Свет разума

Мир ждут радикальные перемены в электроэнергетике, которые изменят не только саму отрасль, но и нашу жизнь, ведь электричество для нас — это все. Электроэнергетика основана на трех составляющих: генерация, передача и потребление энергии. В этой цепочке появляется четвертый элемент, который раньше практически отсутствовал, — хранение. Он полностью переформатирует систему.

Электростанции на дому

Генерация энергии становится все более распределенной — это уже реальность последних лет. Классическая электрическая сеть построена на вертикальной интеграции: есть центр управления, магистральные сети, распределительные сети и, наконец, бытовые. Но эту систему ждут перемены. Вспомним энциклопедию «Британника» — ее составители не могли и подумать, что возникнет «Википедия» и пользователи начнут сами писать статьи, и притом бесплатно. Что-то подобное произойдет и с электроэнергетикой. Процесс децентрализации энергетики (это сама суть smart grid, о которой так много говорили в последнее время) был очень хорошо описан Джереми Рифкином в книге «Третья промышленная революция».

Классическая схема не подразумевает, что потребитель может быть одновременно и генератором, и продавцом энергии. Сейчас это меняется. Почти во всех европейских энергосистемах есть так называемый Feed-in Tariff, по которому энергия выкупается назад. Днем люди на работе, у них стоит солнечная панель, энергия не нужна, и ее продают, условно, по пять копеек в энергосистему. Возвращаясь вечером домой, они покупают энергию назад (но уже по 10 копеек). Пока у них нет возможности ее запасать, но она вот-вот появится, что снизит зависимость потребителя от большой системы. Что еще более важно, в ближайшем будущем потребитель сможет продать электроэнергию другому такому же потребителю.

Сеть, которая первой предоставит такую возможность, установит правила игры и сможет брать свои полкопейки за передачу. Понятно, что она очень сильно рванет вперед. Очевидно, что по новым правилам будет работать и транспорт. Благодаря появлению более емких аккумуляторов скоро 20–30% автотранспорта перейдет на электрическую тягу. А в перспективе 20 лет, я думаю, и более 80%. Есть много серьезных игроков. Это не только Tesla, но BMW, Renault, Mercedes, Honda, Toyota. Кстати, Tesla уже объявила о выпуске домашних накопителей энергии, которые позволят дому среднего размера неделю обходиться без внешнего энергоснабжения.

Заглянем вперед на пять-десять лет. Вы приезжаете в офис в восемь утра. Первые шесть часов ваш автомобиль стоит на стоянке и отдает энергию, а за последние два часа он снова зарядится, чтобы поехать домой. Режимы зарядки и генерации будут меняться автоматически, давая всей энергосистеме дополнительные возможности по генерации и накоплению энергии в любой момент времени. Таких «электростанций-аккумуляторов» будут миллионы и они станут важным элементом энергосистем.

Как известно, сложнейшая проблема энергетики — поддержание пиковых нагрузок, которые могут быть в разы выше средних. Приходится строить дополнительные генерирующие мощности для их покрытия, потому что никого в современном мире не устроит отключение кондиционеров в самую жару. В остальное время эти мощности простаивают. Распределенная энергетика сделает их ненужными, а крупным генерирующим компаниям грозит судьба гигантов музыкальной индустрии, которые оказались не готовы к появлению цифровых форматов музыки. Конечно, у них есть выход — возглавить перемены. Но для этого нужно спуститься с высоты гигаватт и переходить ближе к пользователю, к распределенной генерации.

Тем более что есть технологии, которые как раз оставляют место крупным компаниям, так как помогают хранить энергию в больших масштабах. Давно известны гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Есть два бассейна — верхний и нижний. Когда электроэнергия дорога, крутится турбина, вырабатывается электроэнергия. Когда она дешевая и никому не нужна, мы загоняем воду наверх. С другой стороны, возобновляемая энергетика зависит от силы ветра и солнца, у нее неравномерная выработка. Эти вещи можно объединять. Сейчас Норвегия и Германия строят энергомост, кабель будет проложен по морскому дну. На севере Германии много ветряков, и в тот момент, когда они вырабатывают много электроэнергии, они могут передавать ее в Норвегию, где ее запасают ГАЭС.

