Цифровизация. Пожалуй, это слово определяет направление движения всей мировой экономики в ближайшие годы. Как известно, именно сейчас на наших глазах происходит очередная промышленная революция – четвертая. Или, как ее еще называют, «Индустрия 4.0». Теперь уже не энергия пара, не электричество и конвейер, не полупроводники, а цифровые технологии становятся драйвером развития всей глобальной экономики, отдельных стран и регионов, секторов и направлений в структуре национальных экономик.
Что это значит для сферы электроэнергетики? В чем заключается цифровизация объектов и всей структуры электроэнергетики в нашей стране? Насколько быстро мы успеваем следовать этой трансформации, происходящей в мире? На эти и другие вопросы мы попытались ответить в своем материале.
Цифровизация – главный тренд ближайших десятилетий
«Цифровая трансформация – это процесс изменения бизнес-модели или операционной модели организации с целью использования преимуществ новых или прорывных технологий. Это изменение может быть переходом от одной бизнес-модели к другой, или оно может включать в себя преобразование процессов и операций в рамках существующей бизнес-модели». Если говорить проще, то в соответствии с этим постулатом все производственные процессы интегрируются с интернетом.
Основные составляющие цифровизации – большие данные (Big Data), искусственный интеллект, роботизация, чатботы, интернет вещей, виртуальная и дополненная реальность, оптическое распознавание, блокчейн, смарт-пространство. Все это приходит и используется в производстве, наличие этих технологий в том или ином процессе влияет на структуру управления. На первый план для компаний и сфер промышленности выходит не сырье и даже не кадры или станки, а наличие нужного программного обеспечения. Оно ускоряет получение необходимого результата, дает возможность снижать потери, максимально учитывать потребности разных категорий потребителей, дает большой объем аналитики и возможность краткосрочного и долгосрочного прогнозирования спроса.
Вот как определяет процесс цифровой трансформации Топливно-энергетического комплекса Министерство энергетики Российской Федерации:
«Цифровая трансформация отраслей ТЭК – процесс интеграции информационных технологий во все аспекты деятельности организаций ТЭК, сопровождающийся качественным изменением принципов и процессов осуществления производственной деятельности в целях повышения экономической эффективности за счет роста производительности труда и снижения издержек бизнеса при взаимодействии с государством и между собой за счет использования современных цифровых технологий и больших данных».
Энергопереход – главный макропроект человечества в XXI веке
Стоит отметить, что потребность в цифровизации экономики в целом и электроэнергетики в частности не появилась сама по себе. Истоки этой задачи – в более глобальных проблемах человечества. Наша цивилизация подошла к тому моменту, когда жизненно необходимо совершить качественный скачок в источниках и системе потребления энергии. Речь идет об энергопереходе.
Энергетический переход (Energy transition) – это глобальная трансформация энергосистем, задача которой – обеспечение потребностей цивилизации в энергии. Но ключевой проблемой при этом является сохранение устойчивости природных балансов планеты. То есть энергопереход – это давно назревший вопрос, который человечество должно решить для сохранения жизни на планете. Использование ископаемых источников энергии в растущих объемах при росте населения Земли в перспективе ближайших 100 лет приведет к нарушению природных балансов, катастрофическому истощению биологического разнообразия и резкому снижению населения планеты. Проще говоря, прежние объемы использования привычных ископаемых источников и производства энергии грозят Земле повторением истории острова Пасхи. Когда островитяне полностью истощили свои ресурсы, срубив последнее дерево, они положили конец своей процветающей цивилизации. У современных жителей Земли нет запасной планеты, поэтому энергопереход – насущная необходимость.
Цифровизация – это один из четырех ключевых элементов энергоперехода, который включает в себя: энергоэффективность, декарбонизацию, децентрализацию, цифровизацию. Эти принципы были обозначены сравнительно недавно, после очередных Парижских соглашений по климату. Однако сам процесс цифровой трансформации сферы энергетики был запущен значительно раньше – одновременно с появлением термина «большие данные», то есть в начале XXI века. И это показывает, насколько цифровизация электроэнергетики – масштабная задача в глобальном плане. Это гиперпроект, самый главный для всего человечества в XXI веке. И Россия в нем уже участвует.
