Будущее энергоэффективности

В каком направлении сегодня развиваются энергоэффективные технологии во всем мире? В каких Россия лидирует, а в каких отстает? Победит ли в отечественных реалиях возобновляемая энергетика? Обо всем этом «Ъ-Науке» рассказал Вице-президент, Исполнительный директор Кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково» Олег Дубнов.

— Какие глобальные тренды наблюдаются в последнее время в электроэнергетике?

— Сейчас происходит переосмысление всей модели взаимоотношений в энергосистеме, которая существовала уже более 100 лет. Электроэнергия целый век считалась благом, услугой, которую потребитель получает за фиксированную цену. Технологические скачки в зеленой генерации, накоплении энергии, «умном» учете, надежности сетей, цифровых решениях открыли для потребителя (сначала промышленного, а теперь и частного) принципиально новую возможность: он теперь может сам производить энергию для собственных нужд, получать ее именно в том объеме и именно тогда, когда ему необходимо, быть гибким в выборе тарифов. И даже более того — благодаря всем этим технологиям потребитель может продавать энергию от собственной локальной генерации, поставляя ее в энергосеть.

Истоки этого тренда в том, что потребитель хочет платить за энергию взвешенную и понятную для него цену. При этом стремительная цифровизация энергетики, развитие больших данных и алгоритмов анализа — все это несет в отрасль «прозрачность». Теперь прозрачно для потребителя формируется тариф, прозрачными становятся процесс инвестиций и реальное состояние активов энергокомпаний. Сегодня потребитель может просчитать и выбрать: выгодна ему солнечная панель, или покупка энергии от традиционной углеводородной станции, либо же приобретение зеленой энергии, которая не наносит вред экологии, хотя и обходится дороже в финансовом смысле.

— Что можете сказать про транспорт: куда движутся сегодня технологии в этой сфере?

— В транспорте похожий тренд: потребитель выбирает более экономичный и удобный способ перемещения, чтобы добираться быстрее, дешевле и комфортнее. За последние годы выбор значительно расширился: есть несколько видов рельсового транспорта, есть как традиционный, так и экологичный автобус, есть такси с разным уровнем цен, есть шеринговый автомобиль. При этом общественный транспорт становится все привлекательнее для автовладельцев — когда вы последний раз ждали автобус? Развивается сервис мультимодальных перевозок, когда пассажир по дороге от дома до работы меняет несколько видов транспорта, состыкованных «бесшовно». Все это становится возможным в том числе благодаря цифровым решениям, облачным платформам, онлайн-доступу к данным, картам, оплате услуг.

Параллельно экологическая ситуация в крупных городах (и не только) подталкивает городские власти, ответственных членов общества к переходу на менее экологически вредные виды топлива: где-то сжатый газ, где-то электромобили, где-то более многообещающий водород. Новые технологии и программные платформы для создания зарядной инфраструктуры электротранспорта — это тоже тренд.

Еще один тренд во всех видах транспорта, ставший возможным с развитием информационных технологий,— беспилотный транспорт, от промышленного до личного. Первый опыт применения беспилотных автомобилей в США, в России показывает, что для полноценного функционирования «умных» дорог потребуется не только развивать «умную» начинку автомобилей, но и вложиться в интеллектуализацию инфраструктуры дорог. Так что еще один важный тренд — это развитие так называемых V2X-платформ, то есть платформ взаимодействия транспортных средств с объектами инфраструктуры, дорожной и городской.

— В каких направлениях развиваются современные нефтегаз, промышленность и городские хозяйства?

— Существовавшая в прошлом веке парадигма развития нефтегазового комплекса, основанная на постепенном освоении крупнейших континентальных месторождений с запада на восток, в настоящий момент исчерпала себя. Вероятность открытия новых крупных нефтегазовых провинций в континентальной части РФ можно оценить как крайне низкую. В связи с этим существуют несколько трендов: повышение эффективности разработки существующих месторождений, разработка сложных и нетрадиционных запасов углеводородов, а также возврат к оставленным месторождениям, которые ранее было невозможно до конца выработать из-за несовершенства технологий. Еще один тренд — разработка мелких месторождений (с запасами 15–30 тыс. тонн).

