ИННОВАЦИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ: ВИДЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ЭФФЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

1. ВВЕДЕНИЕ

Концепция цифровизации электроэнергетики получила широкое распространение после того, как в 2017 году была утверждена программа «Цифровая экономика Российской Федерации», раскрывающая политику перехода к цифровой экономике.

Согласно исследованию PwC, в научной и бизнес-среде нет единого понимания характеристики «цифровой». На вопрос «Что ваша организация вкладывает в понятие «цифровой»?» представители бизнеса отвечали так:

• все мероприятия, связанные с технологическими инновациями (26%);
• не только технологии, но и менталитет, ориентированный на непрерывные инновации, линейная структура принятия решений и внедрение технологий на всех этапах ведения бизнеса (24%);
• синоним ИТ (21%);
• все мероприятия, связанные с данными и их анализом (18%) (Цифровое десятилетие, 2017).

Большинство респондентов согласны с тем, что ключевым фактором в цифровизации экономики выступает внедрение инноваций. Инновации в энергетике входят в состав концепции промышленных инноваций, ключевым компонентом которых выступают технологические инновации (Трачук, Линдер, Тарасов и др., 2018). К примеру, инновации в энергетике представлены как «исследования и разработки новых технологий в области альтернативной энергии, а также совершенствование существующих энергетических технологий» (Guo, Wang, Li et al., 2016). Авторы классифицируют инновации в энергетических технологиях по четырем категориям: инновационная политика, инновационные ресурсы, инновационный процесс и инновационная организация.

Инновации в энергетике - это совокупность процессов, которые ведут к появлению новых или улучшению существующих технологий, позволяющих увеличить разнообразие используемых энергетических ресурсов, повысить надежность энергетических систем, а также сократить экономические, экологические и политические издержки, связанные с производством и распределением электроэнергии (Gallagher, Holdren, Sagar, 2006). Инновации в энергетических технологиях - это процесс, отражающийся на доле рынка и других факторах, связанных с распространением новых энергетических технологий. Процесс начинается с изобретения технологии и заканчивается ее распространением (Sagar, Gallaher, Holdren, 2006). Распространение инноваций в энергетике относится к демонстрационным проектам, которые играют жизненно важную роль в процессе коммерциализации инноваций в энергетике (Lefebvre, 1993). Уровень новизны технологий в электроэнергетике играет ключевую роль при их распространении (Трачук, Линдер, 2018).

Инновации в электроэнергетике тесно связаны с изменением технологий, но не стоит утверждать, что это единственный тип инноваций, возможный в данной отрасли. Электроэнергетическая отрасль и компании электроэнергетики меняются при внедрении организационных инноваций, обусловленных изменением рыночной среды (Трачук, 2010 а, б; 2011 а, б).

Изучение теоретических основ инноваций в энергетике требует дополнительной классификации, поскольку технологические инновации в энергетике имеют двоякую сущность. С одной стороны, энергия является фактором производства, который имеет определенную стоимость как фактор производства (Hicks, 1932). С другой стороны, трансформация энергии - это часть инновационного процесса, создание подрывных инноваций (Govindarajan, Kopalle, 2006).

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИННОВАЦИЙ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Понятие «инновация» и соответствующая классификация инноваций активно рассматриваются в литературе с различных точек зрения (см., например: Трачук, Линдер, 2014; 2019; Трачук, Тарасов, 2015; Линдер, Арсенова, 2016). В универсальной классификации выделены следующие типы инноваций:

• Продуктовые инновации представляют собой значительные изменения в свойствах товаров и услуг, производимых компанией. Это могут быть как ранее не существовавшие товары и услуги, так и продукты со значительными усовершенствованиями;
• Процессные инновации обусловлены значительными изменениями методов производства и доставки продуктов или услуг;
• Организационные инновации - новшества в деловой практике, организации рабочих мест, а также во внешних связях организации;
• Маркетинговые инновации - изменения в дизайне и упаковке продукта, размещении, методах ценообразования (Oslo Manual, 2018).