Цифровизация электроэнергетики России – правовая основа и тренды
В марте 2024 года правительство по поручению Президента утвердило обновленное стратегическое направление в области цифровой трансформации топливно-энергетического комплекса (ТЭК) до 2030 года.
В числе приоритетов указанного стратегического направления – осуществление цифровой трансформации топливно-энергетического комплекса на основе российских информационно-коммуникационных технологий, включая отечественные сквозные цифровые технологии, формирование единой отраслевой технической политики в области информационно-коммуникационных технологий, развитие единых подходов к построению отдельных компонентов архитектуры информационных систем, введение единых стандартов обмена информацией между участниками отрасли, автоматизация процессов их взаимодействия с органами государственной власти.
Целью стратегического направления определено достижение высокого уровня цифровой зрелости основных участников отрасли, ускоренный переход энергетического сектора России на новые управленческий и технологический уровни, создание условий для долгосрочного развития ТЭК.
Решать поставленные задачи предполагается за счет поддержки разработки и внедрения отечественных сквозных технологий, применимых в энергетике, формирования отраслевого заказа на внедрение таких решений, развития отраслевых образовательных программ в области информационно-коммуникационных технологий с апробированием новых механизмов практического обучения, перехода организаций ТЭК на широкое применение облачных вычислений, а также обеспечения условий активного применения технологий информационного моделирования и искусственного интеллекта.
Однако стоит отметить, что работа в данном направлении ведется уже несколько лет, так как первая «дорожная карта» трансформации сферы электроэнергетики появилась еще в 2013 году. С тех пор документ постоянно обновляется, дополняется в соответствии с изменениями в экономике РФ и внешними факторами.
Цифровизация – это новый формат управления работой энергосистем, который обеспечивает оптимизацию технологических и бизнес-процессов для достижения целевого состояния ТЭК. В электроэнергетике, как и в других отраслях российской экономики, они ориентированы на повышение производительности компаний. Технологический прорыв невозможен без надежных и хорошо себя зарекомендовавших цифровых технологий, поскольку именно они обеспечивают ценные конкурентные преимущества.
Ожидается, что основными результатами цифровизации в электроэнергетике станут:
- повышение эффективности;
- снижение себестоимости;
- повышение качества энергоснабжения потребителей, удовлетворение новых потребностей без заметного роста цен;
- создание новых интеллектуальных экосистем, максимально приближенных к абонентам;
- построение прочного фундамента для дальнейшего развития отечественного ТЭК и смежных отраслей экономики.
Цифровая трансформация предусматривает установку на объектах электросетевой инфраструктуры передового оборудования и создание единой полностью автоматизированной системы управления, предусматривающей один уровень оперирования сетями вместо существующих трех. При этом скорость принятия решений существенно увеличится, а персонал будет задействован только в случае выявления аномалий и при необходимости проведения более глубокого анализа.
Цифровая трансформация в электроэнергетике ведется в трех приоритетных направлениях:
- Цифровизация текущей модели. Процесс предполагает фокусирование на «быстрых победах». Это может быть выявление рабочих моментов и важных задач, обладающих наибольшим потенциалом для минимизации затрат и улучшения потребительского опыта. Автоматизация приоритетных областей предусматривает следующие решения:
- роботизация производственных процессов;
- цифровая трансформация внутреннего интерфейса;
- построение многоканальных систем коммуникации и цифровизация; взаимодействие с потребителями энергоресурсов;
- повышение доступности данных и использование собранной информации для принятия взвешенных решений;
- цифровизация инструментов и методик управления сотрудников;
- модернизация IT-инфраструктуры.
Наряду с автоматизацией текущих моделей и трансформацией взаимодействия с потребителями, цифровизация энергокомпаний подразумевает глубокую перестройку внутренних систем. От самых простых, таких как сокращение количества страниц в нормативных документах и инструкциях, до более сложных. Например, это может быть автоматизация принятия решений.
На этапе распределения электрической энергии первыми претендентами на цифровизацию являются процессы с часто повторяющимся алгоритмом: технологическое присоединение новых потребителей, обслуживание сетевой инфраструктуры, управление потерями, инвестициями и т. п.
