Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 193

Что касается первой, то она возникает оттого, что альтернативные генераторы производят электроэнергию в зависимости не от текущих потребностей (как угольные или газовые станции), а от капризов погоды и времени суток. Кроме того, даже места установки «чистых» электростанций сложно увязать с нуждами потребителей (понятно: ветру и солнцу нет дела до того, как много электричества нужно жителям данного района). Всё это требует передачи электроэнергии сравнительно дальше и, соответственно, пересчёта/перестройки существующих линий электропередач. Но это требует и более точного контроля состояния электросетей в каждый отдельный момент.

Представьте, во что превратится вышеупомянутая матрица, если в сети появится значительное количество альтернативных источников электроэнергии. Каждый дом сможет переходить от потребления к генерации, отдавая избытки электричества в сеть. И если раньше генерация шла только в отдельных узлах (собственно на электростанциях), то здесь всплески мощностей будут непредсказуемы ни во времени, ни географически! Так что мало спроектировать электросеть, которая выдержит такие нагрузки, нужно ещё научиться перетоками энергии управлять, а это требует очень быстрой реакции.

Сегодня, как говорят специалисты, контроль электрических сетей реализован на технике и технологиях с невысокой частотой дискретизации. Как диспетчеры, управляющие перетоками энергии в сетях, контролируют их состояние? С помощью так называемых SCADA-систем — попросту множества датчиков, разбросанных по линиям и подстанциям, информация с которых передаётся на общий пульт мониторинга, где наглядно визуализируется компьютерами. Однако (сильно упрощая) существующие SCADA-системы не способны работать с событиями короче нескольких секунд. Чтобы наделить сеть такой способностью, её необходимо насытить сенсорами и техникой, работающими очень быстро и без участия человека, — в общем, сделать «умной» (есть такой расхожий термин: smart grid). Здесь электроэнергетика пересекается с областью задач big data.

Как вы понимаете, даже если всё получится посчитать, то перестроить существующие электросети в «умную» сеть за короткий промежуток времени не удастся: это фантастически дорого. Вообразите, во что встанет модификация структуры, которая остаётся в общем неизменной последние сто лет! Между тем времени на размышления нет: пока Россия пребывает в нефтяном забытье, альтернативная энергетика в Европе и Соединённых Штатах развивается темпами, намного превышающими планы. И даже по Тут-тообязательному плану, утверждённому членами Евросоюза, большинство европейских государств через семь лет должны будут покрывать свои потребности в электричестве «чистой» энергией минимум на четверть! и всплывает неприятный нюанс: в существующем виде электроэнергетические системы не смогут без вреда для себя выдержать увеличения доли «чистых» источников выше одной пятой от общего объёма генерируемой мощности.

К счастью, решение есть. Сильно упрощая, идея сводится к тому, чтобы оперативно управлять обычными электростанциями в зависимости от потребностей в конкретный момент в конкретном районе. То есть, к примеру, солнечным летним вечером, когда потребители удовлетворяют свои потребности в электричестве сами, газовые электростанции нужно временно «выключить» (на самом деле — перевести в «холостой» режим), а когда солнце скроется, включить снова. Большой вопрос до последнего времени заключался в том, не перекроют ли возникающие дополнительные расходы (часть времени топливо расходуется впустую, ускоряется износ генераторов и т. п.) выгод от экономии, предоставляемых «чистой» энергией. На прошлой неделе Минэнерго США опубликовало отчёт о серии исследований, посвящённых этому вопросу, с общим оптимистическим выводом: не перекроют! Несмотря на то что каждый мегаватт будет в среднем на доллар дороже, экономия больше в десятки раз.

Таким образом, дано теоретическое «добро» на расширение доли альтернативной генерации до 35%. Это, в свою очередь, означает, что и США, и Европа смогут развиваться, не задумываясь о кардинальной перестройке электросетей, до 2020 года. После этого в полный рост встанет проблема модификации устаревших систем: понадобятся новые ЛЭП, станции аккумуляции электроэнергии, точное прогнозирование погоды хотя бы на сутки вперёд, вовлечение альтернативных генерирующих мощностей в процесс регулируемой генерации (не вечно газовым и угольным станциям за всех отдуваться!) и... субсидирование уже классических электростанций, которые тоже должны будут перестроиться. Важнейшим качеством обычных электростанций новой эпохи станет способность оперативно выходить с нулевой мощности на полную, дабы покрыть потребности сети, оставшейся вдруг без такой экологичной, дешёвой, но такой непредсказуемой «чистой» энергии.