То есть возможность хранения возникает и на уровне домохозяйств, и на макроуровне. Пока не хватает середины — системы, которая обеспечивала бы хранение электроэнергии на микрорайон или на несколько коттеджных поселков. Возможно, помогут микро-ГАЭС.

Поймать молнию

На примере своего бизнеса мы понимаем, как важно следить за изменениями. Мы профессионально занимаемся молниезащитой. В мире тратятся миллиарды долларов на защиту зданий и инфраструктуры от молний. Мы создаем разрядники, более защищенные изоляторы, улучшаем конструкцию многих элементов сети. В своем бизнесе мы даже шагнули в сторону фундаментальной науки — в физику плазмы и дугогашения. Ведем исследования в России, Швейцарии и вот-вот начнем делать это в Китае. Усилия колоссальные. Помимо нас есть и многие другие, мы все идем в разных направлениях, делаем небольшие шажки вперед. А есть технологии революционные: кто-то придумал, что можно управлять молниями с помощью нескольких лазерных лучей — один инициирует молнию, а другие направляют ее в нужное место.

Представьте себе такой город, как Москва или Нью-Йорк. У каждого здания есть внешняя молниезащита: молниеотводы, спуски, заземление и обязательно внутренняя молниезащита, это так называемые УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений). Теперь представьте, что вокруг Москвы стоят четыре-пять башен, которые защищают город так, что случайных «бесхозных» молний просто не остается. Такую защиту можно распространять на все дорогостоящие объекты инфраструктуры (линии электропередачи, железные дороги и т. п.). Почему бы потом не начать защищать леса в период засухи?

Это будет несопоставимо дешевле и сразу выбьет с рынка таких игроков, как наша компания. Пока развитию технологии мешают административные барьеры. Считается, что применение лазеров создает риски для авиации. Предстоит многое сделать на уровне регулирования, нормативных актов. Но это обязательно будет сделано. В конце концов, не так давно и мобильная связь прокладывала себе дорогу через административные, а не технические барьеры. Посмотрите на беспилотные автомобили. Сейчас в США только-только разрешают выпускать их на дорогу, а Илон Маск уже прогнозирует, что в будущем людям просто запретят водить автомобиль, потому что это слишком опасно.

Так что мы следим за новыми технологиями, чтобы не упустить открывшуюся возможность. И я буду предлагать развивать технологию лазерного управления молниями в России. У нас отличные специалисты по лазерам. И в том, что касается изучения погоды, атмосферных явлений, мы вполне на мировом уровне.

И это прекрасная возможность для государства поддержать настоящие инновации. В конце концов, и в США государство участвовало в обновлении технологической инфраструктуры, будь то строительство железных дорог или телефонизация.

Евросети

В мире не так много центров, где рождаются новые идеи в сфере энергетики. В сфере технологий хранения энергии, батарей большой мощности, суперконденсаторов японцы сделали очень большой рывок. Hitachi, Toshiba инвестируют в это очень большие деньги. В области возобновляемой энергетики, безусловно, Европа — номер один. По состоянию на 2013 год, 58% общей мировой выработки «солнечной» энергии находилось в Европе. Если говорить о построении умных энергосетей, то здесь много достижений у американцев, у General Electric.

Не всегда перспективная технология основана на новейших открытиях. Например, я уверен, что Европу ждет большая перестройка энергосетей и переход с переменного на постоянный ток. С одной стороны, Германия закрывает АЭС, с другой — формируются новые центры генерации. Вдоль Северного моря — ветряная энергетика, на юге — солнечная. Это заставляет по-другому организовывать перетоки: новые просеки под магистральные сети уже не проложить, новые землеотводы никто не даст. Можно использовать только старые трассы, но по ним нужно перегонять гораздо больший объем энергии. Повысить пропускную способность позволит только переход с переменного тока на постоянный. К тому же это снижает потери. Все подземные и подводные кабели через Балтийское и Северное моря будут на постоянном токе. К нам тоже это придет. Постоянный ток, конечно, не революционная технология, но это мировой тренд, и его надо учитывать.

Печально, что у нас многие новые тренды часто воспринимаются как игрушки. Персональные компьютеры, сланцевая нефть, интернет, солнечная энергетика — все ерунда. А ведь это совсем не так.