- Использование аналитических данных. Каждая компания должна выработать собственный план очистки и стандартизации информации, полученной из разных источников. Эти источники могут быть как разрозненными, так и связанными между собой. Однако в итоге модели данных должны стать взаимоувязанными друг с другом, а ответственность за функционирование систем сбора и хранения информации закреплена внутренними распоряжениями с указанием ответственных лиц в каждом структурном подразделении.
Помимо этого, необходимо наращивать компетенции персонала, работающего с продвинутой аналитикой. Внедрение цифровых технологий обеспечивает поступление огромного количества данных. Их объем не идет ни в какое сравнение с информацией, собранной ручным способом. Глубокий анализ невозможно выполнить, применяя стандартные инструменты и дедовские методы исследования. С этой задачей могут справиться только грамотные менеджеры, обладающие специальными навыками проведения анализа.
Инновационный менеджмент и использование передовых аналитических инструментов предполагают появление специалистов в области цифровых проектов. Такие сотрудники будут выступать в роли проводников инноваций, демонстрирующих преимущества цифровизации и призывающих остальных внедрять цифровые решения.
- Изучение новых технологий. Чтобы держать руку на пульсе событий и быть в курсе технологических инноваций, энергетическим компаниям необходимо управлять обширным портфелем проектов, отслеживать развитие технологий, анализировать возможные риски и выгоду. Также следует научиться оценивать готовность решений к вводу в промышленную эксплуатацию.
Чтобы свести к минимуму вероятность ошибки, необходимо сотрудничать с экспертами в сфере финансов, ИТ и e-commerce. Это позволит расширить собственный продуктовый портфель и увеличит количество источников дохода.
Внедрение и дальнейшее развитие цифровых технологий зависит от региона, поддержки со стороны государства и готовности энергокомпаний инвестировать средства в технологические инновации. По оценкам аналитиков, в краткосрочной перспективе внедряемые технологии призваны повысить эффективность, а средне- и долгосрочной перспективе – нацелены на повышение потребительской ценности и сконцентрированы на предложениях новых услуг. Решающим фактором успеха в цифровой трансформации отрасли является готовность компаний к освоению новых инструментов и получению цифровой ценности – преимуществ, которые открываются с внедрением инновационных технологий.
Цифра в деле: примеры применения цифровых технологий крупнейшими представителями рынка РФ
Мы представляем только несколько примеров цифровой трансформации в электроэнергетике страны за последний год. Таких примеров значительно больше, перечислить их все в рамках одной публикации не представляется возможным. Но даже этот перечень дает впечатляющую картину темпов трансформации системы в нашей стране.
Русгидро
Компания утвердила программу цифровизации в 2021 году. Для ее достижения предстоит решить четыре ключевые задачи:
1. Сформировать единое информационное пространство Группы РусГидро;
2. Обеспечить соответствие технологического уровня Группы уровню передовых мировых и отечественных энергокомпаний;
3. Повысить энергоэффективность генерации и передачи электрической и тепловой энергии, в том числе сократить расходы на собственные нужды и потери в сетях;
4. Поддерживать процессы развития экологически чистых источников энергии, включая генерацию с использованием ветра, солнца, геотермальной энергии.
В горизонте до 2026 года компании предстоит реализовать ключевые мероприятия цифровой трансформации:
• Обеспечить надежное и бесперебойное функционирование объектов Группы и устойчивое производство электроэнергии благодаря повышению качества ИТ-услуг и предоставлению информационной поддержки принятия решений в ключевых областях деятельности РусГидро;
• Объединить информационное пространство Группы, включая дальневосточные активы;
• Повысить эффективность эксплуатации цифровых систем и создания новых цифровых услуг.
В рамках реализации стратегии по трансформации РусГидро представило собственные разработки в области информационных технологий для электроэнергетики на первой конференции «Цифровая индустрия промышленной России» в Нижнем Новгороде.
