Сегодня много говорят о проблеме глобального неравенства, подразумевая богатство одних стран и бедность других. Но реже говорят о разрыве на уровне технического развития, который во многом порождает и экономическое неравенство. Корпорация Toshiba активно участвует в модернизации инфраструктуры развивающихся стран, чтобы решить эту проблему, поставляя новое оборудование и технологии в Азию и Африку. Рассказываем о новых проектах Toshiba за пределами Японии.
По данным World Development Indicators (WDI), в 2018 мировой экспорт высокотехнологичной продукции составил почти 3 трлн долларов США, и 55% этой суммы пришлись на долю пяти стран. В верхней десятке Китай, Германия, Южная Корея, США, Сингапур, Франция, Япония, Малайзия, Нидерланды. Список стран-лидеров по числу патентных заявок в целом будет похожим.
К высоким технологиям обычно относят разработки в аэрокосмической отрасли, компьютеры, телекоммуникации, фармакологии, электротехнике, химии, машиностроении и вооружении. Источник: WawamuStats / YouTube
По данным Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС), в 2018 году больше всего патентов подали (в порядке убывания) граждане Китая, США, Японии, Республики Корея, Германии, России, Индии, Франции, Великобритании и Ирана. И хотя в рейтинги технологических лидеров время от времени пробиваются развивающиеся страны, в целом инновационное неравенство на планете сохраняется.
Как с ним бороться? Ответ прост: делиться — в данном случае технологиями.
Пример Японии в этом контексте очень показателен. Как ни странно, с 1971 по 2000 год Япония была чистым нетто-импортёром объектов интеллектуальной собственности (ОИС), то есть преимущественно «потребляла» зарубежные технологии, в основном американские. Только к началу XXI века экспорт ОИС в Японии превысил импорт на 8 млрд долларов. Все предшествующие годы Япония сочетала ввоз технологий с инвестициями в человеческий капитал, технологическую базу и инфраструктуру. Теперь страна сама стала экспортером технологий, причем в значительной мере трансфер идет в страны, не входящие в ОЭСР. И речь идет не только передаче объектов интеллектуальной собственности, но и о прямых инвестициях в производство, энергетику, транспорт, связь и другие сферы экономики развивающихся стран. Способствуют этому японские общественные и государственные структуры, такие как Организация по развитию новых энергетических и промышленных технологией (New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO) или и Японское агентство по международному сотрудничеству (Japan International Cooperation Agency, JICA). В их проектах участвует и Toshiba. О них — далее.
Индонезия: IoT и AI проследят за здоровьем турбин на ГеоТЭС
От Тихоокеанского «огненного» вулканического кольца, проходящего через Японию и Индонезию, в основном одни неприятности. В этой зоне высокой сейсмической и вулканической активности вдоль берегов Тихого океана происходят самые сильные землетрясения и извержения вулканов. Но нет худа без добра: именно здесь скрыт потенциал развития геотермальной энергетики. Оттого и в Японии, и в Индонезии много энтузиастов этого возобновляемого источника энергии (ВИЭ).
В частности, в Японии, согласно 5-му Стратегическому энергетическому плану, принятому японским правительством в июле 2018 года, предполагается перевести энергетику страны преимущественно на ВИЭ к 2030 году. К этому времени сумма установленных геотермальных мощностей в стране должна достигнуть 1,6 тыс. МВт.
У индонезийцев план ещё более амбициозный: по подсчетам местных ученых, потенциал геотермальной энергетики в стране оценивается в 28,9 тыс. МВт. При этом сейчас Индонезия может получать из геотермальных источников только 1,5 тыс. МВт энергии, но к 2025 году там планируют нарастить суммарную мощность ГеоТЭС до 9,5 тыс. МВт.
Однако проблема геотермальных электростанций в их коэффициенте технического использования: отношение реального время штатной работы ГеоТЭС к ожидаемому времени в идеальных условиях (при 100-процентной загрузке и без простоев) невелико. Обычно оно составляет порядка 60% из-за незапланированных остановок, связанных с износом оборудования и ремонтом. В частности, на лопастях турбин накапливается грязь и отложения, поднимающейся вместе с геотермальным паром, что провоцирует поломки.
Геотермальная электростанция в Патухе (пров. Западная Ява, Индонезия) была построена в 2014 году. Общий объем установленной мощности достигает 60 МВт. Источник: Toshiba ESS
Чтобы справиться с этой и другими проблемами компания Toshiba Energy Systems & Solutions (Toshiba ESS) при финансировании NEDO внедряет на геотермальной электростанции на острове Ява технологии интернета вещей (IoT) и искусственного интеллекта (AI). Используя большое число датчиков и AI-инструменты, автоматизированная система мониторинга будет в реальном времени анализировать работу электростанции, а затем формировать прогноз о возможных поломках в турбинном оборудовании для инженеров Toshiba ESS, работающих на объекте, и штаб-квартиры госкомпании PT Geo Dipa Energi (GDE), владеющей станцией. Специалисты Toshiba поставили своей целью снижение количества аварийных ситуаций на геотермальной электростанции на 20%, что в свою очередь позволит предотвратить отключения энергии и снизит себестоимость выработки энергии, повышая коэффициент использования. Планируется завершить демонстрацию системы к февралю 2021 года.
Как работает технология прогнозной диагностики: сначала мы собираем данные о том, как работала (и ломалась) ГеоТЭС в прошлом, затем с помощью IoT анализируем текущее состояние машин, а искусственный интеллект просчитывает вероятность поломок и обстоятельств, при которых они возможны, в будущем. Источник: Toshiba ESS
Мьянма: новые турбины для ГЭС времён бирманского социализма
Одна из популярных новых городских легенд в Мьянме — хирургические операции, которые врачи проводят при свете фонариков, встроенных в смартфоны. Даже если на самом деле дело обстоит не так печально, с электричеством в Мьянме и правда большие проблемы. По данным Международного энергетического агентства, 41% населения этой страны (22 млн человек) не имеют доступа к электричеству, а 90% местных предприятий страдают от отключения энергии.
