Дмитрий Холкин - Люди цифры. Шесть взглядов на новую энергетику

Какие еще темы у тебя остались?

Большая область задач – как сигналы с векторных измерителей (PMU) правильно использовать. До сегодняшнего дня все это использовалось только для большой энергетики, там характерные времена, на которых что-то меняется, были секундные. А в случае небольших сетей, особенно с использованием силовой электроники, возникают сложности, так как там время измерения близко к динамике процессов. Там решать даже простые задачи уже нетривиально. Это более фундаментальная тема, но заниматься ею перспективно.

Пятая, последняя.

Сейчас подумаю… Есть DC-сети. Они немного в стороне. Но это свой интересный мир, своя интересная физика. Да, чуть не забыл. Внедрение ВИЭ – пятое крупное направление – хорошее, масштабное внедрение ВИЭ. Опять же, все со всем связано. Вот в Ирландии много ветра. Но в сеть берут не более 50% мощности от ветрогенераторов. Это определяется требованиями устойчивости, сейчас это предельное проникновение ветровой энергетики в их энергосистему. Однако, если мы начнем по-умному все делать, те же накопители использовать, то ситуация изменяется. Если мы захотим довести долю ветра до 75%, сколько нужно для этого поставить накопителей, если их нормально при этом настроить? Оказывается, что не так-то много…

Давай остановимся. Ты назвал пять направлений. Чем они для тебя связаны?

Наверное, их можно все вместе объединить термином динамика устойчивости и регулирование в электрической сети. Эта тема мне интересна в силу моего бэкграунда, – поскольку я физик, то просто мне интересны такого рода задачи.

Но вопросы динамики и регулирования были известны и 20 лет назад, и 40. Почему сейчас они актуализировались, и ты даже считаешь их фронтирными?

Дело в том, что сейчас происходят две вещи одновременно. С одной стороны, растет нагрузка в энергосистеме, и меняется ее характер. Электронные приборы, зарядники, силовая электроника – эта нагрузка очень агрессивная по отношению к сети. Этот тренд выставляет более высокие требования к устойчивости сети. Классический пример – в 1996 году блэкаут в Америке произошел как раз из-за того, что в системе появилось много кондиционеров. Там сеть развалилась. Если бы это были лампочки, то ничего бы не произошло. А с другой стороны, есть тренд с ростом доли возобновляемой энергетики, она агрессивная с точки зрения динамики, переменчивая. В этой связи и становятся актуальными исследования в области устойчивости.

Лаборатория по интеллектуальным сетям (Сколтех)

Возникли вызовы…

Но при этом возникли и возможности. Используя расширительное толкование цифровизации, можно сказать, что появился пакет цифровых технологий.

Почему расширенное толкование? И вообще, интересно узнать, как ты определяешь понятие «цифровая энергетика»?

Я бы понятие «цифровая энергетика» не определял. Ведь термин «цифровой» имеет конкретное содержание. То, что сейчас имеют в виду, когда обычно говорят о цифровизации в энергетике, на самом деле подразумевают более широкий круг процессов. Я бы сказал, что то, что реально скрывается под словом «цифровизация», это скорее «информатизация».

Есть такой известный термин smart grid, который уже приобретает окраску не всегда положительную. Но у него есть довольно четкое определение, которое можно прочитать в Википедии. Это изменение работы электрической сети с использованием современных коммуникационных технологий и технологий обработки данных. Фактически я не обязан ничего цифрового даже иметь. Я могу существенно улучшить работу сети, не прибегая к цифровым технологиям как таковым, все у меня будет аналоговое, все сигналы и измерения.

Другое дело, когда говорят о цифровизации конкретно как о замене способа передачи данных, когда передается не аналоговый сигнал, а цифровой, что позволяет существенно сократить количество ошибок. Мы берем сигнал, разбиваем его на дискретные значения и далее храним и передаем эти значения в виде битов.

Это и есть процесс цифровизации, который последние лет 70 длится в мире!

Я озадачен твоим ответом. Я думаю, что принципиальным в цифровизации является все же не технический метод представления и передачи данных, а нечто другое, что-то, что определяет качественный переход настоящего времени. А качественные изменения происходят в организации экономических процессов, во взаимодействии между экономическими акторами. Отсюда, кстати, и термин «цифровая экономика».

Понимаю. Мне кажется, что термин «цифровой» во всех этих контекстах приобретает несколько другое значение, не такое, какое он имеет в научной части. Слово «цифровой» происходит из того, что компьютеры используются. Но здесь не имеет никакого значения цифровая обработка сигнала или аналоговая. То есть «цифровая экономика» – это экономика с максимально автоматизированной обработкой информации. А компьютеры работают по цифровому принципу, поэтому этот термин сюда перешел.

Пётр, а если чуть воспарить и посмотреть на вашу деятельность с высоты птичьего полета? Есть ли у тебя какой-то концепт, которому можно было бы придать статус миссии Центра прикладных исследований (ЦПИ)? Есть ли у тебя видение энергетики, которое находится за линией горизонта очевидного?

Здесь я оригинальным не буду, и то, что Игорь Леонидович Озерных говорит в Вашем интервью про микрогриды, соединенные одноранговыми сетями, вполне разумно звучит. И это обсуждается в мире сейчас. Это несомненный плюс с точки зрения управления. То, как сейчас сделано, – это огромная сеть, большая централизованная структура управления. Я думаю, что вполне мыслима ситуация, что будут небольшие энергетические сообщества (community). И в других областях мы в принципе видим такие вещи. Никаких фундаментальных ограничений на такую организацию системы нет. И если на какое-то время забыть про стоимость децентрализованных решений (а со временем их стоимость будет вполне приемлемой), то в принципе одна только микрогенерация может и оставаться, при этом система станет гораздо более эффективной.

Но ведь такая «горизонтальная энергетика», построенная на распределенных микроисточниках энергии, предполагает и распределенность самого потребления. Следует ли из этого, что промышленное производство и жизнь станут более распределенными?

Ну почему? В принципе, никакой проблемы нет. Конечно, когда я говорю о микрогриде, я не имею в виду, что источники энергии находятся в непосредственной близости к потребителям. Даже миллионный город или район города, который будет запитан несколькими станциями, тоже а-ля микрогрид. Это ничему не противоречит. Примерно так устроены тепловые сети.