Новости МСЭ

Сообщает вам о том, что происходит в области электросвязи

中文  |  English  |  Español  |  Français  |  download pdf
                     

Энергетика будущего
Трансформация потребления и производства энергии и регулирование выбросов углерода при помощи информационно-коммуникационных технологий
image
Фото: Microsoft
Ануп Гупта (Anoop Gupta)
Вице-президент по разработке и внедрению технологий корпорации Microsoft, Соединенные Штаты

В компании Microsoft информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) считаются ключевым инструментом, содействующим решению стоящих перед миром трудных энергетических и климатических проблем. Microsoft представляет, как будет создана не загрязняющая окружающую среду энергетическая экосистема, в рамках которой информационные технологии:

  • расширяют возможности людей и организаций при помощи программного обеспечения, помогающего повысить энергоэффективность;

  • ускоряют разработку и внедрение экологически чистых источников энергии.

Таким видят будущее все большее число природоохранных организаций, государственных органов, ответственных за разработку политики, руководителей отрасли. Как указывается в недавнем докладе Всемирного фонда дикой природы по вопросам климата (WWF)1, "вряд ли есть какая-либо другая отрасль экономики, где имеются столь существенные возможности для резкого снижения выбросов в атмосферу", как в отрасли ИКТ. По последним подсчетам консультационной фирмы McKinsey & Company, используя ИКТ, к 2020 году можно сократить ежегодные выбросы углерода на 7,8 гигатонн, что превышает нынешний объем выбросов из всех источников в Соединенных Штатах.

Для того чтобы это стало возможным, отрасль ИКТ должна работать над повышением мощности компьютеров и снабжать общество новыми решениями на базе ИКТ, сокращая собственное энергопотребление и углеродный след. Достижения в разработке аппаратного и программного обеспечения позволили повысить энергоэффективность вычислительной техники. Поставляемые теперь на рынок портативные компьютеры с наилучшими показателями энергоэффективности потребляют меньше энергии, чем одна небольшая люминесцентная лампа. Однако в связи с тем, что на планете насчитывается более 1 млрд. компьютеров и ежегодно производится еще 250 млн. новых портативных и настольных компьютеров и серверов, отрасль ИКТ обязана и впредь продолжать повышать энергоэффективность своей продукции.

Вместе с тем, наряду с уменьшением собственного следа, отрасль ИКТ может также внести уникальный вклад в повышение устойчивости окружающей среды. ИКТ обладают уникальной способностью дать отдельным лицам, сообществам, организациям, ученым и лицам, определяющим политику, возможность оценивать и понимать последствия своих действий в рамках сложных систем. Решения, совмещающие мощность производительных облачных вычислений с широко распространенными технологиями (такими, как мобильные телефоны и персональные компьютеры), могут дать отдельным лицам и организациям возможность принять меры, которые уменьшат воздействие на общество и планету.

ИКТ могут играть решающую роль в снижении выбросов в целом ряде областей, от эксплуатации зданий до дистанционного присутствия на рабочих местах, даже без существенных технологических инноваций. В недавнем исследовании Всемирного фонда дикой природы* говорится, что более широкое использование видеоконференций и дистанционного присутствия позволит в ближайшие десятилетия снизить выбросы CO2 более чем на 3 млрд. тонн. В этом исследовании отмечается: "Снабженный веб-камерой портативный компьютер и возможность подключения к беспроводной сети подвижной связи, а также эффективное и безопасное программное обеспечение являются ключевыми техническими условиями для телеработы. Подобные решения уже существуют, и чем быстрее они начнут широко применяться, тем скорее может быть достигнут значительный резуль- тат в снижении выбросов ". В компании Microsoft мы обнаружили, что, поощряя сотрудников использовать наши единые коммуникационные средства для телеработы вместо присутствия в офисе, мы смогли в 2008 финансовом году снизить путевые расходы на каждого служащего на 10 процентов, что в итоге привело к снижению объема воздушных перевозок на 100 млн. миль и соответственно к снижению выбросов CO2 на 17 тыс. метрических тонн.

Мощное программное обеспечение в сочетании со все более "умными" домашними приборами и недорогими датчиками могут также помочь людям по-новому взглянуть на свое энергопотребление в быту и изменить его. Важным первым шагом в этом направлении является оснащение жилищ средствами информирования об энергопотреблении в реальном времени, в отличие от информации, содержащейся в счетах за коммунальные услуги, которые поступают с опозданием на месяц, а то и больше. Мы представляем, как могут быть установлены легкие в эксплуатации "контрольные панели" на компьютерах и мобильных телефонах, что позволит людям управлять бытовыми приборами, отоплением и освещением из любой точки. В конечном счете "умные" контрольные системы будут обеспечивать оптимальное энергопотребление в быту с учетом сводок погоды и комплекса других факторов. Такие системы смогут, например, установить ваше местонахождение по вашему мобильному телефону и включить обогрев или охлаждение вашего дома, когда вы отправитесь домой.

В качестве одного из средств экономии потребления энергии в быту Microsoft бесплатно распространяет по интернету облачную программу Microsoft® Hohm™, которая позволяет клиентам анализировать свое энергопотребление. Программа Hohm предоставляет клиентам персональные рекомендации по экономии энергии, и мы договариваемся с коммунальными службами об автоматической передаче данных, которые позволяют абонентам анализировать свое энергопотребление и фиксировать достигнутую экономию.

Для создания в долгосрочной перспективе устойчивой энергетики будущего в течение следующих 20 лет будет необходимо перейти на источники энергии с нулевым уровнем углерода. ИКТ могут сыграть ключевую роль в обеспечении такого перехода как путем поддержки инноваций, разработанных в результате научноисследовательской деятельности в области энергетики, так и путем оптимальной эксплуатации все более разнообразных источников энергии, подключенных к сетям электроснабжения.

Одна из проблем, связанных с возобновляемыми источниками энергии, заключается в том, что они не всегда доступны: солнце не всегда светит, а ветер не всегда дует. ИКТ могут сгладить такие колебания в производстве электроэнергии, создавая эластичность спроса — переключая спрос со времени суток, когда электричества не хватает и оно поставляется по высокому тарифу, на то время суток, когда электричества достаточно и оно стоит меньше — до такого уровня, который позволит интегрировать возобновляемые источники энергии в сети электроснабжения. Бытовые приборы, оснащенные ИКТ, наряду с "умными" счетчиками и информированными абонентами могут изменить характер потребности в электроэнергии — вместо ее потребления, не зависящего от времени суток, организовать потребление в периоды наивысшего производства электричества от энергии ветра или солнца. Растущий потенциал электроавтомобилей, заряжаемых от сети, придает особую остроту вопросу об эластичности спроса. Недавно Ford Motor Company приняла меры для решения данного вопроса, создав экспериментальный вариант коммуникационноконтрольной системы подключения электромобилей к электросети, которая позволяет водителям программировать время, продолжительность и тарифы зарядки автомобиля.

Программное обеспечение помогает ученым разрабатывать и совершенствовать более экологически чистые источники энергии. Например, сложное моделирование на больших объемах данных, именуемое также вычислительной гидродинамикой, позволило значительно усовершенствовать конструкцию и размещение воздушных турбин для максимального повышения их КПД. Ученые пользуются компьютерным моделированием для совершенствования сплавов, используемых для производства солнечных фотоэлектрических батарей. В Суперкомпьютерном центре Сан-Диего ученые создали модели "виртуальных молекул" для изучения способов ускорения реакций, которые позволят производить целлюлозный этиловый спирт из сельскохозяйственных отходов, а ученые в Калифорнийском университете в Беркли используют компьютерное моделирование для повышения эффективности водородных топливных элементов.

Наконец, для перехода к экономике, построенной на экологически чистом производстве энергии, необходимо создать потенциал для отслеживания и регулирования выбросов всех производителей, где бы они ни находились, а возможно, даже и для отслеживания отдельных продуктов по всей цепочке поставщиков в течение всего срока их полезной жизни. Средства ИКТ, обеспечивающие такой потенциал, позволят производителям устанавливать задания по снижению выбросов углерода и контролировать их выполнение, а потребителям — выбирать при покупке те товары и услуги, производство которых связано с наименьшим углеродным следом. Для содействия данному процессу компания Microsoft включила в свою программу планирования ресурсов предприятий Microsoft Dynamics® AX новую панель экологической устойчивости, которая позволяет малым и средним предприятиям измерять и контролировать свой углеродный след, используя данные своих коммунальных счетов. Совместно с Clinton Climate Initiative мы разработали бесплатную программу на базе интернета, которая позволяет крупнейшим городам мира контролировать и уменьшать свои выбросы парниковых газов. Microsoft также сотрудничает с независимой некоммерческой организацией Carbon Disclosure Project, которая располагает крупнейшей в мире базой данных о корпоративном воздействии на процесс изменения климата, позволяющей компаниям представлять такую информацию в более детальном и стандартизированном виде.

Для того чтобы полностью воспользоваться возможностями, открываемыми ИКТ, для создания экономики, построенной на устойчивой энергетике, органы, ответственные за разработку политики, должны:

  • Подавать пример
    Правительства могут содействовать экономии энергии и улучшению окружающей среды, применяя управление питанием и виртуализацию к своей инфраструктуре ИКТ и содействуя практике телеработы. Такие инициативы могут привести к значительной экономии расходов и повышению производительности труда, одновременно служа образцом передового опыта и содействуя расширению рынка для решений на базе ИКТ, позволяющих снижать потребление энергии.

  • Осуществлять инвестиции в фундаментальные исследования, необходимую инфраструктуру и новые технологии
    средства для фундаментальных научных исследований и исследований возобновляемых и устойчивых низкоуглеродных источников энергии. Государства могут повышать потенциал облачных вычислений, выделяя субсидии на создание такой инфраструктуры, как широкомасштабное установление широкополосных соединений и широкое внедрение "умных" счетчиков, необходимых для функционирования многих устройств на базе ИКТ, экономящих потребление энергии.

  • Пересмотреть нормативную базу энергетики в целях регулирования спроса
    ство и распределение энергии, должны рассмотреть вопрос о внедрении стратегий ценообразования в реальном времени, с тем чтобы открыть рынок для регулирования спроса. Если частные лица и третьи стороны получат доступ к информации о потребле- нии энергии и ценообразовании при соблюдении надлежащих критериев конфиденциальности, то это создаст стимул для внедрения инноваций, поскольку предприниматели будут вести конкурентную борьбу за использование такой информации и добиваться экономии энергии и снижения выбросов CO2.

  • Способствовать применению широкодоступных решений
    Устойчивая энергетическая экосистема должна стремиться использовать потенциал широкодоступных технологий, применяемых в мобильных телефонах и персональных компьютерах. Программы расширения возможностей подключения и широкополосного доступа позволят вовлечь широкие слои населения в создание устойчивой энергетической экосистемы. Для стимулирования инноваций органы, ответственные за разработку политики, должны обеспечивать, чтобы "умные" распределительные энергосети и другие устройства ИКТ, способствующие экономии энергии и оздоровлению окружающей среды содействовали обеспечению безопасности, неприкосновенности частной жизни и функциональной совместимости, не делая обязательным применение лишь каких-то конкретных технологий.

Для обеспечения долгосрочного экономически и экологически устойчивого роста необходимо коренное изменение нашей энергетической экосистемы. По нашему мнению, ИКТ могут сыграть решающую роль в осуществлении таких перемен, позволяя значительно повысить эффективность экономики и ускоряя внедрение инноваций, необходимых для создания возобновляемых источников энергии следующего поколения с нулевыми выбросами углерода. Для создания чистой энергетической экосистемы необходимо задействовать самые мощные суперкомпью- теры мира и широкодоступные имеющиеся технологии.

Об авторе

Ануп Гупта отвечает за связи Microsoft с правительствами и организациями всего мира в отношении видения компанией предстоящих технологических инноваций, а также мер политики и регулирования, необходимых для того, чтобы эти инновации принесли максимальную пользу гражданам. С 2007 по 2009 год г-н Гупта выполнял функции корпоративного вице-президента в рамках Группы неограниченного потенциала и учебных продуктов, а до этого в течение четырех лет являлся вице-президентом Группы объединенных коммуникаций. Ранее он работал помощником Председателя компании Microsoft Билла Гейтса по вопросам технологии.

До того как г-н Гупта пришел в компанию Microsoft в 1997 году, он в течение 11 лет был профессором информатики и электротехники в Стэндфордском университете. Он опубликовал более 100 научных работ и участвовал в разработке более 50 патентов.

В 1986 году г-ну Гупте присвоена степень доктора наук в области электронно-вычислительной техники в Университете Карнеги Меллон. Индийским технологическим институтом в Дели ему присвоена степень бакалавра в области электротехники.


1 "Основные принципы первой глобальной стратегии в области ИКТ, направленной на снижение выбросов CO2": WWF, 2008 г.

2 From workplace to anyplace”: WWF, 2009.

 

  Предыдущее Версия для печати Подняться в верхнюю часть Электронная почта другу Следующее Новости МСЭ, защищенные авторским правом 2019
Правовая оговорка - Политика конфиденциальности