Цифровой переход в электроэнергетике россии экспертно аналитический доклад

Обновлено: 23.04.2024

Современный мир все больше опирается на цифровые технологии. В ближайшем будущем планируется даже создать целую цифровую метавселенную.

Цифровые технологии уже постепенно внедряются в различные отрасли производства и являются одним из конкурентных преимуществ. В банковской сфере ярким представителем современного цифрового банка является Тинькофф.

Не секрет, что отрасль электроэнергетики в России является достоянием еще советской эпохи с устаревшим оборудованием, которое все же постепенно обновляется благодаря специальным программам ДПМ и КОММод. Поэтому цифровая трансформация электроэнергетики в России и переход на использование современных технологий является актуальным направлением развития, которое способствует повышению рентабельности.

Для начала разберемся, что из себя представляет цифровизация. Простыми словами это перевод информации в формат, подходящий для обработки компьютером.

Зачем нужна цифровизация?

Информацию в цифровом виде гораздо проще анализировать, становится возможным использование технологии анализа больших данных (Big Data), искусственного интеллекта (AI), облачных вычислений и пр. Например, с помощью интеллектуального анализа данных на основе машинного обучения можно будет точнее прогнозировать необходимое количество электроэнергии для поставки в энергосистему.

Появляются дополнительные возможности для оптимизации работы энергосистемы за счет более точной балансировки нагрузки в режиме реального времени и расширенного мониторинга сети.

Благодаря созданию цифровых двойников энергетических объектов можно проводить виртуальные испытания, более точно спрогнозировать срок службы и изменение эффективности работы или даже полностью автоматизировать производство, что позволит существенно снизить себестоимость.

Повышается эффективность работы персонала и уровень безопасности (более быстрое реагирование на неисправности, более точный мониторинг работы оборудования, снижение количества ошибок из-за человеческого фактора).

И самое банальное, снижается количество использованной офисной бумаги, что способствует созданию образа компании, которая заботится об окружающей среде.

Для успешного осуществления цифровой трансформации необходимы следующие составные элементы:

доступная инфраструктура для внедрения цифровых технологий;

готовность компаний внедрять новые инновационные технологии в сформировавшиеся бизнес-процессы;

нормативно-правовая база, государственные проекты по поддержке цифровой трансформации;

частные и государственные инвестиции.

Международный опыт цифровизации

Обратимся к международному опыту цифровизации, т.к. в мире данное направление уже давно не новое.

Согласно оценкам Navigant Research размер рынка цифровых технологий в энергетике оценивается в пределах $53 млрд и в ближайшие 5 лет будет увеличиваться.

Повсеместная цифровизация является общемировым трендом. На данный момент в лидерах находятся западноевропейские страны, которые являются пионерами в области внедрения цифровых технологий.

В 2009 году компания NEXT запустила проект виртуальной электростанции (VPP - Virtual Power Plants), который представляет собой программу, позволяющую управлять большим количеством разрозненных объектов генерации электроэнергии в режиме единой электростанции. Энергетическая компания E.ON развивает направление умных домов. А компания Envision предоставляет программное обеспечение EnOS, которое собирает и обрабатывает данные об использовании оборудования, с помощью искусственного интеллекта создает цифровые модели энергетических объектов, позволяет прогнозировать объемы производства электроэнергии и нагрузки в режиме реального времени.

Процесс цифровой трансформации электроэнергетики в России

Минэнерго со своей стороны обязуется взять на себя разработку необходимой нормативно-правовой базы, обеспечение подготовки кадров, а также осуществление контрольно-надзорной деятельности.

АЦЭ принимает участие в разработке отраслевых стандартов, вносит предложения для изменения действующего законодательства, обеспечивает взаимодействие между участниками рынка для обмена информацией и совместного сотрудничества, помогает привлекать финансирование на внедрение новых цифровых технологий, участвует в НИОКР.

Основными стратегическими задачами в области цифровой трансформации, которые ставит перед собой АЦЭ, являются:

повышение эффективности текущих активов и издержек;

инвестиции в новые классы активов и развитие новых направлений услуг;

увеличение цифрового технологического потенциала.

За счет достижения поставленных задач к 2030 году планируется сформировать высококонкурентный рынок сбыта электроэнергии с выбором различных поставщиков, снижение уровня тарифного регулирования и большее количество инновационных бизнес-моделей.

