Статья

НТИ: «Умная» энергетика – это шанс для российских ИТ- и телеком-компаний

Телеком Интернет
мобильная версия
, Текст: Игорь Королев / Фото: photogenica.ru

В рамках программы «Национальная технологическая инициатива» утверждена дорожная карта EnergyNet, посвященная развитию рынка «умной» энергетики. Реализация мероприятий, заложенных в дорожной карте, позволит к 2035 г. создать в России рынок объемом $40 млрд, а российские ИТ- и телекоммуникационные компании смогут занять достойное место на мировом рынке.

Дорожная карта EnergyNet

Президентский совет по модернизации экономики и инновационному развитию России утвердил дорожную карту EnergyNet. Документ предусматривает мероприятия по развитию рынка «умной» энергетики до 2035 г. и создан в рамках программы «Национальная технологическая инициатива», реализуемой по поручению президента Владимира Путина. Документ создавался под руководством первого заместителя министра энергетики Алексея Текслера и управляющего партнера Bright Capital Бориса Рябова.
Под EnergyNet авторы документа понимают рынок оборудования, ПО, инжиниринговых и сервисных услуг для разномасштабных комплексных систем и сервисов интеллектуальной энергетики. «Лучшей метафорой для описания рынка является интернет энергии – экосистема производителей и потребителей энергии, которые беспрепятственно интегрируются в общую инфраструктуру и обмениваются энергией», – говорится в описании дорожной карты.

Что происходит на мировом рынке электроэнергии

Мировой рынок электроэнергии равен примерно $3 трлн., с прогнозируемыми темпами роста 3% в год. Рынок к 2035 г. достигнет $6 трлн. в текущих ценах. Драйвером этого тренда выступают рост численности населения, урбанизация, рост качества жизни и рост промышленности в развивающихся странах. В частности, к 2035 г. потребителями электроэнергии станут: 1,3 млрд. человек, не имеющих в настоящее время доступа к электроэнергии; 2,7 млрд. человек, которые «готовят на дровах» и еще 1,6 млрд. человек – за счет прироста населения земного шара.

В то же время энергетический рынок в мире переживает большие изменения. Этому способствует целый ряд факторов: износ энергетической инфраструктуры, вовлечение в оборот распределенных энергетических ресурсов (в том числе возобновляемых), рост спроса на энергию и изменение качественных характеристик спроса, изменение модели поведения потребителей. В течение ближайших пяти лет технологический профиль оборудования будет определять новый пакет, включающий передовые энергетические, инфокоммуникационные и социальные технологии.

В основе энергетики нового уклада будут лежать разномасштабные (от городов до домохозяйств) комплексные системы и сервисы интеллектуальной энергетики, построенные на открытой сетевой архитектуре. Активные потребители, владельцы распределенных энергетических объектов (в т.ч. мобильных), пользователи устройств с управляемой нагрузкой должны иметь возможность также просто подключаться и пользоваться энергосистемой, как это происходит в случае использования интернета. Для этого потребуется создать новые киберфизические устройства преобразования и коммутации энергии, интеллектуальные системы управления, открытые сервисные платформы, технологии интернета вещей, гибкие и динамичные энергетические рынки.

В части энергетических технологий речь идет о малой и микро-генерации, накопителях энергии, широком спектре устройств с регулируемой нагрузкой (вплоть до «умного» холодильника), электротранспорте. Масштабное появление на их базе распределенных энергетических объектов приведет к преобразованию архитектуры энергосистем – они станут фрактальными, «ячеистыми» (как интернет или сотовая телефония).

В части информационных технологий формируется множество технологий и решений в рамках инициатив, ориентированных на переход к кибер-физическим устройствам (в Германии такая инициатива называется Industrie 4.0): «энергетические роутеры», распределенные (мультиагентные) системы управления, интернет вещей, платформоориентированные решения, системы управления жизненным циклом производственных систем. В части социальных технологий будут активно появляться сервисы агрегирования, способствующие привлечению инвестиций, локальные энергетические рынки, маркетплейсы приложений для сервисов, ценообразование в близком к реальному времени.

