1. Під знаком smart
2. Віват роботизації
3. Переможці і переможені

Німецькі вчені запустили установку Synlight g найбільший в світі масив прожекторів. Фокусуючи світло потужних ламп на ділянці 20х20 см, дослідники можуть зімітувати таку інтенсивність сонячної радіації, яка в 10 000 разів перевищує нормальну для ясного дня на Землі. В результаті температура поверхні досягає 3500 ° С. Подібні експерименти можуть стати ключем до нової технології отримання водневого палива безпосередньо з води, за допомогою сонячної енергії. Якщо дослідження будуть вдалими, промислова технологія може з'явитися протягом наступного десятиліття

Технологічна революція поступово змінює вигляд всіх без винятку секторів економіки - від роздрібної торгівлі до виробництва і транспорту. А найбільш масштабні наслідки трансформацій, швидше за все, виявляться в найнесподіванішою сфері: досить консервативних галузях, пов'язаних з видобутком нафти і газу, а також з генерацією електроенергії.

Останні десять років енергетика переживає бум інновацій. Спочатку - приблизно в 2005 р - грянула сланцева революція: компанії почали розробляти нові безкраї запаси природного газу і нафти за допомогою двох інноваційних технологій - горизонтального буріння і гідравлічного розриву пластів.

Саме ці новаторські методи сприяли різкого падіння вартості нафти - з рекордних $ 145 за барель у липні 2008 р до менш ніж третини від цього значення в липні 2017 р - позбавляючи ОПЕК (об'єднання країн - найбільших світових виробників нафти) колишнього впливу на світові ціни на нафту.

І це був тільки початок. Технології інтелектуального управління складними системами і аналіз даних за допомогою повсюдної автоматизації знову стимулюють черговий переворот в енергетиці, радикально підвищуючи продуктивність і гнучкість галузі.

Згадані зміни позначилися не тільки безпосередньо на компаніях, які видобувають енергоносії, а й на методах генерації електроенергії і її розподілу.

Зароджується енергетика нового покоління - більш децентралізована, що демонструє більше доброзичливості по відношенню до споживача, а також здатна інтегрувати безліч різних джерел енергопостачання в енергосистеми підвищеної надійності. У прийдешні роки ці тенденції, швидше за все, приведуть до здешевлення і достатку електроенергії, а ступінь ефективності енергетичної промисловості і її здатність реагувати на зміну ринкових умов досягне небачених висот.

Втім, безпроблемним перехідний період явно не буде. Цей процес цілком здатний дестабілізувати ситуацію в країнах, де економіка залежить від доходів від продажу традиційних енергоносіїв - наприклад, в Росії, в найбільших нафтовидобувних державах Перської затоки і Венесуелі. Постраждати можуть не мають високої кваліфікації співробітники: їх робочі місця скоротяться в результаті автоматизації. А дешевизна викопних енергоносіїв може стати перешкодою на шляху до радикального скорочення викидів в атмосферу, що життєво необхідно для запобігання глобальному потеплінню.

Під знаком smart

Поштовхом до нової енергетичної революції стали три тренда: вдосконалення методів інтелектуального smart-управління складними системами, висока технологічність процесу аналізу даних і автоматизація.

Перший тренд дозволяє компаніям функціонувати набагато ефективніше навіть за умови видобутку нафти і газу в украй складних геологічних середовищах.

Досягнутий років 15 назад прогрес в технології обробки зображень забезпечив можливість відкривати нафтові родовища на глибоководді (наприклад, в Мексиканській затоці або біля берегів Бразилії). Нафтогазові гіганти кинулися освоювати нові можливості, але технологічні вимоги до роботи на великих глибинах і в потужних шарах донних відкладень привели до різкого зростання собівартості видобутку.

Станом на 2014 р нові глибоководні проекти обходилися так недозволено дорого, що вийти на поріг рентабельності вдавалося тільки при вартості нафти на рівні в $ 100 за барель. І коли в січні 2015 року ціни знову впали (з більш ніж $ 100 до менш ніж $ 50 за барель), багато проектів моментально втратили привабливість. У підсумку в самому початку 2016 р компанії законсервували нові нафтові родовища з добовим обсягом видобутку, оцінюваним в 4 млн. Барелів (причому 40% з них - глибоководні проекти).

