Под давлением новых технологий добычи сырья, управления и обработки информации зашаталась вся традиционная энергетика, построенная на принципах жесткой иерархии и централизации.

Об этом в РБК пишет директор Энергетического центра бизнес-школы «Сколково» Т. Митрова.

«За последнее десятилетие в энергетике произошел огромный рывок, который нам еще предстоит осмыслить. Совершенствование технологий, а особенно появление интернета вещей практически во всех сегментах производства и потребления энергоресурсов, привело к переходу количества в качество, — пишет Т. Митрова. — Упорные инвестиции в энергоэффективность начали наконец приносить видимые результаты: энергоемкость мировой экономики снизилась c 1990 года на 40%, в большинстве развитых стран энергопотребление стабилизировалось (при сохранении экономического роста), а в развивающихся темпы его роста с начала XXI века снизились в два раза. И в этой ситуации тормозящегося спроса положительный эффект масштаба производства, который всегда был основным драйвером создания больших систем энергетики (от нефтедобычи до электроснабжения), стал неожиданно превращаться в отрицательный».

Масштаб теряет значение

Как напоминает автор, положительный эффект масштаба — это классика любой промышленной системы. Крупное массовое производство позволяет использовать большую специализацию и разделение труда, что повышает производительность всех применяемых ресурсов. Именно благодаря этому эффекту очень выгодным оказался переход от ручного труда к мануфактуре, а затем к конвейеру. Традиционно считается, что крупные предприятия могут применять более передовые технологии, а также осуществлять специализацию управления. Эффект масштаба зачастую объясняется и чисто технологической спецификой отдельных видов производства: один трубопровод большого диаметра явно дешевле, чем два в половину его мощности. Да и регуляторам управлять системой, состоящей из счетного количества крупных участников, намного проще.
Однако благодаря техническому прогрессу появляется возможность обеспечивать все больший объем производства за счет тех же или даже меньших ресурсов. И хотя размер по-прежнему имеет значение, его роль становится второстепенной, а на первый план выходят другие соображения: экология, гибкость, снижение рисков и проч. Тем более что разница между «большими парнями» и «мелочевкой» с точки зрения издержек уже снижается. Так, по данным Lazard, в 2017 году в США приведенная стоимость электроэнергии от маленьких крышных солнечных установок ($85–154/МВт·ч), микротурбин ($59–89/МВт·ч) или геотермальных станций ($77–117/МВт·ч) почти сравнялась со стоимостью электроэнергии от традиционных ТЭС на угле ($60–143/МВт·ч) и газе ($42–78/МВт·ч), в сотни тысяч раз более мощных, притом что на строительство последних уходит по многу лет и рассчитаны они на работу в течение 30–50 лет. А цены безубыточности небольших компаний, добывающих сланцевую нефть ($34 за баррель у Pioneer и Continental), по данным официальной американской отчетности, в 2014–2016 годах практически не отличались от цен безубыточности американских нефтяных мейджоров ($39 за баррель у Exxon, Shell и Conoco, $36 за баррель у Chevron).

Конечно, небольшие энергоустановки (отдельные скважины, мини-заводы и т.д.) будут во всей обозримой перспективе иметь более высокие удельные затраты. Но в условиях медленно растущего (а то и падающего) и при этом очень непредсказуемого спроса точная подстройка под запросы рынка оказывается важнее — по крайней мере не происходит омертвление инвестиций, которое можно наблюдать на многих мегапроектах. Если бы эти проекты работали на полную мощность, издержки по ним были бы совсем невысоки, но выйти на полную мощность не получается из-за ограниченности спроса.

К тому же у «больших» своя головная боль: им приходится кормить весь бюрократический аппарат с неизбежным нарастанием внутренних противоречий, потерей управляемости и снижением гибкости реакции на изменения во внешней среде. А национальным нефтяным компаниям — еще и делать отчисления на армию, электрификацию, газификацию и миллион других социальных нужд.

Рост конкуренции

А тут еще и второй фактор на стороне спроса подключается — рост конкуренции (причем не только между производителями одного энергоресурса, но и между различными источниками энергии во всех секторах использования). С начала XXI века число стран — крупных производителей нефти (более 4 млн барр. в сутки) удвоилось, а число крупных производителей газа (более 100 млрд куб. м) утроилось. Про отдельные компании и говорить не приходится — рынок становится все более тесным и конкурентным. При этом растущая диверсификация топливной корзины создает все больше связей между отдельными рынками и, соответственно, все больше непредсказуемости: Китай закрывает нерентабельные угольные шахты, а у европейцев в результате растет загрузка газовых станций.

