Очередная революция в энергетике: плюсы и минусы высокотехнологичных инноваций

№29—30(827) 14—20 июля 2017 г. 12 Июля 2017 3.5

Немецкие ученые запустили установку Synlight g самый большой в мире массив прожекторов. Фокусируя свет мощных ламп на участке 20х20 см, исследователи могут сымитировать такую интенсивность солнечной радиации, которая в 10 000 раз превышает нормальную для ясного дня на Земле. В результате температура поверхности достигает 3500°С. Подобные эксперименты могут стать ключом к новой технологии получения водородного топлива непосредственно из воды, с помощью солнечной энергии. Если исследования будут удачными, промышленная технология может появиться в течение следующего десятилетия

Технологическая революция постепенно меняет облик всех без исключения секторов экономики — от розничной торговли до производства и транспорта. А наиболее масштабные последствия трансформаций, скорее всего, проявятся в самой неожиданной сфере: весьма консервативных отраслях, связанных с добычей нефти и газа, а также с генерацией электроэнергии.

Последние десять лет энергетика переживает бум инноваций. Сначала — примерно в 2005 г. — грянула сланцевая революция: компании принялись разрабатывать новые бескрайние запасы природного газа и нефти с помощью двух инновационных технологий — горизонтального бурения и гидравлического разрыва пластов.

Именно эти новаторские методы способствовали резкому падению стоимости нефти — с рекордных $145 за баррель в июле 2008 г. до менее чем трети от этого значения в июле 2017 г., — лишая ОПЕК (объединение стран — крупнейших мировых производителей нефти) былого влияния на мировые цены на нефть.

И это было только начало. Технологии интеллектуального управления сложнейшими системами и анализ данных с помощью повсеместной автоматизации вновь стимулируют очередной переворот в энергетике, радикально повышая продуктивность и гибкость отрасли.

Упомянутые перемены сказались не только непосредственно на компаниях, добывающих энергоносители, но и на методах генерации электроэнергии и ее распределения.

Зарождается энергетика нового поколения — более децентрализованная, демонстрирующая больше дружелюбности по отношению к потребителю, а также способная интегрировать множество различных источников энергоснабжения в энергосистемы повышенной надежности. В грядущие годы эти тенденции, скорее всего, приведут к удешевлению и изобилию электроэнергии, а степень эффективности энергетической промышленности и ее способность реагировать на изменение рыночных условий достигнет невиданных высот.

Впрочем, беспроблемным переходный период явно не будет. Этот процесс вполне способен дестабилизировать ситуацию в странах, где экономика зависит от доходов от продажи традиционных энергоносителей — к примеру, в России, в крупнейших нефтедобывающих государствах Персидского залива и Венесуэле. Пострадать могут не имеющие высокой квалификации сотрудники: их рабочие места сократятся в результате автоматизации. А дешевизна ископаемых энергоносителей может стать препятствием на пути к радикальному сокращению выбросов в атмосферу, что жизненно необходимо для предотвращения глобального потепления.

Под знаком smart

Толчком к новой энергетической революции стали три тренда: совершенствование методов интеллектуального smart-управления сложными системами, высокая технологичность процесса анализа данных и автоматизация.

Первый тренд позволяет компаниям функционировать гораздо эффективнее даже при условии добычи нефти и газа в крайне сложных геологических средах.

Достигнутый лет 15 назад прогресс в технологии обработки изображений обеспечил возможность открывать нефтяные месторождения на глубоководье (к примеру, в Мексиканском заливе или у берегов Бразилии). Нефтегазовые гиганты ринулись осваивать новые возможности, но технологические требования к работе на больших глубинах и в мощных слоях донных отложений привели к резкому росту себестоимости добычи.

По состоянию на 2014 г. новые глубоководные проекты обходились так непозволительно дорого, что выйти на порог рентабельности удавалось только при стоимости нефти на уровне в $100 за баррель. И когда в январе 2015 г. цены вновь рухнули (с более чем $100 до менее чем $50 за баррель), многие проекты моментально утратили привлекательность. В итоге в самом начале 2016 г. компании законсервировали новые нефтяные месторождения с суточным объемом добычи, оцениваемым в 4 млн. баррелей (причем 40% из них — глубоководные проекты).

Остановив бурильные работы, нефтегазовые гиганты в отчаянной борьбе за сокращение издержек занялись переосмыслением самой сути используемых ими сложных систем управления. Возможность сэкономить в некоторых вопросах выглядела более чем очевидной: сокращение бурильных проектов означало простой ранее крайне востребованного, дефицитного и критически важного оборудования и обслуживающих его специалистов.

