Наиболее актуальными с коммерческой точки зрения страны БРИКС считают технологии, связанные с цифровизацией, а также технологии чистой энергетики. К такому выводу пришли эксперты Платформы энергетических исследований БРИКС, проанализировав ответы представителей более 60 компаний и организаций стран «пятерки».

Рука об руку

Экономический рост во многом зависит от уровня инноваций в каждой конкретной стране. В этой связи аналитики попытались оценить возможности для сотрудничества в части создания новых инновационных решений. Результаты их работы отражены в исследовании «Приоритеты технологического развития ТЭК стран БРИКС».

«Технологическое сотрудничество включено в список приоритетов для исследовательской платформы БРИКС. В 2020 году было запущено исследование о технологических потребностях группы стран, — рассказывает руководитель Центра компетенций технологического развития ТЭК Минэнерго России Олег Жданеев. — Можно выделить два основных направления трансформации, которые сейчас происходят в топливно-энергетическом комплексе. Это развитие Индустрии 4.0 и процесс энергоперехода. Данные тенденции нацелены на решение проблем ТЭКа, а именно на повышение энергоэффективности и степени безопасности производства, снижение стоимости добычи, усиление экологического вектора. Возникающие перед нами вызовы создают новые возможности для стран БРИКС, и они должны работать рука об руку, чтобы реализовать их».

Эксперт подчеркнул: развитие новых технологий в ТЭКt, как правило, занимает более десяти лет — при условии, что работу ведет одна компания или одна страна в узком диапазоне. Такой проект, скорее всего, не выйдет на окупаемость. Межстрановое сотрудничество позволяет не только сосредоточить усилия на более перспективных технологиях, но и сэкономить до 25% расходов. К тому же в данном случае можно осуществлять процесс передачи этих технологий между странами, что поможет всем государствам преуспеть в технологическом развитии. Следовательно, нужно на берегу разобраться, какие компетенции и знания имеют страны и какие технологии нужны им для того, чтобы достичь поставленных экономических целей.

Сверили приоритеты

«Во втором и третьем кварталах 2020 года было проведено исследование, в котором участвовали представители более 60 компаний из стран БРИКС. В результате нам удалось выделить наиболее приоритетные области работы, — рассказывает Олег Жданеев. — Основная цель исследования заключалась в определении технологических потребностей, оценке перспектив технологий по разным временным участкам, оценке критичности этих технологий и важности для непрерывности бизнеса. Кроме того, мы оценили способность создать эти технологии именно в странах БРИКС и желание компаний сотрудничать в данном направлении, а также определили проблемы, которые могут помочь или помешать сотрудничеству между компаниями из стран БРИКС».

Участникам опроса были разосланы три опросника, включающие 12 групп вопросов. Респонденты должны были оценить 500 разных технологий по таким критериям, как вероятность их использования и актуальность, возможности для внутренней экономики, склонность к участию в совместных проектах.

«Мы получили большое количество ответов и поняли, что цифровые технологии являются на сегодняшний день самыми актуальными, как, впрочем, и технологии, связанные с экологическими целями, в частности со снижением выбросов парниковых газов», — пояснил Олег Жданеев.

Большинство из представленных в обзоре технологий оценены как особо важные. Рассмотрим их подробнее.

Обрабатывая ответы респондентов, эксперты учитывали уровень знаний и опыт в разных странах БРИКС, рассмотрели возможности и компетенции стран. Например, относительно России аналитики оценили наши возможности по производству и использованию высокомощных газовых турбин и водородных технологий. А изучая возможности Индии, акцентировали внимание на горнорудном секторе, поскольку он важен для данной страны. Таким образом, зная сильные стороны стран, можно будет организовывать совместные проекты.

Несколько примеров проектов, которые могут быть реализованы в будущем:
Производство алюминия (это направление развивается в Южной Африке, важную роль играет компания Sasol).

Комплексная переработка золошлаковых отходов угольного производства (Дальневосточный федеральный университет (Россия) ведет работу в этой области).

Катализаторы для синтеза полиолефинов (работу в этом направлении ведут Китай и Россия).

