Повышение конкурентоспособности оптово-генерирующих компаний в условиях цифровизации рынка электроэнергии

В наше время процесс цифровизации является одним из тех факторов, которые определяют развитие экономики и всех отраслей Российской Федерации. На данный момент актуальность представленной темы отражается в переходном периоде от традиционного энергетического комплекса в цифровой. Он основывается на использовании технологий, отвечающих за сбор и обработку большого массива данных. Его цель заключается в значительном повышении эффективности функционирования участников электроэнергетического комплекса, формировании предпосылок к созданию усовершенствованных и эффективных бизнес-моделей, снижении барьеров и создании инфраструктуры в области IT. Все это необходимо для того, чтобы запросы конечного потребителя были удовлетворены в полной мере.

Цифровизация электроэнергетики с точки зрения повышения конкурентоспособности

Относительно недавно процесс цифровизации был инициирован государством. Однако, при этом, уже активно создаются пилотные проекты, внедряющиеся в генерирующие компании оптового рынка. Использование цифровых технологий в электроэнергетике дает возможность решить ряд проблем:

• •    цифровизация способствует решению сразу нескольких задач. Среди них отмечаются: повышение интеллектуального уровня учета, контроль качества и исправности электроснабжения

ГРНТИ 06.56.25

Сергей Сергеевич Новодацкий – аспирант Санкт-Петербургского государственного экономического университета.

Статья поступила в редакцию 12.05.2020.

и теплоснабжения. От точности таких данных зависит экономический эффект во время генерации электроэнергии. Это напрямую способствует снижению потери электроэнергии;

• •    используя на местах генерации электроэнергии современные датчики, на основе диагностики данных, появляется возможность анализировать состояние оборудования в режиме онлайн. К примеру, типичная современная теплоэлектроцентраль оснащена более чем 12 000 датчиками. Они в режиме реального времени снимают следующие показания: движение, влажность, вибрацию, температуру, а также химические изменения в воздухе и воде [6];

• •    появляется возможность по автоматизации некоторой части бизнес-процессов. Это происходит благодаря тому, что в них внедряется удаленное управление. Оно будет отвечать за элементы электростанций, а также электросети.

Стоит отметить, что результатом цифровизации электроэнергетики может стать повышение уровня безопасности. Это происходит за счет использования устройств, оснащенных противоаварийной автоматикой и релейной защитой с функциями самодиагностики, а также с возможностью дистанционного управления и перепрограммирования электрических счетчиков. Все вышеперечисленные факторы напрямую затрагивают вопрос об эффективности и безопасности при генерации и передаче электроэнергии. Это формирует конкурентное преимущество для генерирующих компаний оптового рынка.

Генерирующие компании оптового рынка представляют собой достаточно масштабные хозяйствующие субъекты, расположенные в конкурентном электроэнергетическом секторе. Поэтому необходимо совершать переход к цифровизации планомерно, по принципу «step by step». Для реализации и грамотного функционирования, требуется создание единых моделей и стандартов качества, необходимо чтобы все аналитические и экспертные системы корректно взаимодействовали между собой внутри цифровой энергосистемы [2].

Одной из первых генерирующих компаний, реализовавших цифровые системы, стало ПАО «РусГидро». На предприятии идет активное развитие технологий, тесно связанных с виртуальной моделью отслеживания износа оборудования, внедряются автоматизированные системы управления. Так, в 2016 г. на Саяно-Шушенской ГЭС установили техническое устройство, отвечающее за регулирование активной мощности, которое в автономном режиме регулирует задвижки гидроагрегатов. Данная схема позволяет набирать либо автоматически сбрасывать мощности в зависимости от частоты в энергосистеме.

Долгий путь реформации в энергетической отрасли Российской Федерации, привел к тому, что генерирующие компании сталкиваются с рядом проблем. Среди них можно выделить следующие: основные фонды имеют высокий уровень износа; растущий уровень потребления, повышение нагрузки на энергосистему; большие потери электричества при перетоках и транспортировке электроэнергии. Цифровизация электроэнергетики должна решить эти проблемы, решение которых способствует повышению эффективности и формирует конкурентные преимущества перед другими оптовогенерирующими компаниями.