уменьшить издержки и сроки на внедрение новых информационных систем;

увеличить уровень автоматизации бизнес-процессов;

повысить уровень доступности информации.

Резюме

Одними из ключевых трендов, оказывающими наибольшее влияние на развитие электроэнергетики в будущем, являются декарбонизация и переход на возобновляемые источники энергии и цифровизация, которая предполагает внедрение цифровых технологий в текущую операционную деятельность энергетических компаний, а также открывает возможности для развития новых бизнес-моделей на базе цифровых решений.

Международный опыт показывает, что на пути к цифровой трансформации необходимы совместные усилия всех участников: как государства (правительственные программы, законодательство), так и крупных энергетических компаний (внедрение цифровых технологий для текущей деятельности и развитие новых направлений).

Цифровизация открывает для энергетических компаний новые возможности для повышения эффективности ведения бизнеса (рентабельности): развитие новых направлений для увеличения выручки, так и снижение текущих операционных затрат и повышение производительности.

Цифровизация электроэнергетики довольно интересное и перспективное направление развития отрасли. Радует, что в России есть подобные инициативы и ведутся работы по цифровой трансформации. Но на данный момент каких-то реальных и интересных примеров по использованию инновационных технологий, увы, пока нет.

Частью цифровой экономики станет цифровая энергетика — программа цифровизации всех отраслей топливно-энергетического комплекса: электроэнергетики, нефтегаза и угольной сферы. Разработку программы курирует Минэнерго.

Принципиально новое взаимодействие

Вынужденные шаги

Сегодня во многих развитых странах мира реализуются сценарии так называемого энергетического перехода, трансформирующие электроэнергетику на базе клиентоцентричных распределенных архитектур энергосистем, говорится в докладе. Его суть — в переходе от традиционных моделей к новым, использующим значительные объемы распределенной генерации (включая ВИЭ) и накопителей. Рынки становятся децентрализированными, инфраструктура — интеллектуальной, а потребители переходят к активным, просьюмерским моделям поведения.

Интернет энергии

Новые конфигурации энергосистем называют Интернетом энергии (Internet of Energy, IoE).

Справка

К технологиям распределенной энергетики (распределенных энергоресурсов, Distributed Energy Resources, DER) в мировой практике относят:

распределенную генерацию (Distributed Generation);
управление спросом (Demand Response);
управление энергоэффективностью;
микросети (Microgrids);
распределенные системы хранения электроэнергии;
электромобили.

Базовое свойство всех этих технологий — близость к потребителю энергии.

Словарь

В электроэнергетике просьюмеры — это те, кто может управляемым образом осуществлять не только потребление, но и производство (например, на собственных солнечных батареях), и хранение электроэнергии.

Пример просьюмера — Apple: компания с лета 2017 года имеет право продавать потребителям излишки возобновляемой энергии, произведенной на предприятиях и в кампусах компании.

Распределенная энергия

По прогнозам консалтинговой компании Navigant Research, в 2018 году в мире ожидается ввод большего объема распределенной, чем централизованной генерации, а к 2026 году разница в объемах вводов может стать уже трехкратной. Размер мирового рынка технологий распределенной генерации в 2015 году, по оценкам компании BCC Research, составил $65,8 млрд. Прогнозируется, что с 2016 до 2021 года он будет расти на 10% ежегодно.

В России — своя атмосфера

Инвестировать все равно придется, говорят эксперты; вопрос: во что вкладывать средства, размер которых всегда ограничен?

Фрагментарные усилия

Цифровая трансформация электроэнергетики: взгляд Минэнерго

Поэтому цифровизацию необходимо начать с формирования единого языка и пространства общения для всех участников отраслевых процессов, считает он.

Ориентация на риск

В российской электроэнергетике планируют внедрить риск-ориентированное управление. Пример такого подхода к управлению активами — системы прогнозирования технического состояния оборудования, так называемая предиктивная аналитика, прогнозирующая отклонения в работе оборудования и предотвращающая аварийные ситуации. Системы прогностики состояния промышленного оборудования превращают поток технологической информации в важные для менеджмента сведения, рассказала директор по маркетингу и развитию бизнеса системы ПРАНА (разработка компании РОТЕК) Марианна Светлосанова.