Ветровые турбины (их развитием занимается Индия).

Энергия на биоэтаноле (это направление разрабатывает Бразилия).

«Наиболее актуальны с коммерческой точки зрения технологии чистой энергии, технологии, позволяющие экономить ресурсы и экологичные решения. Мы видим большие перспективы по использованию так называемого умного оборудования на полевых площадках. Хорошие возможности открывает применение датчиков, умных сетей и быстрых линий связи в области энергетики, — комментирует Олег Жданеев. — Весьма перспективным представляется оборудование гигаваттного класса — те же турбины.

В области производства угля будет востребован беспилотный транспорт и новые методы исследования. Все эти элементы, так или иначе, относятся к экономике замкнутого цикла. Совместное производство подобных технологий могло бы дать до 2 трлн долларов роста капитализации компаний, страны могли бы серьезно сократить выбросы парниковых газов и увеличить операционную эффективность»

Новый уровень сотрудничества

Эксперты, работавшие над исследованием, уверены: после кризиса очень важно гармонизировать стандарты, коллективно разрабатывать новое оборудование. При этом не помешает извлечь правильные уроки из предыдущего опыта, также страны должны делиться передовым опытом по использованию новых подходов и правил, которые помогают работе энергорынков.

«Мы считаем, что для создания технического партнерства в области инженерных разработок и технологий необходимо сформировать рабочие группы. Логичной видится модель сотрудничества, при которой две или несколько стран с общими интересами могут создать рабочие группы для развития промышленных партнерств. Такие группы помогут специалистам промышленности и исследователям выйти на новый уровень сотрудничества между странами БРИКС, — уточняет Олег Жданеев. — Только путем совместной работы мы сможем добиться значительного успеха в развитии тех технологий, которые должны решить актуальные проблемы».

Топ-10 приоритетных технологий для стран БРИКС 

Нефтегазовый сектор:

• Технологии строительства многозабойных скважин на участках со сложным геологическим строением;
• Бурение многоствольных скважин с полным проникновением в пласт;
• Оптимизация системы заводнения;
• Разработка оборудования для ГИС и систем M/LWD (Measurement and Logging While Drilling — измерение и каротаж при бурении скважин);
• Методы повышения нефтеотдачи пластов (МУН);
• Технологии 4R (Reduce, Reuse, Recycle, Remove — сокращение, повторное использование, переработка, устранение);
• Геофизическое оборудование для мониторинга межскважинного пространства;
• Технологии виртуальной реальности для обучения персонала;
• Технологии разведки месторождений газовых гидратов.

Электроэнергетика 

• Системы киберфизического мониторинга персонала; 
• Предоставление системных услуг для обеспечения надежности электростанций, использующих возобновляемые источники энергии: регулирование напряжения с использованием реактивной мощности, регулирование частоты, восстановление частоты на разных этапах системных ошибок, горячее резервирование и другие;
• Использование биомассы для выработки электроэнергии и тепла на ТЭС / ТЭЦ различной мощности в паросиловом цикле;
• Системы хранения на основе литий-ионных аккумуляторов;
• Повышение эффективности солнечных панелей за счет создания многослойных панелей;
• Водородная энергия;
• Сочетание солнечных батарей с накоплением энергии; 
• Повышение эффективности солнечных панелей за счет нанесения наноразмерных частиц алюминия на гибкие поверхности панелей;
• Повышение эффективности паровых турбин за счет увеличения критических параметров пара.

Угольный сектор 

• Структурно-разведочные горные работы и геологическое картирование; 
• Методы геохимических исследований;
• Новые методы анализа горных пород в скважинных условиях в реальном времени;
• Разработка методов геофизических исследований скважин с глубиной зондирования несколько метров;
• Разработка геофизического оборудования для исследования межскважинного пространства;
• Разработка новых принципов телеметрии для передачи больших объемов данных в реальном времени со скважинного оборудования; 
• Беспилотные пробоотборники для геологоразведочных работ;
• Технологии дополненной реальности для контроля бурения и мониторинга коллектора;
• Технологии моделирования свойств горных пород;
• Анализ и машинное обучение: точное определение фациальных зон, определение основных этапов геотектонического развития;  тектоническая зональность.