В промышленности самый заметный тренд последнего времени — это цифровизация. Под ней понимается как более глубокое применение классических технологий автоматизации производства (ERP, CRM, MES), так и широкое распространение технологий искусственного интеллекта — в первую очередь в приложении к предиктивной аналитике, контролю материальных потоков, к системам эксплуатации оборудования и обеспечения промышленной безопасности. Второй тренд в промышленности — новые материалы и покрытия, которые позволяют придать оборудованию и продукции новые свойства, увеличить жизненный цикл и полезность для пользователей. Это более прочные, легкие, термостойкие материалы, которые позволяют сокращать расходы производителей и потребителей и, как следствие, ведут к энергоэффективности.

Рециклинг (вторичное использование) ресурсов также очень важный тренд современной промышленности, и здесь часто дело не только в повышении энергетической эффективности, но и в повышении экологической ответственности предприятий. Например, активно внедряются технологии переработки отвалов горной промышленности и металлургического производства. Огромный пласт технологий посвящен вторичному использованию тепла от технологических процессов. Почти всякий отход производства, из которого можно выработать энергию, сегодня имеет соответствующую готовую технологию или опытные разработки.

Что касается активно развивающихся технологий городов — их очень много, и они самого разного спектра. За последние годы появились и получили всестороннее развитие системы «умного» города и дома, строительная 3D-печать, всевозможные системы безопасности на базе цифровизации, наметилось движение к зданиям с нулевым электропотреблением, практически повсеместно внедряются городские интеллектуальные транспортные системы и технологии управления отходами.

К слову, городские технологии — одно из самых динамично развивающихся направлений в «Сколково». Им занимаются более 100 резидентов нашего кластера, и ежегодно к нам приходят еще 25–30 таких компаний. При этом сегодня наш портфель инновационных проектов покрывает абсолютно все сферы городского хозяйства.

— В каких из всех этих направлений лидируют (или хотя бы не отстают) российские стартапы?

— Таких направлений довольно много. Один из примеров — решения для управления электрическими сетями. Цифровые трансформаторы, системы диагностики, алгоритмы управления сетями — это те разработки наших команд, которые уже представлены на мировых рынках. Цифровые трансформаторы компании «Профотек» — одни из лучших в мире, это подтверждается и равноправным партнерством с сильнейшими производителями в Швейцарии, Германии и инсталляциями в электрических сетях по всему миру: Сибирь, Швейцария, Франция, Италия, Канада. А компания «Континуум» уже не первый год отвечает за разработку алгоритмов интеллектуального управления энергосистемой международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР.

Еще одна сильная отечественная научная и инженерная школа — это топливные элементы водородной энергетики. К примеру, разработанные российским стартапом BMPower топливные элементы установили новые стандарты по энергоемкости и надежности работы водородных двигателей для беспилотников и автомобилей.

Солнечная энергетика, которой еще советская наука уделяла большое внимание, также приносит плоды. Например, продукция компании «Хевел», у которой центром научно-технических разработок выступает ФТИ им. А. Ф. Иоффе, на равных конкурирует с лучшими в мире солнечными панелями, имея КПД 23%. И это не просто научная разработка, у них налажено масштабное производство и план продаж на ближайшие несколько лет переполнен.

Очень активно сейчас развиваются технологии транспортной инфраструктуры нового поколения. В «Сколково» сформировались целые пласты проектов по управлению зарядками электротранспорта, а также по мониторингу транспортных потоков, безопасности движения и беспилотным технологиям. Партнерство «Сколково» с российским сообществом НП «ГЛОНАСС» открывает возможности для наших стартапов создать и вывести на рынок комплексное, многофункциональное платформенно-транспортное решение V2X. Сейчас мы запускаем совместный проект по созданию и тестированию интеллектуальной транспортной системы на территории нашего иннограда и рассматриваем возможность создания совместной компании, которая будет коммерциализировать этот продукт в других городах и регионах.

В сфере нефтегаза в таких направлениях, как методы увеличения нефтеотдачи, геофизические исследования, технологии бурения и сопровождения бурения, и некоторых других наши разработки уже успешно вышли не только на российский, но и на международный рынок: они продаются в США, арабских странах, странах Юго-Восточной Азии и в ряде других регионов.