Цифровые компании. Место Росатома в цифровизации

Исходя из своей логики понимания цифровизации, РАСУ формирует пакет цифровых продуктов с целью их предложения и продвижения на российском и зарубежных рынках.

Почти заключение

Впрочем, кто-то наверняка выиграет от цифрового перехода. Некоторые эксперты отрасли полагают, что цифровизация в первую очередь нужна тем, кто получит заказы на поставку и монтаж нового оборудования.

Комментарий Эксперта

Реализация дорожной карты направлена на обеспечение приоритетных позиций российских компаний на формируемых глобальных рынках, фокус работы на которых — развитие и продвижение продукции и услуг в сфере надежных и гибких распределительных сетей, интеллектуальной распределенной энергетики, потребительских сервисов (включая сбыт и трейдинг). Необходимость принятия документа высокого уровня обусловлена задачами правового обеспечения вывода на рынок новых продуктов и появления на нем новых субъектов и бизнесмоделей. Также в ряде случаев отсутствуют нормы, обеспечивающие условия для разработки и продвижения передовых технологических решений, а большинство документов по стандартизации не отвечают современным вызовам и приоритетам научнотехнологического развития.

В документе закрепляются следующие важные понятия:

Одна из первоочередных задач, предусмотренных апрельским распоряжением правительства, — создание условий для появления организацийагрегаторов и других сервисных организаций в сфере интеллектуальной энергетики.

Агрегаторы — это участники рынка электроэнергии, управляющие изменением нагрузки группы потребителей с целью продажи совокупности регулировочных способностей этих потребителей на оптовом рынке (также возможна продажа на рынке системных услуг). Агрегаторы нагрузки могут быть независимыми компаниями или поставщиками электроэнергии, то есть сбытовыми компаниями.

Новая роль такого субъекта рынка заключается в том, что он занимается поиском потребителей, потенциально способных без ущерба для своего технологического цикла изменять потребление, проводит оценку имеющихся у потребителей возможностей разгрузки, разрабатывает эффективные алгоритмы участия в программах управления спросом, оснащает потребителей необходимыми средствами автоматизации, приборами учета и иными устройствами.

Благодаря такому оснащению, необходимый объем разгрузки распределяется между потребителями. Агрегатор получает оплату за снижение потребления электроэнергии. Потребитель, в свою очередь, получает оплату услуг по изменению потребления от агрегатора.

Пилотные проекты намечается проводить в 2019‒2020 годах. На втором этапе предполагается непосредственное участие агрегаторов нагрузки (в том числе независимых) в работе оптового рынка. Для этого за время проведения пилотных проектов должна быть разработана нормативная документация, обеспечивающая участие агрегаторов нагрузки в работе на ОРЭМ начиная с 2021 года.

Федор Веселов, заведующий отделом научных основ развития систем энергетики ИНЭИ РАН:

Представляя собой синтез электроэнергетической и информационной систем, ИЭС будет обладать уникальными свойствами:

минимальными ограничениями для интеграции через общую электрическую сеть и общий электрический режим любых типов объектов производства, накопления и потребления электроэнергии, оптимального использования доступных источников энергии на основе централизованной и распределенной генерации;
максимальной наблюдаемостью состояния сети и системы в целом, гибкостью (адаптивностью) функционирования и развития, прогнозирования состояния в условиях высокой неопределенности режимов, изменения технологической и пространственной структуры производства и потребления электроэнергии под влиянием технологических и экономических (рыночных) факторов;
клиентоориентированностью, то есть приоритетностью индивидуальных требований потребителей к эффективности, надежности и качеству энергоснабжения, что предполагает учет их интересов и стратегий поведения, активное участие в рыночной конкуренции, формирование эластичного рыночного спроса на электроэнергию, системные и сетевые услуги. В отличие от прежних подходов к развитию электроэнергетики, переход к интеллектуальной энергосистеме эффективнее начинать снизу, от потребителя и локальных систем энергоснабжения, создавая распределенные кластеры новой энергетики, новой рыночной среды в отрасли. И опыт крупнейших экономик мира показывает успешность таких начинаний.

Интенсивные продвижения в переходе к цифровой, а правильнее сказать — к интеллектуальной электроэнергетике, которые осуществляются при активной поддержке государства в Европе, США, странах БРИКС, Японии, Корее, оставляют России очень узкое временнóе окно возможностей для реализации своего уникального национального проекта в этой сфере, создания соответствующих технологических компетенций и обеспечения их глобальной конкурентоспособности.

