Может ли искусственный интеллект навести порядок в энергетике Казахстана?

Нашу будущую зависимость от нейросетей можно сравнить, разве что, c потребностью человечества в электроэнергии – продукта, тоже не имеющего ни аналогов, ни заменителей. А ведь можно совместить потенциалы двух технологий. Как это сделать, в интервью Еxclusive.kz рассказал эксперт в области электроэнергетики Сергей Агафонов, председатель ОЮЛ «Казахстанская ассоциация энергоремонтных, проектных, инжиниринговых компаний и производителей энергетического оборудования» (КАЗЭПИ).

– Сергей, готова ли наша энергетическая инфраструктура к использованию ИИ и существует ли в целом такая потребность?

– Однозначно, такая потребность существует и ее условно можно разделить на три составляющие, в зависимости от тех вызовов, которые стоят сегодня как перед отечественной, так и перед всей мировой энергетикой.

Во-первых, Казахстан, как и весь остальной мир, находится сегодня в процессе глобального энергоперехода. Это формирование такого набора источников энергии, который, с одной стороны, удовлетворял бы наши внутренние потребности, а с другой – позволил бы выполнить международные обязательства по достижению углеродной нейтральности к 2060 году.

Сегодня в обществе ведётся активная дискуссия: какой должна быть структура нашего энергетического баланса? Казахстан обладает значительными запасами угля – по оценкам, их хватит еще, как минимум, на 300 лет. Это создаёт основу для развития технологий так называемого «чистого угля» – его сжиганием с улавливанием CO2. Предполагается, что этом случае выбросов практически нет – в атмосферу уходит лишь водяной пар. Но технология эта капиталоёмкая, дорогая в реализации, а также остаётся открытым вопрос дальнейшей утилизации CO2 – диоксида углерода, или, так называемого, углекислого газа. Многие подобные проекты в мире закрылись именно из-за падения рентабельности и невозможности эффективно использовать собранный углекислый газ.

Поэтому вопрос оптимального соотношения источников энергии для нас до сих пор остаётся дискуссионным. Кто-то, включая меня, видит будущее за возобновляемой (более 50%) и атомной (20-25%) энергетикой, другие – за преобладанием технологии «чистого угля». Вполне возможно, что со временем ее удастся усовершенствовать и удешевить.

И вот здесь ключевая роль искусственного интеллекта. Он способен объективно взвесить все «за» и «против», оценить риски и выгоды, провести SWOT-анализ и предложить оптимальное соотношение источников энергии, которое обеспечит нашей стране и энергетическую безопасность, и достижение углеродной нейтральности. Это и есть задача №1 – выработать идеальный план энергоперехода для Казахстана.

Вторая задача – найти ответ еще на один масштабный вызов для мировой энергетики – определить оптимальную конфигурацию энергосистемы будущего. Сегодня во всём мире растёт доля возобновляемых источников. В отельных европейских странах она уже «перевалила» за 50%, в США приближается к 25%. Но система, где существенную часть занимают ВИЭ, управляется совершенно иначе, чем система с традиционными источниками. Солнце и ветер – это нестабильная генерация: нет солнца – нет выработки, стих ветер – лопасти ветрогенераторов прекратили свое вращение.

Кроме этого, отсутствие инерционности у ВИЭ – с одной стороны, преимущество этого типа генерации, но с другой – ее же недостаток в плане обеспечения качественных характеристик энергосистемы – предъявляет дополнительные требования к управлению работой энергосистем будущего.

Искусственный интеллект может рассчитать оптимальное распределение генерации по стране, определить установленную мощность каждой станции с учётом солнечной активности и ветрового потенциала. Он сможет сказать: где нужно размещать электростанции, сколько в стране должно быть распределённой генерации (например, на крышах домов, фасадах и, даже, балконах), какова должна быть мощность и емкость накопителей энергии. Тогда энергосистема будет устойчивой.

– Возможно ли какое-то коммерческое использование ИИ в энергетике?

– Конечно! Например, устойчивость энергосистем с преобладанием ВИЭ в том числе обеспечивается максимальной распределённостью генерации. Если поставить одну крупную солнечную станцию на 1000 МВт в Жамбылской области, то малейшие изменения погоды сразу вызовут колебания выработки. Но если распределить те же 1000 МВт от Жетісу до Мангистау, то погодные условия не будут одинаковыми везде одновременно, и система станет гораздо стабильнее.

Но для распределения генерации малому и среднему бизнесу, а также домохозяйствам, которые предоставят свои крыши и балконы, нужна помощь в виде капитала, технологий и сервиса. И вот здесь им на помощь придут соответствующие цифровые платформы, которые все это возьмут на себя. Как раз сейчас мы запускаем такой пилотный проект вместе с Абайской швейной фабрикой. Там планируется установка солнечной станции, но самому потребителю – фабрике – ничего, кроме предоставления своей крыши, предпринимать не требуется, платформа все сделает сама.

И как раз в таких случаях ИИ поможет платформам анализировать всё: от годности крыши до оптимального места установки солнечных панелей. Достаточно нескольких фотографий и координат с Google Maps – и ИИ выдаст заключение: где и как ставить станцию. Сегодня на такую проверку человеком уходит несколько часов или даже дней, а ИИ сделает все это за минуту.

– Но хватит ли энергетических мощностей Казахстана для работы дата-центров и суперкомпьютеров?

– Вот поэтому энергетика и должна развиваться опережающими темпами. Президент прямо говорил о необходимости иметь резерв мощности в энергосистеме в 10-15%. Энергетика не может быть сдерживающим фактором для развития ни для промышленности, ни для сельского хозяйства, ни для новых дата-центров и суперкомпьютеров.

А для этого нужно, во-первых, развивать атомную энергетику – она «зеленая», даёт инерционную генерацию и обеспечивает устойчивость системы. Во-вторых, инвестировать в энергетическую инфраструктуру – без этого рост невозможен. В-третьих, создавать гибкую энергосистему – через перевод возобновляемых источников энергии в конкурентный рынок, оснащая их накопителями энергии и развивая распределённую генерацию. В-четвертых, необходимо формировать справедливые тарифы – только они обеспечивают возврат инвестиций и развитие отрасли. Тарифы должны отражать ценность ресурса. Сегодня в Казахстане цена энергоресурсов отстаёт от их ценности. Для нашего климата энергия крайне важна, но её текущая стоимость не соответствует ее значимости. Справедливый тариф – это когда цена и ценность совпадают.

Но мы постепенно движемся к этому: если в Германии электроэнергия стоит около 200 тенге за 1 кВт*ч, то справедливый тариф у нас, по-моему мнению – порядка 100 тенге. К этому уровню мы придём примерно через пять лет. Это повысит мотивацию к экономии и эффективности, которых сейчас практически нет.

– Получается, ИИ не только облегчает задачи, но и экономит время?

– Абсолютно. То, что у человека занимает день, ИИ сделает мгновенно и, что важнее, максимально транспарентно. Это огромная разница. И именно поэтому его применение в энергетике – не вопрос будущего, а насущная необходимость.