Модуль единой интеллектуальной системы учета электроэнергии на базе облачной платформы и тренажер виртуальной реальности – об этих ИТ-решениях можно было не только услышать в ходе пленарной части конференции, их можно было опробовать на стенде РусГидро. Одним из первых с разработками ведущей гидрогенерирующей компании России ознакомился глава правительства Михаил Мишустин.
Единая интеллектуальная система учета электроэнергии на базе облачной платформы – российская разработка, функционирует в периметре Группы РусГидро, во всех 12 подконтрольных энергосбытовых и сетевых организациях в 12 субъектах РФ. Система значительно упрощает и ускоряет взаимодействие потребителей и энергокомпании: позволяет оперативно получать текущую и архивную информацию, работать с различными отчетными формами, система оснащена инструментами обратной связи. Она позволяет повышать эффективность энергосбытовой деятельности: оптимизировать внутренние процессы, повышать платежную дисциплину, снижать потери электроэнергии, в том числе за счет предотвращения неучтенного потребления. Каждому потребителю на всей территории присутствия РусГидро доступен электронный личный кабинет, за счет внедрения индивидуальной системы учета расширен его функционал и повышено качество взаимодействия. Клиенты в online-режиме видят свои объемы электропотребления, система имеет обширные аналитические возможности.
Сегодня в облачную платформу интегрированы данные интеллектуальных приборов учета, которыми компании Группы РусГидро оснащают потребителей в рамках реализации федерального законодательства. Ежегодно потребителям устанавливается порядка четверти миллиона «умных» счетчиков. Клиентоориентированный подход к взаимодействию с потребителями только за прошлый год позволил увеличить число абонентов, которые полностью перешли на дистанционные формы обслуживания, более чем в пять раз.
Тренажер виртуальной реальности, который вызвал повышенный интерес у представителей промышленных компаний – участников форума, создан для обучения и повышения квалификации оперативного персонала ГЭС. Он позволяет отрабатывать комплексные задачи, связанные с управлением и обслуживанием оборудования станций, с возможностью воссоздать любую ситуацию. Заложенная в VR-симулятор трехмерная модель виртуальной ГЭС, гибрид оборудования и устройств релейной защиты и автоматики Саяно-Шушенской и Воткинской ГЭС, содержит девять локаций, необходимых для отработки оперативно-технологического управления. Тренировки проводятся по 26 базовым сценариям и реализованы в виде конструктора. Ежегодно 50% оперативного персонала, которому необходимо пройти профессиональную переподготовку и повышение квалификации, использует этот тренажерный комплекс.
«Интер РАО», Росатом и Системный оператор ЕЭС
Еще в 2019 году «Интер РАО», Росатом и СО создали Ассоциацию организаций цифрового развития электроэнергетики «Цифровая энергетика». Она была создана с целью объединения усилий органов государственной власти и отраслевого бизнес-сообщества, научно-исследовательских и образовательных организаций в сфере электроэнергетики, а также иных участников цифровой трансформации для формирования консолидированной позиции по цифровому развитию отрасли. В рамках новой ассоциации были созданы лаборатории по изучению и апробации новых цифровых технологий, оборудования и программного обеспечения, комплексных и платформенных решений для проектов цифровизации электроэнергетики, последующего промышленного внедрения в России и за ее пределами.
А что в регионах?
Цифровые проекты в последние годы реализуются на конкретных объектах в федеральных округах или разработаны дорожные карты по внедрению новых генерирующих мощностей ВИЭ и цифровым технологиям на имеющихся мощностях.
Дальний Восток
ВИЭ-генерацию планируется развивать в традиционно дефицитном регионе. Для удовлетворения спроса на электроэнергию экономически оправдано строительство объектов ВИЭ-генерации совокупной мощностью до 1,5 ГВт в ОЭС Востока, в частности в Приморье и Хабаровском крае. Также рассмотрен вопрос о целесообразности переноса на Дальний Восток части ВИЭ-генерации, строительство которой уже запланировано по итогам проведенных отборов в рамках второго этапа программы поддержки ДПМ ВИЭ.