Центр стратегических разработок (ЦСР) под руководством бывшего министра финансов РФ Алексея Кудрина подготовил экспертно-аналитический доклад о вызовах и перспективах технологического развития российской электроэнергетики и предложениях по повышению ее конкурентоспособности.

Основные тезисы доклада

Вызовы для российской электроэнергетики

Авторы доклада отмечают, что в последние годы произошли изменения, заставившие пересмотреть требования к объектам генерации, сетевой инфраструктуре и в целом к организации электроэнергетики и электроэнергетических рынков. Поэтому во всем мире данная сфера переходит к принципиально новому этапу развития и переживает кардинальную трансформацию, основным драйвером которой выступают технологические нововведения, — что в России происходит крайне медленно.

Ключевой вызов для электроэнергетики в России — растущая неэффективность сектора.

Особенности электроэнергетики России, приводящие к снижению ее эффективности:

Протяженная инфраструктура.
Низкая плотность потребления электроэнергии.
Большая доля промышленной нагрузки.
Социально-ориентированная политика.
Несовершенство рынка и отраслевого регулирования.
Ухудшение состояния российского энергетического машиностроения, электротехнической промышленности и инжиниринга.
Нарастающее старение основных средств.

Предлагаемый технологический маневр

В качестве решения в документе предлагаются переход от аналоговых к цифровым способам управления и смена моделей поведения потребителей и бизнес-практик энергоснабжающих и сервисных компаний. В частности, цифровой переход должен привлечь в отрасль частные инвестиции и повысить конкуренцию на энергорынках.

Основные мероприятия должны быть завершены уже к 2022–2025 годам.

Для этого необходима ориентация госполитики в сфере электроэнергетики на реализацию инновационного сценария, позволяющего на основе новой технологической модели сдерживать рост цен для потребителей и формировать научно-технологическую и промышленную готовность для захвата ниш на глобальном рынке оборудования, систем и сервисов для новой отрасли. При этом основные мероприятия должны быть завершены уже к 2022–2025 годам, когда, по оценкам экспертов, в отрасли наступит новый инвестиционный цикл.

Технологические приоритеты для российской госполитики в сфере электроэнергетики на среднесрочную перспективу:

По словам авторов доклада, основным препятствием для реализации предложенного маневра является то, что в сложившихся институциональных условиях основные субъекты рынка и инфраструктурные организации в основном не заинтересованы в переходе к новому технологическому пакету и к новой архитектуре в отрасли. При этом подчеркивается, что розничные потребители и субъекты распределенной энергетики часто остаются вне поля конкурентных механизмов и сталкиваются с регуляторными барьерами для реализации новых технологических подходов к энергоснабжению.

В связи с этим, по мнению авторов доклада, определяющим условием для развития новой электроэнергетики в России должно стать изменение архитектуры розничного сектора рынка электроэнергии, дерегулирование экономических отношений его субъектов, создание упрощенных интерфейсов технологического и информационного взаимодействия объектов распределенной энергетики с ЕЭС, создание механизмов распределения системного экономического эффекта.

Появится новый класс рыночных субъектов — активные потребители и просьюмеры.

Эти меры должны привести к появлению нового класса рыночных субъектов — активных потребителей и просьюмеров (потребителей-производителей, которые как берут энергию из сети, так и имеют, например, свой ветрогенератор, сбрасывающий избыток мощности в сеть), операторов микроэнергосистем и агрегаторов распределенных энергообъектов, различных сервисных организаций. Такие субъекты будут заинтересованы в новых технологиях и создадут спрос на высокотехнологичное оборудование и сервисы. Потребители, в свою очередь, получат возможность выбора вариантов энергоснабжения, что улучшит условия для конкуренции в отрасли.

Законодательные инициативы

Главным идеологом цифровых трансформаций в отраслях промышленности, в том числе электроэнергетике, выступает государство. Видение и цели изменений закреплены в целом комплексе документов: от стратегии развития, программы цифровизации до отдельных ведомственных инициатив в формате совместных инвестиционных проектов и соглашений с ключевыми отраслевыми участниками.

