Дойти до каждого

О проблемах отечественной электроэнергетики и о том, как инновационные разработки могут помочь в решении этих проблем, «Известиям» рассказал вице-президент фонда «Сколково», исполнительный директор кластера энергоэффективных технологий Николай Грачев.

Николай, так в чем они, основные бе­ды нашей электроэнергетики?

Первоочередная проблема — это высокий износ активов. Так, в генерации общий износ мощностей превышает 65%, общий износ распределительных сетей составляет порядка 70%. Другая смежная проблема — это низкая эффективность отечественной электроэнергетики. Средний КПД тепловых электростанций на 10%, а иногда и 30% ниже Европейских аналогов. Высокие потери электроэнергии в сетях — в распределительных сетях — 8,3% против 7,5% в сопоставимых зарубежных электросетевых компаниях.

Износ активов — это устаревшее оборудование?

Да, это старое оборудование. В тепловой генерации более 20% установок были введены в строй более 40 лет назад. Естественно, что уровень КПД такого оборудования тоже соответствует стандартам 1960-х — 1970-х годов. Поэтому одна из приоритетных задач отрасли — замена и модернизация оборудования, повышение эффективности при минимальном росте тарифов на электроэнергию для конечных потребителей. Для этого необходимо не только инвестировать в передовые технологии, но и максимально реализовывать имеющийся у нас потенциал энергосбережения в генерации и передаче электроэнергии и тепла и, конечно, в ЖКХ и промышленности. По разным оценкам, эффект от энергосбережения может составить до 25% от существующего первичного потребления энергии. И это не технический теоретически достижимый потенциал, а то, что может быть оправдано с точки зрения экономики.

Что необходимо сделать для реализации этого эффекта на практике?

В разных сегментах электроэнергетики решения могут отличаться. Например, в теплоснабжении и ЖКХ, где потенциал энергосбережения один из самых значимых, необходимо отобрать и в рамках пилотных проектов доказать техническую применимость и экономическую эффективность отдельных технологий и мероприятий. Необходимо создать реальные стимулы для масштабного внедрения новых энергосберегающих технологий: это и вопрос тарифного регулирования, и постановка целей по энергоэффективности, и эффективный мониторинг внедрения новых технологий предприятиями отрасли. Для достижения масштабных результатов необходимо «пакетное решение»: льготное финансирование таких проектов, пересмотр отраслевых стандартов, например в области строительства, активная информационная поддержка, например бенчмаркинг энергопотребления бюджетных организаций и пропаганда бережливого отношения к электро- и теплоэнергии среди населения. Многие из этих инициатив уже реализуются. В некоторых регионах, как, например, в Татарстане, более активно и успешно, чем в других.

Николай, а какие новые, перспективные направления Вы видите в электроэнергетике?

Некоторые направления уже сложно отнести к технологиям будущего, поскольку они уже сейчас успешно внедряются. Так, например, в 2012 году в мире было введено в эксплуатацию 85 ГВт генерации на основе ВИЭ, что составило более 50% от всех вновь введенных генерирующих мощностей. Для сравнения, установленная мощность тепловой генерации в РФ составила около 154 ГВт. Альтернативная энергетика уже стала глобальным многомиллиардным рынком с очень жесткой конкуренцией за лучшие технологические решения. Россия пока в этом развитии стояла в стороне, но в прошлом году «лед тронулся» — было принято постановление правительства № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности», и уже отобраны первые проекты на строительство около 1 ГВт мощности ВИЭ. Это, конечно, капля в море по сравнению с глобальным рынком, но позволит России не отстать окончательно от других стран в этой области. Тем более что в России еще с Советских времен есть сильная исследовательская база в области солнечной, ветровой и волновой энергетик. И у нас в «Сколково» есть ряд очень перспективных проектов по этим направлениям. Поэтому я надеюсь, что постановление № 449 даст не только толчок локализации производства солнечных и ветровых установок в России, но и улучшит перспективы монетизации российских технологий в области ВИЭ.
Другой тренд в энергетике, связанный с активным внедрением ВИЭ, — это развитие распределенной генерации и децентрализованных энергосистем в целом.

Распределенная генерация — что это такое?

Распределенная генерация, в отличие от крупных электростанций энергетических компаний, расположена непосредственно у потребителя. В настоящий момент это в первую очередь собственные генерирующие мощности крупных промышленных предприятий. Доля распределенной генерации в последние годы в России стабильно растет и составляет около 6% от всех установленных мощностей. Из-за имеющегося в отрасли перекрестного субсидирования (более высокие тарифы промышленных предприятий субсидируют тарифы для населения) и растущих цен на электроэнергию и тарифов на ее передачу для некоторых компаний инвестиции в собственную генерацию становятся экономически выгодными.

