Технологии Четвертой промышленной революции - [78]

По мере того как зависимость общества от электричества растет, возникает вопрос: будет ли энергосистема будущего по-прежнему оставаться такой, какой она была на протяжении прежних 100 лет? В современной энергосистеме крупные центральные электростанции и масса электрогенерирующих установок, использующих возобновляемые источники энергии, такие как парки ветряных электростанций, связаны с потребителями при помощи протяженных линий электропередачи и сложных распределительных сетей, которыми централизованно управляют энергетические компании и другие операторы. В таких энергосистемах задействованы самые крупные на планете машины. Станет ли энергосистема будущего децентрализованной системой, в которой частные потребители энергии будут одновременно и производителями?

Быстрые технологические изменения, характерные для Четвертой промышленной революции, в самом скором времени потребуют от нас выбора одной из этих конкурирующих концепций энергосистемы будущего. С одной стороны, значительное повышение эффективности центральных электростанций и протяженных линий электропередачи (к примеру, в Китае функционирует самая крупная в мире сеть линий электропередачи напряжением 1 млн В) делает централизованные энергосистемы более надежными и экономически эффективными. Еще более сильный интерес вызывает ряд технологий децентрализованного электроснабжения, которые идеально подходят для категории производителей-потребителей. Это, в частности, небольшие турбины и микроэнергетические установки, которые могут использоваться для энергоснабжения промышленных зданий и кампусов, а также еще более компактные тепловые насосы, способные с чрезвычайно высокой эффективностью обеспечивать тепло- и холодоснабжение.

Благодаря появлению недорогих датчиков, высокопроизводительных компьютеров и инструментов для анализа «больших данных», эти многочисленные децентрализованные системы получили возможность функционировать автономно, а потребители обрели больше свободы в отношении выбора нужных им услуг. Стоимость аккумуляторных систем, необходимых для локального накопления энергии и сглаживания пиков потребления, стремительно падает.

Хотя победители этого масштабного соперничества пока еще неизвестны, можно предположить, что технологии децентрализации имеют преимущество и что энергосистема будущего станет гораздо более децентрализованной, чем нынешняя. Хотя центральные электростанции по-прежнему будут играть определенную роль, энергокомпании сейчас внедряют технологии, которые позволят повысить уровень автоматизации и оперативности управления на местном уровне. Это даст возможность увеличить надежность, так что в случае отказа некоторых компонентов энергосистемы (что периодически случается после снежных бурь и других явлений) система местного управления сможет автоматически перестроить свою структуру и сохранить бесперебойное энергоснабжение. Инвестиции в микроэнергосистемы, как и во многие другие составляющие революции в структуре производителей-потребителей, стремительно растут. Некоторые регулирующие органы также принимают новые нормы, специально разработанные для того, чтобы уменьшать финансирование централизованных поставщиков в пользу местных поставщиков и систем управления. Одним из примеров такого подхода является концепция по реформированию энергетического сектора в штате Нью-Йорк («New York’s Reforming the Energy Vision»).

На вопрос, хороша ли такая децентрализация для энергосистемы, довольно трудно ответить. Теоретически децентрализация и более совершенное управление на местном уровне дадут возможность потребителям воспользоваться всеми преимуществами повышения надежности сетей. Расширение возможностей управления со стороны потребителей позволит высвободить рыночные силы, которые слабы или отсутствуют в сегодняшних электроэнергетических системах. Это связано с монополизмом во многих сферах и с тем, что энергосистемы зачастую управляются государственными предприятиями или коммунальными предприятиями, деятельность которых регулируется государством. Возможность микроэкономического регулирования применительно к энергетическим компаниям также может стать благом для директивных органов, которые стремятся направлять субсидии и другие пособия наиболее сильно нуждающимся потребителям. Это важный момент в свете решения задачи предоставления услуг по энергоснабжению всему населению Земли по доступной цене.

И все же, если говорить о мировых энергосистемах в целом, данная концепция остается в значительной мере лишь рабочей гипотезой. Многое может пойти не так. Плохо организованное децентрализованное управление может ухудшить стабильность энергосистем. До настоящего времени централизованные энергосистемы показали достаточную устойчивость к несанкционированным внешним вмешательствам (хакерским атакам), несмотря на ряд инцидентов, таких как взлом элементов энергосистемы Украины в конце 2015 года. Но более децентрализованная система управления может стать уязвимее для злоумышленников. Кроме того, для создания по-настоящему децентрализованной энергосистемы потребуются масштабные инвестиции, возможно еще более значительные, чем для централизованных систем. Чтобы эти инвестиции окупились, потребуются проверенные бизнес-модели и хорошее управление. Хотя децентрализация благоприятствует появлению более экологически чистых технологий, ряд экономически эффективных подходов к децентрализации не предполагает полного отказа от вредных выбросов.