Углепровод в России: когда уголь потечёт по трубам
Мало кто не слышал о нефте- и газопроводах. Однако не все знают, что по трубам можно транспортировать и уголь. Углепроводы есть в США и Китае, а когда-то были и в России. Но со временем российские предприятия отказались от такого способа транспортировки. Почему углепроводы не прижились в нашей стране? Есть ли у технологии перспективы в современных реалиях?
Что это за зверь — водоугольное топливо?
В первую очередь нужно пояснить, что по трубам транспортируют не сам уголь, а специальную суспензию, которую ещё называют водоугольным топливом (ВУТ). Для этого уголь с зольностью 12-18% при мокром помоле измельчается в частицы примерно в 200 микрон, после чего добавляется реагент — стабилизирующая добавка (пластификатор).
Это необходимо для того, чтобы не допустить выпадения твёрдых частиц. Наконец, частицы угля смешивают с водой для получения суспензии, пишет в статье «Проблемы внедрения водоугольного топлива в России» коллектив авторов во главе с академиком РАН Климентием Трубецким.
Как мы видим, перед тем как отправить уголь по трубопроводу, необходимо совершить немало манипуляций. Стоит ли овчинка выделки? Сторонники развития этого вида транспорта приводят по этому поводу сразу несколько аргументов.
Во-первых, трубопроводный транспорт экономичнее по сравнению с железнодорожными перевозками. Конечно, нельзя забывать о больших капитальных затратах на строительство углепроводов.
Но в то же время углепромышленники обоснованно жалуются на недостаточную пропускную способность Восточного полигона РЖД. Не стоит забывать и о месторождениях в новых регионах добычи, например о проекте компании «Эльгауголь» в Якутии. Здесь затраты на создание транспортной инфраструктуры понадобятся в любом случае.
К тому же в случае с трубопроводами мы получаем непрерывный поток, что позволяет гарантировать равномерность поставок. Немаловажно и то, что для поддержания углепроводов требуется намного меньше обслуживающего персонала по сравнению с железнодорожными перевозками при одинаковой пропускной способности.
Наконец, при таком способе транспортировки не происходит потерь продукта.
Впрочем, на этом преимущества водоугольного топлива и углепроводов не заканчиваются.
«Применение ВУТ позволяет увеличить эффективность сжигания углей и утилизировать угольные шламы, снизить количество выбросов вредных веществ с продуктами сгорания. ВУТ отличается низкой токсичностью на всех технологических этапах (приготовление, транспортирование, хранение и использование), взрыво- и пожаробезопасностью, высокой полнотой выгорания топлива при полном отсутствии химической неполноты сгорания топлива.
Для производства ВУТ возможно использование углей любых марок и качества, включая угольные шламы, а также промышленных стоков и шахтных вод, что дополнительно снижает нагрузку на окружающую среду. Фактически энергоустановки, работающие на водоугольном топливе, являются естественными очистителями загрязнённой воды.
Вода (которая может быть и сточной), составляющая около 30% ВУТ, пройдя через цикл испарения и конденсации в атмосфере и естественные почвенные фильтры, возвращается в биосферу в виде абсолютно чистой жидкости», — пишет в статье «Перспективы внедрения углепроводного транспорта в России» сотрудник Института географии СО РАН Егор Шерин.
Российский опыт: углепровод «Белово — Новосибирск»
Неудивительно, что к этой технологии проявили интерес и в нашей стране. Крупнейшим таким проектом стал углепровод «Белово — Новосибирск». Его проектирование началось в 1979 году, после визита делегации в СССР в штат Невада, США, где имелась развитая сеть углепроводов.
На сегодняшний день их общая протяжённость превышает 400 км. В 1988 году новосибирский объект был готов, причём на нём работали не только советские строители, но и итальянская фирма Snamprogetti. Труба тянулась из г. Белово в Кемеровской области до ТЭЦ-5 в Новосибирске, её общая протяжённость составила 262 км. Максимальная пропускная способность объекта составляла 3 млн тон угля в год, или 360 кубометров в час, писал «Коммерсантъ» летом 1994 года.
«Всего за 1989-997 годы на оборудовании и сооружениях углепровода было приготовлено, транспортировано и сожжено на теплоэлектростанции около 400 тыс. тонн водоугольного топлива с долей твердых частиц 53,7% при зольности исходного угля 16,5%», — пишет Климентий Трубецкой.
Не нужно быть профессором математики, чтобы понять, что на максимальную мощность углепровод так и не вышел. Связано это было с рядом технических проблем. Ключевая из них — промерзание водо-угольной смеси в зимние месяцы.