Такая глобализация рисков предъявляет куда более суровые требования к управлению компаниями и принятию инвестиционных решений. И госплановскими методами прогнозирования тут уже точно не обойтись — на глобальном рынке слишком много разных участников с противоречащими друг другу интересами. А вот малые установки дают гораздо большие гибкость и скорость в принятии инвестиционных решений. Запуск новых сланцевых скважин достиг невероятной скорости: уже полутора-двух месяцев хватает, чтобы их пробурить. Это огромное преимущество по сравнению с крупными проектами: пока пять—семь лет месторождение обустраиваешь, конъюнктура рынка может полностью поменяться.

И еще один аспект. Потребители получают все большие возможности выбора: хочешь — к централизованной сети подключайся, хочешь — газовую микро-ТЭЦ в подвале ставь, а хочешь — солнечные панели с накопителями на крышу. И региональная, и глобальная конкуренция постоянно нарастает, в результате за счет новых технологий потребители выскальзывают из-под контроля крупных компаний и регуляторов.

В такой конкурентной среде небольшие компании оказываются более гибкими и адаптивными (в том числе по причине отсутствия «подкожного жира», что заставляет их аккуратнее оценивать риски). Еще десять лет назад та же Aramco или любой мейджор в страшном сне не могли представить, что цена на нефть будет зависеть от динамики добычи сланцевой нефти независимыми американскими производителями. И «Газпрому» с Qatargas​ невозможно было поверить, что мелкие американские компании начнут всерьез влиять на прибыльность их операций, а малая СПГ-индустрия превратится в столь бурно растущий бизнес в Китае.

Деконцентрация энергетики

Если к развитию децентрализованной энергетики и всех «малых форм» добавить новые технологии управления на основе цифровой информации от немыслимого количества подключенных устройств, углубленной аналитики (включая машинное обучение) и прочих технологий интернета вещей, то под вопрос встает сама целесообразность высококонцентрированной и централизованной организации энергетики.

Новые технологии шаг за шагом подрывают традиционные принципы функционирования энергосистем: «электричество нельзя хранить», «нагрузка непредсказуема», «генерацию можно контролировать, но потоками энергии управлять нельзя». Появление технологий «интернета энергии» (совокупности электрических и цифровых каналов коммуникации и протоколов, позволяющих организовать автоматическое взаимодействие между всеми субъектами электроэнергетического рынка) создает альтернативу традиционной архитектуре энергосистем. Фактически весь комплекс новых технологий и систем управления делает возможной принципиально иную, «плоскую» архитектуру всего энергетического комплекса, в которой роль потребителя и его выбор оказывается намного важнее. Это, по сути, децентрализованная многоагентная система. Главное достоинство таких систем — гибкость. Они обладают способностью к самовосстановлению и устойчивостью к сбоям благодаря запасу компонентов и самоорганизации. Такие системы представляются куда лучше соответствующими самой логике постиндустриальной экономики.

«Борьба между новыми технологиями и старыми бизнес-моделями обещает быть жесткой и продолжительной — ведь крупным компаниям есть что терять. Однако с процессом демократизации организационной структуры энергетики можно бороться, запрещать и «не пущать», а можно найти в нем новые возможности и возглавить. Второй вариант изначально противен менталитету любой крупной централизованной структуры, но он-то и несет в себе наибольший потенциал. Многие крупные компании уже осознают это и начинают развивать соответствующие проекты: от строительства ветропарков «Росатомом» и заводов мини-СПГ «Газпромом» и НОВАТЭКом до активного участия крупных генерирующих компаний в развитии распределенной энергетики», — заключает автор.

В 2017 году в стране было введено в эксплуатацию 52,83 ГВт фотоэлектрических солнечных электростанций, что составляет примерно половину мирового прироста.

На сегодня установленная мощность солнечной энергетики КНР достигла 130,25 ГВт, передают Электровести.

Независимая консалтинговая компания Asia Europe Clean Energy (Solar) Advisory Co. Ltd (AECEA) прогнозирует, что по итогам 2020 установленная мощность китайской солнечной энергетики достигнет 250-255 ГВт.

AECEA предполагает, что примерно 19-20 ГВт из введённых в 2017 году солнечных мощностей относятся к распределенной солнечной генерации. В 2016 году таких объектов было построено «всего» 4,23 ГВт.

Китай год назад сократил программу строительства новых мощностей солнечной энергетики в рамках 13-го пятилетнего плана до 105 ГВт (к 2020 г). Нынешние темпы роста означают, что план может быть перевыполнен более чем в два раза.

