АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГЕТИКИ

Аннотация

А. М. Шайхутдинов. Анализ перспективных технологий в области энергетики. Данная статья посвящается анализу современных актуальных для энергетической отрасли технологий. Энергетика – это рынок огромных компаний. Одним из важнейших проблем становится сокращение количества обученных и отлично разбирающихся в разработках профессионалов. В связи с этим актуальным выглядит изучение информационных технологий, которые многие энергетические компании смогут использовать в своей деятельности для повышения эффективности. Создание и внедрение новых информационных технологий в электроэнергетику требует проведения исследования над существующими актуальными решениями. В статье рассматриваются существующие проблемы, связанные с внедрением информационных технологий в энергетику, и направления дальнейшего развития рассмотренных технологий в данной отрасли, приводятся 7 групп технологий, представляющих интерес для энергетики, актуальные технологические направления для разработки инновационных решений. Результаты работы могут служить основой для дальнейших исследований.

Ключевые слова

Информационные технологии, энергетика, эффективность деятельности, информационная инфраструктура, система, smart технологии, биллинг, облачные решения.

Сегодня с каждым днем многие компании, в том числе энергетические, все больше начинают использовать информационные технологии для повышения эффективности своей деятельности. Применение информационных технологий в электроэнергетике представляется очень многообещающим для совершенствования информационной инфраструктуры. В целом энергетика – это рынок огромных компаний. У российской отрасли есть следующая особенность: с каждым годом остается все меньше обученных и отлично разбирающихся в разработках профессионалов. Поэтому возникает потребность в замене профессионалов информационными автоматизированными системами [1].

Сегодня существует множество проблем, которые связаны с внедрением информационных технологий в энергетике. Актуальными технологическими направлениями для разработки инновационных решений представляются:

1. Системы и оборудование для автономного сбора и передачи информации для отслеживания динамики состояния энергетической системы в режиме настоящего времени;

2. Низкозатратные коммуникационные системы для передачи информации;

3. Оборудование, методы и системы управления электросетевыми объектами с учетом оптимизации стоимости жизненного цикла;

4. Системы управления для сбора, интеграции, обработки, передачи, принятия решений на уровне взаимодействия между электросетевыми активами в режиме настоящего времени;

5. Системы анализа и подготовки принятия решений на уровне энергосистемы;

6. Разработка программного обеспечения (ПО) и алгоритмов для прогнозирования, анализа, мониторинга и подготовки принятия решений для оптимизации управления энергосистемой;

7. Системы обеспечения информационной сохранности и оборудование для систем управления электросетевыми объектами и т. д. [2].

Но для реализации данных решений нужно провести исследование над существующими, актуальными для электроэнергетики технологиями.

На сегодняшний день, как видим по рис. 1., наиболее часто российские энергетические компании внедряют системы СЭД, ERP и EAM, также средства информационной безопасности. Обычно, проекты по внедрению систем этих классов являются и крупнейшими в отрасли.

В прошлые годы, как и в других отраслях, в энергетике основным направлением автоматизации была ФХД компаний. В большинстве больших компаниях энергетического сектора данные проекты завершены, либо находятся на этапе завершения.

Среди компаний отрасли энергетики уровень автоматизации остается разнородным: если IT-системы, например, такие как системы диспетчеризации, у сетевых компаний играют главную роль, то уровень автоматизации по факту может быть ниже у генерирующих компаний, здесь упор делается на определенные узкоспециализированные промышленные решения. В сбытовых компаниях уровень автоматизации зависит от охвата, региона, масштаба деятельности, и здесь в центре внимания – бухгалтерия, управление расчетами и договорами.

Тем не менее, компании энергетической отрасли с особым интересом следят за новыми IT-системами, хотя в плане освоения пока осторожничают. В 2013 и 2014 году усиливается интерес к геопозиционированию, облачным проектам и биллингу, BI, новым решениям, которые позволяют изменить существующую инфраструктуру, повысить энергетическую эффективность ЦОД. Все эти направления будут постепенно расти и в будущем.

