О чем говорилось на сессии «Цифровая энергетика», как принять начавшиеся изменения в отрасли, или, еще лучше, их возглавить, – в нашем пересказе услышанного на одной из самых интересных дискуссий «Атомэкспо-2019». Предисловие: сессия, посвященная цифровизации в электроэнергетике, прошла непринужденно и практически в полилоге: что-то участники понимали с полуслова, где-то переходили на терминологию сродни латыни, проводили аналогии, переходя на анекдоты, и пророчествовали. Словом, мы не пытаемся дословно изложить сказанное, а используем косвенную речь и излагаем услышанное в меру понимания. За пруфами и разъяснениями по конкретным силлогизмам просим обращаться к участникам сессии, каждый из которых безошибочно гуглится… Но при всей эджайл-стилистике беседы именно на этом мероприятии, внешне чуть сумбурном, обсуждалось очень важное и, может быть, самое важное на «Атомэкспо»: как изменится отрасль и что делать.
Туман – нормальное состояние
Сессия началась с исторического примера, который задал тональность разговора. Модератор и первый докладчик Александр Хвалько, заместитель генерального директора РЭА по сбыту, начал с воспоминаний. Однажды, где-то в 2002 году, отец-основатель Росэнергоатома Эрик Поздышев выступил с высокой трибуны о будущем Концерна: стройка, объемы, мегаватты, рост… Одно сбылось, другое изменилось, но последний слайд запомнился: небо, облака и надпись: «В целом будущее туманное и неопределенное». Это было неожиданно услышать от Поздышева с его масштабным и системным мышлением, но сегодня понятно, почему так заканчивался доклад. Энергетика консервативна, атомная же составляющая справедливо считается мега-консервативной. Чтобы внедрить в производство какие-то технологии, решения, необходимо десятилетиями их выверять и обкатывать. Так, в системах управления производством на электростанциях реализованы принципы, разработанные еще в 1960-е годы; устройства релейной защитной автоматики внедрены с 1980-х, и только последние лет десять начался переход, например, на более новые решения. Даже простой, казалось бы, коммерческий учет внедряли в отрасли больше 10 лет. Кстати, АЭС тут были одни из первых, кто решил задачу коммерческого учета электроэнергии на рынке. И теперь отрасль снова ждут огромные изменения в течение ближайших 10–15 лет. Появилось много внешних вызовов, один из главных и глобальных – цифровизация. Импульсом для цифровой трансформации стали не приказы и постановления, а естественные причины – развитие технологий сбора и обработки больших объемов данных, , технологии анализа данных, появление т.н. «интернета вещей» в промышленности и энергетике. Внешние примеры (Европа, США, Япония) показывают, что международное сообщество уже давно вступило в фазу цифровой трансформации энергетики.
Есть и ряд внутрироссийских причин, чтобы меняться. Первая – перекрестное субсидирование (цена кВт*ч для бизнеса в 1.5 – 2 раза выше, чем для населения), и эта проблема не решается уже много лет. Вторая – рост дебиторской задолженности (часть потребителей электроэнергии не платят); Концерн имеет до 24 млрд дебиторк». Система, обеспечивающая распределение электроэнергии, не отличается гибкостью: потребителю или новому бизнесу сложно зайти и сложно выйти. Один из примеров – попытка вывести из эксплуатации ОРУ-110 кВ на Нововоронежской АЭС; еще в 2010 году был подписан соответствующий акт, но до сих пор решение не может быть выполнено, т.к. объект нужен энергосистеме и потребителям энергии. Если даже системообразующая генерирующая компания, Росэнергоатом, не может решить подобные вопросы, каково должно быть небольшим потребителям и производителям? Как сложно им бывает подключить свои объект к электрическим сетям или, наоборот, выйти из энергосистемы?
