Мои дилетантские пять копеек в тему, условно назову ее "а Вам-то это зачем?.." Начну с того, что не успел еще толком привыкнуть к тому, что бумага для проектирования стала больше не нужна и надо верить тому, что представлено в файлах в виде трехмерного образа объекта из элементов и их свойств, в котором работают все одновременно, равно и как к тому, что то, что минуту назад было проверено и готово к отправке вдруг оказывается "временно недоступно", чего не случалось ни с бумагой ни с файлами из САПР, к тому, что все это дико сложно, дико дорого, дико некогда осваивать но - в "сухом остатке", даже со всеми издержками внедрения и глюками работающего, скорость работы с изменениями в BIM и возможности визуализации с иммерсивными средствами взаимодействия - с объектом, с проектной моделью, просто фантастичны по сравнению со всем, с чем я имел дело все предшествующие 35 лет работы. Я едва успел приучить себя к тому, что в отличие от того, что раньше, хотя бы 15 лет назад, сделав (или получив) расчет конструкции, или гидравлики, надо было запустить расчет в другом комплексе и с другим исполнителем, и худо-бедно самому как-то проверить выборочно результаты, по формулам, по аналогам, поглядеть в расчеты обоих сторон, аудитора и аудируемой стороны, а теперь - алгоритм расчета проверке практически не поддается и применение ПО - это больше вопрос веры в исходные данные для расчета и в репутацию самого исполнителя, применяемого им ПО и в актуальность обновлений, и по-другому никак - и все это тоже требует куда бОльших вычислительных и организационных ресурсов, чем работа с логарифмической линейкой и таблицами Брадиса, но эта навороченная техника творит чудеса производительности и точности, когда, едва задав разбивочную сетку, можно сразу получить и рабочие чертежи и даже спецификации и даже стоимость и график работ, если здание простой конфигурации и является аналогом того, что уже реализовано. Едва прошли когнитивный диссонанс и недоверие, вызванные тем, что на изыскания для реконструкции вместо бригады геодезистов появляется человек с наземным лазерным сканером и коптером, а результат его работы - это уже не кроки и не схемы теодолитных ходов, и не обмерочники, а это облака точек с координатной привязкой, близкой к геодезической точности, правда, объемом в десятки, если не сотню, миллиардов точек, и считается все это хотя бы несколько часов на хорошем компе, после чего пока еще, и это так, это правда, наступает звездный час человеческой востребованности, а не AI пока еще - для корректного переноса этого всего полученного и распознанного в BIM-модель. И за всеми этими испытанными ощущениями внезапного диссонанса реального с привычным приходит понимание того, что для большого класса объектов замена автоматизированного проектирования автоматическим, как и полностью роботизированная стройка, является неизбежным и не таким отдаленным чудом, как кажется, даже при всех загвоздках бюрократического и традиционалистского генезиса. Понимая, что все объекты "сажаются" на ИСОГД, что бюджетные сдаются по правилам, определяемым настройками системы гоззакупок, надо видеть объемы вычислений, сроки их обработки которые стоят за всеми этими благими пожеланиями, и, в том числе теми самыми pia desideria, которыми надо так распорядиться, чтобы пройти по лучшим из возможных развилок мощеного ими пути. Это будут большие объемы вычислений, большие объемы валидации действий, распознавания и регистрации объектов разного класса, где ради оперативности и стомости вычислений вполне можно потерпеть и 85-процентную обеспеченность достоверности результата, заменяя один расчет сериями быстрых вычислений. И, наверное там пригодятся квантовые вычисления.Моя уверенность в скорой доступности и востребованности этой технологии, больше интуитивна, чем осознана аналитически. Вспоминаю то свое недоумение, когда, едва освоив в 88-89 гг. Автокад (почти совсем плоский тогда еще, хотя и с выдавливанием, работавший под MS DOS'ом), и похвалившись возможностью быстро обсчитать объемы конструкции, я услышал от своего много более старшего коллеги из отдела САПР сентенцию о том, что скоро можно будет задать конструкцию трехмерным объектом с физическими свойствами каждого его элемента, вплоть до одного арматурного стержня, выполнять конструкционные расчеты, поскольку технические возможности вычислительных мощностей прогрессируют, и еще - что не кремнием единым все это будет обеспечено. Честно говоря, я тогда подумал на известные мне, в меру доступного, пневматические вычислители и другие ЦАП-АЦП (не путать с "цап-царап", хотя Джексон с Вэником долго мотивировали и на это прегрешение), и на избыточный оптимизм коллеги, и, наверное, первый раз усомнился в его компетентности, но мой опыт тогда не смог увязать в одно целое закон Мура, перспективы развития техники и соотношение возможностей и размеров машинного зала САПР, и того настольного IBM PC AT286i с перьевым плоттером - "инструментом Хьюстона", за которым довелось встретить первую "цифровизацию" проектирования. Ну, так вот они и пришли за нами, эти кубитовые процессоры, за теми, кто думал "не сегодня". Главное, мне кажется, хотя бы теперь не воспроизводить поколенческую ошибку, воспринимая новшество как что-то фантастическое или как удел энтузиастов экзотической техники, а готовить ниши, полноценные технологические ниши или кластеры к применению этой технологии вычислений. Я чувствую себя примерно так же, как та самая собака, которая, кажется, определенно знает, чем пахнет и даже - где, но только не может это сказать, равно как и решить заранее, что с этим знанием делать, но у меня есть определенное ощущение, что эти процессы, основанные на квантовых вычислениях вполне могут успешно поработать в машинном обучении, например, в распознавании и классификации самых разных объектов, создаваемых облаком точек, могут вести сложную систему кодификации объектов по распознаваемым признакам, обрабатывая массивы со скоростью, недостижимой для техники, работающей в двоичной системе счета. Мне кажется, что задачи проверки коллизий моделей сложных объектов, реализуемые в среде кубитовых вычислений, будут решаться со скоростью, ограничиваемой только скоростью связи и конвертации заданий и результатов анализа из "теплой" техники в квантовую и обратно, решая при этом задачи 6D-BIM по умолчанию, так как при такой производительности вычислений, как в квантовых системах, даже в сложных комплексных моделях капитальных объектов процессы обработки операций со всеми имеющмися количествами параметров каждого элемента, от его геометрии до расчетных свойств, стоимости и наличия в комплекте поставки, конечно при определенных условиях налаженного плана коммуникаций сторон проекта, и при наличии продуманной технологии обработки данных, могут решаться в режиме реального времени. (По субъективным ощущениям, это не представляется невозможным - а при современной стоимости мобильных технологий и вычислительной техники, возможности работы с виртуальными графическими системами, плюс с той концентрацией возможностей, которая уже доступна на определенных технологических площадках, и это не представляется невозможным в большей степени, чем, например, было невозможно в 94 году в досовом автокаде делать проекты коттеджей в трехмерном представлении, прямо при заказчике меняя и оговаривая будущий внешний вид объекта, сохраняя варианты ему и себе и при этом работать из дома, за неимением прежнего места работы - нетипично, тогда, как коллеги в основном предпочитали кульман, да, но не невозможно отнюдь.) Вероятно, и методики расчетов конструкций, расчетов гидравлики, термодинамические расчеты тоже будут принципиально изменены квантовой средой вычислений, поскольку все современные методы расчета всегда оптимизировались под существующие на рынке вычислительные возможности, под их пределы и стоимость. Это касается не только расчетов физики и механики тел и сред. Можно будет проектировать системы управления и диспетчеризации, основанные на непрерывных расчетах транспортных потоков, которые могут быть реализованы в режиме реального времени, и на цифровом двойнике отрабатывать и регулировать нагрузки на транспортные магистрали, работая с ними примерно, так, как работают мышцы и нервная система живых организмов. Примерно в том же ключе видится будущее управления сложными энергосистемами, в том числе таких, как Smart Grid с активными потребителями. Можно предвидеть индивидуализацию управления агрегатами ветропарков на базе мащинного обучения "поведению" режимов работы на основании анализа локальных данных измерения ветровых потоков средствами радиолокационного и лазерного зондирования и прогнозов - это большие вычисления, требующие хорошей производительности. Etc. Самое интересное во всем этом, мне кажется то, что еще придется привыкать и к этому тоже, и что случится это в горизонте ближайших 10-12 лет. Надеюсь..
Мне представляется, что решать задачу достаточности имеющихся или планируемых мощностей для зарядки личных электромобилей, ориентируясь только на возможности сетей электроснабжения бытового потребителя необходимо, но не вполне корректно, так как недостаточно области такого определения исходных данных задачи для ее решения.
Вероятно, надо учитывать и прогнозы возможных лимитов выделяемых мощностей на размещение зарядных станций, и топологию сети зарядных станций, и неравномерность потребления энергии зарядными станциями как по территории, так и по времени.
У меня крайне мало объективных данных и знаний для количественной оценки в этой области, тем более в формате реплики в чате, но я хочу поделиться своим оптимистичным отношением к возможности такого развития, и сказать, что этот оптимизм имеет своим основанием ощущения динамики развития и сопоставления масштабов потенциалов развития систем энергоснабжения, развития распределительной сети и отношения этого потенциала к размерам тех потребностей, которые может создать развитие электропарка личных автомобилей, конечно при соблюдении определенных условий, и, прежде всего, организационного плана.
Я родился и проживаю в городе-мультимиллионнике, который примерно до середины 1990-х — 2000-х годов, как и другие города-миллионники (и мульти- и просто, и тысячники), имел разветвленную промышленно-транспортную инфраструктуру с предприятиями, с самыми разным по характеру и объему потребления, но очень большим в сумме и энергопотреблением и неравномерностями этого потребления — до тех пор, по меньшей мере, пока эти предприятия постепенно не закрылись и не сменились спустя десятилетие-другое магазинами, торгово-развлекательными комплексами, складами, административными зданиями, и жильем, возможно ничуть не менее полезными и нужными обществу, чем промышленность группы А, в зависимости от того, в каком обществе мы предпочитаем находиться.
Если при этом вспомнить, что, например, исчезнувшие как Атлантида, автозаводы с их удельным электропотреблением на площадь городской территории наверняка большим, чем занявшие эти территории жилые массивы, с каждой пересменкой отнюдь не заставляли в жилых домах в кварталах по соседству отключать электричество с включением машин вечерней смены, или наоборот, телевизоры (и да, почти исключительно на элементной базе, в тех же городах и произведенных, это если вспомнить, на минутку), массово включаемые вернувшимися с работы, не отключали станки на заводах, то, вероятно, даже не обладая специальными и узкоспециальными знаниями, можно исходить из того, что электроснабжение и в докомпьютерную эру как-то регулировалось, и, несмотря на постоянный дефицит электроэнергии, и столь же постоянные кампании борьбы за бережливость и экономию от вполне весомых премий, до агитпропа вкупе с табличками «Уходя, гасите свет», позволяло поддерживать на вполне достойном уровне и промышленность этого города (и других городов опять же в разной степени их значимости для системы планового распределения ресурсов), и предприятия коммунально-складской зоны, и грузовой электрифицированный транспорт, причем транспорт не только в виде трамвайного и троллейбусного парка, включая также, помимо пассажирских машин, еще и городской троллейгруз, экономящий то соляру, то ток, (такой, как СВАРЗ ТГ-3), но и куда более много потребляющее многочисленное развитие железнодорожное электрифицированных путей предзаводских, заводских и складских территорий (следы которых, как и тупиковые упоры кое-где еще заметны на территории бизнес-центров в виде закатанных в асфальт рельсовых подъездных путей к бывшим овощебазам и складским хозяйствам промпредприятий). В перечислении потребителей электричества я намеренно выношу такого потребителя. как метрополитен, далеко за рамки этого переучета, поскольку (емнип) его назначение это отделение предполагает де-факто и сейчас, если, конечно, в угоду большому расширению транспортной доступности им, этим назначением, а, следовательно, и относительно легко достижимой автономностью не поступились, в чем я имел веские основания разубедиться еще в мае 2005, восприняв блэкаут, запущенный с электроподстанции № 510, как начало апокалипсиса, но, повторюсь, я оптимист, и опять же, возможно, в силу своей малой информированности в этой сфере.
На уровне очень предположительных оценок мне видится так, что можно ожидать, что если от всего этого, некогда весьма и весьма энергоемкого промышленного и опытно-экспериментального потребления удалось общими стараниями общества, отдельных членов общества и государства в целом, оставить в черте города только офисы, магазины и ТРЦ, и транспортные объекты, пусть даже и (опять предположительно, где есть точные данные?) вчетверо-впятеро более густонаселенные, чем предполагалось развитием на то время, когда генерирующие и распределяющие мощности закладывались в план и возводились, и что если, к слову, вместо 2400 километров троллейбусных линий и 1623 пассажирских троллейбуса, полностью закрытых с 2013 г. по август 2020г. запустить несколько сотен машин, а возможно теперь уже и неполную тысячу машин «это электробус», а вместо полновесных грузовых составов, за ненадобностью и почти полным отсутствием грузов, грузоотправителей и грузополучателей как таковых, начать катать по бывшему грузовому кольцу население, не сильно прибавившее в весе за ковидной удаленкой, если вообще прибавившее с такого экономического развития, но с полезным весом от силы едва ли больше чем 35 тонн при равномерности к=0,5 на 10-вагонный состав электрички, при, наверное, заметно большей, чем условные 500 т электрички массы тары грузового состава, то можно так предположить, что общий баланс между величиной производства электроэнергии и величиной потребления электроэнергии вряд ли заметно вырастет в сторону потребителя, в особенности предполагая, исходя из допущения о растущем производстве электроэнергии, и на фоне замедления роста промышленного потребления электроэнергии, и с ростом ее потребления вместо промышленности другими потребителями.
Представляется так, что на зарядные станции имеющейся выработки и полезного отпуска электроэнергии должно хватить и без введения новых генерирующих мощностей особенно на первых порах (и тут хотелось бы видеть повариантные раскладки моделей роста приобретения электромобилей и, соответственно графики роста потребности в электроснабжении зарядных станций), но хватит при одном и достаточно важном условии — при исключении хаотичного пути развития такой сети, т.е при исключении такого пути развития, когда введение распределительных сетей и источников электроснабжения для электрозарядных станций будет идти «вдогонку», т.е. по мере необходимости снятия проблем неравномерности потребления и качества отпуска электроэнергии, а не по единственному и оправданному в такой ситуации прогнозно-стимулирующему пути развития с опорой на обоснованное градостроительное планирование.
Иными словами, в том случае, если не утратить навыков и умения в прогнозировании развития сети электроснабжения, в ее построении, и в регулировании отпуска электроэнергии городским потребителям, и, у тому же, в том случае, если развитие легкового пассажирского транспорта уметь прогнозировать и планировать с учетом перспективных возможностей ввода жилья, социальной инфраструктуры, развития магистралей — в соответствии с планом развития города, то и проблемы оптимизации топологии сети, и компенсирования неравномерностей загрузки, представляются вполне решаемыми и представляется, предвосхищая расчеты прогнозов, что они едва ли будут заметно превосходить потребление того времени, когда город еще был в большей степени вместилищем достаточно «прожорливых» в плане потребления энергии объектов индустрии и науки, практически уже и не оставшихся на городском ландшафте. Было бы интересно в обсуждении увидеть мнение тех, кто владеет статистикой потребления и производства электроэнергии по городам-миллионникам, где с большей вероятностью может начаться бум развития электромобилей — как в рамках личного автопарка, так и в перспективе «новой мобильности», с развитием сервисных приложений для каршеринга, социального такси, беспилотного транспорта на выделенных полосах жилых микрорайонов и других вариантов развития, которые сейчас предсказать примерно также трудно, как и трудно было в тех случаях, когда в разные периоды жизни представлялись дискуссионными вопросы повсеместного распространения например, такой сети коммуникации, как Интернет, или вытеснение цифровой фотографий традиционной пленочной, или перспективы всеобщей
доступность мобильной связи, или безвредность/опасность ЭМП передатчиков моюильной связи, или перспективы светодиодного освещения, и многого другого из всего того, что стало естественной частью нашей жизни.
Я не специалист в области электроэнергетики, и в мои задачи обычно входит работа с исходными и разрешительными документами для строительства самых разных и иной раз достаточно интересных объектов, но так мне помнится, а база нормативов так подсказывает, что, например,«Инструкция по нормированию расхода электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом» решения такой задачи по нормированию потребления содержит (в рамках представлений и возможностей 1985 года, а также исходных данных и ограничений отраслевого применения).
Если к этому добавить такие трудно представляемые даже за рамками фантастики в конце 80-х, когда закладывалась современная инфраструктура генерации и распределения, наши возможности, открытые и открываемые нам сейчас, во второй декаде 21 века в парадигме «новой мобильности», интернета вещей, обработки бигдейта, машинного обучения, и технологии преобразования и передачи энергии на базе ВТСП, то, наверное, можно достаточно легко допустить в коротком, до десяти лет ожидания, горизонте, что некогда ранее очень инертно регулируемое и жесткое нормирование станет возможно адаптировать возможностями саморегулирования системы распределения мощностей, выполняемых на базе вычислений в режиме реального времени, что вероятно потребует и добавления в силовую инфраструктуру разного рода сетевых электроаккумулирующих станций, от ГАЭС до чего-либо малогабаритного и быстрореагирующего, например, накопителей-преобразователей с применением тех же, пока еще испытываемых ВТСП, и, в управляющую инфраструктуру, технических элементы комплексного СКУД и диспетчеризации энергоснабжающей системы и подключаемого транспорта — если, конечно, алгоритмы с элементами ИИ, для такого реагирования и взаимодействия потребителей по сети зарядных станций, будут разработаны и реализованы, а не созданы стихийно, например, по местам «врезок» в разные системы электроснабжения, доступного по случаю и по прочим сходным условиям.
Для того, чтобы себе представлять ту долю от общего производства электроэнергии, которую может составить величина и частотность (равномерность) потребления зарядными станциями для электромобилей, можно обратиться к открытой статистике потребления электроэнергии по субъектам Российской Федерации по годам, где данные по Москве за 2008, 2009, 2010 гг. соответственно составили 51 798,5, 49 782,0, 51 954,3 (млн.кВт.час) (https://www.gks.ru/free_doc/new_site/business/prom/el_potr.htm)
Можно также изучить данные фактического полезного отпуска электроэнергии (мощности) потребителям с выделением поставки населению и соотнести эти данные с гипотетической потребностью в электроснабжении, заменив все личные автомобили на электромобили, и, в достаточной степени условно считая, что их, как и гироскутеры или электровелосипеды можно, при разных условиях и дополнительных затратах на оборудование общедомового имущества, опять же условно и без конкретики реализации такого решения, заряжать от сети электроснабжения и электроосвещения дома. Вероятно, и навскидку, исходя из примерного подсчета статистики владения личным автотранспортом на 100 чловек и заселенности многоквартирного жилого дома, я ожидаю увидеть покрытие такой потребности в размере от 1/4 до 1/12, если брать на ее покрытие всю величину полезного отпуска мощности на жилой дом (предполагая, что комммерчеким объекта — офисам, ТРЦ, и тем более предприятиям электроэнергия слишком дорого и слишком в малой степени избытка достается, чтобы они были готовы ею поделиться с персоналом и посетителями, даже на платной основе) Хотя, могу и заблуждаться на этот счет. Не исключено что социалистический лозунг «кто не работает — тот не не ест» обретет новое воплощение в антиутопической бюрократии стимулирования к труду и присутствию привыкших к дистанту не принципе «кто не приехал — тот не зарядился».
Было бы интересно подсчитать более обоснованно и выяснить наличие профицита полезного отпуска мощностей потребителям разных групп, и долю перекрытия им потребности зарядных станций, но у меня нет даже отправных данных для такого расчета.
Понимаю некорректность приводимых показателей удельной потребляемой мощность транспотра, но для понимания масштабов потребления приведу их — потребляемая мощность троллейбуса ЗиУ- 682Г-01: 126 кВт, расход электроэнергии: 2,32 кВт*час/км (http://www.muppt.ru/svedenija-o-podvizhnom-sostave/n29.html), а сохранившаяся моем в бумажном блокноте выписка из доклада в обоснование потребностей на тяговую станцию электродепо указывает на удельное потребление пассажирским пригородным электропоездом (без рекуперации) порядка 50 ± 4 (Вт*ч)/(т*км).
Для меня это означает, что вопрос о доступностью ресурса для обеспечения зарядных станций определяется не выработкой и не остатком от имеющегося на сегодня распределения мощности, а системным подходом к выделению ресурса на заданную цель, если полагать развитие электротранспорта той целью, которая заслуживает выделения ресурсов на его развитие.
И это также означает, что этот вопрос может быть решен не только с точки зрения удобства конечного потребителя, и силами потребителя, жаждущего в меру своих возможностей заполучить эти удобства, но и с точки зрения энергетической, оциальной и экономических политик, осуществляемых регулятором, которому следует определить, как стимулировать развитие сети зарядных станций с точки зрения оптимального расходования ресурсов и создания конкурентности развития транспорта там где она необходима, например на дистанции коротких поездок, разгружая общественный транспорт и создавая эпидемиологическую защищенность, и благоприятствования, возможно даже каких-то льгот, стимулирующих развитие личного и муниципального легкового электротранспорта, там где появление электромобилей позволит решить экологические проблемы и снизит шумовые нагрузки на среду, парниковые выбросы, уменьшит отведение и рассеивание вредных веществ в атмосферу, почву и грунтовые воды.
Мои дилетантские пять копеек в тему, условно назову ее "а Вам-то это зачем?.." Начну с того, что не успел еще толком привыкнуть к тому, что бумага для проектирования стала больше не нужна и надо верить тому, что представлено в файлах в виде трехмерного образа объекта из элементов и их свойств, в котором работают все одновременно, равно и как к тому, что то, что минуту назад было проверено и готово к отправке вдруг оказывается "временно недоступно", чего не случалось ни с бумагой ни с файлами из САПР, к тому, что все это дико сложно, дико дорого, дико некогда осваивать но - в "сухом остатке", даже со всеми издержками внедрения и глюками работающего, скорость работы с изменениями в BIM и возможности визуализации с иммерсивными средствами взаимодействия - с объектом, с проектной моделью, просто фантастичны по сравнению со всем, с чем я имел дело все предшествующие 35 лет работы. Я едва успел приучить себя к тому, что в отличие от того, что раньше, хотя бы 15 лет назад, сделав (или получив) расчет конструкции, или гидравлики, надо было запустить расчет в другом комплексе и с другим исполнителем, и худо-бедно самому как-то проверить выборочно результаты, по формулам, по аналогам, поглядеть в расчеты обоих сторон, аудитора и аудируемой стороны, а теперь - алгоритм расчета проверке практически не поддается и применение ПО - это больше вопрос веры в исходные данные для расчета и в репутацию самого исполнителя, применяемого им ПО и в актуальность обновлений, и по-другому никак - и все это тоже требует куда бОльших вычислительных и организационных ресурсов, чем работа с логарифмической линейкой и таблицами Брадиса, но эта навороченная техника творит чудеса производительности и точности, когда, едва задав разбивочную сетку, можно сразу получить и рабочие чертежи и даже спецификации и даже стоимость и график работ, если здание простой конфигурации и является аналогом того, что уже реализовано. Едва прошли когнитивный диссонанс и недоверие, вызванные тем, что на изыскания для реконструкции вместо бригады геодезистов появляется человек с наземным лазерным сканером и коптером, а результат его работы - это уже не кроки и не схемы теодолитных ходов, и не обмерочники, а это облака точек с координатной привязкой, близкой к геодезической точности, правда, объемом в десятки, если не сотню, миллиардов точек, и считается все это хотя бы несколько часов на хорошем компе, после чего пока еще, и это так, это правда, наступает звездный час человеческой востребованности, а не AI пока еще - для корректного переноса этого всего полученного и распознанного в BIM-модель. И за всеми этими испытанными ощущениями внезапного диссонанса реального с привычным приходит понимание того, что для большого класса объектов замена автоматизированного проектирования автоматическим, как и полностью роботизированная стройка, является неизбежным и не таким отдаленным чудом, как кажется, даже при всех загвоздках бюрократического и традиционалистского генезиса. Понимая, что все объекты "сажаются" на ИСОГД, что бюджетные сдаются по правилам, определяемым настройками системы гоззакупок, надо видеть объемы вычислений, сроки их обработки которые стоят за всеми этими благими пожеланиями, и, в том числе теми самыми pia desideria, которыми надо так распорядиться, чтобы пройти по лучшим из возможных развилок мощеного ими пути. Это будут большие объемы вычислений, большие объемы валидации действий, распознавания и регистрации объектов разного класса, где ради оперативности и стомости вычислений вполне можно потерпеть и 85-процентную обеспеченность достоверности результата, заменяя один расчет сериями быстрых вычислений. И, наверное там пригодятся квантовые вычисления.Моя уверенность в скорой доступности и востребованности этой технологии, больше интуитивна, чем осознана аналитически. Вспоминаю то свое недоумение, когда, едва освоив в 88-89 гг. Автокад (почти совсем плоский тогда еще, хотя и с выдавливанием, работавший под MS DOS'ом), и похвалившись возможностью быстро обсчитать объемы конструкции, я услышал от своего много более старшего коллеги из отдела САПР сентенцию о том, что скоро можно будет задать конструкцию трехмерным объектом с физическими свойствами каждого его элемента, вплоть до одного арматурного стержня, выполнять конструкционные расчеты, поскольку технические возможности вычислительных мощностей прогрессируют, и еще - что не кремнием единым все это будет обеспечено. Честно говоря, я тогда подумал на известные мне, в меру доступного, пневматические вычислители и другие ЦАП-АЦП (не путать с "цап-царап", хотя Джексон с Вэником долго мотивировали и на это прегрешение), и на избыточный оптимизм коллеги, и, наверное, первый раз усомнился в его компетентности, но мой опыт тогда не смог увязать в одно целое закон Мура, перспективы развития техники и соотношение возможностей и размеров машинного зала САПР, и того настольного IBM PC AT286i с перьевым плоттером - "инструментом Хьюстона", за которым довелось встретить первую "цифровизацию" проектирования. Ну, так вот они и пришли за нами, эти кубитовые процессоры, за теми, кто думал "не сегодня". Главное, мне кажется, хотя бы теперь не воспроизводить поколенческую ошибку, воспринимая новшество как что-то фантастическое или как удел энтузиастов экзотической техники, а готовить ниши, полноценные технологические ниши или кластеры к применению этой технологии вычислений. Я чувствую себя примерно так же, как та самая собака, которая, кажется, определенно знает, чем пахнет и даже - где, но только не может это сказать, равно как и решить заранее, что с этим знанием делать, но у меня есть определенное ощущение, что эти процессы, основанные на квантовых вычислениях вполне могут успешно поработать в машинном обучении, например, в распознавании и классификации самых разных объектов, создаваемых облаком точек, могут вести сложную систему кодификации объектов по распознаваемым признакам, обрабатывая массивы со скоростью, недостижимой для техники, работающей в двоичной системе счета. Мне кажется, что задачи проверки коллизий моделей сложных объектов, реализуемые в среде кубитовых вычислений, будут решаться со скоростью, ограничиваемой только скоростью связи и конвертации заданий и результатов анализа из "теплой" техники в квантовую и обратно, решая при этом задачи 6D-BIM по умолчанию, так как при такой производительности вычислений, как в квантовых системах, даже в сложных комплексных моделях капитальных объектов процессы обработки операций со всеми имеющмися количествами параметров каждого элемента, от его геометрии до расчетных свойств, стоимости и наличия в комплекте поставки, конечно при определенных условиях налаженного плана коммуникаций сторон проекта, и при наличии продуманной технологии обработки данных, могут решаться в режиме реального времени. (По субъективным ощущениям, это не представляется невозможным - а при современной стоимости мобильных технологий и вычислительной техники, возможности работы с виртуальными графическими системами, плюс с той концентрацией возможностей, которая уже доступна на определенных технологических площадках, и это не представляется невозможным в большей степени, чем, например, было невозможно в 94 году в досовом автокаде делать проекты коттеджей в трехмерном представлении, прямо при заказчике меняя и оговаривая будущий внешний вид объекта, сохраняя варианты ему и себе и при этом работать из дома, за неимением прежнего места работы - нетипично, тогда, как коллеги в основном предпочитали кульман, да, но не невозможно отнюдь.)
Вероятно, и методики расчетов конструкций, расчетов гидравлики, термодинамические расчеты тоже будут принципиально изменены квантовой средой вычислений, поскольку все современные методы расчета всегда оптимизировались под существующие на рынке вычислительные возможности, под их пределы и стоимость. Это касается не только расчетов физики и механики тел и сред. Можно будет проектировать системы управления и диспетчеризации, основанные на непрерывных расчетах транспортных потоков, которые могут быть реализованы в режиме реального времени, и на цифровом двойнике отрабатывать и регулировать нагрузки на транспортные магистрали, работая с ними примерно, так, как работают мышцы и нервная система живых организмов. Примерно в том же ключе видится будущее управления сложными энергосистемами, в том числе таких, как Smart Grid с активными потребителями. Можно предвидеть индивидуализацию управления агрегатами ветропарков на базе мащинного обучения "поведению" режимов работы на основании анализа локальных данных измерения ветровых потоков средствами радиолокационного и лазерного зондирования и прогнозов - это большие вычисления, требующие хорошей производительности. Etc. Самое интересное во всем этом, мне кажется то, что еще придется привыкать и к этому тоже, и что случится это в горизонте ближайших 10-12 лет. Надеюсь..
Вероятно, надо учитывать и прогнозы возможных лимитов выделяемых мощностей на размещение зарядных станций, и топологию сети зарядных станций, и неравномерность потребления энергии зарядными станциями как по территории, так и по времени.
У меня крайне мало объективных данных и знаний для количественной оценки в этой области, тем более в формате реплики в чате, но я хочу поделиться своим оптимистичным отношением к возможности такого развития, и сказать, что этот оптимизм имеет своим основанием ощущения динамики развития и сопоставления масштабов потенциалов развития систем энергоснабжения, развития распределительной сети и отношения этого потенциала к размерам тех потребностей, которые может создать развитие электропарка личных автомобилей, конечно при соблюдении определенных условий, и, прежде всего, организационного плана.
Я родился и проживаю в городе-мультимиллионнике, который примерно до середины 1990-х — 2000-х годов, как и другие города-миллионники (и мульти- и просто, и тысячники), имел разветвленную промышленно-транспортную инфраструктуру с предприятиями, с самыми разным по характеру и объему потребления, но очень большим в сумме и энергопотреблением и неравномерностями этого потребления — до тех пор, по меньшей мере, пока эти предприятия постепенно не закрылись и не сменились спустя десятилетие-другое магазинами, торгово-развлекательными комплексами, складами, административными зданиями, и жильем, возможно ничуть не менее полезными и нужными обществу, чем промышленность группы А, в зависимости от того, в каком обществе мы предпочитаем находиться.
Если при этом вспомнить, что, например, исчезнувшие как Атлантида, автозаводы с их удельным электропотреблением на площадь городской территории наверняка большим, чем занявшие эти территории жилые массивы, с каждой пересменкой отнюдь не заставляли в жилых домах в кварталах по соседству отключать электричество с включением машин вечерней смены, или наоборот, телевизоры (и да, почти исключительно на элементной базе, в тех же городах и произведенных, это если вспомнить, на минутку), массово включаемые вернувшимися с работы, не отключали станки на заводах, то, вероятно, даже не обладая специальными и узкоспециальными знаниями, можно исходить из того, что электроснабжение и в докомпьютерную эру как-то регулировалось, и, несмотря на постоянный дефицит электроэнергии, и столь же постоянные кампании борьбы за бережливость и экономию от вполне весомых премий, до агитпропа вкупе с табличками «Уходя, гасите свет», позволяло поддерживать на вполне достойном уровне и промышленность этого города (и других городов опять же в разной степени их значимости для системы планового распределения ресурсов), и предприятия коммунально-складской зоны, и грузовой электрифицированный транспорт, причем транспорт не только в виде трамвайного и троллейбусного парка, включая также, помимо пассажирских машин, еще и городской троллейгруз, экономящий то соляру, то ток, (такой, как СВАРЗ ТГ-3), но и куда более много потребляющее многочисленное развитие железнодорожное электрифицированных путей предзаводских, заводских и складских территорий (следы которых, как и тупиковые упоры кое-где еще заметны на территории бизнес-центров в виде закатанных в асфальт рельсовых подъездных путей к бывшим овощебазам и складским хозяйствам промпредприятий). В перечислении потребителей электричества я намеренно выношу такого потребителя. как метрополитен, далеко за рамки этого переучета, поскольку (емнип) его назначение это отделение предполагает де-факто и сейчас, если, конечно, в угоду большому расширению транспортной доступности им, этим назначением, а, следовательно, и относительно легко достижимой автономностью не поступились, в чем я имел веские основания разубедиться еще в мае 2005, восприняв блэкаут, запущенный с электроподстанции № 510, как начало апокалипсиса, но, повторюсь, я оптимист, и опять же, возможно, в силу своей малой информированности в этой сфере.
На уровне очень предположительных оценок мне видится так, что можно ожидать, что если от всего этого, некогда весьма и весьма энергоемкого промышленного и опытно-экспериментального потребления удалось общими стараниями общества, отдельных членов общества и государства в целом, оставить в черте города только офисы, магазины и ТРЦ, и транспортные объекты, пусть даже и (опять предположительно, где есть точные данные?) вчетверо-впятеро более густонаселенные, чем предполагалось развитием на то время, когда генерирующие и распределяющие мощности закладывались в план и возводились, и что если, к слову, вместо 2400 километров троллейбусных линий и 1623 пассажирских троллейбуса, полностью закрытых с 2013 г. по август 2020г. запустить несколько сотен машин, а возможно теперь уже и неполную тысячу машин «это электробус», а вместо полновесных грузовых составов, за ненадобностью и почти полным отсутствием грузов, грузоотправителей и грузополучателей как таковых, начать катать по бывшему грузовому кольцу население, не сильно прибавившее в весе за ковидной удаленкой, если вообще прибавившее с такого экономического развития, но с полезным весом от силы едва ли больше чем 35 тонн при равномерности к=0,5 на 10-вагонный состав электрички, при, наверное, заметно большей, чем условные 500 т электрички массы тары грузового состава, то можно так предположить, что общий баланс между величиной производства электроэнергии и величиной потребления электроэнергии вряд ли заметно вырастет в сторону потребителя, в особенности предполагая, исходя из допущения о растущем производстве электроэнергии, и на фоне замедления роста промышленного потребления электроэнергии, и с ростом ее потребления вместо промышленности другими потребителями.
Представляется так, что на зарядные станции имеющейся выработки и полезного отпуска электроэнергии должно хватить и без введения новых генерирующих мощностей особенно на первых порах (и тут хотелось бы видеть повариантные раскладки моделей роста приобретения электромобилей и, соответственно графики роста потребности в электроснабжении зарядных станций), но хватит при одном и достаточно важном условии — при исключении хаотичного пути развития такой сети, т.е при исключении такого пути развития, когда введение распределительных сетей и источников электроснабжения для электрозарядных станций будет идти «вдогонку», т.е. по мере необходимости снятия проблем неравномерности потребления и качества отпуска электроэнергии, а не по единственному и оправданному в такой ситуации прогнозно-стимулирующему пути развития с опорой на обоснованное градостроительное планирование.
Иными словами, в том случае, если не утратить навыков и умения в прогнозировании развития сети электроснабжения, в ее построении, и в регулировании отпуска электроэнергии городским потребителям, и, у тому же, в том случае, если развитие легкового пассажирского транспорта уметь прогнозировать и планировать с учетом перспективных возможностей ввода жилья, социальной инфраструктуры, развития магистралей — в соответствии с планом развития города, то и проблемы оптимизации топологии сети, и компенсирования неравномерностей загрузки, представляются вполне решаемыми и представляется, предвосхищая расчеты прогнозов, что они едва ли будут заметно превосходить потребление того времени, когда город еще был в большей степени вместилищем достаточно «прожорливых» в плане потребления энергии объектов индустрии и науки, практически уже и не оставшихся на городском ландшафте. Было бы интересно в обсуждении увидеть мнение тех, кто владеет статистикой потребления и производства электроэнергии по городам-миллионникам, где с большей вероятностью может начаться бум развития электромобилей — как в рамках личного автопарка, так и в перспективе «новой мобильности», с развитием сервисных приложений для каршеринга, социального такси, беспилотного транспорта на выделенных полосах жилых микрорайонов и других вариантов развития, которые сейчас предсказать примерно также трудно, как и трудно было в тех случаях, когда в разные периоды жизни представлялись дискуссионными вопросы повсеместного распространения например, такой сети коммуникации, как Интернет, или вытеснение цифровой фотографий традиционной пленочной, или перспективы всеобщей
доступность мобильной связи, или безвредность/опасность ЭМП передатчиков моюильной связи, или перспективы светодиодного освещения, и многого другого из всего того, что стало естественной частью нашей жизни.
Я не специалист в области электроэнергетики, и в мои задачи обычно входит работа с исходными и разрешительными документами для строительства самых разных и иной раз достаточно интересных объектов, но так мне помнится, а база нормативов так подсказывает, что, например,«Инструкция по нормированию расхода электроэнергии трамвайным и троллейбусным транспортом» решения такой задачи по нормированию потребления содержит (в рамках представлений и возможностей 1985 года, а также исходных данных и ограничений отраслевого применения).
Если к этому добавить такие трудно представляемые даже за рамками фантастики в конце 80-х, когда закладывалась современная инфраструктура генерации и распределения, наши возможности, открытые и открываемые нам сейчас, во второй декаде 21 века в парадигме «новой мобильности», интернета вещей, обработки бигдейта, машинного обучения, и технологии преобразования и передачи энергии на базе ВТСП, то, наверное, можно достаточно легко допустить в коротком, до десяти лет ожидания, горизонте, что некогда ранее очень инертно регулируемое и жесткое нормирование станет возможно адаптировать возможностями саморегулирования системы распределения мощностей, выполняемых на базе вычислений в режиме реального времени, что вероятно потребует и добавления в силовую инфраструктуру разного рода сетевых электроаккумулирующих станций, от ГАЭС до чего-либо малогабаритного и быстрореагирующего, например, накопителей-преобразователей с применением тех же, пока еще испытываемых ВТСП, и, в управляющую инфраструктуру, технических элементы комплексного СКУД и диспетчеризации энергоснабжающей системы и подключаемого транспорта — если, конечно, алгоритмы с элементами ИИ, для такого реагирования и взаимодействия потребителей по сети зарядных станций, будут разработаны и реализованы, а не созданы стихийно, например, по местам «врезок» в разные системы электроснабжения, доступного по случаю и по прочим сходным условиям.
Для того, чтобы себе представлять ту долю от общего производства электроэнергии, которую может составить величина и частотность (равномерность) потребления зарядными станциями для электромобилей, можно обратиться к открытой статистике потребления электроэнергии по субъектам Российской Федерации по годам, где данные по Москве за 2008, 2009, 2010 гг. соответственно составили 51 798,5, 49 782,0, 51 954,3 (млн.кВт.час) (https://www.gks.ru/free_doc/new_site/business/prom/el_potr.htm)
Можно также изучить данные фактического полезного отпуска электроэнергии (мощности) потребителям с выделением поставки населению и соотнести эти данные с гипотетической потребностью в электроснабжении, заменив все личные автомобили на электромобили, и, в достаточной степени условно считая, что их, как и гироскутеры или электровелосипеды можно, при разных условиях и дополнительных затратах на оборудование общедомового имущества, опять же условно и без конкретики реализации такого решения, заряжать от сети электроснабжения и электроосвещения дома. Вероятно, и навскидку, исходя из примерного подсчета статистики владения личным автотранспортом на 100 чловек и заселенности многоквартирного жилого дома, я ожидаю увидеть покрытие такой потребности в размере от 1/4 до 1/12, если брать на ее покрытие всю величину полезного отпуска мощности на жилой дом (предполагая, что комммерчеким объекта — офисам, ТРЦ, и тем более предприятиям электроэнергия слишком дорого и слишком в малой степени избытка достается, чтобы они были готовы ею поделиться с персоналом и посетителями, даже на платной основе) Хотя, могу и заблуждаться на этот счет. Не исключено что социалистический лозунг «кто не работает — тот не не ест» обретет новое воплощение в антиутопической бюрократии стимулирования к труду и присутствию привыкших к дистанту не принципе «кто не приехал — тот не зарядился».
Было бы интересно подсчитать более обоснованно и выяснить наличие профицита полезного отпуска мощностей потребителям разных групп, и долю перекрытия им потребности зарядных станций, но у меня нет даже отправных данных для такого расчета.
Понимаю некорректность приводимых показателей удельной потребляемой мощность транспотра, но для понимания масштабов потребления приведу их — потребляемая мощность троллейбуса ЗиУ- 682Г-01: 126 кВт, расход электроэнергии: 2,32 кВт*час/км (http://www.muppt.ru/svedenija-o-podvizhnom-sostave/n29.html), а сохранившаяся моем в бумажном блокноте выписка из доклада в обоснование потребностей на тяговую станцию электродепо указывает на удельное потребление пассажирским пригородным электропоездом (без рекуперации) порядка 50 ± 4 (Вт*ч)/(т*км).
Для меня это означает, что вопрос о доступностью ресурса для обеспечения зарядных станций определяется не выработкой и не остатком от имеющегося на сегодня распределения мощности, а системным подходом к выделению ресурса на заданную цель, если полагать развитие электротранспорта той целью, которая заслуживает выделения ресурсов на его развитие.
И это также означает, что этот вопрос может быть решен не только с точки зрения удобства конечного потребителя, и силами потребителя, жаждущего в меру своих возможностей заполучить эти удобства, но и с точки зрения энергетической, оциальной и экономических политик, осуществляемых регулятором, которому следует определить, как стимулировать развитие сети зарядных станций с точки зрения оптимального расходования ресурсов и создания конкурентности развития транспорта там где она необходима, например на дистанции коротких поездок, разгружая общественный транспорт и создавая эпидемиологическую защищенность, и благоприятствования, возможно даже каких-то льгот, стимулирующих развитие личного и муниципального легкового электротранспорта, там где появление электромобилей позволит решить экологические проблемы и снизит шумовые нагрузки на среду, парниковые выбросы, уменьшит отведение и рассеивание вредных веществ в атмосферу, почву и грунтовые воды.