Задачи цифровой трансформации отраслей экономики (на примере электроэнергетики)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МГТУ им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Задачи цифровой трансформации отраслей экономики (на примере электроэнергетики)

Давыдочкина Елизавета Витальевна,

3 курс, факультет «Машиностроительный»

г. Калуга

Аннотация

В статье рассмотрена проблема цифровой трансформации РФ в электроэнергетике. Подробно описано понятие «цифровая трансформация». Основное внимание уделено существующим в этой области инновациям. На материалах энергетических компаний приведены результаты разработок и внедрения цифровых технологий. Сделан вывод, что мы находимся лишь на заре цифровой эпохи, и на многие вопросы, касающиеся цифровизации, еще только предстоит найти ответы.

Ключевые слова: Сквозные цифровые технологии, стратегия, цифровая трансформация электроэнергетики, цифровизация электроэнергетики, цифровые технологии.

Abstract

The article deals with the problem of digital transformation of the Russian Federation in such a sector of the economy as the electric power industry. Describes in detail what «digital transformation» is. The main attention is paid to the existing innovations in this area. Based on the materials of energy companies, the results of the development and implementation of digital technologies are presented. It is concluded that we are only at the dawn of the digital age, and many questions regarding digitalization have yet to be answered.

Keywords: End-to-end digital technologies, strategy, digital transformation of the electric power industry, digitalization of the electric power industry, digital technologies.

Основная часть

Цифровая трансформация представляет собой совокупность качественных, революционный изменений в структуре экономики. При этом она позволяет перевести экономику на новый технологический уровень, а также способствует появлению новых отраслей экономики [1].

В последнее время появилось много работ по проблеме цифровизации экономики, в том числе и электроэнергетики. Информация в разных источниках сильно отличается, четкого плана по переходу на новый уровень экономики нет, у всех он индивидуальный. Поэтому причиной исследования именно этой темы послужило желание сформировать реальную картину уровня развития электроэнергетики в России. Кроме того, эта тема очень актуальна по ряду причин. Во-первых, электростанции старого типа сильно загрязняют окружающую среду, а проблема экологии в последнее время приобрела глобальный характер. Во-вторых, получение электроэнергии по устаревшим схемам дороже, чем по схемам с цифровыми технологиями. И в-третьих, объем потребляемой электроэнергии ежегодно увеличивается, поэтому необходимо предпринимать меры по наращиванию этого ресурса.

Для достижения поставленной цели работы был реализован следующий план статьи:

1. Сформировано понятие «цифровая трансформация в электроэнергетике»;

2. Описаны основные инновации в электроэнергетике;

3. Подробно разобрана стратегия цифровой трансформации электроэнергетики в России.

Цифровизация электроэнергетики. Цифровизация электроэнергетики - внедрение цифровых решений по всей цепочке создания стоимости в электроэнергетической отрасли - от генерации до передачи, распределения и сбыта [2].

Для любой генерирующей компании цифровизация привносит изменения в следующие четыре области:

• Управление жизненным циклом активов: решения принимаются моментально, за счёт технологий непрерывного мониторинга процесса в режиме реального времени - это способствует продлению жизненного цикла или достижению лучшей производительности актива.

• Оптимизация энергосети за счет непрерывного мониторинга и анализа работы оборудования и устройств.

• Интегрированный подход к обслуживанию клиентов: объединение инновационных цифровых продуктов и услуг, относящихся к производству энергии и управлению энергопотреблением, в единую интегрированную систему обслуживания клиентов.

• Персонализация электроэнергии - персонализированные

подключаемые услуги за пределами цепочки создания стоимости электроэнергии, адаптирующиеся к потребителю.

Таким образом, цифровая трансформация - это в конечном итоге революционное преобразование, которое возможно достичь только с помощью постепенного развития и постепенного внедрения сквозных цифровых технологий.

Инновации в электроэнергетике. В последнее время мы часто слышим об «умных системах», которые представляют собой целый комплекс цифровых технологий, которые собраны в одну организованную и высокоэффективную схему работы [3].

Главная их идея заключается в использовании цифровых датчиков и информационных систем, которые взаимодействуют между собой. Благодаря этому взаимодействию система способна долго и бесперебойно функционировать без привлечения человека, выполнять действия по заложенным отработанным алгоритмам и накапливать информацию для дальнейшего анализа.

Партнеры в токийском офисе McKinsey, говоря о переходе от традиционной электростанции к цифровой, выделили четыре ключевые области для возможности этого перехода: операции, техническое обслуживание, энергоэффективность и HSSE (здоровье, безопасность и окружающая среда). Создание цифровых процессов именно в этих областях позволит добиться сокращения времени плановых простоев и затрат на техническое обслуживание, минимизировать потери тепла и быстро выявлять первопричины утечки, оптимизировать производительность в режиме реального времени во время безопасной и стабильной работы.

Проблема непрерывной работы электросетей остается нерешенной во всем мире: даже в относительно благополучных в этом смысле странах 100% - ной отказоустойчивости сетей достичь не удается. В США этот показатель составляет 99,97%, всего несколько сбоев за год могут привести к убыткам в $100-150 млрд [4].

Для решения этой проблемы используются технологии семейства Smart Grid - «умная электросеть». Эти технологии оптимизируют расход электричества, снижают количество аварий, а также повышают КПД работы электросети.

