УДК 338                                                О.Д.Чубарева

ФГБОУ ВО «Донецкий национальный технический университет», Донецк,

Донецкая Народная Республика,

Российская Федерация

O.D.Chubareva

Donetsk National Technical University, Donetsk, Donetsk People's Republic,

Russian Federation

О.Н.Шарнопольская

ФГБОУ ВО «Донецкий национальный технический университет», Донецк,

Донецкая Народная Республика,

Российская Федерация

O.N.Sharnopolskaya

Donetsk National Technical University, Donetsk, Donetsk People's Republic,

Russian Federation

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВИЗАЦИИ ПРИ

ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЭНЕРГОПОСТАВЛЯЮЩЮЩИХ КОМПАНИЙ

 

THE MAIN DIRECTIONS OF DIGITALIZATION DEVELOPMENT AT

TRANSMISSION OF ELECTRICITY BY ENERGY SUPPLY COMPANIES

Аннотация. В статье представлено видение интеллектуальной энергосистемы как нового состояния электроэнергетики России в XXI веке. Рассматриваются основные свойства и характеристики интеллектуальной энергосистемы как эффективной инфраструктуры для энергоснабжения потребителей в цифровой экономике. Представлены основные направлений развития цифровизации в ГУП ДНР «Региональная Энергопоставляющая Компания».

Ключевые слова: электроэнергетика, интеллектуальная энергосистема, технологическое развитие, цифровизация, трансформационная модель, инновационная деятельность, эффективная инфраструктура.

 

Annotation. The article presents a vision of the intelligent energy system as a new state of the Russian electric power industry in the 21st century. The main properties and characteristics of an intelligent energy system as an effective infrastructure for energy supply to consumers in the digital economy are considered. The main directions of digitalization development in the State Unitary Enterprise of the DPR "Regional Energy Supply Company" are presented.

Keywords: electric power industry, intelligent power system, active adaptive network, digital substation.

 

Постановка проблемы. В условиях современного развития технологий и повышенного интереса к цифровым решениям, вопрос цифровизации передачи электроэнергии становится актуальным и важным в контексте современных энергетических систем. ГУП ДНР "РЭК" в своей деятельности сталкивается с вызовами и возможностями, связанными с внедрением цифровых технологий в процессы передачи электроэнергии.

Анализ предыдущих исследований и публикаций. Многие исследователи занимались темой цифровизации передачи электроэнергии. Абдулова, Т.А, Дербенева, А.А., Паскарь, И.Н., Баринова, В.А., Хитрых, Д. Ю., и др. В своих научных работах рассматривают концепцию цифровой трансформации энергетического комплекса, как стратегии энергетической отрасли [1].

 Цель исследования. Является определение направлений цифровых преобразований как обеспечение эффективной инфраструктуры при электроснабжении потребителей.

Основные результаты исследования. Важнейшим условием, обеспечивающим инновационное развитие страны, является модернизация ее инфраструктуры, эффективность и качество деятельности которой оказывают влияние на функционирование энергетической отрасли. В связи с этим реализация инновационного процесса является важной составляющей деятельности предприятий электросетевого комплекса.

Цифровая трансформация обеспечивает современными технологическими решениями российский рынок электроэнергетики, обеспечивает развитие инфраструктуры и оптимизирует структуру управления технологическими процессами, позволяет повысить уровень качества предоставляемых услуг передачи электроэнергии, а также формирует новую инфраструктуру для эффективного процесса передачи электроэнергии между потребителями с минимальными издержками, развивает конкурентные рынки сопутствующих услуг.

Концепция ГУП ДНР «Регионально энергетическая компания» определяет основные технологические и корпоративные направления в работе компании, формирует новые механизмы, методы и алгоритмы управления всеми процессами в электроэнергетической отрасли, повышая, при этом, уровень жизни населения.

Реализация мероприятий концепции цифровой трансформации, а также достижение стратегических целей возможны только при условии соответствующего технологического развития, снижении операционных издержек, а также при условии роста производительности труда и ориентированности на клиента, что приведет к формированию качественно нового образа электросетевого комплекса.

