Влияние цифровых технологий на деятельность электросетевых компаний

В современных условиях трансформации рынков, стратегий и поведения потребителей компании электроэнергетической отрасли ищут способы для эффективного противостояния давлению со стороны внешних факторов, оказывающих, в том числе, влияние на их операционную деятельность. За счет использования ИТ-решений электросетевая компания может добиться ускоренного и качественного принятия решений на всех уровнях управления компании. Как известно, инновации позволяют снизить потери благодаря своевременному обнаружению незаконного потребления, а также уменьшить расходы на текущую эксплуатацию оборудования [2, с. 29].

Стоит отметить, что преимущества от применения цифровых технологий получает не только организация, но также государство и потребитель. Так, к основным выгодам для государства можно отнести: энергонезависимость и обеспеченность инфраструктурой, повышение качества и доступности услуг по передаче электроэнергии и технологическому присоединению, сдерживание тарифов в росте.

Что касается потребителей электроэнергии, то цифровизация в данной отрасли способствует повышению стандартов обслуживания клиентов. Среди основных эффектов для потребителей можно выделить:

• •    повышение качества и доступности услуг по передаче электроэнергии и технологическому присоединению к электрической сети;

• •    сдерживание роста тарифов благодаря внедрению цифровых решений, обеспечивающих повышение надежности, оптимизацию операционных затрат и снижение потерь без нагрузки на тариф;

• •    появление дополнительных сервисов, благоприятствующих быстрому и удобному обслуживанию.

Однако необходимо добавить, что энергетика, по сравнению с банковской или телекоммуникационной отраслями, пришла к цифровизации значительно позже. И даже сейчас многие компании выбирают осторожную тактику точечных экспериментов и проверки. Тем не менее, в электроэнергетике уже накопилось достаточное количество доказавших свою эффективность цифровых продуктов.

Ключевая проблема заключается в том, что многим компаниям не хватает комплексного подхода к использованию цифровых технологий и умения адаптировать их к уже существующим бизнес-моделям. В результате организации не получают максимальный эффект от своих цифровых инвестиций [9]. Согласно исследованиям консалтинговой компании Accenture, для компаний электроэнергетической отрасли характерно недоверие к новым технологиям, нежелание рассматривать их применение в долгосрочном аспекте, длительность принятия решений и отсутствие необходимой ИТ-базы, включающей оборудование, ИТ-ландшафт и сетевые ресурсы [13].

В связи с этим необходимо систематизировать цифровые технологии, применяемые в электроэнергетической отрасли, и сформировать комплексное восприятие у пользователей для отображения их практической пользы.

Рассмотрим основные цифровые технологии, применяемые в отрасли:

• 1.    Цифровые двойники (Digital Shadows) – цифровой аналог реального изделия, объединяющий в себе информацию, полученную из различных ис-

• точников (цифровых, бумажных и реальных). При этом все физические процессы, которые происходят над реальным изделием, могут быть смоделированы над цифровым изделием. Несмотря на то, что на сегодняшний день в этом направлении мало масштабированных решений, многие компании в отрасли активно создают прототипы и уже тестируют использование цифровых двойников. Так, для выявления технического состояния оборудования энергосистем IBM применяет разработанную в компании систему цифровых двойников «IBM Engineering Lifecycle Optimization», платформа «Power Analytics» (США) дает возможность обмена сведениями мониторинга энергосистем и инструментами управления. В России АО «Ротек» разработала систему цифровых двойников в энергетике «Прана», определяющую техническое состояние паровых турбин, газопоршневых агрегатов, генераторов, трансформаторов и другого оборудования [6].

• 2.    Промышленный интернет вещей (Internet of Things, IoT) представляет собой концепцию сети передачи данных между физическими объектами, обладающими встроенными технологиями для взаимодействия с внешней средой и друг с другом. В отечественной энергетике IoT-технологии используются в основном для снижения энергопотребления и мониторинга за техническим состоянием оборудования для оценивания ситуации с целью выявления и предупреждения аварийности. Так, инновационные технологии Smart Grid позволяют осуществлять управление сетями электричества, следить в автоматизированном режиме за их функционированием, предостережением от возможных аварийных ситуаций в сети. Данную технологию уже внедряет ПАО «Россети» – одна из крупных мировых электросетевых организаций. Компании «Концерн Росэнергоатом», Интер РАО Электрогенерация стали использовать в своей деятельности промышленный интернет вещей [7]. Тем не менее, согласно исследованиям консалтинговой компании J'son & Partners Consulting, IoT-платформы для разработки системы учета потребления электроэнергии в России применяются довольно редко [1].