Заместитель министра энергетики РФ Антон Инюцын выразил уверенность в том, что результаты исследования найдут свое применение в практической плоскости, будут полезны не только государствам объединения, но и другим странам, международным организациям и крупнейшим энергетическим компаниям.

МНЕНИЯ

Николай Парфентьев, директор по цифровизации и информационным технологиям - начальник Департамента ПАО «Россети» (Россия):

«Роль цифровых технологий в том, чтобы повысить основные бизнес-процессы, создать новые сервисы в условиях, когда увеличивается роль потребителя, и не выпасть из контекста. Задача по созданию объектов инфраструктуры ТЭКа без участия человека появилась не вчера, однако повестка COVID-19 усилила ее: запрос на то, чтобы объекты инфраструктуры работали без человека, возрос.

В исследовании было отмечено, что технологии в ТЭКе развиваются примерно 10 лет. Если мы закладываем в этот временной промежуток стандартизацию, то период будет еще больше.

Современные технологии я бы разделил на три бокса, в зависимости от их зрелости. Так, в первый бокс я бы поместил технологии, которые уже довольно развиты, внедряются и будут актуальны не одно десятилетие. Если мы говорим про электросетевой комплекс, то это технологии цифровых подстанций, я имею в виду вторичное оборудование, РЗА, телемеханику. Здесь, как мне кажется, Россия могла бы быть полезна странам БРИКС, поскольку только у компании «Россети» более 30 стандартов по элементам цифровых подстанций.

Одной из перспективных технологий цифровизации в исследовании названы интеллектуальные системы и приборы учета. Мы делаем большой акцент на этом направлении и до 2030 года планируем установить более 18 миллионов приборов учета. Уже ведем сотрудничество со странами-партнерами в этом направлении.

Кроме того, у нас есть конкурентоспособные технологии управления этой инфраструктурой, можно отметить, например, SCADA и АСТУ. Готовы делиться и обмениваться опытом с коллегами из других стран БРИКС, поскольку риски кибербезопасности постоянно растут. Причем речь может идти о партнерстве не только в плане купли-продажи программного обеспечения, но и в части создания серта (sert) по кибербезопасности (системы для предотвращения атак. — Прим. авт.).

Вторая коробочка технологий – это технологии, по которым эффекты будут получены в дальнейшем, на текущий же момент остается ряд инженерных задач, а также вопросы в части нормативно-правового регулирования, стандартизации, типизации. В эту коробочку со своей позиции я бы положил технологии технического зрения для мониторинга и диагностики оборудования, строительства и обеспечения промышленной безопасности.

Думаю, не могут быть обделены вниманием в рамках этой тематики цифровое проектирование и инжиниринг. Я считаю, что нам надо смотреть и думать наперед, делать ставки на технологии, которые могут совершить прорыв. В этой связи в третью коробочку я бы поместил технологию, напрямую касающуюся сетевого комплекса, а именно высокотемпературные сверхпроводники. По этой третьей коробочке также был бы интересен обмен опытом между участниками БРИКС.

В то же время Россия видит свой потенциал во вторичном оборудовании и технологических комплексах управления. Представляют интерес системы накопления энергии. Если вдруг на рынке появится технология, которая будет эффективна с точки зрения КПД, а именно промышленный накопитель, затраты на разряд и заряд которого будут настолько низкими, что его можно будет использовать как элемент регулирования спроса и сглаживания пиков, это будет прорывом. На какой технологии это будет сделано – на водородной или какой-либо другой — вопрос второй. Но если такая технология появится, она однозначно будет интересна России».


Роб Стефен, экс-президент СИГРЭ (Южная Африка):

«На мой взгляд, главной тенденцией будущего является увеличение доли генерации на ВИЭ с упором на декарбонизацию. С одной стороны, это общая цель для всех стран, с другой — страны БРИКС достигли разных успехов в части перехода на зеленые источники энергии, поскольку в каждой стране свои особенности.