Китай наращивает масштабы солнечной энергетики невероятными темпами. Компании Longi и Risen строят гигантские фабрики, где «под одной крышей» будут производится по 5 ГВт солнечных модулей в год, а Tongwei планирует увеличить производство солнечных элементов до 30 ГВт в год.

Установленная мощность электроэнергетики КНР выросла в 2017 на 133,7 ГВт и достигла 1777,03 ГВт, сообщает Национальная администрация энергетического рынка Китая (NEA).

Структура установленной мощности выглядит сегодня следующим образом:

Солнечная энергетика заняла первое место по объёму ввода новых мощностей. Во всей тепловой генерации за год было построено 45,78 ГВт, гидроэнергетика выросла на 12,87 ГВт (2,7%). Прирост ветроэнергетики составил 10,5% или примерно 15,5 ГВт, её установленная мощность достигла 163,67 ГВт.

Какие тенденции стимулировали изменения в стратегии развития сектора на протяжении 2017 года.

Об этом пишет Mind, который постарался выделить энерготренды, способные повлиять на развитие бизнеса НАК «Нефтегаз Украины».

«Нефтегазовый бизнес – один из самых консервативных. Но ситуация в современной экономике и геополитике стремительно меняется. Это заставляет отрасль и компании, которые в ней работают, быстрее адаптироваться к непривычным условиям, чтобы эффективно развивать деятельность, оптимизировать издержки и не упустить новые возможности для получения прибыли», — пишет издание.

Ниже пять основных трендов по мнению Mind.

Адаптация бизнес-модели

В нестабильных условиях на мировой политический арене стало трудно принимать стратегические решения и строить планы на будущее. Нефтегазовые компании должны принимать во внимание любые риски и проявлять определенную осторожность, чтобы их проекты были рентабельными, а инвестиции приносили прибыль. Это приводит к возникновению новых, более эффективных бизнес-моделей в отрасли. Возможности больших холдингов истощены. Поэтому модель единой интегрированной компании находится в стадии замены альянсами, способными к эффективному управлению проектами.

В консалтинговой компании PwC прогнозируют, что к 2020 году произойдет переход от доминирования крупных нефтегазовых компаний широкого профиля к компаниям, специализирующимся на более узких аспектах рабочей среды. Это потребует создания новых форм сотрудничества между организациями, способных уравновесить специфичные наборы навыков каждого участника рынка.

Иллюстрацией такого факта может служить возникновение альянса British Petroleum (BP) и специализированной нефтедобывающей компании Kosmos Energy для проведения разработки в Мавритании и Сенегале, который позволил уравновесить технические навыки добычи международного холдинга и более мелкого конкурента, владеющего специфическими технологиями.

Децентрализация энергетики

Расходы на электроэнергию для многих промышленных предприятий – одна из важнейших статей затрат. Нефтегазовый бизнес – не исключение. Компании стараются максимально мобилизовать ресурсы и минимизировать расходы в нестабильных условиях. Поэтому распределенная генерация, то есть расположенная максимально близко к потребителю, становится одним из важных факторов формирования новой конкурентной среды.

К тому же централизованная энергосистема постепенно стареет, напоминая о своем возрасте авариями и перебоями в энергоснабжении. А распределенная энергетика способна эффективно решить эту проблему и избежать рисков, связанных с прекращением подачи электричества и остановкой производства.

По оценке KMPG, доля выработки электроэнергии в мире на традиционных крупных тепловых и атомных станциях, которая еще совсем недавно составляла 75%, к 2030 году сократится до 32%. Распределенная энергетика наступает на централизованную и увеличит свою долю за этот период более чем в два раза – с 15 до 39%.

Предпосылки для таких изменений, получивших название «энергетический переход», возникли в 1980-е годы, когда появились новые технологии производства электроэнергии. Они позволили создавать недорогие и эффективные газовые электростанции небольшой мощности. Дополнительным стимулом стало последующее развитие энергосберегающих технологий и возобновляемых источников энергии. Они повысили возможности свободного выбора для потребителей альтернативных решений энергоснабжения, в том числе запускать собственные малые электростанции.

Привлекательность возобновляемой энергетики

Эволюция технологий производства энергии из возобновляемых ресурсов и снижение их себестоимости привлекают бизнес. Эта тенденция не прошла мимо внимания транснациональной компании BP, которая на прошлой неделе объявила об инвестициях не в традиционную для нее нефтяную отрасль, а в солнечную энергетику. 15 ноября стало известно о покупке ВР 43% акций Lightsource Renewable Energy за $200 млн.

Lightsource – это крупный европейский игрок в своей отрасли, компания строит объекты солнечной генерации и управляет ими. В настоящее время она управляет 2 ГВт солнечных электростанций, в том числе крупнейшей европейской плавучей солнечной электростанцией на 6,3 МВт.

