Задачи цифровой трансформации отраслей экономики (на примере электроэнергетики)
Рассмотрение проблем цифровизации экономики РФ, обеспечения безопасности и технологической независимости. Разработка стратегии трансформации электроэнергетики, создание единой системы. Внедрение противоаварийной автоматики, контроль за стабильностью сети.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.10.2024 |
Размер файла | 18,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Задачи цифровой трансформации отраслей экономики (на примере электроэнергетики)
Давыдочкина Елизавета Витальевна
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.
Annotation
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.
Введение
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. электроэнергетика цифровизация автоматика противоаварийный
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).
Заключение
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
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
...Подобные документы
Назначение, виды и технические характеристики устройств противоаварийной автоматики РАЭС, их устройство и работа, принципы выполнения. Основные технические требования к устройствам противоаварийной автоматики. Автоматическая разгрузка при отключении.
реферат [234,8 K], добавлен 01.12.2009Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации, ее предмет и направления развития, основные проблемы и перспективы. Общая характеристика самых крупных тепловых и атомных, гидравлических электростанций, единой энергосистемы стран СНГ.
контрольная работа [24,3 K], добавлен 01.03.2011Анализ мировых аспектов развития солнечной электроэнергетики. Изучение опыта развитых стран в сфере решения технических и экономических проблем эксплуатации солнечных электрических станций различных видов. Оценка положения дел в энергосистеме Казахстана.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.07.2015История, проблемы и перспективы астраханской энергосистемы. Стратегия развития электроэнергетики Поволжского экономического района. Государственная политика в области энергетики. Программа развития электроэнергетики Астраханской области на 2011-2015гг.
реферат [166,8 K], добавлен 13.08.2013Индикаторы для оценки функционирования и основные принципы устойчивого развития в сфере электроэнергетики и использования альтернативных источников энергии. Характеристика развития электроэнергетики в Швеции и Литве, экосертификация электроэнергии.
практическая работа [104,2 K], добавлен 07.02.2013Становление и развитие электроэнергетики. География энергетических ресурсов России. Единая энергетическая система России. Современное состояние электроэнергетики России и перспективы дальнейшего развития. Электроэнергетика СНГ.
реферат [28,2 K], добавлен 23.11.2006Разработка методики и внедрение модели единой автоматизированной системы контроля качества электроэнергии (АСККЭ) в регионе на напряжение от 0,4 кВ до 220 кВ с одновременным и непрерывным контролем и управлением показателей качества электроэнергии (ПКЭ).
автореферат [2,6 M], добавлен 07.09.2010Схема выпрямителя с фильтром. Расчетная мощность, напряжение вторичной обмотки и коэффициент трансформации трансформатора. Параметры сглаживающего фильтра. Мощность и коэффициент трансформации трансформатора. Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке.
курсовая работа [644,6 K], добавлен 12.03.2012Увеличение мирового производства энергии. Энергетика как фундаментальная отрасль экономики. Сохранение роли ископаемых топлив. Повышение эффективности использования энергии. Тенденция децентрализации и малая энергетика. Альтернативные источники энергии.
доклад [14,8 K], добавлен 03.11.2010Перерастание биосферы в ноосферу. Экологический кризис ноосферы. Характеристика и классификация экологических проблем электромагнитной совместимости электроэнергетики в ноосфере. Защита кабелей связи от токов короткого замыкания в линиях электропередачи.
учебное пособие [394,7 K], добавлен 09.10.2014Расчёт токов короткого замыкания в объеме, необходимом для выбора защит. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения, необходимых для выполнения релейной защиты и автоматики. Разработка полных принципиальных схем релейной защиты.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2017Проблемы электроэнергетики мира. Воздействие на окружающую среду энергетики. Топливно-энергетический баланс России. Пути решения энергетических проблем. Удельное энергопотребление на душу населения в мире. Альтернативные источники возобновляемой энергии.
презентация [104,3 K], добавлен 12.12.2010Расчет электрических нагрузок подстанции "Симахинская". Исследование загрузки силового трансформатора. Расчёт токов короткого замыкания. Прогнозирование электрической нагрузки на базе современных методов. Реформа электроэнергетики и права потребителей.
дипломная работа [734,7 K], добавлен 15.03.2012Субъекты современного рынка электроэнергетики. Особенности маркетинга в электроэнергетике. Методика и экономико-математические модели расчета тарифов на электрическую энергию, адаптированные к современным условиям хозяйствования энергетических компаний.
дипломная работа [358,3 K], добавлен 25.11.2012Модернизация релейной защиты подстанции 110/35/10 кВ "Буда-Кошелёво". Совершенствование противоаварийной автоматики на подстанции, электромагнитной совместимости электрооборудования. Охрана труда и безопасность при эксплуатации устройств релейной защиты.
дипломная работа [576,1 K], добавлен 15.09.2011Особенности функционирования, цели и задачи развития энергосистемы Забайкальского края. Попытки электрификации Читы в дореволюционный период. Энергетика Забайкалья в первые годы Советской власти: Черновская, Холбонская, Букачачинская электростанции.
реферат [45,1 K], добавлен 13.12.2013Основные функции электроэнергетики, исторические этапы ее развития. Альтернативные источники энергии. Эволюция структуры мирового энергобаланса и роль России в развитии мировой энергетики. Задачи дальнейшего совершенствования электросетевого комплекса.
презентация [22,0 M], добавлен 06.08.2019Основная особенность электроэнергетики - непрерывность и практическое совпадение во времени процессов производства, распределения и потребления. Основные элементы электроэнергетической системы. Характеристика основных принципов энергетической логистики.
реферат [19,9 K], добавлен 06.01.2011Интеллектуальные энергетические системы: технические возможности и эффективность. Рынок электрической энергии в России: состояние и проблемы развития. Анализ аварийных электрических режимов в электроэнергетической системе и расчет управляющих воздействий.
курсовая работа [461,4 K], добавлен 12.12.2013Характеристика сферы электроэнергетики Республики Беларусь. Разработка проекта электрооборудования для силовых электрических сетей промышленных предприятий. Выбор пусковой защитной аппаратуры трансформаторной подстанции. Расчет электрических нагрузок.
курсовая работа [54,3 K], добавлен 03.11.2010