Инновации классифицируются по степени новизны:

• Инкрементальные инновации, которые могут существенно повысить производительность компании или улучшить характеристики существующих технологий, однако не являются кардинальным изменением;
• Радикальные инновации, которые связанные с высоким уровнем неопределенности и обеспечивают создание нового продукта/услуги с уникальными свойствами;
• Новые технологические системы - комплекс инноваций, имеющих общую технологическую базу и оказывающих существенное влияние на различные сектора экономики. Данные инновации могут включать радикальные и инкрементальные инновации как в продуктах, так и в услугах;
• Изменения в технико-экономической парадигме (технологическая революция) - долгосрочные инновации, приводящие к коренному изменению технологий, затрагивающему многие сектора экономики, приводящему к созданию новых рынков (Freeman, Clark, Soete, 1982; Technical Change, 1987).

Говоря об электроэнергетике, следует учитывать особенность электроэнергии как товара: в любой момент времени должно быть произведено количество электроэнергии, равное ее потреблению (Ховалова, Жолнерчик, 2018). Технологии хотя и играют существенную роль в конкурентоспособности и эффективности организации, являются не единственным фактором успеха (Teece, 1986; Patel, Pavitt, 1997). Взаимосвязь инноваций и технологий очевидна.

Инновации могут быть результатом сложного процесса и зависеть от набора возможностей, которые соответствуют ее стратегическим требованиям. Этот набор возможностей формирует инновационную способность, которая выражается в том, что фирма способна быстро внедрять новые продукты и новые процессы, которые имеют решающее значение для конкуренции с другими фирмами (Guan, Ma, 2003; Wang, Lu, Chen, 2008).

В зависимости от своих возможностей и потребностей организация может использовать технологические, операционные, управленческие и транзакционные инновации. Актуальным становится вопрос управления данными инновациями и выявление эффектов, связанных с тем или иным типом инноваций. В соответствии с изменениями, происходящими в электроэнергетике, предложена адаптация классификации Завацлака (Zawislak, Alves, Tello-Gamarra et al., 2012; 2013) (табл. 1).

В электроэнергетической отрасли технологические инновации вносят изменения в способы производства электроэнергии как товара. Инновациями являются технологии, позволяющие генерировать электроэнергию из солнечной энергии, ветра и т.д. Технологические инновации повышают потенциал распределенной генерации, например развитие распределенной когенерации в Дании позволило снизить потребление электроэнергии на 11%, а также уменьшить выбросы СО₂ на 4,5 млн т в год (Хохлов, Мельников, Веселов и др., 2018).

Процессные инновации совершенствуют процесс поставок электроэнергии. Например, «умные» счетчики позволяют повысить прозрачность расчетов за потребленную электроэнергию, получать информацию об уровне потребления электроэнергии в режиме онлайн, обнаруживать безучетное потребление электроэнергии.

Инновации управления актуальны для электроэнергетики в связи с формированием нового типа потребителей электроэнергии, которые способны и сами производить электроэнергию, и продавать излишки электроэнергии на рынок. Инновации управления включают в себя системы управления спросом, позволяющие стимулировать потребителей к изменению их графика потребления электроэнергии относительно их нормального профиля потребления в ответ на стимулирующие выплаты с целью снизить нагрузку в пиковые часы. Системы энергосбережения позволяют управлять потреблением электроэнергии благодаря использованию технологий энергосбережения как в жилых, так и в офисных и промышленных зданиях.

Инновации транзакций призваны минимизировать операционные затраты на взаимоотношения с поставщиками и потребителями. Так, «умные» сети, используя возможности названных выше инноваций, являются основой новой модели рынка электроэнергии, обеспечивающей открытое взаимодействие различных субъектов: потребителей, производителей, сетевых компаний и т.д.

3. ЭФФЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИЙ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Каждая из описанных выше новых технологий выполняет определенные функции и обеспечивает конкретные потенциальные эффекты (табл. 2). Вместе с тем для принятия решения о внедрении новых технологий того или иного типа предстоит количественно оценить эти эффекты.