Наконец, напомнил Александр Хвалько, высоки совокупные издержки потребителя: он платит и за резервирование мощности в энергосистеме, и за развитие инфраструктуры (сетей), и даже за соседа-неплательщика (косвенно). Как разрешить эту совокупность проблем? Выход, полагает докладчик, – это постепенный переход к новым принципам работы энергосистемы, где цифровизация может быть средством, а именно: потребители электроэнергии станут активными элементами энергосистемы, будут иметь возможность управлять своим потреблением в зависимости от экономических параметров энергосистемы, электрические сети также будут не «просто связующим звеном между генерацией и потребителем», а активно-адаптивным элементом энергосистемы, кВт*ч научатся хранить и потреблять только тогда, когда это необходимо. Энергосистема постепенно станет полностью наблюдаемой и управляемой в реальном времени и технологически, и экономически
Опыт взаимодействия с крупными субъектами энергетического рынка показывает, что все сегодня работают в примерно одинаковых направлениях. Это предиктивная аналитика состояния оборудования, возможность выполнения ремонтов по состоянию оборудования (а не только планы), цифровые двойники, цифровое обучение персонала, кибербезопасность. Для сетевиков также важна проблема наблюдаемости их хозяйства. Еще недавно цифровая подстанция была экзотикой, но уже сегодня помимо дистанционного управления подстанциями, есть цифровое моделирование системы, мониторинг переходных режимов. Это уже технология и постоянная практика. Появляется и «умный потребитель» – востребованы такие совершенно новые для России виды деятельности как управление спросом, demand response. Формируются новые участники рынка – агрегаторы спроса, которые берут на себя задачу оптимизации потребления на розничном рынке электроэнергии.
Программа «Цифровая энергетика» Концерна реализуется для практических результатов. Это управление спросом на электроэнергию, создание системы векторных измерений электрических параметров генераторов АЭС, роботизация коммерческого учета электроэнергии, создание центра принятия решений компании с использованием сквозных технологий (искусственный интеллект, большие данные). Совместно с РАСУ разрабатывается проект цифровой подстанции; планируется реализовать пилотный проект при одной из действующих АЭС.
Системный поход в народ
Откуда возникла потребность в цифровизации, чем не устраивала нормальная система, когда генератор генерирует, а потребитель потребляет? Откуда взялись активные потребители и как они встроятся энергосистему? С ответов на эти вопросы начал директор по энергетическим рынкам АО «Системный оператор ЕЭС» Андрей Катаев. По его словам, есть несколько факторов, которые привели потребителей в активное состояние. Главный в том, что в большую энергетику более 15 лет назад пришел рынок. Раньше энергосистема заботилась о потребителе, как о ребенке в детском саду: обеспечить кашей и тихим часом. АО-энерго отвечало за всё: за генерацию, строительство и резервирование мощностей. Стало казаться, что естественные свойства «генератора» – это не только произвести киловатт, но и участвовать в регулировании нагрузки, поддерживать частоту. Другой фактор: развитие технических возможностей дистанционного управления. Когда (см. первый фактор) пришел рынок и генерация была выделена, оказалось, что для сглаживания суточной неравномерности необязательно задействовать генераторы. Раньше достаточно было дать команду Загорской ГАЭС, она выдавала свои 1,2 ГВт, но в суточном цикле являлась сальдо-потребителем. Теперь «генераторам» можно не участвовать в регулировании частоты, есть возможность управлять этим показателем, опираясь на «умных потребителей». Словом, услуги, которые ранее были свойственны генератору, теперь отделяют, и формируются технологически независимые правила. С 2019 года, с появлением технологии регулирования спроса, внесены изменения в правила рынка системных услуг. Раньше было написано, что нормированное первичное регулирование частоты осуществляет «генератор»; сейчас это может быть потребитель, если у него есть включенный в сеть накопитель. Пример не абстрактный: таковы, в частности, вышки сотовой связи, если их оператор будет сотрудничать с агрегатором. Тот, в свою очередь, уже в 2019 году сможет участвовать в конкурсах на нормированное первичное регулирование частоты.