Целевые показатели дорожной карты EnergyNet

Наименование целевых показателей Единица измерения Текущее значение Краткосрочный период Среднесрочный период Долгосрочный период
2017 2018 2019 2020 2025 2030 2035
Целевой показатель 1 «Годовая выручка российских компаний на целевом рынке решений, оборудования, сервисов в области надежных и гибких распределительных сетей (объем поставок российских производителей)» $млрд (%) 0,2 (<1) 0,2 (<1) 0,2 (<1) 0,4 <1 0,5 <1 6 (3-5) 10 (6-8) 15 (8-10)
Целевой показатель 2 «Годовая выручка российских компаний на целевом рынке решений, оборудования, сервисов в области интеллектуальной распределенной энергетики без учета рынка компонент (объем поставок российских производителей)» $млрд (%) 0,025 (<1) 0,025 (<1) 0,025 (<1) 0,035 (<1) 1 (<1) 5 (1-2) 10 (2-3) 14,7 (3-4)
Целевой показатель 3 «Годовая выручка российских компаний на целевом рынке решений, оборудования, сервисов в области потребительских сервисов (объем поставок российских производителей)» $млрд (%) 0,36 (1-2) 0,36 (1-2) 0,36 (1-2) 0,5 (1-2) 1 (1-2) 2,5 (2-3) 5 (3-4) 11,7 (4-5)
Целевой показатель 4 «Количество высших учебных заведений, научно-исследовательских и отраслевых институтов, вовлеченных в научную и образовательную деятельность по тематике EnergyNet (накопленным итогом)» ед. 0 2 4 6 10 15 15 15
Целевой показатель 5 «Количество реализованных пилотных проектов EnergyNet (в год)» шт. 0 0 >5 >10 >15 - - -
Целевой показатель 6 «Количество созданных экспериментальных/'тестовых площадок по приоритетным направлениям EnergyNet (накопленным итогом)» шт. 0 >1 >3 >6 >6 >10 >15 >15

Источник: Национальная технологическая инициатива, 2017



Принципиальным вопросом в создании решений для новой энергетики станет использование открытой архитектуры интеллектуальных энергосистем, позволяющей легко интегрировать в общие системы энергообмена производителей и потребителей различного типа, поставщиков сервисов. Кроме того, использование концепции открытой архитектуры позволит формировать разнообразные варианты кооперации для производителей оборудовании и программного обеспечения.

У России в этой сфере есть хорошие предпосылки для занятия существенных позиций на глобальных рынках. Речь идет о научных заделах, профильных стартапах, развитой инфраструктуре и механизмах поддержки инноваций амбициозными бизнес-компаниями.

EnergyNet в «широком» и «узком» смысле

Авторы дорожной карты выделяют три сегмента рынка EnergyNet: надежные и гибкие распределительные сети, интеллектуальная распределенная энергетика и потребительские сервисы. Объектная область «дорожной карты» ограничивается вопросами развития систем и сервисов на уровне распределенной генерации (включая возобновляемые источники энергии) уровня напряжения 110 кВт и ниже, распределительных сетей и управления потреблением.

В узком смысле рынок EnergyNet – это рынок продуктов и услуг, создающих добавленную стоимость за счет управления распределенными ресурсами и устройствами в энергетике («интернет энергии»). Примерами соответствующих сервисов могут быть: управление нагрузками, распределенной генерацией и распределенными накопителями; агрегация распределенных энергетических ресурсов на основе концепции «виртуальная электростанция»; управление подключением электромобиля в общую энергосеть для его подзарядки или отдачи лишней электроэнергии обратно в сеть; управление активами на базе распределенных сенсоров и датчиков; интеллектуальный учет; аналитические приложения, алгоритмы обработки данных и принятия решений; управление микроэнергетическими системами; энергосервис и энергоменеджмент для потребителей на базе удаленного доступа, мониторинга и управления; интеллектуальное управление сетью, основанное на использовании большого количества датчиков, интеллектуальных киберфизических устройств, алгоритмов и методов обработки данных, принятия решений.