Зупинивши бурильні роботи, нафтогазові гіганти в запеклій боротьбі за скорочення витрат зайнялися переосмисленням самої суті використовуваних ними складних систем управління. Можливість заощадити в деяких питаннях виглядала більш ніж очевидною: скорочення бурильних проектів означало простий раніше вкрай затребуваного, дефіцитного і критично важливого обладнання та обслуговуючих його фахівців.

В результаті вартість ренти свердловин, наприклад, знизилася на 50%. Разом з тим в галузі активно скорочують і інші витрати, а також кардинально підвищують продуктивність праці. Завдяки уніфікованим і спрощеними процедурами вдалося знизити вартість морських платформ - тепер їх простіше і дешевше випускати, та й незапланованого перевитрати коштів при будівництві вдається уникати. Крім того, компанії активно вчаться на власному досвіді. Так, в Shell недавно повідомили про намір застосувати традиційно «земну» технологію горизонтального буріння на глибоководних платформах заради нарощування обсягів видобутку.

І сьогодні завдяки подібним інновацій поріг рентабельності нових глибоководних проектів істотно знижується - скажімо, в Мексиканській затоці до $ 40-50 за барель. З 2016-му і в першій половині 2017 р затверджені інвестиції в 10 проектів глибоководного буріння!

Удосконалення методів інтелектуального управління комплексними системами стимулює також радикальні зміни в сфері генерації та енергопостачання. Протягом багатьох десятиліть у цій індустрії домінувала система потужних централізовано керованих генеруючих станцій - переважно вугільних і атомних, а також гідроелектричних.

Але в останні два десятиліття уряду субсидують енергетику сонця і вітру, активно включаючи її в національні системи з метою диверсифікації джерел енергоресурсів, створення нових робочих місць і скорочення викидів в атмосферу. До недавнього часу нові джерела виглядали вельми незначними для надання помітного впливу на всю систему в цілому.

Але нині собівартість поновлюваних джерел різко знижується, їх частка в системах енергопостачання зростає, а під їх впливом ринки електроенергії зазнають трансформації. У Німеччині частка вітрової та сонячної енергетики в загальному балансі досягає майже 30%. На Гаваях цей показник становить близько 25%.

Традиційні енергопостачальні компанії змушені адаптуватися до нових умов. Так, в березні 2017 р оператори енергосистеми Каліфорнії вимушено відключали сонячні установки штату, що виробляють 80 гігават на годину, з однієї простої причини - каліфорнійські мережі не могли прийняти полуденну надлишок «сонячного» електрики. А оскільки в штаті відчувається дефіцит потужностей для накопичення електроенергії, в майбутньому слід очікувати і більш масштабних відключень.

У Техасі та інших штатах вартість електроенергії періодично (при особливо сильних вітрах) опускається до негативних величин. Іншими словами, компанії змушені доплачувати клієнтам за використання генерується ними надлишкової енергії.

Компанії, які проігнорували згадані вище зміни, зазнають чималих труднощів. Так, ринкова вартість чотирьох провідних енергетичних компаній Німеччини становить лише третину показника десятирічної давності.

Поновлювані енергоносії - лише один з аспектів трансформації галузі. У найближчі роки саме існування традиційних енергетичних компаній може виявитися під загрозою. Особливу небезпеку для них представляють самодостатні, невеликі і в більшій мірі децентралізовані енергетичні системи, іменовані мікросетей.

Вперше про мікросетей заговорили десятки років назад, а їх розвитку сприяв інтерес клієнтів (таких, як американська армія), понад усе цінують надійність і готових платити за неї більше, адже військові бази просто зобов'язані функціонувати навіть при повній відмові всіх мереж енергопостачання. Сьогодні мікросетей користуються і інші клієнти, наприклад клініки та університети. Це не тільки дозволяє забезпечувати безперебійне живлення, але і економити кошти за рахунок використання незадіяною енергії для обігріву або кондиціонування будівель.

Поява нових технологій зберігання надлишкової енергії - паливних елементів і акумулюють систем - стимулює появу більш дрібних систем під назвою «наносеті»: їх починають використовувати великі супермаркети.

Число людей, позбавляє від повної залежності від традиційних мереж енергопостачання, неухильно зростає, що тягне за собою необхідність створення нової регуляторної системи і навіть моделі ведення бізнесу. Деякі американські штати (наприклад Нью-Йорк) вже агресивно пропагують ідею децентралізації енергопостачання, надаючи різні пільги компаніям, що інвестують кошти у власні мережі. Однак докладного і ретельно розробленого плану по інтеграції нових мініатюрних мереж в традиційну схему енергопостачання поки ніде, навіть в США, не існує.

Віват роботизації

Другим за значимістю джерелом інновацій залишається вдосконалення методів аналізу даних. Нафтові компанії, наприклад, задіють найскладніші алгоритми для аналізу величезних масивів даних. Такий підхід полегшує розвідку нафтогазових родовищ і організацію видобутку.

У квітні 2017 р керівництво British Petroleum заявило, що використання цих методів дозволило виявити додаткові 200 млн. Барелів нафти в одному з давно освоєних родовищ Мексиканської затоки. В BP відзначили: якщо процес обробки такого масиву даних зовсім недавно займав цілий рік, сьогодні на це йде кілька тижнів.

Третім за ступенем важливості трендом можна вважати автоматизацію. На морських платформах багато небезпечні роботи виконують роботи - скажімо, з'єднують труби під час буріння, замінивши собою важку працю різноробочих.

Дуже скоро інтелектуальні автоматизовані системи керуватимуть бурінням в дистанційному режимі під управлінням знаходяться на березі (в сотнях кілометрів від свердловин) декількох фахівців.

Ведеться робота зі створення роботів, здатних працювати на океанському дні, інспектувати підводні трубопроводи і обладнання. Сьогодні на морській платформі, як правило, працюють від 100 до 200 чоловік, але дуже скоро чисельність персоналу радикально скоротиться.

Втім, в питаннях забезпечення безпеки, що вимагають прийняття критично важливих рішень, замінити людей поки немає ким. Але якісний склад персоналу все ж істотно зміниться: за прогнозом аналітиків McKinsey, всього через 10 років нафтогазові компанії будуть наймати фахівців з обробки даних частіше, ніж геологів.

Автоматизація вже принесла помітні зміни в енергетику: інтелектуальні лічильники електроенергії практично повністю замінили систему ручного зняття показань. У диспетчерів енергосистем найчастіше просто немає можливості в реальному часі своєчасно відстежувати всі події, що відбуваються, що нерідко призводить до віялових відключень споживачів. Автоматизація та роботизація дозволять кардинально скоротити кількість подібних інцидентів.

Але інновації приносять і нові проблеми. Наприклад, урядам - ​​через автоматизацію і роботизації енергетики - стає складніше виконувати свої традиційні обов'язки - такі як контроль за дотриманням заходів безпеки. Коли технологічні нововведення приходять на родовища, платформи і в розподільні мережі повільно і плавно, регуляторні органи цілком встигають своєчасно на них реагувати, а також витягують уроки з періодичних інцидентів.

А через зростаючу складності повністю автоматизованих систем контролювати їх роботу (а також прогнозувати можливі збої) стає все важче. І тому регуляторним органам слід еволюціонувати в ногу з галуззю і створювати системи раннього оповіщення - як мінімум для виявлення найбільш вузьких і проблемних ділянок. Обом сторонам необхідно якомога швидше сісти, так би мовити, за одну парту і приступити до вивчення досвіду роботи колег з інших країн, які домагаються успіхів у нових непростих умовах.

Переможці і переможені

Революцію в енергетиці в основному сміливо можна вважати благом для всього світу. Однак процес трансформацій в індустрії в обов'язковому порядку увінчається кардинальним переглядом ставлення до політики, економіки і навколишнього середовища. Проявляти обережність слід і політикам, і бізнес-спільноті.

Так, збереження низьких цін на енергоносії може підірвати економічне і геополітичний вплив багатьох провідних постачальників нафти, занадто довго тешівшіх себе ілюзією повноти контролю практично над усіма світовими запасами дешевої нафти.