Основные причины — растущее потребление и слабая энергетическая система страны. На 60% жители Мьянмы полагаются на гидроэлектростанции. Как правило, они находятся очень далеко от потребителей, и даже плохая погода может стать причиной масштабных блэкаутов. К примеру, ГЭС в Седавье находится в 100 км от Мандалая — второго по величине города в Мьянме c населением более 1 млн человек. При этом станция обеспечивает электричеством город на 10-15%, а построена она была 1989 году и с тех пор ни разу не ремонтировалась.
ГЭС в Седавье (административный регион Мандалай, Мьянма). Источник: Toshiba ESS
Сегодня идёт реконструкции электростанции. Её ведёт Министерство энергетики Мьянмы в рамках Проекта по реабилитации гидроэлектростанций (Hydropower Plants Rehabilitation Project), который реализует Правительство Японии через Японское управление международного сотрудничества как часть Официальной помощи в целях развития (ODA). Будет отремонтировано основное оборудование гидроэлектростанции. Гидротурбины и систему управления поставит Toshiba Energy Systems & Solutions, генераторы — корпорация Meidensha, оборудование для ремонта гидравлических ворот — Hitachi Zosen, а генеральным подрядчиком выступит Toyota Tsusho.
Кстати, Toshiba за годы деятельности поставила в разные страны мира более 2,3 тыс. турбин для гидроэлектростанций, а общая установленная мощность турбин, экспортированных компанией в страны Азии, составляет 61 ГВт.
Ирак: восстановление разрушенных электросетей
Энергосистема Ирака сильно пострадала от войн. В ходе войны в Персидском заливе в 1991 году ВВС США совершили 215 вылетов, чтобы поразить различные цели в электросети страны. И если до начала операции установленная мощность иракской энергосистемы насчитывала 9,5 тыс. МВт, то к концу бомбежек осталось только 300 МВт. Затем она была повреждена во время вторжения США в 2003-м и при последующих диверсиях террористов.
В бомбардировках иракских объектов электросети использовались вот такие графитовые бомбы. Они содержат графитовые нити, которые при взрыве рассеиваются и, попадая на провода, вызывают короткие замыкания. Источник: Marko M / Wikimedia Commons
Сейчас электроснабжение Ирака зависит от благосклонности Ирана, который поставляет 30-40% электричества, потребляемого в стране. Однако энергии все равно не хватает: в мае 2018 года некоторые районы Багдада получали электричество только три часа в день, что даже приводило к массовым антиправительственным протестам.
Повысить устойчивость энергосистемы Ирака поможет новое оборудование, которое поставит в страну Toshiba Energy Systems & Solutions совместно с Toyota Tsusho. Контракт предполагает установку комплектных распределительных устройство с элегазовой изоляцией (КРУЭ) для стационарных электроподстанций в провинции Бабиль в центральном Ираке — и их помощью будет осуществляться прием, распределение и передача энергии в сетях переменного тока. Поставки начнутся весной 2021 года.
Эфиопия: геотермальная электростанция над спящим вулканом
Ещё одна страна, страдающая от недостатка электроэнергии, — Эфиопия. Являясь второй по численности населения страной Африки с более чем 100 миллионами жителей, Эфиопия полагается в основном на гидроэлектростанции, которые составляют 90% установленных мощностей. Недавняя крупная авария на одной из дамб привела к тому, что электроэнергия два месяца распределялась по расписанию, в три смены.
При этом у Эфиопии есть значительный потенциал развития геотермальной энергии, который оценивается примерно в 20 тыс. МВт. К 2030 году власти планируют создать установленные мощности этого ВИЭ объемом в 2,5 тыс. МВт. Крупнейшей зоной развития геотермальной энергетики в Эфиопии являются окрестности спящего вулкана Алуто в 200 км от столицы Аддис-Абебы. Первая в стране ГеоТЭС мощностью 7,3 МВт была построена здесь в 1998 году, и работы по релизации имеющегося потенциала энергетики продолжаются. Toshiba, помимо поставки турбины и генератора, решила поддержать этот проект через обучение менеджеров и сотрудников станции в Японии. При этом возведение ГеоТЭС будет быстрым — в эксплуатацию установку введут уже в августе 2021 года. Мощность станции составит 5,0 МВт. Проект реализуется при грантовой поддержке Японского агентства по международному сотрудничеству.
«Общество 5.0» — японская технологическая стратегия как рецепт развития
В 2016 году правительство Японии приняло стратегию развития «Общество 5.0», разработанную совместно с Японской федерацией бизнеса (Keidanren). В этом документе изложен взгляд Японии на развитие планеты, основные проблемы на этом пути и способы их решения.
По мнению ее авторов, главные трудности, с которыми сталкивается их страна и всё человечество, — это нехватка трудоспособного населения, снижение уровня глобальной конкуренции, устаревание инфраструктуры, экологические проблемы.
Чтобы их побороть, нужно максимально интегрировать в производство, госуправление, повседневный быт, социальные службы перспективные технологии XXI века — робототехнику, интернет вещей, искусственный интеллект, возобновляемые источники энергии. Часть этого плана — распространение технологий Японии в разных странах мира. От этого выиграют как сами японцы, так и жители развивающихся стран — японские корпорации получают заказы на свою продукцию, нарабатывают опыт внедрения технологий в разных условиях, а развивающиеся стран приближаются к «Обществу 5.0».
Такой подход близок и Toshiba, и мы прилагаем все усилия, чтобы помочь в его реализации.
