Самым ранним примером современной умной сети, способной подключаться к интернету, стал проект Telegestore, появившийся в Италии в 2005 году. Для этого проекта были специально разработаны счетчики и программное обеспечение. Стоимость той умной сети составила 2,1 млрд евро, при этом ежегодно она позволяет экономить 511 млн евро.
В настоящее время речь идет не только об экономии. Цели внедрения этой технологии в разных странах разнятся. Скажем, Китай, страдающий от чрезмерных выбросов углекислого газа и загрязняющих веществ в атмосферу, старается активно развивать возобновляемые источники энергии, а вместе с ними и умные сети, облегчающие управление такими непостоянными генераторами, как ветряные мельницы и солнечные батареи. А Япония хочет снизить риски перебоев с электроэнергией в случае стихийных бедствий — для нее умные сети станут способом повысить надежность энергосистемы. Но многие страны по-прежнему хотят просто повысить эффективность энергоснабжения — с помощью умных сетей они смогут сократить энергопотери. Так, Индия, страны Африки и Латинской Америки рассчитывают снизить процент краж электроэнергии. В целом основное преимущество умных сетей заключается в том, что они координируют потребности и возможности всех производителей энергии, операторов сети и пользователей, позволяя сократить расходы и негативное влияние на окружающую среду и одновременно увеличить стабильность системы.
Но основной мотив развития умных сетей — переход на возобновляемые источники энергии (ВИЭ), поскольку только эта технология позволяет интегрировать в систему энергоснабжения большие объемы энергии, полученные их этих источников. Это подтверждается примером Дании, где генерация из возобновляемых источников доминирует, поэтому и инвестиции в умные сети превышают средние показатели ЕС в несколько раз, и занимают они практически половину в распределении энергии. В большинстве же стран, в том числе двигающихся по пути расширения использования ВИЭ, таких как Германия и Великобритания, умные сети реализованы только в рамках нескольких сотен пилотных проектов. В США, в частности, они локализованы в штатах, где выгодно использовать солнечную энергетику, — Аризоне, Калифорнии, Флориде.
Инвестиции растут
В 2016 году глобальные инвестиции в технологии умной энергетики достигли рекордных объемов. Сумма вложений в такие проекты достигла 41,6 млрд долларов, на 29% больше, чем в 2015 году. Заметим, что на этом поле происходит постоянная смена лидеров. Первоначально лидирующим рынком были США, но затем пальма первенства перешла к Китаю. Так, в 2012 году глобальные инвестиции в отрасль составили 13,9 млрд долларов, из них 4,3 млрд пришлось на США, а 3,2 млрд — на Китай. Но уже на следующий год Китай при совокупном объеме глобальных инвестиций 14,9 млрд долларов инвестировал 4,3 млрд, а США — 3,6 млрд.
О развитии и распространении собственно умных сетей можно судить по активному внедрению одной из главных их составляющих — умных счетчиков, способных хранить данные о потреблении энергии в определенное время, выбирать наиболее выгодный тариф и переключать на него энергопотребляющие устройства даже в течение дня. В 2016 году общий объем инвестиций в них составил 14,3 млрд долларов, а число установленных цифровых счетчиков достигло 700 млн, причем примерно половина установлена в Китае. Лидером по установке счетчиков страна стала в том же 2013 году. Остальные страны в прошлом году поставили 52 млн счетчиков, на 58% больше, чем в 2015 году. И на первое место вышла Европа: это стало возможным благодаря государственной политике развития инновационной энергетики. Ожидается, что в ближайшие годы страны Европы продолжат укреплять свое лидирующее положение на рынке. Согласно программе ЕС, с 2016 по 2020 год в странах Евросоюза будет установлено 182 млн умных счетчиков, а объем инвестиций в их производство и внедрение составит 37,8 млрд долларов. Усилит свои позиции и Япония: там планируется установить 55 млн счетчиков с 2016 по 2020 год при объеме инвестиций 16,6 млрд долларов.