Что касается технологий для города, наши команды лидируют в интеллектуальных системах для зданий. К примеру, разработки стартапа ЛИИС позволяют достигать до 30% экономии потребления ресурсов, в частности энергопотребления — до 20%. Оборудованием этой команды оснащены несколько жилых кварталов в «Сколково», его среди многих, в том числе зарубежных, конкурентов выбрали для установки в помещениях крупнейшего в Европе офисного здания «Лахта центр».

— Как устроена работа энергокластера «Сколково»?

— Мы — сервис, который существует для того, чтобы оказывать поддержку компаниям и сокращать время от появления идей до их успешной коммерциализации. Для этого у нас есть целый набор как финансовых, так и нефинансовых инструментов, включая налоговые льготы, грантовую поддержку, организацию взаимодействия с инвесторами, помощь в защите интеллектуальной собственности и помощь в коммерциализации результатов исследований и разработок стартапов.

Одна из самых важных и первоочередных мер поддержки, которую получают наши команды,— это экспертиза, которая прямо на старте владельцу идеи позволяет понять, насколько она перспективна. Причем эта экспертиза не наша, внутренняя, а внешняя, которую мы привлекаем: со «Сколково» работают 750 ведущих российских и зарубежных ученых и предпринимателей из самых разных областей.

Помимо стартапов мы работаем с наукой (университетами и научными институтами), инвестиционным сообществом (бизнес-ангелами, венчурными фондами) и с крупными корпорациями, заинтересованными в приобретении и использовании инновационных продуктов. И это еще одна очень важная мера поддержки коммерциализации разработок наших участников.

Также мы взаимодействуем с другими институтами развития (ВЭБ.РФ, ФРИИ, РВК и др.), помогаем им максимально глубоко и быстро интегрироваться друг с другом.

— Какие у кластера самые массовые направления, в чем специализируется большинство стартапов?

— В последний год мы заметили, что абсолютно любые команды, которые к нам приходят, имеют ту или иную ИТ-составляющую независимо от того, что они разрабатывают. Даже если это какой-то аппаратный комплекс, к нему обязательно идет софт, который позволяет этому комплексу взаимодействовать с системами, уже внедренными на предприятии клиентов,— без этого сегодня никак.

А вообще, самые массовые направления, конечно, соответствуют трендам. В электроэнергетике больше всего стартапов развивают цифровые технологии для мониторинга и управления генерацией, передачей и распределением электроэнергии. Следующие по популярности направления — возобновляемые источники энергии, водородная энергетика и накопление энергии. В транспорте самые массовые сферы — это интеллектуальные системы и экологически чистые технологии. В нефтегазовом секторе больше всего команд занимаются методами увеличения нефтеотдачи, технологиями «цифрового месторождения», развивают инструменты и подходы геофизических исследований.

В промышленности это опять же всевозможные цифровые технологии, разработки в области эко- и промбезопасности, инновационные материалы и покрытия, а также машины и оборудование — от электродвигателей до компрессоров и насосов. Что касается технологий для города, больше всего стартапов к нам заходит с системами «умного» города и дома, новыми строительными технологиями, интеллектуальными транспортными системами (о которых я уже сказал) и различными технологиями управления отходами.

— Есть ли направления, по которым всерьез не хватает новых талантливых команд? Слабые места?

— Команд, причем хороших и крепких, у нас как раз большое количество, причем в самых разных направлениях,— с этим проблем нет. В основном такая благоприятная ситуация складывается благодаря традиционно сильной российской научно-университетской базе. Главная же проблема, которую нам приходится каждый день решать, касается международного опыта.

Дело в том, что «Сколково» нацеливает все стартапы на конкуренцию на международных рынках. Ведь конкуренция внутри России не дает понять, насколько технология эффективна, насколько она востребована в целом. Внутренняя конкуренция, по сути, не двигает нас вперед. Так вот, проблема заключается в том, что, несмотря на имеющуюся у нас международную экспертизу, нам далеко не всегда, не по каждой отдельно взятой технологии удается легко и быстро понять ее перспективность на сегодняшний день. В некоторых случаях бывает крайне сложно оценить, насколько та или иная разработка развита в мире, есть ли по ней конкуренты и насколько они продвинулись, не изобретаем ли мы велосипед.

На решение такой проблемы по множеству самых разных разработок ежедневно уходит очень много усилий — и мы будем продолжать их прилагать до тех пор, пока мировое инновационное сообщество не глобализируется настолько, чтобы стать абсолютно открытым. Такое, вероятно, когда-нибудь произойдет, но, скорее всего, застанут этот момент только следующие поколения.

— Как вы определяете успешность стартапов и в каких направлениях работают самые успешные?

— Основной критерий для нас — собственная выручка наших стартапов на российском и глобальных рынках. С прошлого года средний прирост по выручке наших команд составил около 70%. К слову, всего у нас в кластере числится примерно 500 компаний, и их количество год от года уверенно растет — в прошлом году, например, их было 420.

С точки зрения выручки наиболее успешны компании нефтегазового сектора и компании, занимающиеся городскими технологиями. В 2018 году они показали выручку 3,5–4 млрд руб. в каждом из направлений. Неплохо выглядят и стартапы, разрабатывающие электросетевые технологии. Крупнейшая сетевая компания «Россети» закупает инновационную продукцию стартапов «Сколково» на 0,7–1 млрд руб. В следующем году планируют нарастить этот объем до 2 млрд руб.

— Способствуют ли российские стартапы развитию возобновляемой и альтернативной энергетики?

— Безусловно. Только в «Сколково» таких команд больше 25. Лучших показателей наши резиденты добились в солнечной энергетике — я уже упоминал «Хевел» и ФТИ им. А. Ф. Иоффе. Еще ряд стартапов работают над повышением эффективности технологий производства солнечных панелей: преобразователей, покрытия, пленок, контактных соединений.

Другие наши команды создают автономные и когенерационные энергоустановки с солнечными панелями, солнечные электростанции для размещения на воде. В ветроэнергетике наши стартапы работают с малыми мощностями турбин — от десятков ватт до мегаватта. Над технологиями больших мегаваттных ветряков трудятся все же корпорации масштабов «Росатома».

Много проектов работают с накопителями энергии для интеграции альтернативных источников в сеть домохозяйств — WATTS, «ВольтсБэтэри», «Энфинерджи», «Инэнерджи», а также для электротранспорта и промышленности — «Энсол», «Бэттерилаб», НЦ «АИТ», BMPower и многие другие. Ряд команд развивают и менее распространенные технологии, например в области геотермальной энергетики, термоэлектрики, энергии морских волн.

— Имеет ли зеленая энергетика тенденцию в целом приживаться, расти в России и какую в этом роль играют наши инновационные стартапы?

— Сейчас основными препятствиями развития всех зеленых технологий являются их цена и недостаток экономической эффективности. Но по мере развития новых технологий — а это развитие идет стремительными темпами — экономическая эффективность внедрения таких решений будет расти, и от отдельных ситуаций, когда это оправданно, мы будем переходить к массовому внедрению.

Конечно, Россия сильно отстает от многих стран по темпам внедрения возобновляемых источников энергии (ВИЭ). С одной стороны, у нас запущены программы господдержки, связанные с гарантией возврата на вложенный капитал при инвестициях в «возобновляемые» проекты. Однако уже сейчас появляются отдельные случаи, когда даже без господдержки внедрение ВИЭ становится эффективным. То же происходит и с электротранспортом: его доля в российской статистике пока что практически не видна, но уже создается зарядная инфраструктура, существует ряд льгот для владельцев электрокаров.

Среди разработок наших стартапов в сферах солнечной, ветровой, водородной энергетики, утилизации отходов, электрозарядной инфраструктуры, накопителей энергии есть проекты мирового уровня, которые уже вносят свой вклад в повышение эффективности внедрения зеленой энергетики. Я думаю, что это развитие будет идти быстрее, чем многим кажется, и на горизонте десяти лет мы увидим другую энергетику и другой транспорт не только за рубежом, но и в России.