В итоге стоимость ренты скважин, к примеру, снизилась на 50%. Вместе с тем в отрасли активно сокращают и иные издержки, а также кардинально повышают производительность труда. Благодаря унифицированным и упрощенным процедурам удалось снизить стоимость морских платформ — теперь их проще и дешевле выпускать, да и незапланированного перерасхода средств при строительстве удается избегать. Кроме того, компании активно учатся на собственном опыте. Так, в Shell недавно сообщили о намерении применить традиционно «земную» технологию горизонтального бурения на глубоководных платформах ради наращивания объемов добычи.

И сегодня благодаря подобным инновациям порог рентабельности новых глубоководных проектов существенно снижается — скажем, в Мексиканском заливе до $40—50 за баррель. В 2016-м и в первой половине 2017 г. утверждены инвестиции в 10 проектов глубоководного бурения!

Совершенствование методов интеллектуального управления комплексными системами стимулирует также радикальные перемены в сфере генерации и энергоснабжения. На протяжении многих десятилетий в этой индустрии доминировала система мощных централизованно управляемых генерирующих станций — преимущественно угольных и атомных, а также гидроэлектрических.

Но в последние два десятилетия правительства субсидируют энергетику солнца и ветра, активно включая ее в национальные системы с целью диверсификации источников энергоресурсов, создания новых рабочих мест и сокращения выбросов в атмосферу. До недавнего времени новые источники выглядели весьма незначительными для оказания заметного влияния на всю систему в целом.

Но ныне себестоимость возобновляемых источников резко снижается, их доля в системах энергоснабжения растет, а под их влиянием рынки электроэнергии претерпевают трансформации. В Германии доля ветровой и солнечной энергетики в общем балансе достигает почти 30%. На Гавайях этот показатель составляет около 25%.

Традиционные энергоснабжающие компании вынуждены адаптироваться к новым условиям. Так, в марте 2017 г. операторы энергосистемы Калифорнии вынужденно отключали солнечные установки штата, вырабатывающие 80 гигаватт в час, по одной простой причине — калифорнийские сети не могли принять полуденный переизбыток «солнечного» электричества. А поскольку в штате ощущается дефицит мощностей для накопления электроэнергии, в будущем следует ожидать и более масштабных отключений.

В Техасе и других штатах стоимость электроэнергии периодически (при особо сильных ветрах) опускается до отрицательных величин. Иными словами, компании вынуждены доплачивать клиентам за использование генерируемой ими избыточной энергии.

Компании, проигнорировавшие упомянутые выше перемены, испытывают немалые трудности. Так, рыночная стоимость четырех ведущих энергетических компаний Германии составляет лишь треть показателя десятилетней давности.

Возобновляемые энергоносители — лишь один из аспектов трансформации отрасли. В ближайшие годы само существование традиционных энергетических компаний может оказаться под угрозой. Особую опасность для них представляют самодостаточные, некрупные и в большей степени децентрализованные энергетические системы, именуемые микросетями.

Впервые о микросетях заговорили десятки лет назад, а их развитию способствовал интерес клиентов (таких, как американская армия), превыше всего ценящих надежность и готовых платить за нее больше, ведь военные базы просто обязаны функционировать даже при полном отказе всех сетей энергоснабжения. Сегодня микросетями пользуются и другие клиенты, например клиники и университеты. Это не только позволяет обеспечивать бесперебойное питание, но и экономить средства за счет использования незадействованной энергии для обогрева или кондиционирования зданий.

Появление новых технологий хранения избыточной энергии — топливных элементов и аккумулирующих систем — стимулирует появление более мелких систем под названием «наносети»: их начинают использовать крупные супермаркеты.

Число людей, избавляющихся от полной зависимости от традиционных сетей энергоснабжения, неуклонно растет, что влечет за собой необходимость создания новой регуляторной системы и даже модели ведения бизнеса. Некоторые американские штаты (например Нью-Йорк) уже агрессивно пропагандируют идею децентрализации энергоснабжения, предоставляя различные льготы компаниям, инвестирующим средства в собственные сети. Однако подробного и тщательно разработанного плана по интеграции новых миниатюрных сетей в традиционную схему энергоснабжения пока нигде, даже в США, не существует.