Сибирь
Красноярск
Филиал Системного оператора Красноярское РДУ внедрил первую цифровую систему мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) в технологически изолированной Норильско-Таймырской энергосистеме в Красноярском крае, к управлению которой приступил в 2024 году. В энергосистеме Таймырского Долгано-Ненецкого района Красноярского края и городского округа г. Норильск под контроль СМЗУ поставлены контролируемые сечения «Приемное» и «Норильская ТЭЦ-3».
По сетевым элементам, входящим в состав контролируемого сечения «Норильская ТЭЦ-3», осуществляется передача активной мощности для энергоснабжения Надеждинского металлургического завода имени Б.И. Колесникова. Использование технологии СМЗУ обеспечивает увеличение степени использования пропускной способности электрической сети в контролируемом сечении на величину до 8% (+10 МВт) без снижения уровня надежности работы его элементов и электроснабжения потребителей.
Увеличение максимально допустимого перетока активной мощности на величину до 24% (+42 МВт) за счет использования СМЗУ в контролируемом сечении «Приемное» позволяет снизить ограничения выдачи мощности Усть-Хантайской и Курейской ГЭС в том числе в условиях паводка, а также минимизировать риски ввода графиков аварийного ограничения режима потребления в случае аварии в энергосистеме.
Новосибирск
Филиал Системного оператора Новосибирское РДУ (осуществляет функции оперативно-диспетчерского управления объектами электроэнергетики на территории Новосибирской области, Республики Алтай и Алтайского края) внедрил цифровую систему мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) в трех контролируемых сечениях энергосистемы Республики Алтай и Алтайского края.
Эффект увеличения максимально допустимого перетока (МДП) активной мощности от внедрения СМЗУ при управлении электроэнергетическим режимом энергосистемы Республики Алтай и Алтайского края в контролируемом сечении «Власиха – Арбузовская» достигает 14,4% (+13 МВт) в ряде схемно-режимных ситуаций. В контролируемом сечении «Арбузовская – Корчинская» степень использования пропускной способности электрической сети повышается на величину до 16% (+16 МВт), в контролируемом сечении «ББУ-3 (ремонтное)» – до 23,4% (+59 МВт).
Применение технологии СМЗУ для контролируемых сечений «Власиха – Арбузовская», «Арбузовская – Корчинская» позволит увеличить степень использования пропускной способности сети 110 кВ в нормальной и ремонтных схемах и минимизировать риск ввода графиков аварийного ограничения потребления электроэнергии (мощности) в Ребрихинском, Павловском и Мамонтовском районах Алтайского края в послеаварийном режиме.
Урал
Пермский край
Филиал АО «СО ЕЭС» «Региональное диспетчерское управление энергосистем Пермского края, Удмуртской Республики и Кировской области» (Пермское РДУ) внедрил цифровую систему мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) в двух контролируемых сечениях (совокупность ЛЭП) «КС-4» и «ПЗУ-220».
Линии электропередачи, входящие в состав контролируемых сечений, обеспечивают электроснабжение потребителей Пермско-Закамского энергорайона энергосистемы Пермского края. Применение технологии СМЗУ позволяет повысить степень использования пропускной способности сети с возможным увеличением максимально допустимых перетоков по этим контролируемым сечениям на величину до 120 МВт. Это позволит оптимизировать загрузку электростанций при управлении электроэнергетическим режимом и снизить риски необходимости ограничения потребителей при аварийных отключениях электросетевого и генерирующего оборудования в Пермско-Закамском энергорайоне.
Применение цифровой технологии СМЗУ в контролируемых сечениях «КС-4» и «ПЗУ-220» позволяет учитывать текущие изменения схемно-режимной ситуации в Пермско-Закамском энергоузле и обеспечивает дополнительные возможности по использованию пропускной способности системообразующей электрической сети региона, а также выбору оптимального алгоритма управления режимами энергосистемы Пермского края.
СМЗУ – разработанный АО «НТЦ ЕЭС» совместно с АО «СО ЕЭС» программно-технический комплекс для расчета максимально допустимых перетоков (МДП) в электрической сети в режиме реального времени. Система позволяет учитывать текущую схемно-режимную ситуацию в энергосистеме и тем самым обеспечивает дополнительные возможности по использованию пропускной способности электрической сети, загрузке экономически эффективного генерирующего оборудования, выбору наиболее оптимального алгоритма управления режимами энергосистемы без снижения уровня ее надежности и значительно снизить риски ввода ограничений потребителей.