В ЮАР, например, эксплуатируются устаревшие угольные электростанции. В ближайшее время нам нужно заменить свыше 30 гигаватт установленной мощности. Перед нами серьезный вызов: различные технологии генерации, в том числе угольные и те, которые предусматривают использование нефти, не очень привлекательны для инвестиций, и многие страны делают упор на газовые технологии и ВИЭ. Но для того, чтобы развивать ту же зеленую энергетику, нужны определенные ресурсы, в том числе финансовые и интеллектуальные, а ведь ВИЭ не всегда удовлетворяет требованиям стабильности и устойчивости. Откровенно говоря, ВИЭ не так популярны в ЮАР, как угольная генерация. Тем не менее в 2020 году мы установили солнечные батареи мощностью 20 ГВт.

В ближайшие несколько лет планируем построить примерно 8 тысяч километров сетей высокого напряжения, а также обеспечить интеграцию традиционных и возобновляемых источников энергии в нашу сеть. Задумываемся и о создании хранилища для электроэнергии примерно на 5 тысяч ГВт. Возможно, кто-то скажет, что это слишком амбициозные планы, но мы считаем, что энергию можно генерировать, в том числе из импортного газа. Проблема в том, что у нас недостаточно развита газовая инфраструктура, хотя одной из яркий тенденций для ЮАР является увеличение газа в энергобалансе. Знания и опыт России в этом секторе, включая проектирование газовых сетей, для нас очень актуальны».


Марсио Сзечтман, директор по передаче электроэнергии Electrobras (Бразилия):

«Промышленная революция 4.0 и развитие сетей 5G — пожалуй, два главных тренда энергетики будущего. Одновременно с этим усиливаются позиции зеленого водорода – самого релевантного водорода с точки зрения передачи электроэнергии. Его время пришло, и он будет динамично развиваться.

Особенность происходящей сегодня промышленной революции в том, что у нее нет границ, они размылись. Реформа электроэнергетики, случившаяся в 90-х годах прошлого столетия, сейчас переоценивается специалистами, разница между передачей и распределением энергии уже не такая четкая, как представлялось ранее. Вероятно, вскоре мы станем свидетелями не просто значительных изменений в деятельности энергокомпаний по всему миру, а трансформации отрасли и рынка в целом.

Усиливается тренд декарбонизации. Мне больше нравится выражение «свободный от углерода» или «с нулевым углеродом». Это значит, что одной из важнейших задач для нас становится создание полностью возобновляемого, чистого мира в самом ближайшем будущем.

Бразилия — континентальная страна, у нас один системный оператор, который работает на всей ее территории. При этом у нас достаточно сложная система диспетчеризации, но, возможно, такой опыт может быть интересен нашим партнерам по БРИКС.

Вместе с тем, хотя 85% энергетики у нас чистой, вырабатываемой на основе ВИЭ, мы несколько отстаем с точки зрения электрической мобильности и распределенной дистрибуции. Поэтому хотели бы познакомиться с опытом других стран, которые могли бы посоветовать, как нам достичь улучшений в данной области».

Примеры технологий взаимного интереса

Индустрия 4.0 

• Технологии для строительства многоствольных скважин;
• Системы киберфизического мониторинга персонала;
• Беспилотные пробоотборники для геологоразведочных работ;
• Технологии разведки и разработки газа;
• Умные сети электроснабжения.

Ожидаемый эффект от внедрения данных технологий:

• 2 трлн долларов роста капитализации компании 
• 200 млрд долларов на развитие сообществ.

Энергетический переход 

• Водородная энергия, использование биомассы; 
• Повышение эффективности технологий бесконтактной энергетики; 
• Высокопроизводительные аккумуляторы;
• Технологии 4R.

Ожидаемый эффект от внедрения данных технологий: 

• сокращение выбросов CO₂ на 30% 
• появление 2 миллионов новых рабочих мест.

Бережливое производство 

• Географические информационные системы;
• Моделирование BIM;
• Интерактивное обучение персонала;
• Дополненная реальность;
• Ремонт в соответствии с техническими условиями.

Ожидаемый эффект от внедрения данных технологий: 

• снижение аварийности в среднем на 9%
• повышение операционной эффективности  на 20%.