«Зимы у нас больно холодные, это аварийно-опасная технология. Трубопровод встал — и всё. То есть с точки зрения обеспечения надёжности энергоснабжения это не метод, особенно в Сибири», — отметил в своём выступлении на круглом столе «Перспективные направления добычи и переработки топливно-энергетических ресурсов» в рамках Сибирского энергетического форума (СЭФ) начальник управления инновационных технологий переработки угля — заместитель технического директора «СУЭК-Красноярск» Сергей Степанов.
Впрочем, промерзание не является нерешаемой проблемой.
«Защитить водоугольное топливо в углепроводе от промерзания в зимнее время возможно различными способами, как то покрытием стенки углепровода теплоизоляционным слоем в 50 мм либо добавкой предельных спиртов в ВУТ (добавление 15% С2Н5ОН понижает температуру его замерзания до — 15 °С)», — пишет по этому поводу Егор Шерин.
К тому же эти проблемы во многом были обусловлены недочётами, допущенными на стадии строительства. Дело в том, что на отдельных скалистых участках трассы верхняя часть углепровода располагалась выше нулевой изотермы, что и приводило к промерзанию, считает Егор Шерин.
Однако в постперестроечной России никто так и не взялся доводить объект «до ума». Углепровод признали неэффективным, закрыли и вскоре разобрали на металлолом.
Водоугольное топливо: за и против
Эксперимент нельзя назвать полностью неудачным, была доказана принципиальная возможность транспортировки угля по трубопроводам. Однако в реальности закрытие углепровода «Белово — Новосибирск» фактически поставило крест на дальнейших перспективах этой технологии. Тогда почему за рубежом она до сих пор пользуется популярностью?
Как отметил в своём выступлении на СЭФе профессор кафедры «Топливообеспечение и горюче-смазочные материалы» СФУ Альберт Фельдман, только в США действуют около 30 тысяч углепроводов.
Может, пришло время и в России вернуться к хорошо забытому старому? Попробуем взвесить все за и против.
Помимо экологичности, специалисты отмечают и высокий КПД сгорания ВУТ.
«Увеличивается степень выгорания горючей массы до 95–99%, что намного превышает этот показатель при сжигании рядового угля в слоевой топке. Уменьшаются эксплуатационные затраты на хранение, транспортирование по углепроводам и сжигание по сравнению с углем на 20–30%. КПД котлов возрастает до 80–85%», — отмечает Егор Шерин.
Впрочем, ряд экспертов полагает, что эффективность ВУТ сильно преувеличена.
«Я не верю в высокий КПД, потому что часть тепловой энергии будет тратиться на испарение воды. Здесь нет неоспоримых преимуществ, есть и другие технологии, которые не уступают ВУТ по сумме положительных качеств», — считает Сергей Степанов.
Однако здесь надо сделать ремарку: представителя СУЭК нельзя назвать полностью беспристрастным в этом вопросе.
Под «другими технологиями» г-н Степанов, скорее всего, имел в виду частичную газификацию угля, о преимуществах которой не раз говорил с высокой трибуны, в том числе и на СЭФ. Подробнее о преимуществах и ограничениях этого способа переработки угля читайте в первом номере журнала «Добывающая промышленность» за 2023 год.
В свою очередь, коллектив авторов во главе с Климентием Трубецким делают упор на то, что водоугольное топливо, которое поставлялось по углепроводу «Белово — Новосибирск», не нужно было осушать, оно сразу было готово к сжиганию.
«Воспламенение распылённых капель начинается не с воспламенения летучих паров, а с гетерогенной реакции на их поверхности, в том числе с водой и водяным паром…
В связи с особенностями процесса горения, протекающего в полувосстановительной среде при относительно высоких концентрациях водяного пара, топливо сгорает без выбросов продуктов монооксида углерода, вторичных углеродов, сажи и канцерогенных веществ.
Резко сокращается образование и выбросов твёрдых частиц микронных фракций (до 80-95%), оксидов серы (до 70-85%) и оксидов азота (до 80-90%)», — пишет г-н Трубецкой.
При этом существуют технологии камерного сжигания, сжигания в кипящем слое и с тепловой внешней стабилизацией зоны воспламенения. И всё же сжигание ВУТ без предварительной подготовки возможно не во всех котлах из-за высокого содержания влаги.
Кроме этого, больших затрат требует сам процесс изготовления суспензии. Здесь стоит учитывать расход энергии и износ оборудования при измельчении угля, приводит позицию ведущего научного сотрудника Института горючих ископаемых Генриха Ходокова портал «Новые химические технологии». Таким образом, рассуждать о высокой эффективности ВУТ приходится с определённой осторожностью.
Следующий довод в пользу водоугольного топлива — это то, что для него подходят низкокалорийные угли, а по некоторым оценкам даже шламы.