Технология СМЗУ внедряется в Пермском РДУ с 2021 года, в 2024 году планируется применить СМЗУ еще для двух контролируемых сечений. Опыт использования технологии СМЗУ в энергокомплексе Прикамья подтвердил ее высокую эффективность.
Средняя Волга
Самара
В рамках СиПР в энергосистеме Самарской области планируются проекты, связанные с вводом в эксплуатацию объектов по производству электрической энергии на основе возобновляемых источников энергии. В 2024 году предусмотрен ввод в эксплуатацию Гражданской ВЭС установленной мощностью 100,1 МВт, Покровской ВЭС установленной мощностью 86,5 МВт и Ивановской ВЭС установленной мощностью 50,1 МВт. В период с 2025 по 2029 годы также планируется строительство и ввод в эксплуатацию ВЭС суммарной установленной мощностью 372,6 МВт. Внедрение передовых технологий ВИЭ приводит к созданию новых рабочих мест и привлечению инвестиций в регион.
СиПР также предусмотрена модернизация турбоагрегата ст. № 4 Самарской ТЭЦ с увеличением установленной мощности на 14,9 МВт до 124,9 МВт со сроком окончания 2025 год.
Саратов
Филиал АО «СО ЕЭС» Саратовское РДУ внедрил цифровую систему мониторинга запасов устойчивости (СМЗУ) для трех контролируемых сечений, обеспечивающих передачу электрической мощности в крупные промышленные энергорайоны энергосистемы Саратовской области.
Реализованный специалистами Саратовского РДУ проект масштабирования технологии СМЗУ позволил до 10% (до 25 МВт) увеличить степень использования пропускной способности электрической сети в контролируемых сечениях «Центр-110», «АТ ПС Балаковская», «Дефицит Саратовской ТЭЦ-5» в различных схемно-режимных ситуациях.
Увеличение количества сечений, на которых задействована СМЗУ, – одна из приоритетных задач АО «СО ЕЭС» по развитию автоматизированных систем диспетчерского управления. В данном случае применение СМЗУ позволит оптимизировать загрузку генерирующего оборудования Балаковской ТЭЦ-4 и Саратовской ТЭЦ-5 в отдельных схемно-режимных ситуациях
Южный федеральный округ 
Ставрополье
1.Первая очередь Труновской ВЭС АО «НоваВинд» (ветроэнергетический дивизион Росатома) установленной мощностью 60 МВт. После завершения работ ветропарк будет иметь установленную мощность 95 МВт и состоять из 38 ветроэнергетических установок.
С вводом Труновской ВЭС суммарная мощность ветровых электрических станций в энергосистеме Ставропольского края достигла 730 МВт, что составляет 13,3 % от общей величины установленной мощности электростанций края.
2.В эксплуатацию введена третья очередь Кузьминской ВЭС в составе 24 ветроустановок суммарной мощностью 60 МВт. Ранее, в июне 2023 г., в работу были введены две первые очереди ВЭС, включавшие 40 ветроэнергетических установок суммарной мощностью 100 МВт. Станция построена в рамках реализации государственной программы по предоставлению мощности возобновляемых источников энергии (ДПМ ВИЭ), рассчитанной до 2024 года.
Учитывая планы по развитию ВИЭ-генерации, к 2025 году установленная мощность ВЭС и СЭС в энергосистеме края увеличится до 936 МВт, что соответствует 16,6 % от установленной мощности всей генерации.
Урал
Филиалы АО «СО ЕЭС» ОДУ Урала и Оренбургское РДУ совместно с группой компаний «Хевел» ввели в промышленную эксплуатацию систему дистанционного управления режимами работы Елшанской солнечной электростанции (СЭС). Елшанская СЭС установленной мощностью 25 МВт стала третьей солнечной электростанцией Оренбуржья, на которой реализован проект дистанционного управления режимами работы из диспетчерского центра Системного оператора.