В умных сетях используются следующие технологии и устройства:

• Комплексная система связи, предназначенная для обмена данными и передачи информации;

• Датчики и измерительные приборы, которые используются для контроля за стабильностью электросети, отслеживания состояния оборудования, а также предотвращения похищения энергии;

• Умные счетчики;

• Устройства синхронизированных векторных измерений для определения комплексных величин тока и напряжения.

• Устройства для контроля энергопотоков.

В России технологию Smart Grid внедряют «Россети» в рамках 10 пилотных проектов: это собственное решение компании, которое, как ожидается, позволит сократить потери электроэнергии на 225,3 млн кВтч и достичь уровня оптимизации ремонтов на сумму 35,8 млрд руб. [5].

Одну из первых «цифровых» подстанций открыла ОАО «МРСК Сибири» в Красноярске в 2018 г. Подстанция выполнена на базе интегрированной системы защиты и управления подстанцией для обеспечения релейной защиты, противоаварийной автоматики и автоматизированной системы управления. В результате цифровых решений получены следующие результаты:

• Уменьшилось протяженность кабелей в 10 раз

• Стоимость подстанции оказалась на 5% дешевле аналогов предыдущего поколения

* За счёт отсутствия оперативного персонала за 30 лет эксплуатации ожидается экономический эффект в 75 млн. рублей.

Еще одной популярной технологией в последнее время является системы автоматизации сервисного обслуживания в полевых условиях. ИТ - решения в этой сфере позволяют оперативно получать данные о статусе задачи после выезда бригады на объект, избегать дублирования задач при фиксации дефектов сети, усиливать контроль за выполнением работ и удалять типичные недочеты из рабочих процессов сервисных инженеров и ремонтных бригад.

Цифровая трансформация электроэнергетики в России. С 2017 года на территории Российской Федерации вступил в силу указ Президента «О Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы». Этот документ определяет цели, задачи и меры по реализации внутренней и внешней политики РФ в сфере применения цифровых технологий. Президент в своём указе, утверждающем «Стратегию развития информационного общества», говорит, что «Стратегия» нужна как условие формирования в стране «общества знаний».

В документе сказано, что информационные технологии, активно используемые в России, «основаны на зарубежных разработках», и что их «отечественные аналоги в настоящее время отсутствуют», что «усложняет решение задачи по обеспечению защиты интересов граждан и государства в информационной сфере» [6].

Отдельно сказано о наполнении информационных ресурсов: «Российское общество заинтересовано в получении информации, соответствующей высокому интеллектуальному и культурному уровню развития граждан России» [6].

«Стратегия» прежде всего обращает внимание на безопасность информационной и телекоммуникационной инфраструктуры страны, т.е. «недопущение подмены, искажения, блокирования, удаления, снятия с каналов связи и иных манипуляций с информацией» [6].

Главная цель, стоящая перед Единой энергосистемой России, ориентирована на максимизацию надёжности и эффективности функционирования отрасли электроэнергетики. Для этого необходимо внедрение риск-ориентированного управления объектами и системами электроэнергетики на базе передовых цифровых информационных технологий.

На данный момент в Минэкономразвития РФ разработана концепция государственного регулирования цифровых платформ и экосистем, направленная на создание сбалансированных регуляторных условий для участников цифровых рынков в целях развития национальной экономики, обеспечения безопасности и технологической независимости.

Для повышения эффективности функционирования топливно - энергетического комплекса за счет использования цифровых технологий и платформенных решений на межотраслевом уровне планируется создать систему координации цифровой трансформации ТЭК России, условия для разработки и развития цифровых сервисов и решений в единой информационной среде, обеспечить цифровизацию государственного управления и контрольно-надзорной деятельности в отраслях ТЭК. Кроме того, предусмотрен отдельный блок мероприятий по подготовке высококвалифицированных кадров для цифровой энергетики.

Переход от аналоговых систем к цифровым устройствам значительно повышает точность информации, а также точность измерения, передачи и обработки информации. На этой основе можно создать новые технологии прогнозирования, мониторинга и управления функционированием электроэнергетических систем (ЭЭС).

Таким образом можно сделать вывод, что энергетическое хозяйство, как и другие отрасли, становится всё более цифровым. Однако, электроэнергетика только начинает свой путь глобальных преобразований. На данный момент времени реализована только небольшая часть от всех возможностей, поэтому затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание выше, чем могли бы быть.

Технологии цифровизации в сочетании с вычислительными мощностями современных ИТ-платформ обладают огромным потенциалом для высвобождения скрытых и нерационально используемых ресурсов на самых разных участках производственного цикла энергетической отрасли.

Решающий фактор успеха - готовность организаций и их сотрудников к освоению инструментов цифровизации и получению цифровой ценности - преимуществ, которые предлагают новые технологии.

Использованные источники

цифровой электроэнергетика экономика

1. Александрова Л.Д., Полушина И.С. Влияние цифровой трансформации коммуникативных технологий и систем на управление бизнес - процессами // Гуманитарная информатика. 2016. №11. С. 25-33.

2. Глоссарий Стратегии цифровой трансформации электроэнергетики [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.digital-energy.ru/ activity/materials/glossary/.

3. Бухгольц Б.М. Smart Grids - основы и технологии энергосистем будущего / Б.М. Бухгольц, З.А. Стычински; пер. с англ. - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - 461 с.

4. Сочетание цифровых и энергетических технологий - необходимое требование развития энергетики. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.smartenergysummit.ru/.

5. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.consultant.ru/.

6. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы (утв. Указом Президента РФ от 09.05.2017 №203).

Размещено на Allbest.ru