«В Харбинской Академии наук очень активно занимаются водоугольными суспензиями именно с той точки зрения, что здесь в качестве топлива можно использовать низкокалорийные угли. Более того, при гравитационной обработке здесь можно добиться более высокого КПД за счёт выравнивания всех параметров», — рассказала участникам СЭФ доцент Инженерно-строительного института СФУ Ольга Дубровская.
Это открывает новые возможности, например, для Канско-Ачинского бассейна, отметили участники «круглого стола». Впрочем, сомневающиеся нашлись и здесь. В роли «обвинителя» вновь выступил Сергей Степанов.
«Критическая калорийность топлива, при которой его можно сжигать без «подсветки» в котле, —
2 700 килокалорий. У Канско-Ачинского угля — 3 700. Если смешать его наполовину с водой, то калорийность будет уже ниже 2 000 килокалорий. Традиционно для водоугольных суспензий использовали как раз выосококалорийное топливо.Эта технология берёт своё начало ещё с 40-50-х гг. ХХ века, когда появилась гидродобыча. Зачем осушать уголь, когда его можно куда-то в виде суспензии транспортировать?» — рассуждает представитель СУЭК.
Ждать ли нам новых углепроводов в России?
И всё же стоит ли нам ожидать строительства новых углепроводов в России? Главная проблема в том, что углю приходится конкурировать с другими видами топлива. А это ещё больше повышает риски при строительстве такой дорогостоящей инфраструктуры, как углепроводы.
«Перспективы прокладки углепровода за пределы Кузбасса с востока и Урала с запада в сегодняшней России не просматриваются в связи с использованием преимущественно газа и мазута на теплоэлектростанциях европейской России и Западного Урала, меньшей потребностью в энергетических углях в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, наличием богатого невозможными к перевозкам на дальние расстояния энергетическими углями Канско-Ачинского бассейна и крупных гидроэлектростанций Хакасии, Красноярского края, Иркутской и Амурской областей, а также ограничивающего фактора рельефа в районе оз. Байкал», — пишет Егор Шерин.
Несмотря на это, многие в 1990-х и начале 2000-х гг. считали, что время углепроводного транспорта ещё придёт. Этот оптимизм был связан с тем, что угля в недрах намного больше, чем нефти и газа, и хватит его на более длительный срок.
«При условии существенного повышения в России цен на природный газ и нефть вследствие истощения их запасов в будущем всё же появится возможность продолжения углепровода в западном направлении.
Потребителями здесь будут выступать крупнейшие теплоэлектростанции европейской части России, работающие в настоящее время на угле, и местные промышленные предприятия», — предположил Егор Шерин.
Так, его логично будет проложить от Екатеринбурга в центральные районы европейский России, в города Московской, Тульской, Рязанской, Тверской, Ярославской и Вологодской областей.Однако за последние несколько лет ситуация сильно изменилась, и не в лучшую для угля сторону. В рамках набирающей силы климатической повестки это топливо получило своего рода «чёрную метку» за свою неэкологичность. В России позиции угля теснит газ, в Европе и США — ВИЭ. В этих условиях большие инвестиции в строительство углепроводов — это не только финансовый, но и имиджевый риск. И это при том, что ВУТ позволяет снизить количество вредных выбросов в атмосферу по сравнению с обычным углём.
Так что в ближайшие годы ждать появления в России новых углепроводов не стоит. Если их время и придёт, то, пожалуй, через 100 лет, когда в недрах иссякнут запасы нефти и газа.
Но тогда, возможно, человечество будет иметь в своём распоряжении более эффективные источники энергии.
Текст: Андрей Халбашкеев
В первый деловой день РСН-22 эксперты обсудят завершение долгостроя в России
В среду, 26 июля, пройдет урбан-тур «Дальневосточная девелоперская мекка». На следующий день, 27 июля, запланирована 52-я конференция «Многоквартирное строительство: новые вызовы и перспективы».
26 июля
Урбан-тур
В программе:
• ЖК Амурский Квартал (застройщик Талан) — призер ТОП ЖК–2023 в номинации «Лучший жилой комплекс-новостройка в Российской Федерации, высотные дома»;
• ЖК Nordic (застройщик СЗ Взлет) — номинант ТОП ЖК–2023 в номинации «Лучший жилой комплекс-новостройка в Хабаровском крае, доступное жилье»;
• ЖК Культура (застройщик ГК Да! Девелопмент).
Подробная программа тура опубликована по ссылке.
27 июля
Конференция «Многоквартирное строительство: новые вызовы и перспективы».
10:30—12:30 (местное время)
г. Хабаровск, ул. Дикопольцева 26 А, гостиница «Олимпик», конференц-зал.
В программе конференции:
1. Торжественная церемония награждения застройщиков региона:
• победителей и призеров в номинациях премии ТОП ЖК–2023;
• лидеров по вводу жилья в 2022 году;
• вручение дипломов класса умного дома.
2. Форсайт-сессия «Основные тренды в девелоперском продукте: архитектура, парковочное и дворовое пространства, входные группы, подъезды, квартиры, умный МКД».
Фото: www.
cdn-pegast.net
В качестве спикеров приглашены:
Представители государственных органов и некоммерческих организаций Хабаровского края
• Наталья Ли, заместитель министра строительства Хабаровского края по экономическим вопросам;
• Олег Сутурин, заместитель мэра г. Хабаровска, директор департамента архитектуры, строительства и землепользования;
• Игорь Востриков, президент союза «Торгово-промышленная палата Хабаровского края (Дальневосточная)».
Фото: www.hotelolympik.ru
Представители застройщиков, осуществляющих строительство в Хабаровском крае
• Денис Грось, управляющий партнер ГК Да! Девелопмент;
• Александр Ляховенко, директор Талан;
• Алексей Савин, директор Фонда жилищного строительства;
• Айгуль Юсупова, генеральный директор СЗ Ю-Девелопмент;
• Любовь Федеряева, руководитель отдела продаж DARS Development;
• Алексей Матвеев, исполнительный директор СЗ Перспектива;
• Даниил Кириенко, руководитель отдела продаж СЗ Перспектива.
Фото: www.hotelolympik.ru
Эксперты
• Артем Глухих, основатель и СЕО «Базис Недвижимость»;
• Александр Калинин, директор по продажам Smartis.
Модератор Кирилл Холопик, руководитель портала ЕРЗ.РФ.
Участие в конференции бесплатное после предварительной регистрации по ссылке.
Подробная программа опубликована по ссылке.
Фото: www.russia-news.ru
Контакты:
— участие в конференции: Алена Авилова +7 (905) 794-99-22;
— выступление IT-компаний: Александр Король +7 (985) 971-38-09;
— участие в урбан-туре (платное, после предварительной регистрации по ссылке): Алена Авилова +7 (905) 794-99-22, Алена Фирченко +7 (952) 177-31-79 [email protected];
— аккредитация СМИ: Светлана Фокина +7 (925) 809-23-90 [email protected].
Организаторы конференции: ТПП РФ, НОЗА, портал ЕРЗ.
РФ.
Организаторы урбан-тура: портал ЕРЗ.РФ, НОЗА, Школа Девелопера.
Информационный партнер: портал МИР КВАРТИР.
Другие публикации по теме:
Застройщики приглашаются 24—25 июля во Владивосток на конференцию и урбан-тур ЕРЗ.РФ
ДОМ.РФ поддерживает идею включения информации об использовании застройщиком ТИМ в проектную декларацию
НОТИМ: 56% специалистов строительной отрасли готовы к переходу на российское ПО
Минстрой: снижение ставок по проектному финансированию для застройщиков, использующих ТИМ, должно приносить эффект и банкам
Продолжается регистрация на конференцию по цифровизации проектирования и строительства МКД и цифровой тур в Москве
В Перми прошла юбилейная региональная конференция «Многоквартирное строительство: новые вызовы и перспективы»
Участники 48-й региональной конференции ЕРЗ.
РФ определили тренды девелоперского продукта в Челябинской области
Портал ЕРЗ.РФ приглашает застройщиков 10—11 июля на конференцию и урбан-тур в Пермь
Застройщики приглашаются 7 июля на конференцию ЕРЗ.РФ в Екатеринбург
Портал ЕРЗ.РФ и PIONEER приглашают застройщиков на цифровой тур в Москву
18 июля в Москве пройдет федеральная конференция ЕРЗ.РФ по цифровизации проектирования и строительства
4—5 июля в Челябинске пройдут конференция и урбан-тур от ЕРЗ.РФ
3 способа, которыми информационные технологии меняют строительную отрасль
3 способа, которыми информационные технологии меняют строительную отрасль
30 ноября 2020 г.
Сегодня строительная отрасль сталкивается с множеством проблем, с которыми устаревшие рабочие процессы с трудом справляются. От более строгих правил техники безопасности до роста стоимости материалов и увеличения спроса на экологичные здания — часто ожидается, что отрасль будет делать больше с меньшими затратами.
Для многих компаний решение этих задач требует использования новых технологий, и многие из этих технологий в значительной степени зависят от данных.
Технологии, управляемые данными, сегодня, кажется, повсюду. Умные часы создают персонализированные программы упражнений. Умные дома изучают ваши рутины, чтобы максимизировать эффективность. Данные — один из самых ценных ресурсов информационного века, поэтому рост зависимости от данных в строительстве не должен вызывать удивления.