По оценке Министерства энергетики РФ, к 2024 году цифровая трансформация электроэнергетического рынка должна снизить продолжительность перерывов электроснабжения и среднюю частоту технологических нарушений на 5%, повысить уровень технического состояния на производственных фондах электроэнергетики на 5% без увеличения затрат на техническое состояние (поддержание на должном уровне). Также, это позволит снизить на 20% аварийность на объектах электроэнергетики, связанных с производственным фондом и его техническим состоянием [4].

Использование цифровых технологий «Smart-grid» и «Big data»

Система «smart-grid» (в переводе с английского – умная энергосеть) состоит из интеллектуальных датчиков и счетчиков, которые объединяются в единую энергосистему. Одной из главных задач такой «умной» сети можно назвать высокоинтеллектуальный учет электроэнергии. Его задача основывается на том, чтобы производить фиксирование показаний, многотарифного учета, а также мониторинг качества электроэнергии. Система smart-grid присутствует во всей энергосистеме, начиная с генерации, заканчивая сервисом и потреблением. Она представляет собой совокупность измерительных аппаратов и умных датчиков с элементами автоматизированной системы, управляющей технологическими процессами. Помимо этого, система основана на управлении спросом, прогнози- ровании выработки энергии от возобновляемых источников, передовом ценообразовании, автоматической дистрибуции.

«Умная сеть» обладает еще одним важным элементом, она умеет самовосстанавливаться. Благодаря этому, она могут самостоятельно проводить диагностику, позволяющую оперативно произвести изоляцию возможных поврежденных участков, а также узлов в системе; помимо этого работоспособность элемента, находящегося в аварийном состоянии, восстанавливается в автоматическом режиме, меняя маршрут передачи электроэнергии с последующим информированием ремонтного персонала. Большой процент экономии достигается на оплате системных услуг (потребность в регулировании частоты становится значительно меньше, благодаря получению оптимальной интеграции возобновляемых источников энергии), а также происходит сведение к минимуму потерь в электросетях, снижение расходов на дистрибуцию и затрат на ремонтные работы (это происходит за счет уменьшения числа отказов оборудования, количества отключений и перепадов напряжения).

Исходя из вышесказанного, внедрение «умной сети» позволяет произвести значительное увеличение надежности и качества энергоснабжения, эффективности использования первичных энергоносителей, снижение издержек производственных процессов и воздействия на окружающую среду, благодаря использованию возобновляемых источников энергии и систем аккумуляции [2].

Технологии «big data» («большие данные») генерируют массивные наборы данных, которые экспоненциально растут как по сложности, так и по объему. Большие данные – комплексный подход, включающий в себя: собственно сами большие объемы данных; совокупность технологий работы с этими данными; новую парадигму в развитии обработки данных (data science). Возможности применения Больших данных в электроэнергетике следующие: прогноз спроса, происходящий за счет анализа данных по потреблению электроэнергии; управление спросом благодаря оптимизации нагрузки; оптимизация системы поддержки, благодаря управлению цепочкой поставок; снижение возможных потерь за счет прозрачности деятельности. Использование данного метода способствует повышению прозрачности деятельности, обеспечивает оптимальность принятия решений по оперативной и перспективной обстановке [5].

Заключение

Подводя итог, можно согласиться с тем, что формирование конкурентоспособного рынка определяет будущее развитие электроэнергетического сектора страны. Переход к использованию передовых технологий в виде цифровизации отрасли должен способствовать развитию электроэнергетического рынка России. Благодаря процессу цифровизации, должно произойти рыночное снижение стоимости электроэнергии за счет увеличения конкуренции между генерирующими компаниями. Представленный процесс позволяет сделать максимально прозрачным электроэнергетический рынок, сделать его намного эффективнее. Цифровизация обеспечит рост конкуренции в отрасли, благодаря использованию передовых технологий, таких как smart-grid и big data.