в 185 ГВт, что грубо эквивалентно энергосистеме России. Это смогло бы сберечь порядка 270 млрд. $ инвестиций в новую инфраструктуру, которая была бы не нужна.

Считайте последний абзац выводом :).