Елшанская СЭС расположена в южной части территориальной энергосистемы. Использование дистанционного управления мощностью электростанции позволяет повысить надежность и качество управления электроэнергетическим режимом Оренбургской энергосистемы, в частности, при прохождении суточного максимума потребления при высоких температурах воздуха в летний период [13].
Северо-Запад
Мурманск
Филиал АО «СО ЕЭС» Кольское РДУ (осуществляет оперативно-диспетчерское управление энергосистемой Мурманской области) и филиал «Кольский» ПАО «ТГК-1» (собственник гидроэлектростанций в энергосистеме Мурманской области) реализовали совместный проект по подключению Княжегубской ГЭС к информационно-управляющей системе доведения плановой мощности до гидроэлектростанций (СДПМ).
Электростанция стала вторым объектом гидрогенерации в энергосистеме Мурманской области, на котором внедрен программный комплекс СДПМ. Пилотный проект был реализован в марте 2023 года на Серебрянской ГЭС. Решения, внедренные в ходе пилотного проекта, планируется тиражировать на все регулирующие гидроэлектростанции в операционной зоне Кольского РДУ.
Цифровая система СДПМ позволяет доводить плановое значение нагрузки, рассчитываемое Системным оператором на каждый час в зависимости от режима работы энергосистемы, до Княжегубской ГЭС и распределять плановое значение нагрузки между работающими гидроагрегатами электростанции. Система работает в автоматическом режиме без участия персонала. Автоматизация процесса позволяет повысить надежность доведения планового диспетчерского графика и диспетчерских команд на изменение плановой мощности до Княжегубской ГЭС.
Специалисты Кольского РДУ разработали план-график реализации организационно-технических мероприятий, определили общие технические решения по внедрению цифровой системы, на основе которых специалистами электростанции разработана и согласована с Системным оператором необходимая рабочая документация, а также организованы работы по реализации проекта. Для подключения Княжегубской ГЭС к СДПМ были модифицированы автоматические системы управления гидроагрегатами гидроэлектростанции.
Внедрение технологии СДПМ – важная составляющая цифровой трансформации оперативно-диспетчерского управления наряду с развитием дистанционного управления электросетевым оборудованием и устройствами РЗА объектов электроэнергетики, внедрением в ЕЭС России систем мониторинга запасов устойчивости, централизованных систем противоаварийной автоматики третьего поколения и рядом других проектов.
Среди ожидаемых результатов использования СДПМ -- быстрое восстановление режима при небалансе в энергосистеме, снижение вероятности внеплановых изменений нагрузки электростанций, существенное повышение надежности и оперативности передачи планового диспетчерского графика, задания плановой мощности и диспетчерских команд до систем технологического управления ГЭС и ТЭС, создание технологической основы для внутричасового планирования и автоматизации третичного регулирования частоты в ЕЭС России.
Центральный федеральный округ
Системный оператор создал рабочую группу из специалистов по перспективному развитию ЕЭС с участием представителей ПАО «Россети» и АО «НТЦ ЕЭС» для разработки технико-экономического обоснования необходимости сооружения объектов генерации и сетевой инфраструктуры в энергосистеме Москвы и Московской области на период до 2029 года и далее.
Рабочая группа во главе с директором по развитию ЕЭС – руководителем дирекции Системного оператора Денисом Пилениексом создана в рамках исполнения поручения, сформированного на итоговой коллегии Минэнерго России 28 марта 2023 года.
Надежное функционирование энергосистемы столичного региона – одного из наиболее активно развивающихся – имеет большое социальное и экономическое значение. Разработка ТЭО является необходимым шагом, позволяющим учесть перспективные потребности региона в электроэнергии и мощности, заблаговременно разработать необходимые технические мероприятия для обеспечения его дальнейшего экономического роста в средне- и долгосрочной перспективе.
Рабочая группа проанализирует перспективные электроэнергетические режимы в энергосистеме Москвы и Московской области, определит варианты развития энергосистемы. Затем будет проведено технико-экономическое сравнение этих вариантов и определен оптимальный путь развития.
В ближайшие шесть лет совокупная установленная мощность объектов ВИЭ-генерации в российской энергосистеме может увеличиться в два раза. В Схему и программу развития электроэнергетических систем России на 2024–2029 гг. заложен ввод почти 5 ГВт ветровых и солнечных электростанций.
