Будущее электроэнергии: состояние и перспективы цифровой трансформации электросетей в России

В проекте Dig(IT)al рассказываем о технологиях, которые помогут вам заработать. Переходите на цифровую сторону бизнеса.

Цифровизация затрагивает все аспекты электрических сетей: от учёта и мониторинга до автоматизации и полного контроля над всеми процессами. В последние несколько лет мы наблюдали за разными пилотными проектами в этой сфере. 

Главным образом они были  направлены на изучение финансового эффекта (возможной экономии) при внедрении цифровой трансформации на электросетях, а также рисков, связанных с инновациями и их поведением в краткосрочной перспективе. Отдельное внимание — изменениям внутренних процессов и правовому регулированию.

Что препятствует ускоренной цифровизации электросетей

Практика показала, что реализация крупных проектов по цифровой трансформации занимает значительно больше времени, чем ожидалось. Во-первых, их объём был сильно недооценён. Планировалось, что массовое тиражирование пройдёт уже после первых установок, но стало понятно, что технологически воплотить это намного сложнее.

Во-вторых, результаты (окупаемость инвестиций — ROI) в таких проектах чаще всего видны только после завершения процесса цифровой трансформации. При этом есть простые и надёжные варианты, которые порой недооценивают, хотя именно они могут принести эффект быстрее. Подробнее о них расскажу во второй части статьи.

Более того, в ближайшие пять лет в связи с развитием технологий промышленного интернета вещей, искусственного интеллекта, Edge AI, блокчейна возникнут новые вызовы. Эти инновации предлагают новые услуги, которые могут сильно подорвать статус-кво. И это в то время, когда в энергетической сфере уже наблюдаются внутренние проблемы: 

• снижение уровня энергопотребления, вызванных кризисом;
• децентрализация производства и потребления энергии в плане ориентации в сторону обеспечения сервисных проектов (центры обработки данных, электромобили), потребление энергии которых отличается от промышленных объектов;
• правовые и рыночные изменения, вызванные внедрением и развитием на территории страны возобновляемых источников энергии. 

Поэтому перед полномасштабной цифровизацией электрических сетей сначала важно восстановить равновесие внутри сектора.

Как продвигается цифровизация электросетевого комплекса

Россия сегодня является одним из лидеров цифровой трансформации. Но всегда полезно изучать опыт других стран, где немного иная структура сети, источники и сами причины, вызвавшие стремительные темпы цифровизации электросетевого комплекса. 

В Европе драйвером для преобразований стали стареющие сети и тотальное влияние возобновляемых источников энергии. Так, Великобритания, чтобы избежать полного коллапса в энергоснабжении, была вынуждена обеспечить трансформацию электросетей с помощью автоматической системы управления сетями во всех регионах страны и даже на межсетевых соединениях.

Что касается SLA(англ. Service Level Agreement – соглашение об уровне сервиса) в области электроэнергетики, то в России уже есть большой прогресс. Как сообщил министр энергетики РФ Александр Новак, внедрение инноваций в электросетевом комплексе позволило достичь положительных результатов с точки зрения показателей надёжности: среднее по стране время обесточивания потребителей снизилось на 30 минут и составляет час. 

Более того, мы видим, что в большей части столицы эта тенденция ухудшается из-за старения сети, нехватки финансирования и инвестиционных возможностей сетевых операторов и возобновляемых источников энергии. 

В качестве примера эффекта от цифровизации электросетевого комплекса в регионах России отмечу пилотный проект АО «Янтарьэнерго» в Калининграде. Благодаря внедрённым инновациям им удалось рекордно повысить отслеживаемость, управляемость и, как следствие, эффективность работы электрических сетей, которые по основным параметрам превышают многие мировые аналоги. 

Уверен, что реализация подобных проектов на территории всей страны сделает Россию одним из лучших мест в мире по показателям SLA в области электроэнергетики. 

Какие перспективы открывает внедрение «умных» электросетей

В целом пилотные проекты по цифровой трансформации электрических сетей могут быть двух типов.

Одни могут быть направлены на увеличение контроля и автоматизации внутренней критической инфраструктуры с помощью высокоскоростных решений. Учитывая, что стоимость отключений критична, устранение этой проблемы положительно скажется на потребителях электроэнергии.  Пример такого проекта — цифровые подстанции. 

Другие могут быть направлены на повышение видимости данных по некритической инфраструктуре с использованием Lean-технологии (технологии с небольшим объёмом данных и чуть большей задержкой, но более простой и реалистичной). Стоимость автоматизации для некритической инфраструктуры не повлияет на рентабельность инвестиций, но даст необходимый минимум информации (состояние электричества, открытие дверей, температура, влажность, расход запчастей, ресурсы оборудования и т.п.). 

Каждые в отдельности эти данные не имеют большой ценности, но, если их агрегировать на уровне сети (аккумулировать информацию с миллионов устройств), эти сведения помогут лучше управлять ею и выявлять факторы снижения затрат: от сокращения времени реакции в случае инцидента и затрат на техническое обслуживание до оптимизации планирования капитальных вложений для непрофильных видов деятельности и повышения пропускной способности. Например, технология LPWAN позволяет контролировать открытие/закрытие дверей, проводить различные измерения и т.п. 

Такие простые преобразования, если они будут хорошо скоординированы между собой и будет правильно определена стоимость данных, могут принести российскому энергетическому сектору большую экономию. Однако, чтобы выбрать лучший вариант, придётся пойти на компромисс в разных вопросах. Например, будет ли идти речь о внутренних или облачных решениях, о небольших данных или данных, поступающих в режиме реального времени, и т.п. 

В любом случае цифровые технологии в электросетевом комплексе, который обеспечивает государство, общество и бизнес важнейшим ресурсом, уже стали неотъемлемой составляющей и гарантом стабильного будущего.

Фото на обложке: vectorfusionart/Shutterstock.com