В настоящее время искусственный интеллект, электромобили и крупные технологические компании стали основными потребителями электроэнергии, что создаёт серьёзные проблемы для энергетической отрасли.

2024-05-20T19:03:13+03:00

В настоящее время искусственный интеллект, электромобили и крупные технологические компании стали основными потребителями электроэнергии, что создаёт серьёзные проблемы для энергетической отрасли.

Новость: нейтральная. Спрос на электроэнергию со стороны искусственного интеллекта, электромобилей и Big Tech теперь является проблемой № 1 энергетического сектора. Многие из нас воспринимают электричество как должное. Мы щелкаем выключателем и ожидаем, что включится свет. Но мощность и устойчивость энергосистем — генерации, передачи и распределения - не гарантированы, и если эти системы выйдут из строя, то для всей экономики наступит конец света. Недавно я участвовал в собрании Общества энергетики (PES), которое действует под эгидой Института инженеров электротехники и электроники. Настроение на мероприятии, в котором приняли участие более 13 000 профессионалов отрасли со всего мира, а также сотни компаний, демонстрирующих передовое оборудование и системы, было приподнятым и энергичным. Но, несмотря на преобладающий дух “всемогущества”, все присутствующие на той встрече знали, что энергетический сектор сталкивается с огромными проблемами, начиная с растущей частоты экстремальных погодных явлений. В настоящее время компании работают над разработкой инновационных способов более быстрого восстановления электроснабжения после перебоев в подаче электроэнергии и инвестируют в инфраструктуру, которая повысит устойчивость к потрясениям. Сюда входят усилия по минимизации риска того, что сама система вызовет или усугубит шок, такой как лесной пожар. Проблема усугубляется тем, что энергетический сектор должен добиться прогресса в переходе к "зеленым" технологиям. Это означает сокращение выбросов парниковых газов при сохранении стабильного энергоснабжения экономики. Поскольку возобновляемые источники энергии работают иначе, чем ископаемое топливо, это подразумевает трансформацию не только производства электроэнергии, но и передачи и распределения, включая хранение. Между тем, спрос на электроэнергию будет расти из-за таких факторов, как внедрение электромобилей и быстрый рост центров обработки данных и систем облачных вычислений. Ожидается, что в ближайшие годы потребности в электроэнергии, в частности, систем искусственного интеллекта, будут расти экспоненциально. Согласно одной оценке, сектор искусственного интеллекта будет потреблять 85-135 тераватт-часов в год — примерно столько же, сколько Нидерланды – к 2027 году. Для решения этих задач все три компонента энергосистемы должны быть интегрированы в так называемые интеллектуальные сети, которые управляются цифровыми системами и, во все большей степени, искусственным интеллектом. Но разработка интеллектуальных сетей - это немалый подвиг. Во-первых, они требуют множества устройств и систем, таких как бытовые интеллектуальные счетчики и распределенные системы управления энергоресурсами (DERMS), которые необходимы для управления множеством гибких и изменяющихся источников энергии и интеграции их в электросети. И, поскольку они построены на цифровом фундаменте, эффективные системы кибербезопасности необходимы для поддержания стабильности и отказоустойчивости. Все это обойдется недешево. По оценкам Международного энергетического агентства, если мировая экономика хочет достичь чистого нулевого уровня выбросов к 2050 году, ежегодные инвестиции в интеллектуальные сети должны удвоиться - до 600 миллиардов долларов с 300 миллиардов долларов — во всем мире к 2030 году. Это составляет значительную долю от предполагаемых 4-6 триллионов долларов, необходимых ежегодно для финансирования общего перехода к энергетике. Но пока необходимых инвестиций не поступало. Даже в странах с развитой экономикой дефицит финансирования интеллектуальных сетей превышает 100 миллиардов долларов. Решение всех этих проблем потребует скоординированных действий в рамках зачастую очень сложных систем. Показательным примером являются Соединенные Штаты. Примерно 3000 электроэнергетических компаний Америки работают в различных комбинациях генерации, передачи и распределения, а также играют рыночную роль в качестве посредников между производством и распределением. В каждом штате США есть свои регуляторы, и местное распределение может регулироваться на муниципальном уровне. Ядерная инфраструктура Америки управляется на федеральном уровне Министерством энергетики, которое также финансирует исследования и, в соответствии с Законом о снижении инфляции 2022 года, финансирует инвестиции в энергетический сектор. Агентство по охране окружающей среды США играет важную роль в определении направления и темпов перехода к энергетике. Другие организации контролируют три основных сетевых региона страны и взаимосвязи между ними. Например, некоммерческая Североамериканская корпорация электрической надежности отвечает за шесть региональных организаций, которые в совокупности охватывают все взаимосвязанные энергосистемы Канады и сопредельных США, а также часть Мексики. Достижение необходимой трансформации энергосистем потребует от нас определения того, как финансировать соответствующие инвестиции, кто в конечном итоге будет за них платить и как можно координировать сложную, технологически изощренную и быстро развивающуюся систему интеллектуальных сетей. Трудно представить, как можно было бы мобилизовать инвестиции в необходимых масштабах без финансовой поддержки национальных правительств. Это особенно верно в США, где нет общей цены на углерод, которая уравняла бы условия игры. Таким образом, хорошей новостью является то, что администрация президента Джо Байдена объявила о ряде инициатив и инвестиций, направленных на поддержку и ускорение структурных изменений в энергетическом секторе. Что касается того, кто должен платить, ответ сложный. В принципе, инвестиции, которые снижают затраты или повышают качество и стабильность услуг, должны быть отражены в тарифах. Проблема в том, что инвестиции, улучшающие качество обслуживания, должны быть распределены между несколькими организациями, владеющими разными активами в сети. Сильно децентрализованные структуры регулирования в лучшем случае затруднили бы координацию всех этих изменений тарифов и трансфертов. Когда дело доходит до инвестиций, способствующих переходу к зеленой энергетике— включая глобальное общественное благо в виде сокращения выбросов, мы знаем, кто не должен платить: местные сообщества. Фактически, введение сборов на местном уровне для финансирования таких инвестиций неизбежно приведет к неэффективности и недоинвестированию. Это также было бы несправедливо: нет веских причин, по которым потребители в районах с проблемными устаревшими системами должны платить больше. Если их попросить, они, скорее всего, будут сопротивляться. Лучшим подходом было бы использовать расширенную федеральную промышленную политику не только для содействия финансированию и особенно для координации долгосрочных инвестиций в энергетический сектор, но и для руководства развитием сложной взаимосвязанной системы интеллектуальных сетей. Этой системе нужен банкир и архитектор, работающие с фирмами, регулирующими органами, инвесторами, исследователями и отраслевыми организациями, такими как PES, для проведения сложных, справедливых и эффективных структурных преобразований. Национальные правительства должны быть вовлечены в выполнение обеих функций. Автор: Michael Spence Источник: www.marketwatch.com