В широком смысле под рынком EnergyNet авторы документа понимают ту выручку, которую могут получить компании, создавая свое конкурентное преимущество и выстраивая бизнес-модели на основе технологий «интернета энергии», включая смежные области. Примерами соответствующих сервисов могут быть: генерирующее оборудование распределенной и возобновляемой генерации; энергетическое оборудование, в том числе оборудование для «умных» сетей и накопителей; оборудование инженерных инфраструктур «умных» зданий и «умных» городов; смежные услуги на рынке интернета вещей, если доступ к рынку получен за счет поставки услуг «интернета энергии».

Окно возможностей для российских компаний

На рынке EnergyNet (в широком смысле) – в частности, в сфере альтернативной генерации –ключевые позиции уже распределены и российским компаниям будет сложно здесь конкурировать. В то же время добавленная стоимость в энергетике в ближайшие 15 лет будет перемещаться из традиционных сегментов (производство энергетического оборудования, генерация электроэнергии) в новые инновационные секторы (интеллектуальные технологии в сетях, технологии интернета вещей в энергетике, накопители, управление возобновляемой и распределенной генерацией, потребительские сервисы).

Аналогичные изменения происходят и в сфере «интернета энергии». Смещение доли добавленной стоимости от производства оборудования в сторону аналитической и сервисной составляющих (рынок EnergyNet в узком смысле) открывает рынок для новых игроков, в том числе для российских компаний.

В новых сервисных сегментах конкурентным преимуществом обладают не действующие игроки на рынке, а игроки, имеющие компетенциив технологиях интернета вещей – в частности, телекоммуникационные компании и ИТ-компании. Эти компании начинают занимать лидирующие позиции в новых нишах и забирать долю бизнеса у традиционных энергокомпаний. По мере того как технологии интернета вещей кардинально упрощают интеграцию решений и разработку приложений, превращая электронные и механические компоненты системы во взаимозаменяемый товар, маржа и добавленная стоимость переместится к разработчикам алгоритмов и приложений, способных решать конкретные задачи клиента и создавать для него уникальную бизнес-модель.

В частности, телекоммуникационные компании уже несколько лет эффективно конкурируют за сегменты, которые раньше относились к сфере энергетики. Практически все крупные телеком-операторы создали собственную платформу интернета вещей, на базе которой они выстроили продуктовую цепочку энергетических продуктов и сервисов. Например, Vodafone предлагает услуги энергосервиса с установкой сенсоров и контроллеров для управления энергопотреблением, Verizon – сервис по управлению нагрузками, а AT&A – услугу по управлению интеллектуальными сетями. Консервативность традиционных энергетических компаний затрудняет для них конкуренцию с новыми игроками, которые обладают большим опытом и потенциалом работы в рыночной среде.

Для российских компаний такая ситуация открывает «окно возможностей». Ситуация, когда конкурентное преимущество определяют алгоритмы программных приложений и бизнес-модели, благоприятна для российских компаний, так как здесь на рынок могут выходить не только традиционные игроки, но и высокотехнологичные конкурентные компании из секторов ИТ и телекоммуникаций, по необходимости заключая партнерства с «традиционными» энергетиками.

Кроме того, новые технологии позволяют создать конкурентные преимущества для продвижения на глобальный рынок традиционных технологий, где у России уже есть сильные позиции. Хотя стимулом для развития «интернета энергии» в Европе, в первую очередь, является развитие «зеленой» энергетики. Авторы дорожной карты подчеркивают, что ошибочно было бы считать, будто бы возобновляемая энергетика является главным бенефициаром технологии «интернета энергии».