Эта сделка для BP стала возвращением в солнечную энергетику. В начале 2010-х годов концерн уже был игроком этого рынка и производил солнечные модули под собственным брендом. Но в то время развитие такого бизнеса оказалось неудачным, он был закрыт, потому что солнечные панели BP не смогли конкурировать с китайскими.

Теперь ситуация изменилась, и BP спешит составить компанию своим конкурентам из Total, Shell и ExxonMobil которые уже присутствуют в солнечной энергетике. Норвежский нефтегазовый госхолдинг Statoil также является инноватором в технологиях чистой энергетики, которые являются важной частью его бизнеса. К 2030 году компания планирует направить 15–20% своих инвестиций в возобновляемые источники.

Распространение СПГ

Сжиженный природный газ становится все более популярным на мировом энергорынке. В некоторых европейских регионах он способен если не полностью заменить трубопроводный газ, главным продавцом которого остается Россия, то составить ему серьезную конкуренцию. Основные поставщики в регионе – Катар, Алжир, Норвегия и США. Небольшая партия американского СПГ, закупленного на польском терминале в Свиноуйсьце, недавно поступила на украинский рынок.

Для диверсификации поставок и развития конкуренции страны Евросоюза активно продолжают развивать инфраструктуру для приема СПГ. А добывающие компании в странах-производителях с энтузиазмом инвестируют в проекты для производства сжиженного газа. Этот тренд поддерживает также российский бизнес («Газпром», НОВАТЭК, «Роснефть»), пытаясь стать частью экспансии СПГ на рынке. Первая партия российского СПГ с Ямала недавно поступила в Великобританию.

Об актуальности стратегии развития СПГ-инфраструктуры в Европе снова заговорили на прошлой неделе на фоне крупнейшей аварии на газовом хабе в австрийском Баумгартене – это центральный узел распределения российского газа в ЕС. В результате взрыва были нарушены поставки газа в Австрию, Чехию, Италию, Венгрию и Словению. Цены резко возросли.

Хаб в Баумгартене пропускает 30% газа «Газпрома», который идет через транзитный коридор Украина-Словакия-Германия. 70% – это ресурс газопроводов Ямал-Европа и Nord Stream. Поэтому факт аварии и ее масштабы будут наверняка использованы «Газпромом» для того, чтобы усилить лоббирование в Брюсселе газопровода Nord Stream-2, который может не только стать подспорьем в решении техногенных проблем, но и приведет к потере Украиной доходов от транзита российского газа.

Развитие инновационных технологий

Хотя нефтегазовая отрасль не демонстрирует стремление использовать совсем новые разработки, ей может оказаться полезным развитие технологии Blockchain, обсуждение которой в уходящем году стало одной из самых популярных тем в мире.

За счет технологии распределенного реестра работа, связанная с бумагами, может быть значительно упрощена. Но только в том случае, если эта технология будет гарантировать безопасность. А технологии  криптовалют открывают новые возможности для привлечения финансирования в проекты и сотрудничества с инвесторами.

Глава Mercuria Марко Дунанд прогнозирует, что технология распределенного реестра придет в нефтегазовую индустрию в ближайшие три года. Хотя ее внедрение потребует значительных капиталовложений, в долгосрочной перспективе компании только выиграют. Ведь технология способна оптимизировать все отраслевые процессы (в том числе финансовый учет и обмен информацией), кроме добычи. По расчетам Дунанда, результатом станет экономия времени и финансовых ресурсов на 30%.

Долгосрочный стратегический вектор развития мировой энергетики – переход от централизованной энергетики к распределенной, сетевой и интеллектуальной.

При формировании сетевой инфраструктуры необходимо учитывать тенденции развития распределенной генерации. Способность к адаптации, топология и системы управления сети должны быть адекватны перспективной структуре электроэнергетического комплекса и позволять переход к Smart grid.

Мир меняет энергетическую парадигму

При сложившихся условиях значительных колебаний цен на энергоносители, повышения обеспокоенности относительно возможного истощения ископаемых ресурсов и осознания проблемы выбросов парниковых газов в индустриально развитых странах принимаются концептуальные планы развития энергетики с акцентом на малую распределительную энергетику (МРЭ). Уже сегодня установленная мощность средств распределенной генерации (РГ) измеряется десятками ГВт. Например, в США по данным 2012 г. эксплуатируется более 12 млн установок РГ с суммарной установленной мощностью порядка 220 ГВт. При этом темпы прироста превышают 5 ГВт в год. В среднеевропейском балансе доля РГ составляет более 15%. Данный показатель по странам довольно широко варьируется: от 6% в Румынии до более чем 50% в Дании.