Функция поддержания резервов также может быть изъята от традиционных поставщиков этой услуги. До 2 ГВт, примерно 1 % мощности российской энергосистемы, используются меньше 40 часов в год. Понятно, что держать высокоэффективные блоки в резерве незачем. Но резервирование можно выполнить, опираясь на малые газотурбинные установки, если они будут управляемы с централизованного уровня; ГТУ мощностью 10 МВТ будет получать свои 15 млн в год, а включаться для общего блага ей придется, возможно, раз в три года. Докладчик предположил, что если потребителю предложить заработать 45 млн руб. с условием разгружаться на 10 МВт раз в три года, то от желающих не будет отбоя. Потребитель не перестанет платить за энергию, но сможет оптимизировать свои затраты; в этом смысле запрос от продвинутых потребителей, готовых участвовать в оптимизации программы покупки электроэнергии, несомненно, заставит энергетику меняться. Подобно тому как автомобилист в большом городе по навигатору изменяет маршрут в зависимости от пробок, так же и потребитель, сверившись с графиком потребления, может перераспределить производственный процесс и сэкономить. Поступая так, с точки зрения системного оператора, потребитель участвует в регулировании нагрузки и в этом смысле конкурирует генерацией.
Является ли такая ситуация некомфортной для генерирующих компаний? Нет, ведь именно «генераторы» продвигают подобные проекты в мире. Для них повышение эффективности системы – это выравнивание нагрузки, оптимизация собственных затрат. Массовый, оцифрованный, умный потребитель предпочитает в новом мире ночной график потребления, цена меньше; генерирующая компания выравнивает свой график – меньше издержки, выше эффективность. Все выиграли.
Согласно постановлению Правительства РФ о реализации проекта по созданию и развитию организаций – агрегаторов спроса и предложения (от 20.03.2019 г. № 287), уже с 1 июля 2019 года потребители смогут участвовать в управлении спросом на розничном рынке. Если промышленное предприятие имеет техническую возможность определить пик потребления в регионе и разгрузиться на определенное время, оно получит достаточно заметный эффект. Потребитель, участвующий в регулировании спроса, может разгрузиться один или несколько раз в месяц по команде Системного оператора. Напоминает ли это старинные времена ввода ограничений? И да и нет. Сегодня нет дефицита мощности, напротив, она имеется в избытке. Однако не вся генерация эффективна, и механизм регулирования спроса позволит системе работать более эффективно.
Сегодня участвовать в ответственном потреблении могут в основном крупные игроки. Для этого нужно иметь специалистов, понимающих правила оптового рынка, содержать стенд для приема команд системного оператора. Небольшая организация, например, Ледовый дворец с потреблением до 400 кВт, «дотянуться» до новых возможностей пока не может и даже, не видит смысла. Выход в создании системы автоматизированного управления нагрузкой и генерирующим оборудованием малой мощности. Если пришло время снизить потребление из сети, от агрегатора малым потребителям придет автоматическая команда. Если команда выполнена, то и резервный генератор (если он есть) включится и пройдет проверку, и расходы на электроэнергию будут оптимизированы. Задача достучаться до потребителя-производителя лежит на агрегаторе, который один за всех будет содержать стенд и штат специалистов по оптовому рынку и по коммерческому учету. При этом агрегатор, не будучи классическим участником рынка мощности, не обязан выполнять требования по регистрации как участник оптового рынка, участвовать в конкурентных объемах мощности, переносить прочие тяготы и лишения. Напротив, стартовые условия (по крайней мере, таков проект договора) позволяют юному агрегатору, который вовлек в ответственное потребление 1 МВт, заработать на этом 7 млн руб. в год.
Ветер перемен
Генеральный директор АО «Новавинд» (отвечает за реализацию стратегии Росатома по направлению ветроэнергетики) Александр Корчагин выступил в свойственной ему самобытной манере, провоцируя аудиторию на полемику. Он напомнил, что специалисты компании, «проектные парни», отнюдь не новички в энергетике, у них за плечами опыт работы в традиционной генерации, управлении активами предприятий ЖКХ. Бизнес-логика «Новавинд» сегодня определяется не цифровизацией, а другими факторами. Конкуренция для западных компаний, занимающихся ВИЭ, не в том, у кого длинней лопасти, а кто лучше договорится с банками и пенсионными фондами о доступности длинных кредитов.