Виват роботизации

Вторым по значимости источником инноваций остается совершенствование методов анализа данных. Нефтяные компании, к примеру, задействуют сложнейшие алгоритмы для анализа огромных массивов данных. Такой подход облегчает разведку нефтегазовых месторождений и организацию добычи.

В апреле 2017 г. руководство British Petroleum заявило, что использование этих методов позволило выявить дополнительные 200 млн. баррелей нефти в одном из давно разрабатываемых месторождений Мексиканского залива. В BP отметили: если процесс обработки такого массива данных совсем недавно занимал целый год, сегодня на это уходит несколько недель.

Третьим по степени важности трендом можно считать автоматизацию. На морских платформах многие опасные работы выполняют роботы — скажем, соединяют трубы во время бурения, заменив собой тяжелый труд разнорабочих.

Очень скоро интеллектуальные автоматизированные системы будут руководить бурением в дистанционном режиме под управлением находящихся на берегу (в сотнях километров от скважин) нескольких специалистов.

Ведется работа по созданию роботов, способных трудиться на океанском дне, инспектировать подводные трубопроводы и оборудование. Сегодня на морской платформе, как правило, работают от 100 до 200 человек, но очень скоро численность персонала радикально сократится.

Впрочем, в вопросах обеспечения безопасности, требующих принятия критически важных решений, заменить людей пока некем. Но качественный состав персонала все же существенно изменится: по прогнозу аналитиков McKinsey, всего через 10 лет нефтегазовые компании будут нанимать специалистов по обработке данных чаще, чем геологов.

Автоматизация уже принесла заметные перемены в энергетику: интеллектуальные счетчики электроэнергии практически полностью заменили систему ручного снятия показаний. У диспетчеров энергосистем зачастую просто нет возможности в реальном времени своевременно отслеживать все происходящие события, что нередко приводит к веерным отключениям потребителей. Автоматизация и роботизация позволят кардинально сократить количество подобных инцидентов.

Но инновации приносят и новые проблемы. Например, правительствам — из-за автоматизации и роботизации энергетики — становится сложнее выполнять свои традиционные обязанности — такие как контроль за соблюдением мер безопасности. Когда технологические новшества приходят на месторождения, платформы и в распределительные сети медленно и плавно, регуляторные органы вполне успевают своевременно на них реагировать, а также извлекают уроки из периодических инцидентов.

А по причине растущей сложности полностью автоматизированных систем контролировать их работу (а также прогнозировать возможные сбои) становится все труднее. И потому регуляторным органам следует эволюционировать в ногу с отраслью и создавать системы раннего оповещения — как минимум для выявления наиболее узких и проблемных участков. Обеим сторонам необходимо как можно скорее сесть, так сказать, за одну парту и приступить к изучению опыта работы коллег из других стран, добивающихся успехов в новых непростых условиях.

Победители и проигравшие

Революцию в энергетике в основном смело можно считать благом для всего мира. Однако процесс трансформаций в индустрии в обязательном порядке увенчается кардинальным пересмотром отношения к политике, экономике и окружающей среде. Проявлять осторожность следует и политикам, и бизнес-сообществу.

Так, сохранение низких цен на энергоносители может подорвать экономическое и геополитическое влияние многих ведущих поставщиков нефти, слишком долго тешивших себя иллюзией полноты контроля практически над всеми мировыми запасами дешевой нефти.

Некоторые государства уже начали предпринимать контрмеры. Так, в прошлом году Саудовская Аравия запустила проект Vision 2030 — программу мероприятий по сокращению зависимости королевства от нефти и по диверсификации экономики страны. Правительство также анонсировало план продажи примерно 5% акций государственного нефтяного гиганта Saudi Aramco путем вывода компании на IPO ради повышения степени эффективности ее работы.

Подобные реформы вполне целесообразны, а приступать к ним следовало гораздо раньше, и потому вопрос об успешности их практической реализации пока остается открытым.

России тоже необходимо продолжать программу реформирования. Еще десять лет назад российскому правительству удавалось обеспечивать сбалансированность бюджета только при ценах на нефть, превышавших $100 за баррель. Но сегодня страна верстает бюджет на 2019 г., исходя из прогнозной цены на нефть всего в $40 за баррель: при этом продажа углеводородов все еще обеспечивает 35% бюджетных поступлений. Но ценовая нестабильность сохраняется, и Москве, скорее всего, придется и дальше сокращать расходы.

Другие государства (к примеру, Ангола и Нигерия) так и не сумели провести реформы в достаточном объеме, и существенное снижение стоимости энергоносителей играет роль одного из основных факторов нестабильности в этих странах. Расчетливость и осмотрительность в бюджетных вопросах, а также создание более предсказуемых условий для работы иностранных инвесторов — вот что может оказать местной нефтегазовой индустрии помощь в доступе к новейшим технологиям ради повышения конкурентоспособности на глобальном энергетическом рынке.

Что касается США, то энергетическая революция окажет самое серьезное влияние не только на создание рабочих мест и темпы экономического роста, генерируемые дешевизной энергоносителей. Если говорить о генерации электроэнергии, то предпочтение все чаще отдается природному газу и возобновляемым источникам. В итоге перспективы конкурентоспособности угля (еще в 2007 г. на его долю приходилась почти половина генерируемой в США электроэнергии, в 2016 г. — лишь 30%) выглядят плачевно. И заявления политиков об обратном не имеют никакого практического значения. Большую часть утраченных рабочих мест в индустрии добычи угля уже никогда не восстановить.

Но наиболее сложной и глобальной проблемой остается вопрос климатических изменений. Судя по последнему докладу Межправительственной группы экспертов по вопросам изменения климата при ООН, чтобы замедлить (а в итоге и остановить) темпы роста температур на нашей планете, необходимо сократить объемы выбросов в атмосферу примерно на 80%. Последние два десятилетия саммитов, совещаний и переговоров доказали: добиться этого очень непросто. А процесс осложняет и революция в сфере добычи ископаемых энергоносителей, поскольку цены на углеводородное топливо, скорее всего, еще долго будут сохранять высокую конкурентоспособность.

Впрочем, потребители уже ощущают немалую часть неоспоримых благ технологической революции в энергетике. Так, ежедневно потребляемые мировой экономикой 92 млн. баррелей нефти-сырца ежегодно обходятся нам почти на $2 трлн. дешевле, чем всего 10 лет назад. Революция в энергетике действительно обеспечивает достойные темпы экономического роста: только в США в период действия низких цен (2008—2014 гг.) среднестатистическая семья экономила благодаря нефти свыше $700 в год.

Канула в Лету эпоха, когда весь глубинный смысл энергетической политики состоял в обеспечении сохранности запасов сырьевых энергоносителей — доступе к сырой нейти, тоннам угля и огромным объемам природного газа. Теперь нам необходимо найти ответ на вопрос о том, как научиться управлять всеми последствиями жизни в новом мире изобилия дешевой энергии.

Статья опубликована в Foreign Affairs (№4, июль/август 2017 г.) © Council on Foreign Relations // Tribune News Services.

Дэвид Виктор,
профессор международных отношений Школы глобальной политики и стратегии Университета Калифорнии в Сан-Диего, директор Лаборатории международного права и стандартов ILAR, автор книги «Тупик глобального потепления».

Кассия Яносек,
ассоциированный партнер McKinsey Company, бывший консультант по вопросам развития энергетики Национального экономического совета США, член Совета международных отношений CFR, бывший вице-президент Hudson Clean Energy Partners.

Уважаемые читатели, PDF-версию статьи можно скачать здесь...


Загрузка...

Порошенко готов отдать украинскую энергетику в руки...

По итогам делового визита в Вашингтон Порошенко рассказал о перспективах украинской...

Швейцария отказалась от атомной энергетики

Больше половины граждан поддержали правительственный проект реформы энергетики

Чрезвычайное положение в энергетике продлено еще на...

Декларируемая цель введения чрезвычайного положения — экономия угля путем...

Язык мой — враг мой

Так за счет чего премьер Гройсман собрался увеличивать в два раза долю...

АМКУ рекомендовал ДТЭК закупать уголь на...

Предприятиям Рината Ахметова рекомендовано закупить не менее 10% потребления...

Загрузка...

Обувательские настроения

Одна за другой Украину покидают сети по продаже недорогой обуви

Золотая чесотка

Нет, наверное, более убыточного бизнеса в Украине, чем добыча золота: еще ни одной...

Позволит ли Запад доминировать России на ядерном...

Уже этой осенью в Нью-Йорке одному из американских федеральных судей,...

Westinghouse — спасти нельзя банкротить

Наше правительство неустанно твердит о важности диверсификации поставок...

Рокировка монополистов

В Украине в ядерной энергетике происходит замена российского монополиста...

Евроинтеграция с секонд-хендом

Государство развернуло борьбу с подержанными иномарками

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто

Получить ссылку для клиента
Блоги

Авторские колонки

Маркетгид
Загрузка...
Ошибка