А проблема в чем? Хорошо же, когда люди или предприятия сами производят энергию…
На первый взгляд для отдельных потребителей, может, это и хорошо, но для энергосистемы в целом распределенная генерация (если она строится в регионах с централизованным энергоснабжением) может привести к росту перекрестного субсидирования и снижению объемов оптовых продаж электроэнергии. А это может привести к росту нагрузки на оставшихся промышленных потребителях и снижению загрузки, а значит и рентабельности крупных электростанций. Но до массового такого развития нам еще далеко.

Если позволите, вернусь еще раз к вопросу о трендах. В будущем децентрализованная энергосистема будет включать и распределенную генерацию (к ней можно отнести все объекты ВИЭ), и мини-генерацию в жилых кварталах, и накопители электроэнергии. Последние в будущем позволят энергокомпаниям сглаживать перепады выработки электроэнергии за счет ВИЭ, а отдельным потребителям закупать (и накоплять) энергию ночью, когда она стоит дешевле, а потреблять днем. По сути, электромобиль, стоящий где-то в Берлине ночью на зарядке, уже является таким устройством. Накопители электроэнергии могут иметь массу применений и являются одним из приоритетных направлений НИОКР в энергетике. Поэтому мы тоже активно развиваем эту тематику — уже сейчас в фонде «Сколково» порядка десяти компаний занимаются темой накопителей и суперконденсаторов.

А в чем же роль «интеллектуальных сетей» в энергетике будущего?

«Умные» или «интеллектуальные» сети позволяют более эффективно «балансировать» спрос и предложение электроэнергии. Они интегрируют информационные и коммуникационные сети и технологии для сбора информации и системы управления электросетями для более эффективного и надежного энергоснабжения. Это означает, что «умные» сети позволят удовлетворить спрос меньшим объемом генерирующих мощностей. А это должно привести к меньшим инвестициям в строительство новых электростанций.

В России готовятся несколько пилотных проектов в области «умных сетей», что критично для оценки, отбора и тестирования возможных технических решений. На данном этапе развития нашего электросетевого комплекса еще более важным является программа по внедрению «интеллектуальных» приборов учета, которая сейчас реализуется в распредсетевом комплексе. Без современных счетчиков никакая «умная» сеть будущего работать не сможет.

Какие решения могут предложить компании-участники кластера энергоэффективных технологий «Сколково» для решения задач российской энергетики?

Сейчас в нашем кластере около 270 компаний-участников. Более 100 из них работает над технологиями в области электроэнергетики и ВИЭ. Нужно отметить, что важный критерий для получения статуса участника «Сколково» — инновационность. Мы поддерживаем разработку и коммерциализацию новых технологий, которые по своим функциональным или техническим параметрам превосходят российские и международные аналоги. Для объективности оценка качества инновации проводится независимыми экспертами.

Среди наших участников есть компании, чьи решения уже сейчас заинтересовали энергокомпании и производителей энергооборудования. Критический этап в процессе коммерциализации этих разработок — разработка опытно-промышленного образца, который подтверждает достижимость заданных технических параметров. Надеюсь, что в ближайшее время ряд наших участников пройдет эту важную веху и убедит энергетиков в прикладной ценности своих разработок.

Кроме того, мы активно предлагаем энергетикам и производителям энергооборудования использовать инновационный потенциал участников «Сколково» для решения своих приоритетных задач по НИОКР. В этом, кстати, и состоит преимущество инновационной экосистемы «Сколково» — промышленные компании могут найти здесь или уже готовое решение, или разместить среди участников заказной НИОКР. И такие запросы у нас уже появляются, например в области ИТ- решений в энергетике или технологий для оптимизации энергопотребления у розничных потребителей.

То есть, чтобы решить проблемы — не все, но пусть одну — резидент «Сколково» может придумать новую программу, например, для автоматического управления электростанцией?

Например. Или создать виртуальную электростанцию, которая управляет маленькими альтернативными электростанциями, ветровыми установками или солнечными панелями, интегрируя их в одну крупную электростанцию. Или разработать решение для управления потреблением в домах, в торговых комплексах для снижения потребления энергии и себестоимости электричества.

Вот во всей Европе свет в подъезде включается, если только кто-то там есть, а не горит постоянно…

Да, это самый наглядный, эффективный и примитивный пример экономии, и я надеюсь, что скоро это станет привычным атрибутом и в московских дворах и парадных.
Но у нас ведь и этой примитивной экономии нигде нет!

Частично соглашусь, хотя и здесь можно наблюдать первые положительные сдвиги. В первую очередь в частном секторе. Уже есть успешные компании, чьи технологии по оптимизации энергопотребления в торговых комплексах или в бюджетной сфере начинают пользоваться спросом. Многие промышленные компании начали серьезно оптимизировать свое энергопотребление. Сектор ЖКХ, наверное, самый инертный и сложный в этом отношении. Так что такие технологии начинают пользоваться спросом в России, и мы активно ищем стартапы, которые готовы предложить инновационные разработки в этом направлении.

Но почему все-таки на Западе уже 30 лет назад начали экономить энергию, а у нас только сейчас об этом задумались?

Многие мероприятия в области энергосбережения означают инвестиции. А для инвестиций необходимы экономические стимулы. Мы десятилетиями жили с минимальными, экономически не обоснованными ценами на электро- и теплоэнергию. Проще было «регулировать» температуру в квартире открытием форточки, чем потратиться и установить регулятор на батарею. Ну и, конечно, экологическое самосознание в стране с огромными природными ресурсами развито не было. Важно, что это начало меняться. Общая госполитика в области энергоэффективности во многих направлениях уже сформирована. Теперь важно запустить конкретные инструменты поддержки и проекты для перехода к массовым решениям в этой области.

Николай, если отрасль настолько глобальна и зарегулирована, возможно ли, что вообще большая энергетика как-то будет использовать разработки маленьких инновационных компаний?

Конечно, стартапы не заменят таких гигантов отрасли — поставщиков энергооборудования, как Siemens, Schneider Electric или «Силовые машины». Кстати сказать, ряд этих компаний также является нашем партнером.

Но в то же время ведущие российские энергокомпании, такие как Россети, Русгидро, Интер РАО, активно сотрудничают с нашим кластером. Мы представляем нашим российским и международным партнерам технологии наших компаний-участников, обсуждаем возможности их пилотного внедрения на производственных площадках партнеров.

Например, с теплосетевыми компаниями (поставщиками тепла) мы сейчас обсуждаем пилотный проект по тестированию труб из полимерных композитов, которые разработал один наш участник. Новая технология позволит производить модернизацию и ремонт теплотрасс намного быстрее с меньшими трудозатратами

Какие еще проекты резидентов Сколково уже работают или заработают в ближайшее время?

Один из наших перспективных резидентов — это компания «ЭнСол», которая занимается разработкой промышленных накопителей энергии. Эта молодая компания получила от фонда мини-грант, с помощью которого доработала свою технологию, и уже сейчас у них есть первые продажи. Они уже производят батареи для складских грузоподъемников–электрокаров. Команда ЭнСол разработала новую конкурентоспособную систему управления батареями, которая помогает заряжать их быстрее и полностью использовать их емкость. Ноу-хау компании «ЭнСол» увеличивает доступную емкость накопителя энергии на 20% и доводит срок «жизни» батареи до теоретического максимума (рост до 50%), что в итоге существенно помогает складской компании экономить деньги.

Другой пример из нашего кластера — компания «Аэрозащита», чью разработку уже сейчас Вы можете купить и установить у себя дома. Технология «Аэрозащиты» позволяет задерживать и уничтожать любые виды микроорганизмов, твердые частицы, сажу, пыль, выхлопные газы, в том числе смог. Оборудование компании уже установлено в жилых домах, офисах, больницах и на атомных станциях.

Еще одним примером может служить компания «АСиПП», разработавшая асинхронные электродвигатели с улучшенной обмоткой. Двигатели обладают повышенным КПД (88–92%) при значительно меньшем энергопотреблении. За счет увеличенных на 30% пусковых и минимальных моментов двигатель меньшей мощности может применяться вместо используемых сейчас более мощных двигателей (4 кВт вместо 5,5 кВт; 7,5 кВт вместо 11 кВт). При этом двигатель работает с большей эффективностью и сниженными электрическими потерями.

И это только отдельные примеры проектов, общее количество которых в кластере энергоэффективных технологий более 270.

А что касается альтернативных источников энергии, как скоро эти технологии придут к людям?

В нашем кластере более 20 компаний работают над проектами по альтернативным источникам энергии, это направление очень перспективно. Надеемся, что через 1–2 года ряд компаний уже создаст промышленные образцы и/или построит первые пилотные проекты. Со своей стороны мы поддерживаем ряд проектов ВИЭ грантами и активно помогаем участникам найти потенциальных партнеров или инвесторов. Поскольку в области ВИЭ (как, впрочем, и во многих других сегментах ТЭК) скорость вывода продукта на рынок имеет большое значение, для наших участников встанет вопрос оптимального пути коммерциализации — продажа лицензии, заказное или собственное производство. Эти аспекты мы в том числе обсуждаем с нашими участниками.

Конкурс инновационных проектов

Фонд «Сколково» совместно с партнерами — ведущими энергокомпаниями и производителями энергетического оборудования — объявляет конкурсный отбор инновационных проектов в области повышения эффективности генерации, накопления и передачи электроэнергии.
Заявки принимаются до 1 ноября 2014 года, победители и финалисты конкурса будут объявлены 15 декабря.
В ходе конкурсного отбора будут рассматриваться проекты, которые имеют значительный коммерческий потенциал и инвестиционную привлекательность. По итогам конкурсного отбора будут определены финалисты и победитель, а также будут выбраны победители в трех специальных номинациях: технологии для распределенной энергетики (в т. ч. на основе возобновляемых источников энергии и водородной энергетики); интеллектуальное управление электросетевыми активами (в партнерстве с программой «Энергопрорыв»); технологии накопления энергии.
Победители конкурса получат финансовую поддержку от кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково» в размере 5 млн рублей.