Цифровая трансформация в энергетике. Проблемы и перспективы развития

Цифровая трансформация или цифровизация – это одно из главных условий повышения конкурентоспособности экономики России. Современные тенденции развития мировых энергетических систем обязывают их к цифровизации, поэтому созрела необходимость глобальных преобразований в энергетическом секторе. В рамках программы «Цифровая экономика» стоит стратегическая задача по цифровизации энергосектора и уже сейчас решаются такие основные задачи цифровизации, как: оптимизация потребления ресурсов, оптимизация производства, повышение надежности, доступности и безопасности энергоснабжения, снижения антропогенного влияния на окружающую среду, повышение уровня жизни населения и сокращение стоимости единицы энергии. Растущая неэффективность энергетического сектора, приводящая к повышению тарифов и цен для промышленных и коммерческих потребителей, появление новых требований потребителей являются сильными стимулирующими факторами.

Сегодня во многих странах мира реализуются сценарии так называемого энергетического перехода, который включает в себя декарбонизацию (переход на безуглеродные источники энергии), цифровизацию, децентрализацию (развитие распределенной энергетики). Ведущие экономики мира уже приступили к реализации инновационных сценариев развития энергетических инфраструктур. Но в России еще только предстоит решить вопросы, связанные с долгосрочными приоритетами отраслевой технологической политики, а также с оптимальными сроками и механизмами перехода к новому энергетическому укладу. Энергетические компании страны нуждаются в современных решениях, которые поспособствуют скорейшему внедрению цифровых технологий и будут соответствовать мировым экономическим и экологическим стандартам.

На ежегодном мировом саммите Smart Energy были выделены основные проблемы, связанные с цифровизацией энергосектора. Среди них такие, как:

• •    отсутствие опыта: отсутствие необходимых компетенций у сотрудников, низкий уровень ИТ-грамотности, нехватка опыта внедрения инновационных технологий и, как следствие, низкая производительность труда и принятие неверных управленческих и технологических решений;

• •    низкий технологический уровень энергосектора в России. Данная проблема частично является следствием предыдущего пункта. Отсутствие практического опыта усугубляется устаревшей инфраструктурой, низким уровнем автоматизации. Промышленные предприятия отмечают недостаточный уровень развития автоматизированных систем управления технологическими процессами и управления производственными процессами. На предприятиях все еще установлены проприетарные системы управления, которые не интегрируются между собой и не позволяют выгружать данные о работе систем из-за использования уникальных или устаревших про-

• токолов. Огромная доля оборудования является изношенной и морально устаревшей;

• •    отсутствие взаимодействия между основными участниками рынка. Большинство компаний применяют какие-либо технологии без учета общих требований энергетического рынка. Направленные на цифровизацию проекты в энергосекторе имеют разные цели и не скоординированы друг с другом;

• •    необходимость крупных инвестиций на внедрение новых технологий для комплексной цифровизации энергетического сектора. Не все энергетические компании готовы инвестировать в проекты цифровой трансформации. Вместо этого в компаниях реализуются краткосрочные «тестовые» проекты по внедрению какой-либо технологии;

• •    влияние импортных инновационных технологий и отсутствие собственных разработок;

• •    недостаточные внутренние ресурсы и способности предприятий к реализации цифровой трансформации. Здесь важно отметить, что предприятия зачастую используют устаревшие модели управления кадровым потенциалом и недостаточно эффективно распределяют свои ресурсы. Цифровизация предполагает внедрение информационных технологий, используя современные методы управления и изменение стратегии развития бизнеса, к чему готовы не все компании;

• •    низкая информационная безопасность;

• •    отсутствие государственного регулирования. На законодательном уровне до конца не сформирован единый понятийный аппарат и системное видение цифровизации, общее для всех участников отрасли.

Анализируя перспективы развития цифровых технологий в энергетике, можно выделить краткосрочные и долгосрочные приоритеты.

Краткосрочные приоритеты направлены на поддержание существующей энергосистемы с целью более плавного перехода к цифровым технологиям. Сюда можно отнести внедрение систем анализа данных и предиктивной аналитики, автоматизацию производственных и бизнес-процессов.

Долгосрочные приоритеты направлены на развитие технологий, которые позволят осуществлять моделирование как целых энергосистем, так и отдельных их частей для детального анализа и выбора оптимальных режимов работы.

В целом можно сказать, что задачи цифровизации в энергетике ближайшее время будут направлены на:

• •    риск-ориентированное управление, то есть развитие систем прогнозирования технического состояния оборудования и предиктивной аналитики, позволяющей находить отклонения в работе систем и оборудования и предотвращать аварийные ситуации;

• •    повышение уровня автоматизации и сбор аналитических данных;

• •    децентрализация производств;

• •    создание системы координации цифровой трансформации, формирование центров компетенций цифровой трансформации бизнесов:

пересмотр бизнес-стратегий и способов организации рабочих процессов в компаниях с использованием современных технологий и анализа данных;

• •    повышения информативности и интеллектуальности на всех уровнях систем управления функционированием энергосистемы и рыночными операциями;

• •    нормативное регулирование цифровизации: разработка нормативных технических документов в области цифровизации энергосектора.

Решение этих задач позволит направить развитие и продвижение продукции и услуг в область гибких распределительных сетей, интеллектуальной распределенной энергетики, потребительских сервисов и обеспечить приоритетные позиции российских энергетических компаний на глобальном рынке.