Развитие распределенной энергетики в этих странах во многом обусловлено наличием соответствующей нормативной и терминологической базы, которая, в свою очередь, основывается на результатах научных исследований и воспринятой обществом идеологии. Например, в Великобритании в настоящее время проводятся исследования в области распределенного производства электроэнергии. В Отчете о состоянии энергетики, подготовленном правительством Великобритании, указаны проблемы, связанные с изменением климата и надежностью поставок энергетических ресурсов. И ключевой фактор решения этих проблем – понимание, в какой степени распределенное производство электроэнергии может дополнить или стать потенциальной альтернативой системе централизованного производства электроэнергии.

Вопросы рационального развития энергетики являются глобальной проблемой, затрагивающей практически все страны мира. В связи с этим, с целью координации действий по преодолению существующих в данной области трудностей, мировым сообществом были созданы международные организации – такие, например, как International Electrotechnical Commission (IEC), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), International Council on Large Electric Systems (CIGRE) и другие.

Инфраструктура современной мировой электроэнергетики, как известно, была сформирована в 60-х годах прошлого столетия. Со временем значительная часть эксплуатируемого электросетевого оборудования подошла к пределу своего нормативного срока службы. А учитывая социальный фактор, регулирующие органы большинства стран неохотно давали согласие на повышение тарифов, что могло бы позволить провести масштабную дорогостоящую модернизацию инфраструктуры. Таким образом, энергетики были вынуждены продолжать работать с оборудованием, которое уже выработало свой расчетный срок службы. Помимо этого, в течение указанного времени энергетические компании основное внимание уделяли развитию сектора генерации, а сектора, связанные с передачей и распределением электрической энергии, так и оставались недофинансированными.

Например, в середине 70-х годов в США в структуре инвестиций на развитие энергетики доля затрат на передачу и распределение электроэнергии составляла менее 30%. И хотя данный показатель к концу 90-х гг.   возрос до 45%, это все же не позволило полностью компенсировать сформировавшееся отставание по увеличению пропускной способности электрических сетей, что безусловно сказалось на надежности функционирования всей электро­энергетической отрасли.

Вместе с тем, в отрасли созрело понимание, что дальнейшее развитие электроэнергетики на принципах «эффекта от масштаба» практически исчерпано.

Природоохранные ограничения, все возрастающая стоимость земли и воды, государственное регулирование и другие факторы являются серьезным препятствием для строительства новых мощных электростанций и развития централизованной энергетики. С появлением конкурентоспособных технологий выработки энергии началось весьма агрессивное вмешательство «зеленой» энергетики, основанной на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ). Эти обстоятельства, по сути, и стимулировали развитие нового направления в развитии энергетики, получившего название распределенной генерации.

В новых условиях поддержание и реконструкция элементов энергосистем с прежними параметрами и в полном объеме по экономическим и техническим соображениям стали уже нецелесообразны, что потребовало коренного изменения структуры и принципов функционирования энергетики с учетом экономико-экологических требований, появившихся технических возможностей и растущих потребностей пользователей.

Прежние распределительные сети (РС) проектировались без возможности эффективного управления их режимами при наличии разнонаправленных потоков энергии – такие потоки могут появиться с расширением использования РГ. В результате сетевые компании оказались перед выбором, каким образом решать задачи, порожденные РГ: либо пассивно, путем увеличения пропускной способности электрических сетей, чтобы они справлялись с максимальным потоком от каждого генератора, либо активно, встраивая датчики и коммутационные аппараты, чтобы отслеживать и контролировать выработку генераторов, избегать «узких мест», удерживать нагрузку в послеаварийных режимах на безопасном уровне, а напряжение – в допустимых (нормативных) рамках.

Так, экономический рост мирового сообщества, неразрывно связанный с увеличением объема энергопотребления и повышением требований к эффективности, качеству и уровню надежности энергоснабжения, с одной стороны, и накопившиеся в отрасли серьезные проблемы технологического (диспропорции в развитии отдельных секторов энергетики, старение оборудования, исчерпание традиционных органических энергоносителей), экономического (трудности с реализацией необходимого объема инвестиций, рост стоимости топлива и одновременные ограничения на увеличение тарифов) и экологического (снижение выбросов СО₂ и противодействие загрязнению окружающей среды) характера, с другой стороны, обусловили все возрастающие темпы интеграции источников РГ в современные системы электроснабжения и, в конечном счете, изменения энергетических стратегий.

Полностью прочитать статью Вы сможете в №46 журнала «Терминал» от 14 ноября 2016 года.