Цифровая трансформация представляет собой переход к новым способам управления данными с использованием цифровых технологий. На их основе формируются уже бизнес-модели, продукты, каналы коммуникаций с клиентами и поставщиками различных бизнес и производственные процессы, а также корпоративная культура. В свою очередь под цифровизацией следует понимать не только как новую техническую реализацию информационных моделей, а как новое энергоинформационное представление цивилизации [1]. В основе цифровой трансформации лежит существенное изменение и развитие производственных, экономических отношений в электроэнергетической отрасли на основе цифровых подходов, среди основных направлений которой создание единого информационного поля, включая единую концептуальную модель всей энергосистемы, создание цифровой сети, которая обеспечивает прозрачность и управляемость объектов электроэнергетики, создание и внедрение единой цифровой платформы для использования субъектами электроэнергетики, формирование архитектуры электроэнергии [2].

Основными приоритетами развития электроэнергетики России будет определяться такими факторами как: цифровизация, децентрализация и декарбонизация. Декарбонизация означает переход электроэнергетики на без углеродных источников энергии- электрификация, водородная энергетика далее (ВИЭ). Децентрализация означает развитие распределенной генерации, накопления и распределения электроэнергии, например виртуальные электростанции. Цифровые технологии в электроэнергетике позволяют объединить в единую сеть распределенные энергоресурсы разной мощности для минимизации затрат на обслуживание и повышение эффективности управления всем производственным комплексом, начиная от производства и потребления, и заканчивая распределением между потребителями электроэнергии.

Цифровизация меняет все производственные процессы энергосистемы, значительно меняется инфраструктура отрасли, создаются новые услуги, увеличивается скорость производственных процессов, и, соответственно, увеличиваются затраты и риски в модели всей энергосистемы.

Трансформация энергетической отрасли приводит к актуализации крупнейшими энергетическими компаниями своих стратегий развития, среди общих тенденций можно выделить:

-      переход от стратегий, фокусирующихся на регуляторе, капиталовложениях и обслуживании клиентов к стратегиям, в основе которых лежит эффективность, клиентоориентированность (внедрение новых услуги сервисов);

-      перенаправление инвестиций на развитие сетей ВИЭ;

-      расширение инновационных возможностей посредством приобретения компаний, которые обладают новыми компетенциями, финансирования инновационных проектов через венчурные фонды или быстрой реализации стартапов, вместо долгосрочной подготовки к запуску пилотов.

Влияние искусственного интеллекта в энергетике заключается в планировании, ремонте, обслуживании и прогнозировании состояния оборудования в процессе собирания данных. Искусственный интеллект позволяет сократить технологические аварии на объектах, а также простои в процессе распределения электроэнергии в сетях.

Стратегические перспективы предприятия ГУП ДНР «РЭК» запланировало внедрить следующие мероприятия:

-      формирование единой информационной среды;

-      обеспечение оптимизации и изменение технологических и бизнес-процессов компании;

-      реализация проектов цифровой трансформации.

Реализация проектов, в свою очередь позволит:

-      повысить эффективность и скорость принятия управленческих решений;

-      сформировать условия улучшения показателей деятельности;

-      развить дополнительные сервисы и услуги;

-      повысить технико-экономические показатели компании за счет внедрения цифрового оборудования и новых технологий;

-      повысить уровень знаний, навыков и умений сотрудников;

ГУП ДНР «РЭК» является монополистом и ключевым оператором электросетевого комплекса Донецкой Народной Республики РФ.

Существующий электросетевой комплекс в Донецкой Народной Республики обладает существенным потенциалом для развития за счет внедрения современных технических решений наряду с изменением организационных моделей деятельности.

При разработке стратегии чрезвычайно было важно выяснить в чем причина неудач цифровой трансформации, которые достигают некоторые компании. Анализ показал основные причины:

-     отсутствие фокуса и долгосрочных целей;

-      недостаточное внимание основному бизнесу в ходе трансформации.