Технологии, позволяющие управлять нагрузками, равным образом положительно сказываются на других видах генерации, в частности, стратегии в области «интернета энергии» могут быть построены в связке практически с любым видом генерации, что может обеспечить продвижение на рынок атомной или газовой генерации. Эти стратегии привлекательны для российских игроков, так как усиливают позиции тех сегментов, где у России исторически сложились конкурентные преимущества (в отличие от возобновляемой энергетики, где у России нет объективных преимуществ и где уже большое число технологий защищено патентами).

Кроме того, с точки зрения национальной безопасности для России основным вызовом в энергетике является тот факт, что в Северо-Восточной Азии усилиями Японии, Кореи и Китая происходит формирование нового полюса генерирования общественного богатства, потенциально сопоставимого со всей существующей мировой экономикой. Основу этого полюса составит неоиндустриализация, новые формы урбанизации и переосвоения территорий, использование технологий, дружественных к природе. Россия может сохранить суверенитет, только став субъектом формирования экономического полюса нового типа. В случае невозможности занять подобную позицию российскому Дальнему Востоку и Сибири будет отведена функция периферийного сырьевого придатка для обслуживания экономик стран Северо-Восточной Азии.

В документе выделяются «целевые страны», с которыми российские компании из сектора EnergyNet смогут сотрудничать. Первая группа – индустриально развитые страны (Япония, Южная Корея, Китай, Сингапур). С игроками из этих стран российские компании могут, например, реализовывать совместные проекты в Сибири и на Дальнем Востоке и обмениваться технологиями. Вторая группа – страны с большим потенциалом развития (Индия, Индонезия, Вьетнам, Иран, Бразилия, Саудовская Аравия). На рынке этих стран российские компании смогут занять достойное место.

Прогнозы рынка

Авторы дорожной карты разделяют рынок EnergyNet на три сегмента. Сегмент «Надежные и гибкие распределительные сети» включает в себя комплекс решений, обеспечивающих эффективную и надежную работу распределительной сети, открытой и адаптивной к новым объектам и участникам рынка. Сегмент «Интеллектуальная распределенная энергетика» – это комплекс решений, обеспечивающих интеграцию в энергосистемы и совместную работу распределенной генерации, накопителей, средств регулирования нагрузки, а также обеспечивающих работу различного типа агрегаторов распределенных объектов энергетики. Наконец, сегмент «Потребительские сервисы» включает в себя комплекс решений, обеспечивающих конечным потребителям кастомизированные сервисы энергоснабжения и управления инженерной инфраструктурой (в т.ч. автономными источниками энергии).

В «целевых странах» сегмент «Надежные и гибкие сети» в узком смысле вырастет с $8,47 млрд в 2014 г. до $40,17 млрд в 2035 г. Данный сегмент в широком понимании вырастет за аналогичный период с $57,645 млрд до $142.98 млрд. Сегмент «Интеллектуальная распределенная энергетика» в узком смысле вырастет с $3,23 млрд до $98,96 млрд, в широком – с $46,96 млрд до $343,8 млрд.

Сегмент «Потребительские сервисы» за аналогичный период в узком смысле вырастет с $5,09 млрд до $172,43 млрд, в широком – с $62,7 млрд до $284 млрд. Таким образом, всего рынок EnergyNet в «целевых странах» вырастет с $167,3 млрд в 2014 г. до $770,97 млрд в 2035 г.

В России сегмент «Надежные и гибкие сети» вырастет с $200 млн в 2014 г. до $15 млрд в 2035 г., сегмент «Интеллектуальная распределенная энергетика» – с $25 млн до $14 млрд, сегмент «Потребительские сервисы» – с $790 млн до $11,7 млрд. Всего выручка российских производителей рынка EnergyNet вырастет с $1,125 млрд в 2014 г. до $40,7 млрд в 2035 г., доля российских производителей от рынка «целевых стран» за аналогичный период увеличится с менее чем 1% до 5,3%.

Мероприятия дорожной карты

В рамках мероприятий дорожной карты планируется проведение следующих пилотных проектов: Smart City 3.0 на Дальнем Востоке с участием стран Северо-Восточной Азии, автоматическое управления энергосистемой автономного поселения, городского района и индустриального парка с использованием технологий интеллектуальной распределенной энергетики, агрегирование распределенных резервных источников бесперебойного питания базовых станций сотовой связи для целей регулирования нагрузки, автоматическое управление энергоснабжением промышленной площадки на базе динамической информационной модели энергосистемы, внедрение микрогрид и внедрению агрегаторов распределенных энергоресурсов («виртуальных энергостанций»), облачный сервис для проактивного управления подключенными устройствами в городской середе и сервисы биллинга и расчетов на основе открытой платформы.

Должны быть разработаны: система коллективного планирования и развития инфраструктур, новые механизмы работы энергетических рынков на основе интеллектуальных энергосистем, технологии управления сложнозамкнутыми системами с высокой степенью неопределенности, технологии взаимодействия человека с интеллектуальными системами, технологии порождающегося проектирования интеллектуальных энергосистем и технологии химического связывания и выделения водорода.

В дорожной карте запланировано создание следующих систем: ИТ-платформа EnergyNet, поддерживающая реализацию стандартов интеллектуальной энергетики стран БРИКС, система проактивного управления «умными» домами и зданиями, энергетический роутер на основе твердотельного трасформатора, информационно-управляющая система для микроэлектрической сети, система Model Predictive Control для управления перетоком между микрогридом и внешней энергосистемой, система управления распределенными накопителями электрической энергии для целей управления нагрузкой, виртуальная электростанция как интегрированная система электро-, тепло-и хладоснабжения и мультиагентная автоматизированная система управления технологическими процессами.

Кроме того, дорожная карта предполагает анализ и изменения законодательства в целях снятия барьеров для развития интеллектуальной энергетики, подготовка перечня новых и актуализация существующих стандартов в области энергетики, создание венчурного фонда и акселератора новых технологий интернета вещей.

Плюсы и минусы для реализации дорожной карты

В случае реализации запланированные в дорожной карте мероприятия приведут к следующим положительным результатам: наращивание экспортного потенциала государства и диверсификация структуры валового внутреннего продукта за счет создания устойчивого экспортного потока в «целевые страны» оборудования, программного обеспечения, услуг по инжинирингу комплексных систем и сервисов интеллектуальной энергетики; усиление за счет синергии с технологиями EnergyNet позиций российских компаний, присутствующих на традиционных сегментах глобальных энергетических рынков (атомная энергетика, технологии газовой генерации, технологии когенерации).

Плюсом для ИТ-индустрии станет создание информационно-коммуникационной инфраструктуры, приложений для систем управления технологическими и коммерческими процессами, информационно-аналитических систем и сервисов. Российская микроэлектронная база выиграет от масштабного использования киберфизических устройств, сенсоров, датчиков и актуаторов. Кроме того, произойдет сдерживание роста тарифов, снижение аварийности в инженерных инфраструктурах, энергоснабжение новых потребителей с жесткими требованиями по доступности, надежности и качеству энергии.

Без реализации мероприятий дорожной карты государство будет иметь дело со следующими отрицательными последствиям: продолжающееся технологическое отставание по ключевым направлениям интеллектуальной энергетики; зависимость, как в части технологий, так и в части стандартизации, доминирование решений крупных (преимущественно, зарубежных) корпораций; сдерживание развития экономики за счет низкой эффективности использования инфраструктуры, необходимости вкладывания в воспроизводство и развитие энергетической инфраструктуры новых капитальных затрат, и, как следствие, существенного повышения стоимости электроэнергии.

У компаний-разработчиков будет фрагментарное присутствие на рынке интеллектуальной энергетики с незначительной долей, неразвитость отечественных решений и неготовность к выходу на глобальные рынки. У электросетевых компаний сохранится высокая инертность процесса освоения новых технологий и отсутствие возможностей для существенного наращивания эффективности электросетевого комплекса. А потребители столкнуться с более высокими темпами роста тарифов на электрическую энергию, снижением показателей качества и надежности электроснабжения.