Поделиться
Особая роль в каждом из трех векторов отводится новым технологиям и комплексным решениям. Речь идет о развитии новых видов генерации, о модернизации традиционных способов выработки, о формировании надежных интеллектуальных систем передачи и распределения энергии. С учетом особой роли этой отрасли в национальной экономике, недопустимости нарушения энергоснабжения и высокой капиталоемкости любые изменения должны проходить эволюционным путем с учетом особенностей российской единой энергосистемы (ЕЭС), что определяет длительные сроки разработки и внедрения нового энергетического оборудования и комплексов на практике. Для успеха очень важно осуществить взвешенный выбор и действовать на опережение, приступая уже сейчас к разработке техники, которая будет востребована через 10-20 лет.
Основными факторами, определяющими путь развития энергетики нового поколения, являются высокий уровень урбанизации потребителей, преимущественно централизованное производство и распределение энергии, с одной стороны, и большая протяженность линий электропередач в совокупности с многообразием видов генерации, работающих в разных климатических условиях, - с другой. В итоге устойчивое развитие отрасли возможно только на основе комплексных решений, складывающихся из взаимоувязанных инноваций по повышению эффективности и надежности функционирования всех этапов преобразования энергии - от выработки до потребления.
Обеспечение энергетической безопасности в долгосрочной перспективе требует незамедлительных активных действий. Необходимо осуществлять разработку и внедрение новых технологий производства, передачи, распределения и потребления энергии, способных дать ответ на современные вызовы.
Такие решения рождаются на стыке технологий из различных сфер как результат междисциплинарных НИОКР. Новые материалы с заданными свойствами, новые производственные технологии, в том числе средства цифрового проектирования и моделирования, аддитивное производство, технологии искусственного интеллекта, технологии аккумулирования энергии - новая технологическая платформа, которая сегодня обеспечивает широкие возможности для научно-технического развития энергетики.
Серьезным вызовом для эффективного и надежного энергоснабжения является существенная неравномерность графиков нагрузки, что вызвано постепенным изменением структуры потребления электроэнергии. Решение этой проблемы лежит в плоскости развития систем аккумулирования электроэнергии. В "Большой энергетике" лидерскую позицию занимают гидроаккумулирующие электростанции. В мире на их долю приходится порядка 96 процентов всей емкости. В России сегодня эксплуатируется только две крупные гидроаккумулирующие станции - Загорская ГАЭС и Зеленчукская ГЭС-ГАЭС. Вместе с тем существует большой технический задел по вопросу гидроаккумулирования, который следует реализовать с учетом последних научно-технологических достижений.
Для тепловых, атомных электростанций и энергоустановок на базе ВИЭ водородное аккумулирование решает сразу две задачи: проблему неравномерности графиков потребления и получение нового технологического продукта - водорода.
Система аккумулирования является неотъемлемым компонентом новой парадигмы развития энергосистемы, предусматривающей генерацию и отпуск в сеть электроэнергии различными потребителями, в том числе домохозяйствами. Использование систем долговременного хранения энергии позволяет разорвать традиционное жесткое равенство между объемом потребления и производства энергии и добиться высокого уровня эффективности в энергосистеме в целом.
Четвертая промышленная революция обеспечила новые возможности для повышения качества управления генерирующими объектами и объектами электросетевого комплекса. Для решения задач обеспечения автоматизированного распределения потоков энергии, интеллектуального мониторинга и предиктивной диагностики генерирующих энергоустановок используется совокупность новейших технологий: цифровое моделирование, новые технологии сенсорики, высокоскоростные системы передачи данных, интернет вещей, технологий искусственного интеллекта. На практике это обеспечивает предотвращение любых аварийных ситуаций, достижение максимальной эффективности работы энергообъекта и оптимизацию затрат на сервис.
Критически важной для перспективных энергосистем становится кибербезопасность. Для обеспечения надежного энергоснабжения жизненно необходимо использовать отечественные программные продукты в интеллектуальных системах мониторинга и управления, а также соответствующие аппаратные средства российского производства. Без использования отечественного ПО и оборудования невозможно исключить несанкционированное вмешательство в работу ЕЭС.
В завершение отмечу, что человечество, разрабатывая и внедряя новые технологии, всегда сталкивается с техногенными катастрофами. Однако главной причиной таких катастроф становится легкомысленный, неквалифицированный подход к сложным технологическим процессам и технике безопасности. Он ведет к тяжелейшим последствиям, на устранение которых уходят десятилетия. Поэтому так важно становится готовить в вузах настоящих профессионалов.