Отдельно следует остановиться на цифровых решениях, их внедрение в первую очередь даст ощутимые эффекты и позволит компаниям поменяться к лучшему. К таким цифровым решениям относится разработка искусственного интеллекта, промышленного интернета вещей, система распределенного реестра, квантовые технологии, новые производственные технологии, робототехника, технологии широкополосной связи, дополненной реальности и другие.

Последние исследования показывают, что цифровизация и устойчивое развитие неразрывно связаны, т.к. способность бизнеса адаптироваться к изменениям, отражается во всех аспектах его деятельности и цифровые технологии помогают компаниям на пути устойчивого развития [3].

Важным элементом концепции является показатель ключевой эффективности (ПКЭ). Разработанный ПКЭ – это предмет консенсуса энергетических компаний России и регуляторов общества, принимающих участие в создании КПЭ. Данные ключевые показатели эффективности реализации концепции затрагивают такие аспекты как развитие инфраструктуры отрасли, достижение технологического лидерства, повышение безопасности работы, сокращение травматизма, обеспечение благоприятных условий для развития.

Реализация целей и достижение ключевых показателей эффективности дают основные эффекты для населения и для бизнеса. Эффекты для населения заключаются в том, что благодаря цифровой трансформации повышается качество обслуживания, повышается уровень безопасности, поддерживается экология и снижается уровень коррупции.

Аналогичные эффекты возникают для бизнеса. Прежде всего бизнес сталкивается с рядом проблем, за счет комплексного внедрения цифровых решений и создание рамочных условий, но эти проблемы могут быть решены. Прежде всего сдерживанием цен на электроэнергию, повышение энергоэффективности, повышение безопасности для сотрудников, сокращение времени реагирования на аварии, защита конфиденциальных данных, повышение уровня автоматизации бизнес-процессов, повышение уровня прозрачности оказываемых услуг, уменьшение бюрократии на местах и борьба с коррупцией [4].

Стратегия цифровой трансформации безусловно находится во взаимосвязи с другими государственными программами и стратегиями.

Во-первых, цифровая трансформация является национальным приоритетом развития, но к ним относится гарантированное обеспечение доступной электроэнерии. Цели стратегии полностью соответствуют этим приоритетам. Стратегии по своим целям, задачам согласована с федеральными и ведомственными проектами, такими ка энергетическая стратегия РФ, внедрение наилучших доступных технологий, цифровой город, цифровой транспорт, логистика, единая техническая политика, надежность энергоснабжения.

Стратегия цифровой трансформации электроэнергетики России позволит задать единые цели и скоординировать ее участников. Она определяет приоритетные направления участия государства в цифровизации, приоритетные для электроэнергетики, цифровые технологии, приоритетные цифровые решения для внесения в стратегию деятельности компании и внедрение, а такие в стратегии сформулирована роль и основные направления деятельности компетенций в цифровой трансформации электроэнергии [5].

Реализация стратегии должна быть вестись на трех уровнях:

-      устранение нормативных и финансовых барьеров на пути цифровизации, например, внедрение искусственного интеллекта и внедрение в части господдержки цифровых инициатив.

-      на уровне изменения стратегической деятельности компании необходимо создание системы повышение цифровой компетенции, продвижение передовой организационной культуры, развитие обмена лучшими практиками.

-      на уровне организационной деятельности требуется актуализация стратегии и реализация пилотных проектов, проверка гипотез.

В рамках работы по реализации стратегии мы выделили цифровые решения релевантные для внедрения в текущие инновационной деятельности для энергокомпаний.

При разработке стратегии цифровой трансформации компании могут ориентироваться на эти положения. Примером внедрения цифровых решений может служить разработка МVP для контроля наличия индивидуальной защиты на базе технологий машинного зрения. Этапы проекта включают набор технологий площадки согласования технического задания с заказчиком, создание стэнда, разработка самого решения, опыт на эксплуатацию в доводку и принятия решения о тиражировании и масштабировании.