Для оценки влияния внедрения инноваций в российской электроэнергетике были использованы данные, предоставляемые Росстатом, данные Российского энергетического агентства, ежегодные публичные отчеты Системного оператора, данные НП «Совет рынка», а также прогнозы, подготовленные отраслевыми институтами и регуляторами рынка (Прогноз развития, 2019). Также потенциал внедрения инноваций в электроэнергетике в различных источниках определяется по-разному. В качестве оптимистического сценария были взяты наиболее высокие прогнозы экспертов, в качестве консервативного - наиболее низкие. Данная оценка (табл. 3) проведена приблизительно, поскольку отдельные компоненты инноваций не выделяются в отраслевых отчетах регулирующих органов и консалтинговых компаний.

Эффект распределенной генерации. Распределенная генерация - это совокупность электростанций, расположенных близко к месту потребления энергии и подключенных либо непосредственно к потребителю, либо к распределительной электрической сети (Хохлов, 2018). За счет этого сокращаются сетевые потери при распределении электроэнергии. У потребителя есть выбор: покупать электроэнергию у гарантирующего поставщика или подключиться к распределенной сети. Цена на электроэнергию у гарантирующего поставщика складывается из единого (котлового) тарифа на передачу электроэнергии по сетям, платы за услуги инфраструктурных организаций и сбытовой надбавки гарантирующего поставщика и цены на электроэнергию и мощность на оптовом рынке электроэнергии и мощности. У объекта распределенной генерации в цене электроэнергии учитывается единый (котловой) тариф на передачу электроэнергии по сетям, удельных затрат, обеспечивающих возврат капитала, и удельных затрат на производство электроэнергии. Эффект применения электроэнергии, вырабатываемой объектами распределенной генерации, будет зависеть от удельных затрат, обеспечивающих возврат вложенного капитала в строительство объекта распределенной генерации и стоимости удельных затрат на производство электроэнергии.

Расчет показал, что разница в цене у потребителя составит около 12,3%, а значит, потребителю выгодно использовать объекты распределенной генерации.

Эффект «умного» учета. Совершенствование учета электроэнергии выразится в том, что опрос, сбор и обработка информации будут проводиться регулярно, появится возможность автоматического управления оборудованием. По оценкам экспертов, «умные» счетчики позволяют сократить потери электроэнергии до 5-6%.

Эффект систем накопления электроэнергии. В настоящее время в России накопители энергии внедряются медленнее, чем по всему миру. Наиболее серьезными ограничениями для активного развития технологий и использования систем хранения энергии выступают барьеры законодательного характера. Тем не менее ожидается, что с 2025 года рынок накопителей электроэнергии в России составит около 8 млрд долл. в год без учета инвестиций. (Накопители, 2018).

Эффект систем управления спросом. Внедрение концепции управления спросом позволит сократить или полностью отказаться от использования неэффективной генерации. Согласно прогнозу, ежегодная сумма экономии может составить около 1,6 млн руб. (Жихарев, Посыпанко, Ким, 2018).

Эффекты технологий энергосбережения. Возможная экономия электроэнергии при внедрении систем энергосбережения в России может составить около 5-10% от общей потребности (Хохлов, 2018).

Таким образом, согласно нашим расчетам, эффекты от внедрения технологических инноваций гораздо выше эффектов, получаемых от инноваций, обусловленных изменением рынка и в пессимистическом, и в оптимистическом сценарии.

4. ВЫВОДЫ И ДАЛЬНЕЙШИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цифровая трансформация открывает широкие возможности для развития и бросает серьезные вызовы электроэнергетической отрасли. Классификация инноваций в электроэнергетике позволяет руководителям компаний более обоснованно принимать решения о внедрении инноваций того или иного вида, а также провести анализ возможных эффектов от их внедрения.

Внедрение инноваций в электроэнергетике обеспечит не только повышение прозрачности, управляемости существующих систем, но и высокий экономический эффект в долгосрочной перспективе.

Ограничением данного исследования является приблизительная оценка некоторых эффектов, поскольку отдельные компоненты инноваций не выделяются в отраслевых отчетах регулирующих органов и консалтинговых компаний.

В дальнейшем исследователи могут выделить дополнительные подтипы инноваций и при наличии более точных данных рассчитать эффект от внедрения.