В статье использованы иллюстрации Warren Rohner, Kevin Dooley, Jonathan Doig.

К оглавлению

Опубликовано 03 октября 2013

Век назад индустриальный мир был поделён между цветами и флагами империй. С различными хроматическими вариациями — южноафриканскими, канадскими, индийскими да австралийскими — доминировал британский Юнион Джек. Евразийское пространство Heartland’а занимала империя Российская. Империя Третьей Французской республики и колониальные реликты Первой Португальской республики. Обречённые на скорое исчезновение Австро-Венгерская, Германская и Османская империи… И — являющиеся сутью дела — экономические границы, делящие мир на рынки сбыта.

Ну а теперь мир информационный точно так же поделён на границы империй. Только информационных, сетевых, роль которых исполняют поисковые системы и социальные сети. Важность границ между ними для глобальной и национальных экономик не уступает важности таможенных границ вековой давности. Вот итоговый материал исследований Стефано де Саббаты (Stefano de Sabbata) и Марка Грэхэма (Mark Graham) из Оксфорда (Oxford Internet Institute ), озаглавленный «Age of Internet Empires». Это карта, на которую по состоянию на лето 2013 года нанесена статистика наиболее частых посещений сайтов в тех или иных странах, полученная от известного сетевого измерителя Alexa. Как мы видим ниже — доминирует Google, имеющая и максимум пользователей, причём живущих в наиболее состоятельных странах Европы и Северной Америки. На втором месте по территориальному охвату — Facebook, но по числу пользователей она уступает доминирующей на пространствах Поднебесной Baidu. (Интересное наблюдение — национальный китаец преобладает и на очень важном рынке Южной Кореи!) На постсоветском пространстве Казахстан любит Mail.Ru, а братская Белоруссия — «ВКонтакте». А на родных просторах первое место занимает Яndex.

Запущенный в 1997 году поисковый сервис Yandex.ru к нынешнему дню стал четвёртым из поисковиков мира. В декабре прошлого года он обрабатывал 4,84 миллиарда поисковых запросов, или 2,5% от их всемирного объёма. Учитывая, что население нашей страны составляет 2% от мирового, можно сказать, что «Яндекс» предоставляет нашим соотечественникам поисковых услуг в количестве большем, чем среднемировой уровень! Зарубежные обозреватели говорят о «Яндексе» как о «Russia’s answer to Google». И «русский ответ» был не только в аудитории, но и в финансовой успешности. Когда национальный поисковик провёл в мае 2011 года начальное размещение акций, то денег это принесло больше, чем любой интернет-компании со времени IPO Google в 2004 году, — $1,3 млрд против $1,67 млрд у янки… 

В мае 2012 года ежедневная аудитория «Яндекса» обогнала Первый канал — 19,1 млн посещений против 18,2 млн зрителей. По результатам того же 2012-го фактически сравнялись рекламные доходы — 28,1 млрд рублей у поисковика против 28,2 млрд у телевизионщиков… Так что, рассуждая о «Яндексе», мы должны понимать, что говорим не просто об ИТ-компании, а о виднейшем игроке отечественного экономического пространства.

И вот теперь «Яндекс» обнародовал намерение сделать очередной и очень важный шаг. Объявлено о начале тестирования новой программной платформы «Атом». Она позволяет в реальном масштабе времени изменять содержимое сайтов, показывая каждому посетителю именно ту его версию, которая будет интересна ему и выгодна рекламодателю. Ну, примерно как провайдеры кабельного телевидения предлагают выбрать желаемое из списка каналов (в реальности сформировать пакет из пары деловых и полудюжины новостных каналов в HD-качестве они не могут, и приходится иметь их под две сотни, обозревая длиннющий список в момент смены частотной сетки). Так и тут — веб-мастерам, которые захотят присоединиться к программе тестирования, предстоит поделить контент сайта по темам, промаркировать его — а поисковик будет формировать представляемую пользователю индивидуальную версию сайта. Естественно, используя при этом те данные о его интересах и предыдущем поведении в киберпространстве «Яндекса» (практически на 60% совпадающем с информационным пространством Рунета), которые содержатся в базах данных поисковика.