Необходимо выделить 7 групп технологий, которые представляют значимость для энергетики. Они представлены на рис.2.

В марте 2014 года среди компаний энергетической отрасли внедрение и использование BI-систем были на 7 месте по популярности (46 проектов из 1 тыс.). Технологии функционирования с Big Data широко применяются для обеспечения анализа и управления данными, также для совершенствования поддержки принятия решений.

Современные компании энергетического сектора заинтересованы и во внедрении IT-систем, которые обеспечивают решение задач BI, среди которых отчетность, мониторинг, анализ, бюджетирование, также решение специфических задач энергетической отрасли. У сбытовых компаний все чаще возникает нужда в системе энергонадзора, который обеспечивает мониторинг выполнения указаний Ростехнадзора РФ и проверок высококачественного обслуживания объектов энергохозяйства.

В ближайшие годы ожидается возникновение необходимости также в конвергентных решениях в области бизнес-аналитики, в особенности конвергентной – например, ГИС+BI либо технологические данные+BI. Со стороны заказчиков интерес к решениям такового типа уже есть.

Для энергетических компаний большое значение представляет сохранность данных, поэтому облачные технологии они оценивают внимательно и с осторожностью к ним относятся. Тем не менее, число таких решений растет. В марте 2014 года среди энергетических компаний облачные решения занимали 8-е место в рейтинге (35 проектов из 1 тыс.).

IT-инфраструктура является и будет оставаться принципиальной точкой внимания для энергетических компаний. В частности это актуально для компаний, которые работают в пределах нескольких регионов, так что требования к ней, традиционно, высоки по части надежности и отказоустойчивости. Поэтому компании энергетики нередко обращаются к модернизации, в том числе ЦОД и серверных платформ. По данным TAdviser, инфраструктурные проекты занимают 5-ое место посреди проектов в энергетике (67 внедрений из 1 тыс. на март 2014 года).

Для энергетического сектора требуются, прежде всего, надежные ЦОД для критически принципиальных приложений, поскольку в работе практически всех компаний данной отрасли присутствует достаточно серьезный социальный аспект. Соответственно, и требования к ЦОД чрезвычайно высоки.

Роль и место биллинговых систем в деятельности сбытовых компаний энергетики с каждым годом растет, так что внедрения будут продолжаться. Специалисты GMCS отмечают, что современные нормативы и законодательная база заставляют компаний пересматривать свои подходы к управлению. На первый план выходят вопросы, которые связаны с созданием комфортной среды для взаимодействия не только с клиентами, но и управляющими компаниями и другими участниками рынка, увеличением лояльности потребителей и точности расчетов.

Решение этих задач нереально без наличия единой системы биллинга, которая способна не только обеспечить прозрачность расчетов по всем видам услуг и данных о потреблении, да и позволяет при необходимости просто внедрять новейшие бизнес-роли, схемы обслуживания, тарифы.

Сегодня системы класса PLM в электроэнергетике употребляются достаточно мало, в отличие, например, от атомной промышленности и машиностроения. САПР востребован чуть больше. На рынке имеются средства проектирования электрической части, трехмерного моделирования объектов и автоматического формирования спецификаций, чертежей, отчетов и материалов. С применением технологий ГИС можно оценивать и выбирать местоположение новых подстанций с учетом уже имеющихся требований и мощностей энергоемких производств.

Есть и такие области, где без САПР и PLM все-же чрезвычайно тяжело обойтись: например, энергетическое машиностроение. Есть место для САПР в сбытовых и генерирующих компаниях. Организации и подразделения, которые связаны с поддержкой использования объектов энергетической инфраструктуры, используют САПР для решения различных задач, которые связаны с ремонтами и реконструкцией объектов на местах, проектированием и созданием вспомогательного технологического оснащения и т. п.

Отдельная задача – использование и учет документации на объекты при модернизации и реконструкции. Но внедрений САПР в электроэнергетике в стране на нынешний день не так много. Чаще всего для перечисленных задач применяются неспециализированные и не заточенные под определенные задачи решения. Пока САПР для многих русских энергетических компаний остается мечтой.

PLM-системы получают все большую известность в мировой электроэнергетике. Они позволяют на протяжении всего времени эксплуатации оборудования, которое составляет нередко десятки лет, вести их паспорта. За это время в компании меняется несколько поколений сотрудников, которые являются носителями уникальных знаний по определенным образцам оборудования, которые они раньше уносили с собой после ухода из компании. Скорость и точность обработки данных в PLM-системах предоставляет возможность быстро и эффективно принимать решения о предстоящей работе с тем или иным поставщиком оборудования, также оценивать результативность внедрения новинок и необходимость их дальнейших закупок.

Можно выделить 3 основных направления деятельности электросетевых компаний в сфере автоматизации передачи и распределения электроэнергии. Во-первых, диспетчерское управление, иными словами управление режимом работы электрической сети.

Для этого есть особенные решения – автоматизированные системы диспетчерского управления – АСДУ. Данное решение представляет собой диспетчерский зал с видеостеной, на которой выводится текущее состояние сети, также системы, которые пересчитывают ее режимы работы, позволяя моделировать различные сценарии, и управляют переключениями. В частности внедрение современных систем диспетчерского управления идет активно в РФ последние 5 лет.

Вторым направлением автоматизации в данной области является управление транспортом электроэнергии. Сюда относятся сведение балансов, задачи коммерческого и технического учета, расчет полезного отпуска энергии и утрат. Для этих целей используются системы АСТУЭ и АСКУЭ. При всем этом принципиально, чтобы эти системы были интегрированы с корпоративными приложениями, осуществляющие взаимодействие с потребителями, в том числе и выставление счетов.

АСКУЭ/АСТУЭ внедряются довольно активно последние 7 лет. Но из-за появления новых законов в отрасли, терпят изменения уже внедренные системы, появляются новые технические решения, например, интеллектуальные счетчики внедряются в основном на уровне пилотных проектов и лишь последние 1,5 года.

Третьей задачей автоматизации распределения и передачи электроэнергии является составление плана ремонта, оптимизация этих планов, управление использованием оборудования электростанции. Для этого используются системы класса ТОиР и ТОРО.

Системные интеграторы отмечают, что технологии smart интересуют клиентов больше, поскольку они хотят в автоматизированном режиме или автоматическом решать те задачи, раньше требовавшие долгого времени или больших трудозатрат.

Технологии Smart Grid идут рука об руку с развитием энергоэффективности и энергосбережения, они позволяют снижать издержки на электроэнергию и сделать лучше транспорт электроэнергии.

Компонентами систем smart также являются мощные решения, которые основаны на геоинформационных сервисах, например, решение на базе GE SmallWorld, которое предоставляет компания Энсис Технологии. Также, к элементам Smart Grid относятся системы класса DMS/OMS, решения по управлению устройствами учета на базе SAP.

Благодаря господдержке чрезвычайно обширное распространение получили на сегодняшний день технологии GPS [3].

Таким образом, проведенный анализ существующих технологий, имеющих важную роль для отрасли электроэнергетики, дает сделать следующие выводы:

1. Наиболее часто российские энергетические компании внедряют системы ERP, СЭД и EAM, также средства информационной безопасности;

2. Создание и внедрение новых информационных технологий в электроэнергетику требует проведения исследования над существующими актуальными решениями;

3. Результаты работы могут служить основой для дальнейших исследований.

Список литературы

1.Российский рынок автоматизации энергетики // TAdviser – портал выбора технологий и поставщиков. URL: Статья:Российский рынок автоматизации энергетики.
2.Информационные технологии в энергетике // News – Skolkovo Community. URL: http://sk.ru/foundation/....
3.Актуальные технологии для рынка электроэнергетики // TAdviser – портал выбора технологий и поставщиков. URL: Статья:Актуальные технологии для рынка электроэнергетики.