Целый комплекс документов определяет направление цифровизации в электроэнергетике. На их основе отраслевые игроки разрабатывают собственные концепции, в т.ч. и технологическую составляющую изменений

Реализация инициатив со стороны государства включает не только стимулирование внедрения технологий, но и совершенствование законов и регуляторных норм, поиск новых способов взаимодействия между участниками рынка электроэнергии, а также создание условий для комплексного развития отрасли.

Главная цель цифровизации, которую фиксируют госпрограммы, – вывести энергокомпании на новый уровень эффективности, оптимизировать затраты на инфраструктуру, повысить ее надежность и диверсифицировать бизнес за счет появления на рынке инновационных продуктов и услуг.

Целевые ориентиры для энергосектора

Намеченная цифровая трансформация ТЭК затрагивает интересы самых разных участников цепочки: от генерирующих, сбытовых и сетевых организаций до конкретных потребителей электроэнергии.

Заинтересованные стороны цифровой трансформации ТЭК

Здесь на первый план выходят те сдерживающие факторы, которые одновременно являются и основными вызовами для перехода к цифровой трансформации:

масштаб энергосетей и территориальная удаленность объектов;
массив обслуживаемого оборудования;
увеличение изношенности сетевой инфраструктуры и, как следствие, высокая аварийность;
потери сети;
рост тарифов для конечного потребителя.

Оптимизации производственных и управленческих процессов на базе цифровых интеллектуальных платформ позволит добиваться системного эффекта по решению этих специфичных для отрасли проблем.

Топ-5 целей для любого субъекта электроэнергетики

Ответом на поставленные цели становится запуск проектов в опоре на новые технологии. К примеру, внедрение систем поддержки эксплуатации оборудования и инфраструктуры, предиктивного мониторинга, анализа данных и других.

Отдельный вызов для энергосектора – координация усилий по интеграции и объединению различных ИТ-систем, уже используемых в компаниях, а также вопрос импортозамещения и переход на отечественное ПО.

Цифровые проекты энергокомпаний вместе с NAUMEN

NAUMEN не первый год реализует комплексные проекты, связанные с поэтапной трансформацией процессов в крупнейших электроэнергетических компаниях.

Эти проекты выполняются на базе универсальной платформы Naumen SMP.

О цифровых ИТ-системах на основе решений вендора – из первых уст в кратком дайджесте.

Росэнергоатом. Создание корпоративной системы сервисной поддержки пользователей ИТ-услуг

Единая ИТ-система обеспечивает сервисную поддержку пользователей в филиальной сети концерна и ежедневно обрабатывает 3 000 запросов по 120 услугам. Оцифровано 1 280 рабочих мест. Автоматизировано управление процессами обслуживания 110 000 компонентов ИТ-инфраструктуры предприятия.

Россети Урал. Управление сервисами структурных подразделений

Построение многоуровневой системы поддержки в единой среде, где свыше 500 ИТ-специалистов предоставляют сервисное обслуживание более 5 000 сотрудникам компании.

Интер РАО. Трансформация сервисной модели управления ИТ

Централизация ИТ и унификация процессов предоставления услуг в головной компании и дочерних предприятиях.

МОЭСК. Объединение сервисных процессов в инструменте автоматизации

Оптимизация поддержки бизнес-пользователей по более 90 комплексным услугам, включая организацию в ИТ-системе взаимодействия с пулом подрядчиков электросетевой компании.

РусГидро. Переход на сервисную модель управления процессами

Юнипро. Сквозное управление процессами предоставления услуг

Создание единой точки оказания услуг для 2 500 пользователей. Охват сервисной моделью управления всех филиалов генерирующей энергокомпании и ее подрядчиков.

СО ЕЭС. Построение единой системы управления ИТ-услугами и ИТ-активами

Инвентаризация более 74 000 ИТ-активов, которые связаны с 62 000 объектами бухгалтерского учета в 68 территориально распределенных структурных единицах Системного оператора.

Ценность цифровизации для энергетического сектора. Мнение вендора

Перестроение процессов энергетических компаний на основе ИТ-решений – уже не просто концепт на бумаге. Это пилотные проекты вместе с вендорами, поэтапная апробация возможностей интеллектуальных платформ на практике, последовательная консолидация информационных ресурсов в единую экосистему.

На ближайшие годы цифровые технологии не только обеспечат повышение эффективности процессов в рамках всей компании, но и станут фундаментом для развития и модернизации электросетевого хозяйства всей отрасли.

Читайте также: