Масштаб происходящей электрификации трудно переоценить. Согласно прогнозам Energy Transitions Commission, к 2050 году доля электроэнергии в общем потреблении энергии вырастет с 20% до 60–70%. Это означает почти тройной рост общего глобального спроса на электроэнергию – с текущих 24 000 ТВт·ч до более чем 80 000 ТВт·ч.
Одновременно с этим растет потребность в более гибком, адаптивном управлении спросом. Адаптивное управление спросом — это регулирование потребления электроэнергии в зависимости от текущей ситуации в энергосистеме. Оно помогает сбалансировать нагрузку, избежать перегрузок и эффективно использовать ресурсы. Такой подход снижает затраты, повышает надежность сети и способствует переходу на возобновляемые источники энергии.
Автономные газопоршневые электростанции становятся идеальным решением для предприятий, которые хотят минимизировать зависимость от централизованных сетей и снизить затраты на электроэнергию. Они обеспечивают высокую эффективность, надежность и возможность работы в режиме когенерации (производство тепла и электроэнергии).
2. Потенциал гибкости: где скрываются возможности активного регулирования потребления?
Различные сектора экономики предлагают уникальные возможности для реализации DSF. По оценкам экспертов, до одной трети мирового потребления может быть адаптировано к условиям гибкости к середине века.
1. Здания – скрытый резерв повседневной гибкости
✔ До 20% потребления может быть гибким за счёт модернизации инфраструктуры.
✔ Основные элементы – системы отопления и охлаждения, интеллектуальное освещение, бытовая техника, подключённая к умным системам.
✔ Коммерческие объекты обладают более высоким потенциалом благодаря централизованному управлению и большим объемам потребления.
✔ Повсеместное внедрение умных счетчиков и систем управления зданием (BMS) становится обязательным условием.
2. Промышленность – площадка для масштабных решений
✔ Потенциал гибкости достигает до 45% благодаря возможности адаптации промышленных процессов.
✔ Производство зеленого водорода – стратегическое направление с высокой адаптивностью.
✔ Пакетные и прерывистые процессы (выплавка, сушка, охлаждение) легче всего поддаются управлению.
✔ Важную роль играет автоматизация и внедрение интеллектуальных систем управления производственными циклами.
3. Транспорт – мобильный элемент энергетической системы
✔ До 50% зарядки электромобилей может быть реализовано гибко при наличии соответствующей инфраструктуры.
✔ Ключевые технологии: умная зарядка (smart charging) и обратная подача в сеть (Vehicle-to-Grid).
✔ Электромобили становятся не только потребителями, но и энергетическими активами, способными участвовать в балансировке сети.
3. Как реализовать потенциал? Три кита успешной интеграции DSF
Полноценное внедрение DSF требует многослойного подхода, включающего технологии, экономику и поведение потребителей.
1. Технологическая база: от умных устройств к цифровым платформам
✔ Массовое внедрение умных счётчиков и устройств с возможностью дистанционного управления.
✔ Создание цифровых платформ для анализа и управления спросом.
✔ Развитие инфраструктуры обмена данными между потребителями, операторами и поставщиками услуг.
Современные газопоршневые электростанции оснащены системами удаленного мониторинга и управления. Это позволяет оперативно реагировать на изменения в энергосистеме и оптимизировать работу станции в режиме реального времени.
2. Экономические стимулы: как сделать гибкость выгодной
✔ Введение динамических тарифов, зависящих от времени суток и загрузки сети
✔ Энергосервисные контракты для финансирования проектов DSF.
✔ Создание рынков услуг гибкости потребления, где пользователи могут зарабатывать, предоставляя возможность управления своей нагрузкой.
3. Поведенческий фактор: энергия начинается с понимания
✔ Программы повышения энергетической грамотности для конечных пользователей.
✔ Разработка простых и понятных интерфейсов, демонстрирующих выгоду от участия в DSF.
✔ Использование игровых и мотивационных стратегий (gamification), чтобы стимулировать участие.
4. Гибкость спроса в действии: международный опыт и кейсы
1. Россия: уверенные движения в сторону цифровой гибкости
В России пока только формируется системный подход к DSF, однако появляются значимые пилотные проекты:
✔В 2021 году АО «Совет рынка» провёл пилот по вовлечению потребителей в управление нагрузкой на розничном рынке электроэнергии. Участники — преимущественно промышленные предприятия — предоставляли услуги по снижению спроса в часы пиков.
Особенно хорошо для этой задачи подходит модель
ГПУ GE284TV16 500 кВт. Она не только позволяет предприятиям самостоятельно обеспечивать свои энергетические потребности, но и участвовать в подобных экспериментах, получая дополнительную прибыль от предоставления услуг гибкости.
✔ В рамках инициативы «Цифровая энергетика» обсуждаются возможности интеграции гибких потребителей через интеллектуальные платформы и создание элементов «умной сети».
✔ ПАО «Россети» реализует проекты по автоматизированному управлению нагрузкой и развивает цифровые подстанции, способные в будущем взаимодействовать с гибкими потребителями.
2. Великобритания: рынок гибкости и домашние батареи
Британская компания Octopus Energy реализует один из самых прогрессивных подходов к DSF. С помощью платформы KrakenFlex компания управляет миллионами гибких устройств – от тепловых насосов до электромобилей.
✔ Программа “Saving Sessions” позволяет пользователям получать денежные вознаграждения за сокращение потребления в пиковые часы.
✔ Национальный оператор National Grid ESO активно развивает рынок гибкости, включая “Demand Flexibility Service”, где потребители участвуют в балансировке в реальном времени.
3. Германия: интеллектуальные тарифы и электромобили
В Германии гибкость активно поддерживается на уровне политики и регулирующих механизмов:
✔ Программы от компании Sonnen позволяют домовладельцам с солнечными панелями и батареями участвовать в виртуальных электростанциях (VPP).
✔ Энергокомпания TenneT запустила пилот с BMW и Vattenfall, в рамках которого электромобили участвовали в балансировке сети через Vehicle-to-Grid (V2G) технологию.
4. США: масштабирование через рынок и цифровизацию
На примере Калифорнии видно, как DSF решает реальные кризисные задачи:
✔ Во время энергетических дефицитов в летние месяцы 2022 года, государственная инициатива Flex Alert призывала потребителей сокращать нагрузку в пиковые часы, и многие реагировали – в том числе через автоматизированные системы умного дома.
✔ Компания OhmConnect предлагает финансовые поощрения за участие в сокращении нагрузки, работая с ISO (оператором сети).
5. Южная Корея: промышленная гибкость в действии
Южная Корея запустила национальную платформу DSF, объединяющую более 5 ГВт управляемой нагрузки:
✔ Крупные промышленные потребители участвуют в торгах на рынке регулирования, предоставляя услуги отклика на нагрузку.
✔ Государство оказывает поддержку через субсидии и льготные кредиты на установку оборудования.
В отличии от других стран, в России есть значительный потенциал благодаря обширной промышленной базе, наличию централизованных систем управления и крупным потребителям, способным быстро внедрять технологические решения.
5. Заключение: гибкость потребления как основа новой энергетики
Гибкость со стороны потребителя перестаёт быть опцией – она становится необходимостью в условиях децентрализации, роста ВИЭ и увеличения нагрузки на сети. DSF позволяет:
- Снизить капитальные затраты на расширение и модернизацию инфраструктуры.
- Поддержать доступность энергетических решений.
- Открыть новые бизнес-модели на стыке цифровизации, энергетики и потребления.
- Увеличить использование возобновляемых источников энергии, сохраняя стабильность работы электросети. Для этого потребители могут адаптировать свое энергопотребление под изменяющуюся выработку энергии от солнца, ветра и других природных источников.
Примеры для потребителей:
1. Солнечная энергия:
💡 Запускайте стиральную машину, посудомойку или заряжайте электромобиль именно днем, когда солнечная энергия доступна в избытке.
💡 Установите домашние аккумуляторы (например, Tesla Powerwall), чтобы накапливать энергию днем и использовать её вечером.
2. Ветровая энергия:
💡 Переносите энергоемкие задачи на время, когда ветер сильный (например, запускайте производственные процессы ночью).
3. Приливные электростанции:
💡 Планируйте работу устройств в соответствии с графиком приливов (например, включать водонагреватель или нагрев бассейна во время пиковой выработки энергии).
4. Геотермальная энергия:
💡 Равномерно распределяйте нагрузку в течение дня, чтобы не перегружать систему в часы пик.
Гибкость спроса — это не просто тенденция, а основа новой эры в энергетике. Она не только помогает решать текущие проблемы, такие как интеграция возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и повышение надежности сетей, но и создает устойчивое будущее для нашей планеты. В условиях глобального энергетического перехода динамическое управление спросом (DSF) становится ключевым инструментом для достижения целей по снижению выбросов углекислого газа, повышению энергоэффективности и обеспечению доступности энергии для всех.
♦ Энергия будущего — это энергия, которая адаптируется под потребности людей и окружающей среды, а не наоборот.