• 3.    Большими данными (Big Data) являются любые наборы данных, достаточно большие и сложные для того, чтобы их можно было обработать традиционными средствами работы с информацией [9]. Как правило, Big Data связывают с понятием «3V»: volume – объем, velocity – скорость прироста данных и variety – разнообразие данных. Применение Big Data в энергетической отрасли «в первую очередь позволит повысить точность распределения мощностей генераторов» [4], кроме того, дает возможность осуществлять более точный учет потребления электроэнергии, предотвратить ее расхищение; к примеру, компания Center Point Energy USA применив данную модель предотвратила попытку хищения электроэнергии, сэкономив тем самым почти 2 млн долл.; датский производитель ветряных установок Vestas Wind Systems рекомендует использовать технологию BD для повышения производства электроэнергии и увеличении срока эксплуатации оборудования [11].

• 4.    К распределенным реестрам (Blockchain) относят электронную базу данных, не имеющую единого центра функционирования и распределенную между несколькими сетевыми узлами или вычислительными устройствами. На данный момент существует множество проектов, посвященных использованию в электроэнергетической отрасли преимуществ распределенных реестров [10]. Компания Energy Web Foundation (Швейцария) создала блокчейн-платформу, способную проводить мониторинг выработки электроэнергии и, в случае обнаружения избыточной энергии, реализовать ее через систему распределенного реестра по ценам, регулируемым в режиме реального времени.

• 5.    Дополненная реальность (Augmented Reality, AR) – это технология человеко-машинного интерфейса, позволяющая интегрировать элементы интерактивного цифрового мира в реальный в виде текста, аудио или компьютерной графики. В основном, данная технология применяется компаниями для обучения сотрудников. Компания General Electric разработала и успешно применяет систему удаленного присутствия на основе AR на своих заводах, в результате чего резко снизилось количество допускаемых ошибок, при этом экономия времени сборщиков составила от 8 до 25% времени, более 60% инженеров-сборщиков пожелали применять гарнитуру дополненной реальности в повседневной работе [5].

• 6.    Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR) представляет собой цифровую трехмерную среду, создаваемую компьютерами и позволяющую пользо-

• вателю взаимодействовать с предметами вокруг благодаря частичному или полному погружению. Так же, как и технологии дополненной реальности, виртуальная реальность применяется для обучения персонала. Однако речь идет пока лишь о тестировании данных инноваций.

• 7.    Технологии искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI) – интеллектуальные системы, способные решать творческие задачи и генерировать новую информацию на основе имеющихся данных. Данные инструменты сегодня активно внедряются компаниями в электроэнергетике. Так, на Кольской АЭС в пилотном режиме используют инновационную технологию «машинного зрения», устанавливающую использование работниками защитных средств; компания «Россети Мобильные ГТЭС» применяет методы интеллектуального анализа данных (predictive analytics), генерирующего оборудования; разработчики Mail.ru Group на основе AI создали программу, позволившую компании «Россети Центр» выявлять наносимый ущерб, связанный с неучтенным энергопотреблением юридическими лицами, и тем самым снижать коммерческие потери электроэнергии [12]. Расширение использования технологий искусственного интеллекта в отрасли неизбежно будет происходить наряду с энергетической трансформацией, интеллектуализацией производства, передачи и потребления энергии, цифровой трансформацией, а также объединением и взаимным влиянием различных секторов энергетической и транспортной сфер [8].

На данный момент управление компанией с помощью технологии Big Data не используется в отечественной практике в полной мере, поскольку орга- низации не имеют возможности собрать достоверные данные или не используют технологии анализа и вывода данных.

Технология блокчейна позволит интегрировать информацию о различных непредвиденных обстоятельствах, принимать грамотные решения по их устранению. В странах, где преобладает развитие возобновляемых источников энергии, наблюдается активное использование блокчейн-проектов, пальма первенства принадлежит США, за ней следует Германия, Россия пока делает первые шаги (табл. 1) [3].