Прогнозируя будущее, следует понимать, что мы не все видим даже в настоящем. Если спросить энергетиков, что такое цифровизация в их отрасли, ответы будут разные, в том числе и «айтишники напали на нас, надо потерпеть, скоро выдохнутся и отстанут». Ученые-математики скажут, что фундаментальных сдвигов в мире нет после Интернета, а его модель уходит в 1950-е годы. Мы говорим об индустрии 4.0, но не очень понимаем, каковы были переходы между 1.0, 2.0 (точнее, между первой, второй и следующими промышленными революциями), как менялась система разделения труда, технологий, квалификаций и профессий. Сегодня рано говорить о смене технологических платформ, видна лишь смена бизнес-моделей.
Но смена бизнес-моделей может быть драматична. Возможно, конкурировать в сбыте потребуется не с себе подобными, а, например, с банком. Для самых продвинутых столичных «сбытовиков» электроэнергии 90 % их потребителей до сих пор представлены как набор чисел в таблицах… Но вот, , банк, выдавший нам пластиковую карту, с помощью биг-дата может узнать и кафе, которое мы предпочитаем, и даже название лекарства, за которым мы ходили аптеку. Есть основания полагать, что конкурентоспособный сбыт – это уровень аналитики. Не многотарифный счетчик и учет по розеткам, а сбор информации о поведении. И настоящий вызов завтрашней электроэнергетики не в том, как управлять цифровой подстанцией, а как собрать аналитику, чтобы удержать конечного клиента. Получается, доступные виды генерации – атомная, тепловая, ВИЭ – продолжат свою вечную борьбу за КПД и КИУМ, но цифровизация, которая ждет нас, будет стихийной: повышающее эффективность предложение будет внедряться «генераторами» и сетевиками, оформляться как продукт для потребителя, приходить в интерфейс взаимодействия между участниками. В совокупности это приведет к смене бизнес-модели, когда потребитель включается в коммуникации и становится активным участником рынка. Тогда (здесь докладчик заговорил о наболевшем) появятся мотивы устанавливать собственную малую генерацию, причем незачем детально рассчитывать себестоимость киловатта установленной мощности, это может стать модно, потому что полезно для мира, экологии, стабилизации климата. Уже сегодня крупная корпорация, располагаясь в Бразилии, может сделать пожертвование на размещение площадки ВИЭ в Китае как взнос в планетарную экологию…
Итак, какова завтрашняя бизнес-модель большой энергетики? По словам Александра Корчагина, общение с крупными энергетическими компаниями, которые и генерируют, и участвуют в сбыте, показывает следующее. Многотарифные счетчики, меню, выбор режимов позволили стать более гибкими с потребителями, но не повлияли на бизнес-модель; в целом эта волна прошла десять лет назад. Сегодня происходит смена предметной области; это не рынки энергии и мощности, а «завоевание» крупнейших городов. Новая бизнес-модель – это переквалификация в гигантского управдома, управление городскими хозяйствами или промышленными структурами. В глобальной игре, похоже, энергетические компании меньше участвуют. И когда «Новавинд» приходит в одну из стран-партнеров с предложением построить ветропарк для завтрашнего промышленного района, то слышит: не ветропарк, а здесь проектируется целый металлургический город; предложите нам комплексный проект энергообеспечения с учетом нашей специфики. А рядом медики обсуждают, какие медцентры надо построить исходя из профессиональных заболеваний металлургов… И если новая предметная область и бизнес-модель действительно управление городами, то именно к такому бизнесу и нужно готовиться уже сегодня. Причем не обязательно первоосновой этого бизнеса, его базовой частью будет генерация.
Ди эрсте колонне марширт
как и положено стратегу, привнес определенность. Согласившись, что дефицита слов нет, но сложнее с практическими действиями, он предложил проверять гипотезы именно через практику и напомнил, что «Энерджинет» (одно из десяти направлений национальной технологической инициативы, задача которой обозначена как «создание нового образа энергосети и энергорынка будущего, отвечающего текущим и перспективным вызовам») стремится соединить бизнес-интересы крупных игроков с технологическими заделами, которые российская наука и инженеры могут представить.
По словам Дмитрия Холкина, сегодня просматриваются семь задач, три проще, три сложнее и седьмая «для отличников».Первая задача – управление demand response и малыми распределенными источниками, вовлечение активных потребителей в бизнес-оборот. Это в целом понятная задача, Системный оператор уже близок к реализации. Вторая задача – это научиться создавать интегрированные решения для удаленных районов и территорий, сбалансировав источники энергии, накопители и нагрузку. Третья задача – цифровые платформы, создание кастомизированных сервисов под интересы потребителей и сокращение затрат на транзакции. Сила системообразующего банкира, главного потенциального конкурента сегодняшнего «сбытовика», не только знание каждого чека, но и дешевые транзакции. Как это сегодня делают энергетики – неконкурентоспособно, если речь о микрогенерации и продаже мощности соседу за забором. Но в целом в течение 2019–2020 годов решения должны быть найдены.
Теперь о том, что «посложнее». Четвертая задача – это реализация активных энергетических комплексов (АЭК). Есть надежда получить постановление об АЭК; нужно научить, чтобы индустриальные микро-гриды (grids) работали в большой системе. Задача выглядит просто, но на практике окажется одной из самых сложных: требуется одновременно технологическое, организационное, экономическое взаимодействие. Пятая задача – накопители. Здесь вопросов много; расчеты показывают, что экономика с накопителями складывается, если организовано многофункциональное использование в нескольких бизнес-моделях и рынках. Модельные расчеты позволяют рассчитывать на пилотный проект в этом направлении. Но следует учесть, что отрасли не хватает некоей площадки, «школы», которая бы аккумулировала знания и опыт разных игроков. Пример с накопителями показателен: первый «пилот» не удался, хотя им занималась известная крупная компания. В результате теперь тяготеет недоверие: если не получилось «даже у них», значит, и нам браться не надо. Анализ опыта и преодоление неудач – вот чем должна заняться такая площадка, школа, сообщество.
Шестая задача – цифровые сети. Сегодня, по мнению Дмитрия Холкина, нужны не цифровые «бантики» к теплому ламповому наследию ГОЭЛРО, а иной уровень эффективности. Цифровые сети должны остаться инфраструктурой передачи, но также стать диспетчером распределения и рыночным пространством новой энергетики: активных потребителей, просьюмеров (потребители, продающие излишки домашней генерации в общую сеть), накопителей, распределенной генерации, АЭК. Именно в этом и есть смысл цифровой сети, а обсуждаемое – лишь первый подход к снаряду.
И наконец… Седьмая задача, «для отличников», – это задача постцифровая. По мнению Дмитрия Холкина, это водородная энергетика. Если этой теме суждено реализоваться, то произойдет действительно огромный цивилизационный сдвиг. Изменится источник энергии, способ транспортировки и в стране, и в мире. Увидим ли, сказать сложно, но по крайней мере первые три задачи, вероятно, будут решены в ближайшие два года, вторые – в горизонте пяти лет. Уже они существенно поменяют энергетику.
Где зарыта собака?
Такой разговор хочется закончить на высокой ноте. Модератор и ведущий Александр Хвалько, подытожил сессию анекдотом: «Бедняк собирает милостыню, его собачка играет на скрипке. Ему советуют: «Поезжай в Европу, это же миллионы!» – «Нет, не получится, собачка мечтает быть доктором». Действительно, определиться с бизнес-моделью очень важно. Во-первых, что бы не говорилось в прошедшей дискуссии – речь всегда об эффективности бизнеса. Во-вторых, потребуется изменять мышление, т.к. меняются внешние и внутренние условия работы компаний и отрасли. А это сложно, особенно по всей «вертикали» – от шефа до каждого сотрудника. В третьих, нужно наращивать новые «мышцы» – осваивать новые технологии и заново учиться как каждому сотруднику, так и огромным компаниям в целом.
Алексей Комольцев для журнала РЭА
