Роман Зинченко, сооснователь проекта greencubator
Тема Интернета вещей трендовая и даже, не побоюсь этого слова, хайповая. Но чтобы приблизиться к более глубокому пониманию использования IoT в энергетике, нужно разложить ее на несколько уровней, потому что на каждом она работает по-разному.
Первый уровень — это уровень конечного потребителя.
Здесь уже есть понятие об IoT и легче всего внедрять какие-то нововведения. В чем идеология классических энергетических систем? Они основаны на том, что для обеспечения комфорта мы постоянно обогревали помещение, независимо от того, есть кто-то в помещении или нет. Территории общего пользования (лестничные площадки, подьезды и т.п.) тоже освещены все время и 95% времени там никого нет. В таких случаях энергия расходуется очень неэффективно. Что сейчас приходит на замену? Умные технологии с сетевым взаимодействием компонентов и presence awareness usage scenarios, когда технология понимает присутствие человека и сценарий того, как должны работать приборы, когда человек зашел в помещение. Речь не только об умном доме, но и офисе, и даже управлении корпоративными энергетическими ресурсами.
Если мы связываем управление приборами, которые обеспечивают нам комфорт, с общим центром и задаем ему сценарии, мы можем создать такие сценарии, когда наш дом отдает энергию ровно в те моменты, когда она реально используется. Например, квартира запрограммирована таким образом, что хозяева просыпаются в 7 утра и идут в ванную: квартира, пользусь сниженным ночным тарифом до 7 утра, нагревает теплый пол. Паралельно уже закончилась стирка и мойка посуды (эти приборы тоже потребили энергию по более дешевому ночному тарифу. Далее хозяева ушли на работу, а ребенок с няней остаются преимущественно в детской комнате, потому квартира снижает энергопотребление в других комнатах (снижая уровень подогрева и освещения).
Или — если говорить об освещении — можно создать утренний, дневной и вечерний сценарии с разными спектрами света. И таких примеров — множество. Умные термостаты, нагрев воды по времени, сенсоры для защиты от проникновения в помещения, система защиты от пожаров, датчики качества воздуха, управление кондиционированием…
Что, к примеру, сейчас делаю я? Я отказываюсь от потребления газа и ставлю бойлер, таймер которого будет позволять ему работать только ночью, и несколько термостатов, чтобы управлять теплым полом.
На украинском рынке есть и локальные, и глобальные игроки, которые уже предлагают решения для умного дома. Сейчас большинство производителей уже позволяет интегрироваться в умные сети.
Следующий уровень — сетевой, инфраструктурный.
Такой уровень управления энергопотреблением предусматривает, что энергопотребление волатильно, нестабильно, но в нем есть определенные статистические закономерности.
Как происходит диспетчеризация того, как мы отдаем энергию в сеть? — Диспетчер строит график потребления и указывает каждому генерирующему обьекту, сколько и когда энергии отдавать в сеть. Это старый подход. Почему это плохо? Потому что у нас есть 2 часа в сутки пик, утренний и вечерний, и вся инфраструктура выстроена под эти пики потребления.
Умные сети же, во-первых, делают процесс более автоматизированным, с динамичным ценообразованием. Многие страны уже подошли к этому — у них есть такая структура тарифов, что в пиковое время энергия дороже, в ночное — дешевле, цены формируются как на бирже в зависимости от спроса и предложения. Например, в Германии в прошлом-позапрошлом году бывали случаи, когда за энергопотребление в ночные часы даже доплачивали, тем самым стимулируя изменение потребительских привычек.
В чем соль? Маневрировать мощностями энергогенерации сложно, а бытовых приборов — проще. Что имеется ввиду? В Украине, допустим, 8 млн стиральных машин, каждая мощностью 2 кВт. Если хотя бы 1/8 из них перейдет на работу в ночное время, это позволит решить проблему провала по потреблению, которая актуальна для нашей атомной энергетики (каждый пуск генерации стоит дорого).
Пиковое потребление дорого стоит всем. В 90-х годах прошлого века в Америке провели эксперимент (он описан в книге Smart Power): в одном небольшом городке энергокомпания вмонтировала в сушильные машинки контроллер, который позволял в определенное время отключать нагрев, когда в сети было пиковое напряжение, сушилки по команде отключались и пик проседал. В результате, энергокомпания экономила ресурс, а потребители не платили надбавку за пиковое потребление. Всем это понравилось — и контроллеры оставили.
На самом деле, случилось изменение самой идеологии энергопотребления. Когда между поставщиками энергии и потребителями есть двухсторонняя связь, это экономит ресурсы. Если на на 5 мин отключить кондиционер, никто не умрет от жары, но отключение 50 тыс кондиционеров поможет очень сильно выровнять потребление. Такие небольшие интервенции, собственно, и требуют широкого проникновения Интернета вещей в разные отрасли.
И речь не только о потреблении энергии отдельным домом, технологии Интернета вещей применимы и к городскому освещению, управлению дорожным движением, вывозом мусора, отопительными сетями и водоснабжением.
Диспетчерка польского ЖЭКа может с одного компьютера перекрыть воду на аварийном участке и пустить ее в обход, просто потому, что в системе стоят интелектуальные заслонки на дистанционном управлении. Или освещение, которое загорается в парке, только когда там идет человек, и гаснет за ним. Это еще целый спектр возможностей для экономиии.
Параллельно, конечно, возникают большие риски. Одно дело, когда ты пошел и выключил рубильник, другое — хакнуть компьютер диспетчера и отключить освещение целой автострады. Сейчас даже есть сайты, где «белые хакеры» выкладывают как выглядят системы управления бизнес-центрами, веб-камеры с предприятий и прочее, чтобы показать уязвимости этих технологий. Софт может творить как прекрасные, так и ужасные вещи, потому кибербезопасность в Интернете вещей будет ключевым вопросом.