Что такое информационные технологии?
Информационные технологии (ИТ) включают компьютерные информационные системы, в частности ИТ-приложения и компьютерное оборудование, которые обеспечивают хранение, обработку и поток информации внутри организации. В последние годы популярность строительных ИТ стремительно растет. Имея нужные данные и правильные технологии, строительные компании могут снизить риски и повысить эффективность, принося пользу клиентам, сотрудникам и своей прибыли. Ниже приведены 3 способа, которыми информационные технологии в строительстве оказывают большое влияние на бизнес-процессы в отрасли.
1. Информационное моделирование зданий
Одной из ключевых отраслевых технологий, основанных на данных, является информационное моделирование зданий, широко известное под аббревиатурой «BIM» (которая рифмуется со словом «slim»). BIM — один из старейших и наиболее важных аспектов продолжающейся цифровой трансформации строительной отрасли. Являясь эволюцией раннего автоматизированного проектирования, BIM сочетает проектирование зданий с контекстно-зависимыми данными для создания интеллектуальных цифровых моделей строительства. Затем эти модели можно использовать на всех этапах строительного процесса для повышения эффективности и предоставления клиентам лучших результатов.
Искусственный интеллект BIM является ключом к пониманию его полезности. Как объясняется в одной из первых статей на эту тему, заставив компьютерные системы «понимать» здания, «проектировщики обнаружат, что они избавлены от ручных задач по представлению проекта здания». Простым, но важным примером является обнаружение коллизий, способность программного обеспечения BIM определять, где компоненты здания будут мешать друг другу, например, когда две части проходят через одно и то же пространство.
Некоторое программное обеспечение BIM даже принимает во внимание, будет ли проект нарушать безопасное расстояние от линий электропередач или выявлять конфликты планирования во время строительства. Благодаря BIM цифровые модели — это больше, чем просто отражение реального мира. Вместо этого цифровые модели информируют о реальных решениях.
Но BIM сама по себе не может решить все проблемы, с которыми сталкивается строительная отрасль. В проектах могут участвовать десятки людей, которым необходимо вместе работать над моделями конструкции. Однако в последние годы акцент на разработке программного обеспечения для одного пользователя снизил эффективность и функциональность BIM из-за сложности совместной работы. Это сделало внедрение BIM в строительной деятельности и на строительных площадках менее желательной альтернативой.
2. Облачные вычисления
Здесь на сцену выходят облачные вычисления. Облачные вычисления могут обеспечить доступ в режиме реального времени в любое время и в любом месте.
Благодаря внедрению технологий в облако инженеры, архитекторы и дизайнеры могут работать вместе на протяжении всего строительного проекта, сокращая потери времени и усилий и снижая затраты.
Кроме того, облако предлагает обычные преимущества, на которые рассчитывают предприятия. Капитальные затраты могут быть переведены в операционные расходы. Компании могут использовать автоматизацию, чтобы масштабировать свою инфраструктуру в соответствии с реальным использованием, устраняя потери. С другой стороны, во многих случаях облако также может снизить риски безопасности, обеспечивая безопасность конфиденциальных данных в центре обработки данных, а не на пользовательских устройствах.
3. Робототехника
Робототехника — еще одна технология, которая приобретает все большее значение для управления строительством. Сегодня робототехнику можно найти как на производстве, так и на стройплощадке. В отчете Associated General Contractors of America за 2019 год отмечается, что «восемьдесят процентов строительных фирм сообщают, что им трудно заполнить почасовые рабочие места, которые составляют основную часть строительной рабочей силы».
Этот пробел в квалифицированной рабочей силе заставляет некоторые компании больше обращаться к сборным конструкциям, которые все чаще используют робототехнику для получения более быстрых и дешевых результатов.
На строительной площадке дроны могут дополнять или заменять обычные трудоемкие или опасные задачи. Геодезические дроны могут исследовать землю быстрее, чем геодезисты на земле. Инспекционные дроны могут летать в места, которые были бы слишком опасны для человека. Данные, генерируемые дронами, могут использоваться не только для информирования BIM, но и для помощи руководителям и владельцам строительных проектов в отчетности о ходе работ и общих операциях, что может привести к реорганизации процедур компании.
Строительство с центром обработки данных
Все эти технологии являются частями головоломки цифровой трансформации. От лидарного сканирования, помогающего в реконструкции Нотр-Дама, до планирования ресурсов предприятия, специально разработанного для строительной отрасли, информационные технологии быстро становятся центральными на каждом этапе строительства каждого строительного проекта.