Не стоит забывать и о развивающихся странах. В то время как пионеры отрасли, США, начинали внедрять умные сети, те следили за американскими проектами и учились на их ошибках, в принципе стандартных для новых технологий: рост инвестиций без соответствующего законодательного обеспечения, — что позволяет новичкам более эффективного пройти первые ступени. В результате в последние годы проекты умных сетей начинают появляться в неожиданных на первый взгляд регионах: Сербии (умная сеть с охватом 2000 потребителей), Нигерии (216 тыс. потребителей), Узбекистане (1 млн потребителей).
Изучение альтернатив
Несмотря на то что в прошлом году умные сети показали рекордный объем инвестиций, эксперты ожидают, что в обозримом будущем их рост замедлится. Как отмечается в отчете XX Международного форума по технологии накопления энергии, это связано с распространением конкурирующих с умными сетями технологий, которые пытаются решить ту же задачу — повысить эффективность энергосистем. Это, например, генерация электричества за счет сжигания природного газа: она экологичнее, чем угольная энергетика, и может дополнять возобновляемые источники энергии — например, компенсируя флуктуации в ветроэнергетике.
В США же, бывшем лидере в области умных сетей, фокус смещается на такие технологии, как микросети и накопление энергии. В микросетях каждое отдельное домохозяйство само генерирует и распределяет электроэнергию. А принципиальная разница между технологиями умных сетей и технологией накопления энергии заключается в том, что последняя в случае отключения электроэнергии использует резерв, а умные сети изолируют место сбоя от общей сети.
Еще один вариант повышения энергоэффективности — расширение существующей инфраструктуры и усиление взаимосвязи элементов сети. Вместо того чтобы повсюду ставить счетчики и прочие смарт-устройства, можно инвестировать в увеличение числа распределительных центров и элементарное наращивание числа проводов на линиях. Это и без умных сетей существенно снизит риск, продолжительность и масштабы блэкаутов, которых так боятся в США: например, при большом числе распределительных центров от энергоснабжения в случае перебоев будут отключаться лишь небольшие территории.
Так что сегодня умные сети не единственное решением проблем, связанных с повышением надежности и эффективности энергоснабжения. Инвесторы и правительства берут таймаут, рассматривая различные варианты, анализируя, какие технологии способны решить эти проблемы лучше.
Технологии новые, препятствия те же
Умные сети нельзя назвать идеальной технологией, которая решит все проблемы энергоснабжения без малейших рисков.
Жители различных стран по-разному оценивают значимость этих рисков. Согласно опросу, проведенному исследовательской компанией Accenture, европейских инвесторов больше всего беспокоит все еще низкий уровень возврата инвестиций от подобных проектов. Вторая по значимости проблема умных сетей для европейцев — недостаточная проработанность законодательной базы. Ведь при переходе на новые принципы распределения энергии и вариативного подключения к ее источникам возникает необходимость в изменении налогообложения, меняются правила взаимоотношений субъектов рынка, число которых существенно возрастает. Европейцев меньше волнует техническая сторона вопроса, но и в ней есть свои пробелы: так, для тех же счетчиков и соответствующего программного обеспечения пока не существует единых международных стандартов, из-за чего могут возникнуть проблемы со стыковкой отдельных участков умных сетей.
Европейские власти между тем считают, что население пока мало вовлечено в формирование умных сетей: не каждый готов выложить деньги за счетчик и не каждый понимает, какие бонусы принесут ему эти затраты.
А прагматичные американцы как раз больше всего обеспокоены техническими недостатками умных сетей: они опасаются, что подобные системы будут слишком сложными для рядовых потребителей, из-за чего поставщики электроэнергии смогут совершать финансовые махинации, чтобы заработать на пользователе больше. Опасения жителей США связаны и с кибербезопасностью: их волнует, смогут ли операторы умных сетей защитить личные данные пользователей. Никто не хочет, чтобы кофеварка «сливала» его данные правительству или хакерам. Правда, министерство энергетики США отмечает, что в случае с традиционной централизованной структурой электросети риск взлома системы гораздо больше, чем при распределенных умных сетях.