В случае, если предприятия энергетической отрасли не будут следовать современным тенденциям цифровой трансформации, страна может столкнуться с такими рисками, как:

• 1)    риск получить более дорогую энергетику по сравнению с другими индустриально развитыми странами;

• 2)    риск лишиться ряда новых рынков (например, рынка хранения энергии);

• 3)    риск технологически отстать от других индустриально развитых стран;

• 4)    риск не получить высокотехнологические рабочие места в сфере передовых энергетических технологий, производств и сервисов;

• 5)    риск уменьшения инвестиционных вложений в энергетическую отрасль страны.

Цифровизация энергетического сектора – это, по сути, переход от управления «по месту» и локального устранения различного уровня проблем, например, возникающих во время работы технологического оборудования, к полноценному контролю и анализу работы всей энергетической системы в целом с возможностью прогнозирования и управления. Соответственно, это влечет появление дополнительных точек контроля и управления, как следствие, накопления большого количества данных о состоянии технологического оборудования, протекании технологического процесса, принятых технологических и управленческих решений (вплоть до действий диспетчеров и операторов). Отсюда одним из основных технических препятствий на пути цифровой трансформации может стать отсутствие единых стандартов и требований для инфраструктуры передачи, обработки и хранения больших объемов данных государственными органами.

Если говорить о других не менее важных технических проблемах, то российская энергетическая отрасль практически не отличается от других направлений, где присутствует большое количество компаний, которые используют устаревшее оборудование. Выполнить интеграцию устаревшего оборудования с высокотехнологичными установками практически невозможно. Поэтому цифровизацию энергетического сектора необходимо рассматривать как часть глобальной модернизации.

Можно выделить ключевые технологии в цифровой трансформации энергетики России на долгосрочную перспективу. Среди них:

• •    анализ больших данных и предиктивная аналитика: формирование прогнозов, статическое моделирование, анализ исторических показателей и планирование результатов;

• •    интернет вещей (сеть связанных между собой устройств и датчиков для сбора информации и последующей обработки);

• •    развитие технологий умных сетей;

• •    роботизация офисных процессов, позволяющая сократить срок выполнения ручных операций и повысить операционную эффективность;

• •    средства обеспечения кибербезопасности систем и платформ;

• •    технологии виртуальной реальности для симуляции рабочих операций.

Интернет вещей, анализ больших данных и предиктивная аналитика неразрывно связаны между собой. Вследствие увеличения количества датчиков и точек сбора, обработки и хранения информации, сильно возрастает и объем информации, получаемый с одного технологического узла. Появляется необходимость в инструментах для проведения анализа такого количества данных и в предиктивной аналитике, которые позволят формировать прогнозы, планировать результаты. Помимо этого, появляется необходимость наращивать компетенции персонала, обладающего специальными навыками проведения анализа данных.

Для примера: в рамках пилотного проекта «Цифровое месторождение» на Илишевском месторождении количество дистанционно управляемых увеличилось на 60%. Внедрение системы позволило ускорить процесс обработки данных и сократить время между приходом данных с объекта до принятия управленческого решения по воздействию на этот объект.

Технологии «умных» сетей уже сейчас начали внедрять в электроэнергетике с целью мониторинга и прогнозирования технического состояния оборудования и диспетчеризации объектов электроэнергетики. «Умная» сеть, или Smart grid, должна обеспечивать получение данных от поставщиков электроэнергии о ее генерации и данных о потребленной электроэнергии, причем все это должно происходить в режиме онлайн.

Неотъемлемой частью цифровизации становится инновационная деятельность. Инновационный менеджмент и использование новых инструментов анализа данных предполагают появление специалистов в области проектов цифровизации. Активное внедрение инновационных технологий в энергетике нуждается в формировании новых проектных команд и, как следствие, потребует знания методологии проектного управления.

Цифровизация становится абсолютно необходимой в энергетике: скорость протекания энергетических процессов становится все быстрее, объем информации увеличивается, а энергосистема становится с каждым днем сложнее. Переход на цифровую энергетику стимулирует к появлению новых видов технологического оборудования, создание новых бизнес-моделей и компаний.

Среди значимых эффектов от внедрения цифровых технологий в энергосекторе можно отметить рост прогнозируемости процессов и, как следствие, снижение затрат на эксплуатацию и обслуживание технологического оборудования. Во всех отраслях энергетики будет происходить унификация и типизация существующего оборудования, уменьшение количества видов оборудования и смещение фокуса с аппаратных решений на программные. Таким образом, повысится качество управления, сократится время принятия управленческого решения, снизится риск ошибочных действий персонала.

Для своевременного внедрения цифровых технологий энергетическим компаниям необходимо отслеживать развитие технологий, анализировать возможные риски и выгоду, уметь оценивать готовность ввода новых решений в промышленную эксплуатацию.

Внедрение и дальнейшее развитие цифровых технологий зависит от региона, поддержки со стороны государства и готовности энергетических компаний инвестировать средства в технологические инновации и проводить организационные и производственные изменения.

Обновление технологических процессов и активное внедрение цифровых технологий даст импульс развитию отечественного энергетического сектора и укрепит конкурентоспособность не только энергетических компаний, но и страны в целом.