Поскольку отрасль продолжает адаптироваться, вероятно, появятся новые достижения в технологиях, управляемых данными. Компании найдут более эффективные способы использования информационных технологий для удовлетворения потребностей своих клиентов, расширения возможностей конечных пользователей, включая персонал и субподрядчиков, и улучшения бизнес-процессов. Это может привести к более эффективному принятию решений, более эффективному управлению проектами и информацией, а также к большей совместимости и визуализации для строительных и сервисных предприятий.
Новая глава в строительных технологиях
Прошло десять лет с тех пор, как строители начали использовать цифровые решения. В период с начала до середины 2010-х годов тысячи новых участников рынка предлагали точечные решения, которые обслуживали существующие варианты использования или, в некоторых случаях, создавали новые. Первые широко распространенные точечные решения для строительства удовлетворяли базовые потребности; например, улучшение возможностей проектирования или оцифровка бумажной информации.
Ко второй половине десятилетия участники отрасли, вдохновленные отзывами конечных клиентов о трудностях с интеграцией точечных решений, начали расширять портфолио своих продуктов для создания наборов интегрированных решений.
В то время как индустрия строительных технологий по-прежнему заполнена игроками, предлагающими точечные решения или ограниченные наборы, наши последние ежегодные усилия по составлению карты и пониманию ландшафта строительных технологий показывают, что отрасль движется в сторону платформ, и предсказывается, что комбинация нескольких платформ будет сосуществовать в космосе. Поскольку глобальная пандемия COVID-19 вынуждает многих строительных компаний оцифровывать и использовать технологии для обеспечения безопасности своих работников и повышения производительности, эта динамика, вероятно, будет только ускоряться. Существуют значительные возможности для создания стоимости как для стратегических, так и для финансовых инвесторов, которые оценивают возможности консолидации.
Влияние, вызванное COVID
Продолжающаяся пандемия также оказала влияние на отрасль строительных технологий. В то время как тысячи медицинских работников героически борются с вирусом COVID-19, лидеры строительной отрасли также прокладывают путь к обеспечению безопасности своих сотрудников, подрядчиков и конечных пользователей. Действительно, большая часть краткосрочных и долгосрочных проблем строительной отрасли, вызванных пандемией, будет решена с помощью технологий.
Ведущие строительные компании уже вложили значительные средства в технологии еще до пандемии. По необходимости подрядчики, архитекторы, инженеры и поставщики быстро перешли на работу и сотрудничество в цифровом формате — от видеозвонков на месте до выполнения цифровых заказов. Несмотря на то, что уже наблюдается быстрый рост использования технологий совместной работы, пандемия также вызвала болезненную встряску. Многие подрядчики наблюдают сокращение незавершенных работ и более конкурентную среду для торгов, что аналогичным образом повлияло на отрасль строительных технологий.
Игроки в сфере строительных технологий были вынуждены увольнять сотрудников и сокращать расходы, чтобы управлять денежными потоками. Сохраняющаяся неопределенность в отношении сроков восстановления и риск повторного распространения вируса могут спровоцировать дополнительную волну банкротств среди более мелких игроков, что еще больше ускорит тенденцию к консолидации отрасли.
Сочетая хорошее с плохим, мы ожидаем, что продолжающаяся пандемия COVID-19 приведет к чистому ускорению использования технологий, а строительная отрасль продолжит свое преобразование из очень сложной, фрагментированной и основанной на проектах отрасли в более стандартизированную, консолидированную и интегрированную.
Строительные технологии в эпоху платформ
В 2018 году мы впервые собрали несколько наборов данных и использовали расширенную аналитику для картографирования глобальной экосистемы строительных технологий. Недавно мы обновили наш анализ и обнаружили, что самые большие кластеры вариантов использования включают 3D-печать, модульность и робототехнику; технология цифрового двойника; искусственный интеллект (ИИ) и аналитика; а также оптимизация цепочки поставок и торговые площадки (Иллюстрация 1).
Индустрия продолжает быстро расти, при этом активность венчурного капитала (венчурного капитала) выросла до нескольких миллиардов долларов в конце 2019 года с низкого уровня десять лет назад (Иллюстрация 2). Инвестиции венчурного капитала в строительные технологии в 15 раз превысили общий объем венчурных инвестиций до 2019 года, что свидетельствует о сохранении динамики.
Несмотря на продолжающийся приток участников, финансируемых венчурным капиталом, за последние пять лет в отрасли произошла значительная консолидация. С 2014 по 2019 год инвесторы вложили 25 миллиардов долларов в технологии проектирования и строительства (E&C) по сравнению с 8 миллиардами долларов за предыдущие пять лет. Однако из этих 25 миллиардов долларов США 17 миллиардов долларов США были связаны либо со слияниями и поглощениями, либо с инвестициями в частный капитал (PE) (Иллюстрация 3).
Эти инвестиционные тенденции в сочетании с недовольством конечных пользователей интеграцией пресловутого моря точечных решений привели к явному сдвигу в сторону разработки и запуска интегрированных платформ, а не точечных решений.
Мы определяем платформы как технологии, которые обеспечивают прозрачность управления бизнес-процессами или операционными процессами благодаря собственным возможностям и полной интеграции с другими технологиями для сбора данных и управления процессами в одном месте. В настоящее время 20 % компаний предлагают наборы решений, предназначенные для более чем пяти вариантов использования, по сравнению с 13 % в 2017 году9.0005
Платформы привлекательны своей способностью повышать лояльность клиентов по сравнению с точечными решениями. Чем больше предлагаемых функций и интерфейсов с другими инструментами, тем выше вероятность того, что платформа станет критически важной для повседневных операций для бизнеса клиентов, увеличивая затраты на переключение и повышая прибыльность за счет как снижения оттока клиентов, так и повышения ценового рычага. С отраслевой точки зрения рост количества платформ означает, что крупным компаниям необходимо продолжать масштабирование, чтобы оставаться конкурентоспособными, в то время как более мелкие компании, предлагающие точечные решения, должны будут одновременно учитывать их интеграцию с более широкой экосистемой в дополнение к основному ценностному предложению их технологии.
Неспособность учесть эти тенденции может отрицательно сказаться на росте доходов и, в более широком смысле, на конкурентном положении на рынке.
Платформы имеют убедительную экономическую логику, и мы видим, что многие другие отрасли движутся в этом направлении. Это, однако, не означает конец точечных решений. Даже среди конкурентов платформ остается место для многочисленных победителей на более широком рынке строительных технологий. Большинство существующих платформ выросло из основной точки опоры в определенном клиентском сегменте, таком как генеральные подрядчики и архитекторы, или на этапе проекта, таком как выполнение строительства или проектирование и инжиниринг. По мере появления победителей в каждой из этих основных областей другим конкурентам, стремящимся к росту, придется либо пересекать сегменты и конкурировать с другой действующей платформой на «домашней территории» этого действующего лидера, либо создавать возможности для легкой интеграции между несколькими платформами.
Учитывая, что наиболее успешные существующие платформы принадлежат некоторым из крупнейших и наиболее хорошо капитализированных технологических компаний отрасли, мы считаем, что наиболее вероятным результатом будет продолжение роста множества взаимосвязанных платформ в будущем.
Возможности консолидации
Строительные технологии по-прежнему являются сильно фрагментированным рынком, ориентированным на точечные решения, с широкими возможностями для интеграционных игр, которые создают либо новые платформы, либо привлекательные цели приобретения компонентов для растущих существующих платформ. Эта фрагментация становится более очевидной при анализе предложений строительных технологий на протяжении всего жизненного цикла проекта. Этап строительства и ввода в эксплуатацию продолжает оставаться наиболее активным, с вдвое большей инвестиционной активностью и более активными игроками, чем на других этапах (Иллюстрация 4). Предварительное строительство и «всеобъемлющие технологии», которые включают передовые технологические приложения, такие как ИИ, робототехника и расширенная визуализация, были следующими по величине.
Более глубокое изучение вариантов использования на этих этапах проекта показывает, что основное внимание уделяется производительности на местах, инструментам инженерно-конструкторского проектирования, планированию и составлению графиков, а также управлению объектами и решениям, направленным на улучшение (Иллюстрация 5). Интересно, однако, что 49% компаний, занимающихся этими вариантами использования, участвовали в сделках в период с 2014 по 2019 год, и примерно 14% компаний были основаны за последние пять лет. Варианты использования, основанные на искусственном интеллекте и расширенной аналитике, показали наибольшую долю активности: почти 80 процентов компаний участвовали в инвестиционной или транзакционной деятельности. В этом сегменте также самая высокая доля новых компаний, и мы ожидаем, что эта тенденция будет развиваться и продолжаться. Учитывая текущий сдвиг в сторону платформ и большое количество молодых компаний, у стратегических или финансовых инвесторов существует множество возможностей для создания стоимости за счет объединения и других интеграционных игр.
Взгляд в будущее
Хотя тенденция к консолидации и развитию платформы очевидна, у стратегических и финансовых инвесторов все еще есть возможности для создания ценности. Мы определили ряд потенциальных путей, по которым может пойти инвестор, сосредоточив внимание либо на конкретных точечных решениях, либо на инвестициях, которые помогут создать или масштабировать внедрение строительных технологических платформ.
Финансовые и стратегические инвесторы продолжают способствовать быстрому развитию индустрии строительных технологий. Пандемия только усугубила ситуацию.
Отличительные решения
- Извлеките выгоду из постоянного роста и проникновения зрелых решений. Такие технологии, как информационное моделирование зданий (BIM) и электронный документооборот, почти повсеместно используются крупными фирмами. Но все еще есть возможности адаптировать решения и наращивать масштабы с более мелкими субподрядчиками и другими игроками рынка, например, теми, кто занимается отслеживанием доставки строительных материалов. Рост платформ вряд ли уменьшит потребность в этих основополагающих технологиях.
- Раннее масштабирование крупных революционных решений, таких как робототехника. Передовые приложения для робототехники открывают перед технологической отраслью большие возможности для повторяющихся строительных задач, таких как укладка кирпича, мощение дорог, резка пиломатериалов до стандартных размеров и трехмерная печать строительных материалов. Эти приложения позволяют производить на месте и более сложные сборки.
- Масштабирование базовой технической инфраструктуры. Поскольку количество и разнообразие аппаратного и программного обеспечения на рабочих площадках продолжает увеличиваться, возникнет соответствующая потребность в вспомогательных решениях. Стыковка строительных дронов и электромобилей, беспроводное подключение к магистральной сети Интернет для поддержки устройств с поддержкой Интернета вещей, информационная безопасность, управление качеством данных и архитектура данных — все это примеры того, где инвестиции в ИТ-инфраструктуру могут помочь использовать возможности этих технологий.
- Оцифровка платежей. Подавляющее большинство платежей в строительной отрасли осуществляется бумажными квитанциями. Предложения, которые увеличивают проникновение технологий в платежное пространство, особенно для малого и среднего бизнеса, будут становиться все более важными для обеспечения полной оцифровки цепочки создания стоимости в строительной отрасли. Инструменты для таких процессов, как «от предложения до оплаты» и «от закупки до оплаты», обеспечат более широкую видимость данных по всей цепочке создания стоимости и высвободят оборотный капитал как для подрядчиков, поставщиков, так и для владельцев.
Рост платформ вряд ли уменьшит потребность в этих основополагающих технологиях. 
Решения для платформ
- Масштабирование платформ под определенным углом. В то время как компании, занимающиеся универсальными технологическими платформами, хорошо зарекомендовали себя, у других компаний есть возможности для создания платформ, которые обслуживают определенные отраслевые подсегменты или поставщиков ценности. Например, действующая компания строительных материалов недавно объявила о запуске и масштабировании платформенного решения, нацеленного на цепочку поставок сыпучих материалов и производителей, работающих в этой сфере.
- Разрабатывайте решения, обеспечивающие более широкое подключение в искусственной среде. Потребуются интеграционные технологии для лучшего соединения технических решений и физической застроенной среды. Сбор проектных данных в режиме, близком к реальному времени, в сочетании с интеграцией инструментов проектирования, управления проектами и планирования еще больше раскрывает потенциал платформенных решений, поскольку компании стремятся к действительно сквозным цифровым проектам.
- Инвестируйте в создание механизма анализа данных. В строительной отрасли практически нет действительно предиктивных аналитических решений в масштабах проекта или отрасли. Кроме того, многие инструменты описательной аналитики ограничены опросами торговых ассоциаций или информационными панелями, созданными на основе добытых данных компаний, и страдают от низкой частоты обновления или низкой детализации.
И инвесторы, и отрасль в целом могут создать значительную ценность, разработав платформы аналитики и анализа, которые используют растущий пул внутрикорпоративных и внутрикорпоративных данных. Эти платформы обеспечат более активное управление данными как отдельными проектами, так и компаниями в целом.
Например, действующая компания строительных материалов недавно объявила о запуске и масштабировании платформенного решения, нацеленного на цепочку поставок сыпучих материалов и производителей, работающих в этой сфере. 
И инвесторы, и отрасль в целом могут создать значительную ценность, разработав платформы аналитики и анализа, которые используют растущий пул внутрикорпоративных и внутрикорпоративных данных. Эти платформы обеспечат более активное управление данными как отдельными проектами, так и компаниями в целом. Требования к изменениям и внедрению технологий в строительстве как никогда высоки, а финансовые и стратегические инвесторы продолжают способствовать быстрому развитию отрасли строительных технологий. Пандемия COVID-19 лишь усугубила существовавшие ранее проблемы производительности и прозрачности данных, с которыми сталкиваются строительные компании. Хотя этот следующий этап роста и внедрения платформы позволит лидерам строительной отрасли лучше планировать проекты и управлять ими, строительные технологии по-прежнему являются быстрорастущей и очень динамичной областью. Дальнейшая эффективность будет достигнута за счет более глубокой интеграции технологических решений непосредственно на рабочей площадке и прогнозной аналитики, использующей данные от подключенных команд и оборудования.