Существуют примеры почти полностью цифровых регионов с точки зрения сферы электроэнергетики, например Калининградская область, где реализованы цифровые энергетические сети, цифровые подстанции, интегрированные возобновляемые источники энергии в энергосистему, апробированные технологии блокчейна, ведется цифровой мониторинг производственных активов, объектов генерации,  обслуживание, ремонт, анализ выходов из строя и дефектов, а также дистанционное управление энергообъектами как комплексом в целом. Мы видим эффект, который возникает в результате качественного повышения надежности, управляемости, прозрачности, безопасности энергоснабжения, а также безусловно, внедрение этих технологий приводит к снижению затрат сопоставимых условиях с оборудованием, которое не используют в своем обслуживании и управлении цифровых технологиях.

Таким образом, выполнение мероприятий цифровой трансформации обеспечит системный подход к решению задач инновационного развития за счет внедрения человеко-независимых систем управления и контроля с применением новейших технологических и технических решений. Предполагается, что цифровая трансформация, как процесс, охватит все сферы деятельности и будет базироваться на следующих принципах целевой модели электросетевого комплекса:

-      на основании цифровых технологий анализа больших данных и аналитических исследований, будут приниматься оптимальные решения по управлению компании в целом, учитывая все риски;

-      необходимость взаимодействия всех информационных цифровых потоков включая облачные технологии;

-      взаимодействие в рамках единой информационной системы всех органов исполнительной власти – генерация, сетевые и энергосбытовые компании, потребители.

Основными механизмами реализации цифровой трансформации являются: проекты цифровой автоматизации (развитие инфраструктуры), в частности: интеллектуальные системы учета, цифровые сети и цифровые подстанции, единые центры управления сетями. Реализация указанных мероприятий позволит сформировать необходимую базовую инфраструктуру для дальнейшего развития цифрового потенциала.

Проекты цифровой трансформации путем пилотирования новейших технологий и дальнейшее их тиражирование при условии их успешности и достижения заявленных показателей.

Особенностью цифровой трансформации является создание новых бизнес-моделей, услуг и рынков, которые опираются на цифровую экономику. Примерами таких бизнес-моделей могут служить: агрегаторы спроса, виртуальные электростанции, виртуальное распределенное накопление электроэнергии, энергетическое хеджирование [6].

Выводы. Развитие цифровизации в сфере передачи электроэнергии энергопоставляющими компаниями, в том числе ГУП  ДНР "РЭК" представляет собой важный шаг в направлении модернизации и улучшения работы энергетических систем. Применение цифровых технологий позволит повысить эффективность, надежность и безопасность передачи электроэнергии, а также обеспечит более эффективное управление и контроль над энергетической инфраструктурой. Путем оптимизации управления, внедрения умных технологий, применения аналитики данных и обеспечения высокого уровня безопасности, улучшается эффективность работы энергетических систем, обеспечивая устойчивое и инновационное развитие отрасли в целом.

 

Список литературы

1.   Абдулова, Т.А., Влияние цифровой системы мониторинга на надежность энергосистемы / Т.А. Абдулова, А.А. Шевченко // Научные междисциплинарные исследования. 2021. – №3. – С. 31-34.

2.   Дербенева, А.А., Цифровая трансформация энергетических компаний: механизмы и инструменты // Кронос. 2022. – №7 (69). – С. 52-55.

3.   Паскарь, И.Н., Цифровизация энергетики. Предпосылки, развитие, прогноз / И.Н. Паскарь, Д.С. Березин, Д.Е. Савенкова, Ю.Ю. Каракулова, Е.Е. Цимбалист, Д.В. Хамидулина. // Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. – №8. – С. 44-58.

4.    Баринова, В.А., Роль цифровизации в глобальном энергетическом переходе и в российской энергетике / В.А. Баринова, А.А. Девятова, Д.Ю. Ломов // Вестник международных организаций, 2021. – Т. 16. – № 4. – С. 126-145.

5.   Хитрых, Д. Ю., О цифровой трансформации энергетической отрасли // ЭП., 2021. –   №10 (164). – С.76-89 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-tsifrovoy-transformatsii-energeticheskoy-otrasli (дата обращения: 17.03.2024).

6.   Донбасс будущего глазами молодых ученых, г. Донецк, 22 ноября 2022 г. – Донецк: ДонНТУ, 2022. – С.123-127 URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_53810857_64781625.pdf