Блокчейн-проекты в электроэнергетике

Таблица 1

Обучение в режиме VR дает возможность моделирования различных ситуаций, максимально приближенных к реальным (например, взрыв, пожар, разрушение оборудования и т. п.) и «погрузить» в нее обучающего для приобретения навыков поведения на промышленных объектах энергетики в экстремальных ситуациях. В мировой практике крупные ТЭК создают структуры, ориентированные на виртуальную и дополненную реальность. Так, в России, созданы и успешно функционируют центры технологий VR/AR в «Газпром нефть», в «Росатоме» – служба по цифровой трансформации, «СИБУР Холдинге» – центр трансформации «Индустрия 4.0».

Рассмотрим влияние цифровых технологий на основные процессы электросетевых компаний (табл. 2). Деятельность организации включает в себя как технологические, так и корпоративные процессы, среди которых:

• 1.    Оказание услуг по передаче электроэнергии. Внедрение таких инноваций, как IoT, Big Data, Blockchain и AI способствуют снижению потерь электрической энергии, повышению надежности, увеличению эффективности капитальных и операционных затрат, а также появлению новых сервисов для потребителей электроэнергии.

• 2.    Технологическое присоединение. Основное преимущество от использования Digital Shadows, IoT, Big Data и AI – это сокращение длительности технологического присоединения и операционных расходов.

• 3.    Управление технологическими режимами работы и эксплуатационным состоянием объектов электросетевого хозяйства. Для эффективности данного процесса используются Digital Shadows, Big Data и AI, позволяющие повысить их надежность и создать возможность заранее информировать о риске отключения электросетевого оборудования.

• 4.    Техническое обслуживание и ремонты. Внедрение таких технологий, как Digital Shadows, Big Data, AR и VR помогут увеличить эффективность капитальных и операционных затрат и адаптивность.

  Влияние цифровых технологий на процессы компании

  
  

• 5.    Инвестиционная деятельность и капитальное строительство. Влияние технологии Big Data на инвестиционную деятельность выражается в сокращении капитальных затрат, повышении прозрачности разработки инвестиционных программ и формировании системы контроля за их реализацией в автоматизированном режиме.

• 6.    Финансы, экономика и бухгалтерский учет. В данном процессе технологии Digital Shadows, Big Data и VR помогают сделать подготовку отчетностей автоматизированной. Кроме того, благодаря описанным инструментам возможно разработать системы контроля за реализацией бизнес-планов.

• 7.    Закупочная деятельность. С помощью технологий Big Data и AI при закупке товаров, работ и услуг возможен расчет усредненных нормативов цен в автоматическом режиме, в том числе оптимизируется проведение закупочной процедуры.

• 8.    Управление рисками. Цифровые решения Big Data и AI позволяют мониторить риски в режиме реального времени, в том числе, автоматически формировать реестр рисков и их воздействия на бизнес.

• 9.    Управление знаниями персонала. Технологии Digital Shadows, Big Data, AR и VR могут сократить расходы на подготовку персонала, повысить компетенцию и производительность труда сотрудников, а также повысить уровень безопасности.

• 10.    Правовое обеспечение и управление имуществом организации. Основной эффект от применения цифровых технологий Big Data и AI для этих двух процессов заключается в повышении адаптивности.

• 11.    Система управления производственными активами. К ключевым преимуществам использования цифровых решений Digital Shadows, Big Data и AI для данного корпоративного процесса можно отнести: автоматический расчет оценки технического состояния оборудования; возможность представления жизненного цикла оборудования в цифровой форме, а также автоматическое формирование планов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) и технического перевооружения и реконструкции (ТПиР).

• 12.    Реализация услуг. Для данного процесса компании основными выгодами от применения технологий Big Data, Blockchain и AI являются повышение доступности услуг благодаря уменьшению срока технологического присоединения. Помимо этого, разрабатываются дополнительные сервисные платформы для потребителей.

• 13.    Логистика. Применение инструментов Big Data, Blockchain и AI в логистике способствуют снижению операционных затрат и увеличению адаптивности.

Таблица 2

Здесь стоит отдельно выделить технологию Big Data, которая обладает преимуществами по сравнению с другими ИТ-решениями, поскольку может использоваться по всем направлениям компании.

Таким образом, обзор основных цифровых технологий и описание их комплексного влияния на деятельность электросетевых компаний смогли продемонстрировать возможности по повышению операционной эффективности и производительности труда. Проведенное исследование поможет сформировать представление о цифровизации электроэнергетического предприятия и возможности для дальнейшей адаптации цифровых технологий к существующим процессам.