Деякі держави вже почали робити контрзаходи. Так, в минулому році Саудівська Аравія запустила проект Vision 2030 - програму заходів зі скорочення залежності королівства від нафти і по диверсифікації економіки країни. Уряд також анонсувало план продажу приблизно 5% акцій державного нафтового гіганта Saudi Aramco шляхом виведення компанії на IPO заради підвищення ступеня ефективності її роботи.

Подібні реформи цілком доцільні, а приступати до них слід було набагато раніше, і тому питання про успішність їх практичної реалізації поки залишається відкритим.

Росії теж необхідно продовжувати програму реформування. Ще десять років тому російському уряду вдавалося забезпечувати збалансованість бюджету тільки при цінах на нафту, що перевищували $ 100 за барель. Але сьогодні країна верстає бюджет на 2019 р виходячи з прогнозної ціни на нафту за все в $ 40 за барель: при цьому продаж вуглеводнів все ще забезпечує 35% бюджетних надходжень. Але цінова нестабільність зберігається, і Москві, швидше за все, доведеться і далі скорочувати витрати.

Інші держави (наприклад, Ангола і Нігерія) так і не зуміли провести реформи в достатньому обсязі, і істотне зниження вартості енергоносіїв відіграє роль одного з основних факторів нестабільності в цих країнах. Розважливість і обачність в бюджетних питаннях, а також створення більш передбачуваних умов для роботи іноземних інвесторів - ось що може надати місцевій нафтогазової індустрії допомогу в доступі до новітніх технологій задля підвищення конкурентоспроможності на глобальному енергетичному ринку.

Що стосується США, то енергетична революція надасть найсерйозніший вплив не тільки на створення робочих місць і темпи економічного зростання, які генеруються дешевизною енергоносіїв. Якщо говорити про генерацію електроенергії, то перевагу все частіше віддається природному газу і поновлюваних джерел. В результаті перспективи конкурентоспроможності вугілля (ще в 2007 р йому припадала майже половина генерується в США електроенергії, в 2016 р - лише 30%) виглядають жалюгідно. І заяви політиків про зворотне не мають ніякого практичного значення. Більшу частину втрачених робочих місць в індустрії видобутку вугілля вже ніколи не відновити.

Але найбільш складною і глобальною проблемою залишається питання кліматичних змін. Судячи з останньою доповіддю Міжурядової групи експертів з питань зміни клімату при ООН, щоб уповільнити (а в підсумку і зупинити) темпи зростання температур на нашій планеті, необхідно скоротити обсяги викидів в атмосферу приблизно на 80%. Останні два десятиліття самітів, нарад і переговорів довели: домогтися цього дуже непросто. А процес ускладнює і революція в сфері видобутку викопних енергоносіїв, оскільки ціни на вуглеводневе паливо, швидше за все, ще довго будуть зберігати високу конкурентоспроможність.

Втім, споживачі вже відчувають чималу частину незаперечних благ технологічної революції в енергетиці. Так, щодня споживані світовою економікою 92 млн. Барелів нафти-сирцю щороку обходяться нам майже на $ 2 трлн. дешевше, ніж за все 10 років тому. Революція в енергетиці дійсно забезпечує гідні темпи економічного зростання: тільки в США в період дії низьких цін (2008-2014 рр.) Середньостатистична сім'я економила завдяки нафті понад $ 700 в рік.

Канула в Лету епоха, коли весь Глибинне сенс енергетічної політики пролягав у забезпеченні Збереження запасів сировини енергоносіїв - доступі до сірої нейти, тоннам вугілля и Величезне обсягів природного газу. Тепер нам необхідно знайти відповідь на питання про те, як навчитися керувати всіма наслідками життя в новому світі достатку дешевої енергії.

Стаття опублікована в Foreign Affairs (№4, липень / серпень 2017 г.) © Council on Foreign Relations // Tribune News Services.

Девід Віктор,
професор міжнародних відносин Школи глобальної політики і стратегії Університету Каліфорнії в Сан-Дієго, директор Лабораторії міжнародного права і стандартів ILAR, автор книги «Тупик глобального потепління».

Касія Яносек,
асоційований партнер McKinsey Company, колишній консультант з питань розвитку енергетики Національної економічної ради США, член Ради міжнародних відносин CFR, колишній віце-президент Hudson Clean Energy Partners.

Шановні читачі, PDF-версію статті можна скачати тут ...