16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/419-420/9243982.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 15-16 (419-420) август 2021 года

Вызовы и тренды рынка требуют актуальных программ инновационного развития (ПИР)

Как формируют облик электроэнергетики ближайшего будущего сегодняшние вызовы и тенденции и в каком направлении будут развиваться инновации в российской энергетике, анализируют эксперты кафедры организационно-управленческих инноваций РЭУ имени Г. В. Плеханова Александр Захаров, Максим Максимов, Федор Акулинин, Михаил Хачатурян.

Глобальные общемировые вызовы

Изменения качественных характеристик спроса. Новая индустриализация будет происходить на новой технологической базе (цифровые системы, аддитивные и высокоточные производства), зачастую чувствительной к надежности энергоснабжения и качеству электроэнергии. Это определяет появление и развитие «цифрового спроса», доля которого в ряде стран составит 20–30% к 2030 году.

Экологические вызовы. По данным Международного энергетического агентства, электроэнергетика является источником 42% антропогенных выбросов парниковых газов и существенным источником выбросов загрязняющих веществ (1/3 суммарных выбросов СO2). В странах с высоким уровнем дохода фиксируется рост платежеспособного спроса на экологичную, надежную, доступную энергетику как важный элемент качества жизни. На первый план выступают декарбонизация и борьба с изменением климата. Но и в новых индустриальных странах — например, в Китае — в силу высокого уровня загрязнения спрос на более экологичные решения также растет.

Инвестиционные вызовы. Энергосистемы развитых стран были созданы не позднее 1950–1960-х годов, и они требуют существенного объема затрат на поддержание, обновление и модернизацию. Традиционные энергосистемы строились в ситуации высокого уровня накоплений и мощного госинвестирования, а также инвестиций из частных источников. Сейчас уровень накоплений заметно упал, государство сократило уровень вмешательства в экономику. Банковский капитал в силу изменения модели энергорынков и наличия более привлекательных объектов инвестирования не проявляет интереса к «большим» проектам.

Вызовы новой урбанизации. Разрастание старых и появление новых городов формирует запрос на переход к городской энергетике нового поколения с высокой концентрацией мощностей, существенным запасом прочности и возможности роста, требующей наименьших площадей дорогостоящих городских земель для размещения энергетических объектов. А также обеспечивающей приемлемую стоимость присоединения к инфраструктуре и дифференцированную по различным характеристикам стоимость электроэнергии для потребителей.

Проблемы экономической безопасности в энергетическом секторе. На энергетическую безопасность влияют такие негативные тенденции, как сильные колебания цен на энергоресурсы, аварии объектов ТЭКа, необходимость обеспечения высокого уровня соответствия экологическим стандартам деятельности указанных объектов и многое другое. Для России вопросы энергетической безопасности еще более важны в условиях ее северного расположения и большой протяженности территории, из-за которой в стране немало энергодефицитных территорий.


Ключевые тренды

Распространение цифровых сетей и интеллектуальных систем управления. Инфраструктура за счет цифровых технологий и автоматики становится активно адаптивным элементом энергетической системы. В сочетании с системами интеллектуального управления коммерческими и технологическими процессами сетевая инфраструктура преобразуется в новую киберфизическую платформу для гибкого и эффективного энергообеспечения потребителей.

Распространение новых финансовых технологий. Появление новых технологий, выходящих за пределы финансового сектора (Blocкchain, Smart Contract, Decentralized Autonomous Organizations), создает возможности для масштабного привлечения частных инвестиций в энергетику, монетизации потребительских сервисов, формирования различных практик энергообмена.

Удешевление новых технологий для использования ВИЭ. Стоимость электроэнергии из различных источников меняется в сторону уменьшения стоимости электроэнергии от ВИЭ. Экспертные оценки так называемой нормированной стоимости электричества (LCOE, учитывает расходы жизненного цикла) для альтернативной энергетики показывают устойчивый тренд к приближению себестоимости производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии к традиционным технологиям.

Развитие технологий накопления и хранения энергии (СНЭ). Новые технологические решения в области хранения энергии могут радикально снизить ограничение по использованию ВИЭ и их интеграции в электроэнергетические системы, а также кардинально изменить конъюнктуру электроэнергетических рынков и сами принципы управления электроэнергетическими системами.

Глубокая децентрализация производства электроэнергии. Скорость и простота установки и обслуживания распределенной генерации (работающей на газе, местном топливе или возобновляемых источниках), более низкая ее стоимость по сравнению с подключением к сети общего пользования — все это приводит к масштабному развитию распределенной энергетики в мире. Усиливать данную тенденцию будет появление систем хранения (накопителей) электроэнергии.

Распространение технологий и практики энергосбережения. По данным МЭА, ежегодно энергоемкость ВВП стран — членов организации сокращается более чем на 2%. Этот процесс усиливается акцентом правящих элит на снижение топливной компоненты национальной энергетики в целом — ответ на ожидаемый рост конкуренции за ресурсы и стремление снизить зависимость от стран — экспортеров энергоресурсов.

Изменение модели поведения потребителей и появление просьюмеров. Потребление становится все более мобильным и гибким. Потребители превращаются в поставщиков электроэнергии и конфликтуют с нормами традиционного регулирования рынка электроэнергии, требуют «энергетической демократии».