Ближайшие перспективы
«Если в 2022 году затраты на цифровую трансформацию от общего объема инвестпрограмм составляли порядка 3,5%, то в 2023-м в среднем по отрасли – уже 4%. Это означает, что цифровая трансформация занимает все больше места в бизнес-процессах и в компаниях ТЭК в целом», – заявил заместитель министра энергетики РФ Эдуард Шереметцев. Он также отметил, что целевой ориентир – увеличить затраты на цифровую трансформацию к 2030 году в четыре раза по сравнению с 2019-м, и выразил уверенность, что эти показатели будут достигнуты.
По оценке Института статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ, спрос на цифровые решения в ТЭК в этом десятилетии может вырасти в 13,5 раза – с 30,7 миллиарда рублей в 2020 году до 413,8 миллиарда в 2030-м.
Отдача от инвестиций также будет расти, поскольку цифровые технологии позволяют повысить эффективность работы предприятий, снизить затраты на производство и обслуживание оборудования, прогнозировать спрос на энергию и оптимизировать работы энергосистем, повысить качество продукции и безопасность труда. Цифровые технологии позволяют проводить удаленный мониторинг и диагностику оборудования, оптимизировать процессы добычи и транспортировки нефти и газа, управлять энергосистемами и сетями электроснабжения.
Наиболее востребованными в цифровизации сферы электроэнергетики России в ближайшие годы будут такие инструменты, как цифровые двойники и искусственный интеллект (ИИ).
Цифровой двойник – компьютерная модель реального объекта или какого-то процесса, благодаря которой можно сократить время на разработку и внедрение новых решений, значительно уменьшить вероятность аварий и ошибок. Цифровой двойник анализирует деятельность добывающего актива и оптимизирует его технологические процессы. Комплексный виртуальный аналог производственных объектов позволяет оценить производственный потенциал, определить необходимые мероприятия для его достижения и произвести расчеты сценариев добычи для выбора наиболее эффективных с учетом заданных ограничений. С помощью цифровых двойников возможно также смоделировать нештатные ситуации и предусмотреть методы их решения, что помогает существенно усилить безопасность. Кроме того, применение цифровых двойников повышает уровень прозрачности процессов и сокращает время реакции на изменения.
Один из самых популярных сегодня инструментов цифровой трансформации во многих сферах и в ТЭК в частности – технология искусственного интеллекта. Ее уже используют 40,6% организаций ТЭК (в 2021 году было 29,1%). Кроме того, 34,1% организаций заявили, что готовы внедрять ИИ в течение трех лет. Таковы данные опроса, представленные Национальным центром развития искусственного интеллекта при правительстве РФ. «Почти 20% организаций заявили, что искусственный интеллект существенно повлиял на экономические показатели, они увеличились в среднем в пять-шесть раз», – рассказала начальник управления центра Альбина Мухаметянова в ходе сессии Российской энергетической недели «Искусственный интеллект: перспективы применения в ТЭК».
Другие участники этой дискуссии также отметили, что технологии ИИ приносят большую пользу отрасли. Директор по цифровой трансформации АО «Системный оператор Единой энергетической системы» Станислав Терентьев рассказал, что искусственный интеллект помогает компании прогнозировать выработку электроэнергии солнечными и ветряными электростанциями. Дело в том, что их производительность во многом зависит от погоды, и важно понимать, сколько киловатт они способны выработать в тот или иной момент, чтобы определить объемы резервирования активной мощности для компенсации возникающих отклонений.
Очевидно, что российская отрасль электроэнергетики в настоящее время – один из лидеров цифровой трансформации экономики. По данным за 2023 год, 80% генерирующих и сбытовых организаций уже используют современные технологии с целью оптимизации бизнес-процессов. И в последующие годы речь будет идти о расширении подобных практик, их совершенствовании, применении на модернизированных мощностях и на новых объектах. В дальнейшем цифровизация отрасли будет выражаться в объединении цифровых данных в единую сеть с целью выработки максимально эффективных решений уже в рамках страны.