Китайский биатлон

Нашу компанию многому научил (и продолжает учить) опыт ведения бизнеса в Китае. Мы вышли на китайский рынок со своими системами молниезащиты в 2013 году, сначала поставили их на одну ЛЭП, в прошлом году — на семь, план на этот год — двадцать. Я учу китайский язык. Мы видим, что в Китае конкуренция жестче. Все делается гораздо быстрее, и многое кажется непродуманным. Но это как в современном биатлоне: если ты хочешь выиграть гонку, то должен бежать изо всех сил и стрелять так быстро, как только умеешь. И если ты все же попадешь, есть шанс на победу. Но если ты будешь в гонке беречься и стрелять аккуратненько, то не выиграешь в любом случае. Все идут ва-банк, рискуют. И в Китае то же самое: нельзя медленно бежать или медленно стрелять. Получается, что одну и ту же проблему решают очень многие, и у кого-то получается. Мы уже столкнулись с тем, что нас начинают копировать, многие попытки выглядят нелепыми, но их так много и они идут таким валом, что всего можно ожидать.

Важно, что в Китае никогда не запрещалось предпринимательство. Даже в коммунистические времена разрешалось частное кустарное производство. Проезжая через любую китайскую деревню, видишь, что все люди что-то делают, пилят, строгают, корову доят, леденцы заворачивают, каких-то воздушных змеев мастерят. Там вся улица торговая, каждый дом — мастерская, каждый свою маленькую копеечку зарабатывает. Это у них в крови.

Когда к этому добавляется образование, эффект поразительный. Я был в Пекине на подведении итогов международного конкурса на лучшую студенческую работу. В жюри были шведы, американцы, японцы. И примерно из десяти получивших призы работ шесть или семь выиграны были китайскими студентами. И ребята, которые на сцену выходили, были реально классными. Не зажатые, с хорошим английским, умеют шутить. Каждого хотелось взять на работу.

Главное — не закрываться

Россия могла бы занять важное место в создании энергомостов, связывающих страны и крупные экономически активные регионы. Потребность в этом никуда не денется. Какой-нибудь алюминиевый завод потребляет столько, что солнышком его не обеспечить. Организация перетоков между Китаем и Европой, использование разницы в нагрузке за счет часовых поясов — чем не суперпроект? Связывание между собой энергосистем очень выгодно. Россия — Китай, Россия — Европа, может, и с Америкой когда-нибудь будет смысл сделать подводный кабель. Установленные мощности в мире перекрывают все потребности, но энергия заперта в локальных системах. Если мы возьмем земной шар как единую энергосистему, то ее можно построить гораздо более дешево, красиво, экологично и эффективно. Плюс к этому элемент мировой безопасности. Мне кажется, что бизнес всегда за мир во всем мире. Общая электросеть снизит вероятность войн.

Пока же Россия на фоне предстоящей революции выглядит плохо. На уровне идей все классно, с реализацией сложнее. В том же самом Сколково есть много интересных резидентов, компаний, которые действительно развивают вещи мирового уровня. Но, к сожалению, Россия сейчас начинает отгораживаться от мира, а это похоже на попытку сделать чемпиона мира из команды-чемпиона Московской области. До глобализации можно было сидеть в «своем огороде» и быть конкурентоспособным. Сегодня все объединено на уровне знаний, технологий, продуктов. Когда говорят, что группа американских ученых разрабатывает что-то прорывное, значит, в ней обязательно будут китайцы, русские или французы.  Любая прорывная штука создается международными силами. Даже в нашей маленькой команде есть французы, швейцарцы, немец, китаец, сотрудница из Таиланда. И я чувствую, что даже на локальном уровне это делает нас сильнее.

Нельзя сидеть на 2% мирового ВВП — одна пятидесятая часть того, что в мире делается, — и при этом претендовать на то, чтобы удивить мир. Мы будем слабыми игроками. В Китае полтора миллиарда человек, там 15% мирового ВВП. Любая компания, которая проросла там, уже сильная, мир ее не пугает. А компании, которая проросла в России, очень тяжело. Очень мало российских проектов, которые в мире стали классными. К сожалению, у нас очень закрытый рынок, а конкуренция минимальна. Нужны стимулы проявлять амбиции, стремиться к новому.

У нас очень сильная школа и множество светлых голов. Мы должны участвовать в мировой научной и производственной кооперации и играть там первые роли. Главное не забывать, что мир един.