Удешевление водородных технологий. Водород можно рассматривать как универсальный энергоноситель, который может существенно повлиять на декарбонизацию энергетики. Его отличает удобство длительного, масштабного хранения и транспортировки. Существенное влияние на эффективность производства водорода методом электролиза может оказать использование избыточной (дешевой) ночной электроэнергии. Тем самым решаются две проблемы: получение ценного энергетического ресурса (водорода) и выравнивание суточных графиков электрических нагрузок. Кроме этого, появляется возможность использования избыточной выработки электроэнергии ВИЭ.

Однако современные реалии рынка ставят под большое сомнение достижение значительного экономического эффекта от перехода на водородное топливо. В то же время представляется вполне вероятным, что технологии получения «желтого водорода», то есть использование мощностей АЭС, могут стать серьезным драйвером развития водородной энергетики и ее приложений.

В электроэнергетике идет инновационный цифровой переход. Стремительная урбанизация, развитие промышленности, ликвидация «энергетической бедности» и иные вызовы в развивающихся экономиках могут быть решены только за счет высоких энерготехнологий.


Основные направления ПИР

Скорость изменения современного мира неуклонно увеличивается, новые технологии и направления появляются и созревают все быстрей. Еще три года назад такие технологии, как блокчейн, виртуальные облака, электрический транспорт, не принимались всерьез в расчет при определении стратегических задач, а сегодня их игнорировать невозможно.

В этих условиях корректировка перечней технологических приоритетов должна осуществляться чаще, чем 1 раз в 5 лет (текущий горизонт планирования ПИР). Необходима актуализация приоритетных направлений технологического развития Группы и перечня приоритетных инновационных проектов и НИОКР. Также требуется актуализировать КПЭ ПИР, поскольку не все КПЭ в настоящее время актуальны и отвечают требованиям в плане мотивации реализации инноваций.


Развитие СНЭ

В настоящее время основой, «хребтом» российской энергосистемы является тепловая генерация. С учетом кризисов 2008 и 2014 годов темпы потребления электроэнергии оказались существенно ниже, а центры роста потребления сместились. Кроме того, именно тепловая генерация наряду с ГЭС является главным ресурсом для Системного оператора, когда речь идет о сглаживании суточных пиков и провалов потребления электроэнергии.

Рынок и отраслевое регулирование в нынешнем состоянии не обеспечивают эффективную балансировку и загрузку мощностей ТЭЦ. В структуре генерирующих мощностей европейской части РФ преобладают низкоманевренные блоки ГРЭС, ТЭЦ и АЭС (около 60% генерирующих мощностей), что ведет к существенной экологической нагрузке и некомпенсированным избыткам мощности. Поддержка избыточных резервов мощности и, как следствие, неэкономичное использование топлива способствует еще большему росту углеродных выбросов. При этом возможности балансировки энергетических режимов ЕЭС России (без Сибири) с помощью ГЭС на сегодня исчерпаны, а перетоки между смежными ОЭС ограничены пропускной способностью сечений.

С учетом ратификации Парижского соглашения снижение общего объема выбросов СО2 в энергосистеме РФ может быть достигнуто за счет развития низкоуглеродных/безуглеродных мощностей и снижения объемов выбросов на существующих ТЭС с помощью новых технологий.

Сейчас технологии, позволяющие снизить объем выбросов СО2 на ТЭС находятся в стадии развития, они достаточно дороги и ведут к снижению КПД установок (тепловой электрогенерации). Предполагается, что в ближайшем будущем основной упор следует сделать на повышении эффективности (оптимизация режимов) выработки электроэнергии и тепла. При этом развитие рынка ВИЭ в России будет приводить к дальнейшей разбалансировке энергосистемы с учетом необходимости еще больше компенсировать возникающие перепады за счет «базовой» генерации (увеличение горячего резерва мощности), что в свою очередь не приведет к значительному сокращению выбросов СО2.

Эти факторы остро ставят вопрос о необходимости соразмерного и даже опережающего развития систем накопления энергии (СНЭ) промышленного масштаба, которые могут решить проблемы регулирования энергосистемы. Промышленные накопители открывают принципиально новые возможности для развития электроэнергетики и существенно влияют на современную архитектуру рынка электроэнергии и мощности посредством снятия обязательного условия в части синхронности процессов генерации и потребления электроэнергии, а также активного внедрения технологий управления спросом и ценового арбитража.

Инновации, Новые технологии, Декарбонизация, Электроэнергия ,

Вызовы и тренды рынка требуют актуальных программ инновационного развития (ПИР)Код PHP" data-description="Как формируют облик электроэнергетики ближайшего будущего сегодняшние вызовы и тенденции и в каком направлении будут развиваться инновации в российской энергетике, анализируют эксперты кафедры организационно-управленческих инноваций РЭУ имени Г. В. Плеханова Александр Захаров, Максим Максимов, Федор Акулинин, Михаил Хачатурян." data-url="https://www.eprussia.ru/epr/articles/vyzovy-i-trendy-rynka-trebuyut-aktualnykh-programm-innovatsionnogo-razvitiya-pir.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/d79/d796fb2b5cd763bf1becf46f890128f0.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные