Свет цифрового будущего: Что такое цифровая энергетика и как она изменит Росэнергоатом

В России изменения в энергетике только начинаются, и у компаний еще есть запас времени, чтобы подготовиться и поменяться. В Росэнергоатоме «революцию» возглавит специально созданный Департамент цифровой энергетики и коммерческого диспетчирования. Цифровизация — это новая реальность, в которой нам предстоит жить и которая со временем коснется всех и каждого на АЭС.

Заводы, фабрики, офисы, жилые и частные дома, в общем, потребители электроэнергии по всему миру внедряют новые технологии, чтобы сэкономить на электричестве. Многие новые предприятия, в том числе в России, не подключаются к единой энергосистеме, потому что это дорого и долго. Дешевле обеспечивать себя самим, установив генераторы малой мощности. Люди покупают солнечные батареи для своих частных домов. Благодаря технологиям «умный дом» и «интернет вещей» оптимизируют энергопотребление дома. Сейчас любой желающий может приобрести накопитель энергии, большой аккумулятор, заряжать его ночью, когда электричество дешевле, и тратить энергию днем. В Европе, США, Китае эти процессы идут полным ходом. Цифровая революция в энергетике — вызов для энергокомпаний.

Чтобы потребители снова захотели покупать энергию из единой сети, компаниям, вырабатывающим электричество, надо повышать эффективность. Не просто оптимизировать существующие процессы, а создавать их заново, внедряя цифровые технологии в процессе энергопроизводства.

В России изменения в энергетике только начинаются, и у компаний еще есть запас времени, чтобы подготовиться и поменяться. В Росэнергоатоме «революцию» возглавит специально созданный Департамент цифровой энергетики и коммерческого диспетчирования. Его руководителем назначена Любовь Андреева. Цифровизация — это новая реальность, в которой нам предстоит жить и которая со временем коснется всех и каждого на АЭС.

— Что такое цифровая энергетика и зачем она нам нужна?

— Вариантов ответа на этот вопрос много. Но это точно не автоматизация в электроэнергетике. Предлагаю такое определение: цифровая энергетика — энергетика, в которой сильно изменились отношения между производителями и потребителями электроэнергии, поскольку появились новые, доступные для каждого технологии. Потребитель электроэнергии перестает быть «пассивным элементом» и хочет, чтобы повышалась надежность электроснабжения и качество электричества без роста цен. Генерирующие и сетевые компании вынуждены повышать свою эффективность и формировать отношения с потребителем по новым правилам.

Кроме понятия «цифровая энергетика», есть еще «цифровая трансформация». «Цифровая энергетика» — это некая точка, цель, к которой мы должны прийти. «Цифровая трансформация» — траектория, по которой мы будем двигаться к цели, процесс перехода из сегодняшнего состояния в будущее.

Направления работы Департамента цифровой энергетики и коммерческого диспетчирования:

  • коммерческое диспетчирование АЭС, в рамках которого продаются электроэнергия и мощность на рынке;
  • технологическое присоединение;
  • подключение к электрическим сетям новых энергоблоков АЭС;
  • цифровая энергетика.

Три «D» цифровой трансформации

Термины «цифровая трансформация электроэнергетики» или «энергетический переход» часто связывают с тремя «D» — процессами изменения отрасли: Decarbonization, Decentralization, Digitalization, то есть снижение выбросов углекислого газа, децентрализация и цифровизация.

В нашей стране пока не сформировался устойчивый спрос на экологичные решения, борьбу с изменением климата, поэтому первая из трех «D» не очень востребована, снижение выбросов диоксида углерода не в приоритете. При этом АЭС здесь как раз в тренде, как и ветряная энергетика Росатома.

Вторая «D» — децентрализация. Такая тенденция уже есть. Потребители электроэнергии уже сегодня получают финансовые стимулы уходить из единой энергосистемы. По данным разных профильных источников, в нашей стране сейчас 8–11% генерации — это распределенная энергетика, небольшая генерация, которая работает на конкретных потребителей вне энергосистемы и рынка. Это газопоршневые и газотурбинные установки по несколько мегаватт. Потребители отказываются от централизованного электроснабжения, так как не хотят много платить — по механизмам перекрестного субсидирования и за транспорт электричества, если подключены практически напрямую к какой-нибудь электростанции.

Для крупных электростанций уход потребителей из единой энергосистемы — плохой сигнал. Поскольку останавливается рост или даже снижается потребление электроэнергии.

Вопреки прогнозам, которые дали аналитики в 2010 году, потребление электроэнергии в России в 2018 году оказалось на 11% ниже. Для АЭС это означает риск ограничений мощности в перспективе. Так, если у нас есть мощность 27 МВт, то востребованным, например, окажутся только 24 МВт. На это работает много факторов: и снижение спроса со стороны производства, и программы энергосбережения.

Плюс к этому стремительно развивается технология накопления энергии. Миф о том, что электроэнергию нельзя хранить, рано или поздно рухнет, и накопители станут играть значительную роль в энергосистемах.

И третья «D», цифровизация, в нашей стране это двигатель многих изменений. Иногда, правда, «за деревьями леса не видно», когда сам процесс цифровизации затмевает цели этой цифровизации. Но чтобы этого не было, надо всегда понимать, какие цели могут быть и будут достигнуты.

— И какие же цели хочет достичь Росэнергоатом?

— Цели прежние — безопасная работа АЭС, выручка от продажи электроэнергии и мощности, увеличение доли выработки АЭС в единой энергосистеме России. Нам необходимо находить или разрабатывать решения и технологии, которые либо обеспечат эффективное достижение целей компании, либо расширят зону нашего бизнеса, открывая новые рынки и бизнесы.

— И как Росэнергоатом планирует действовать для построения цифровой энергетики?

— Ответ и простой, и сложный одновременно: надо меняться. Об этом говорил в апреле генеральный директор Росатома Алексей Лихачев на Стратегической сессии по цифровой трансформации. Меняться как нам самим — людям нашей компании, так и нашим производственным и бизнес-процессам.

Пока нет готовых инструкций, как это делать. Есть опыт в нашем основном деле — в строительстве и эксплуатации АЭС.

Есть опыт зарубежных партнеров, у которых раньше начался «энергетический переход» (energy transition). Например, французская крупнейшая государственная компания — оператор атомных электростанций «Электрисите де Франс» (EDF) в прошлом году опубликовала стратегию под названием CAP‑2030. Цели EDF — перейти к 2030 году в цифровую энергетику со следующими результатами: генерация на возобновляемых источниках энергии — 40 ГВт, трехкратное увеличение суммы зарубежных контрактов по сооружению электростанций, прямое взаимодействие с конечными потребителями энергии (не менее 35 млн потребителей).

У нас разрабатывается Стратегия цифровой трансформации Росатома. Но пока мы ориентируемся на свою «дорожную карту», утвержденную 8 июня этого года на заседании Совета по цифровизации Росэнергоатома. В ней определены мероприятия и проекты, выполнение которых приблизит нас к целевой модели цифровой энергетики.

— Какие проекты уже реализуются в Росэнергоатоме?

— В «дорожной карте» цифровой энергетики и цифровой экономики Концерна определены несколько проектов. Первый — создание прототипа и пилота цифрового распределительного устройства АЭС. Это аналог технологии «цифровая подстанция», но на электростанции. Наша цель — разработать модель такого проекта для существующих и сооружаемых АЭС и одновременно изучить новые технологии, получить опыт.

Из двух вариантов «ничего не делать и проиграть в будущем» или «встроиться в процесс и стать лидерами» мы, конечно, выбираем второй.

Есть интересный проект по созданию ситуационно-аналитического центра коммерческого диспетчирования АЭС на уровне генерирующей компании. В нем две «фишки» — современные технологии визуализации данных и разработка цифрового советчика, чем-то напоминающего чат-бота, но шире по задачам. Этот центр будет расположен в офисе центрального аппарата и введен в эксплуатацию в начале лета следующего года.

Росэнергоатом один из первых взял курс на развитие технологии векторных измерений электротехнических параметров работы АЭС. Эта технология уже используется в некоторых европейских странах для эффективного управления энергосистемой, для диагностики состояния электрического оборудования и для расчета в реальном времени пропускной способности линий электропередач. Для Росэнергоатома это не только инструмент диагностики состояния оборудования, но и система верификации модели АЭС в энергосистеме.

По программе цифровой трансформации электроэнергетики Минэнерго Росэнергоатом должен создать и ввести в работу прототип системы диагностики и прогнозирования состояния электротехнического оборудования АЭС. Этот важный проект позволит перейти к ремонтам оборудования по состоянию (так называемый рискориентированный подход к эксплуатации) взамен зачастую избыточных ежегодных плановых ремонтов.

Другая инициатива Минэнерго — переход с 2018 года на оценку готовности субъектов электроэнергетики к осенне-зимнему периоду (ОЗП) на основе индексов информационных потоков от АЭС и генерирующей компании.

Еще один важный проект «Цифровой сбыт». Это купля-продажа электроэнергии и теплоэнергии на оптовом и розничных рынках с использованием систем обработки больших данных и поддержки принятия решений, технологий распределенного реестра, с переходом на электронные торговые площадки и договоры на рознице, с внедрением цифрового права в отношении субъектов купли-продажи. Цифровой сбыт эффективнее обычного, поскольку снижается влияние человека на результаты купли-продажи, уменьшаются транзакционные издержки, трудозатраты на оформление договоров, а также благодаря самой актуальной аналитике поведения и платежеспособности энергопотребителей. Отношения между продавцом и покупателем энергии станут прозрачнее, а значит, повысится уровень доверия друг к другу.

Для Росэнергоатома цифровой сбыт электроэнергии на оптовом рынке будет максимально эффективен с созданием цифровых двойников на вновь введенных энергоблоках АЭС. Новые блоки приносят и максимальный вклад в выручку компании, и максимальные финансовые потери при неплановых и аварийных остановах. Эксплуатация атомной станции на основе цифрового двойника АЭС поможет выстраивать более точную работу на рынках благодаря анализу вероятностных значений отказов, прогнозов ограничений мощности станции, оценки финансовых рисков при различных режимах работы генерации и сетей.

— Цифровая экономика — инициатива, которая идет сверху, от правительства, в энергетике это тоже так?

— Действительно, цифровая трансформация во всех отраслях экономики идет в основном с одной стороны — сверху. В отчете «Глобальный энергетический переход» Мирового энергетического совета (World Energy Council) написано, что ключевым двигателем изменений в электроэнергетике является энергополитика государства. Однако в электроэнергетике «революция» также идет и снизу: потребители устали от роста цен на электроэнергию, устали от бесконечно долгого и крайне дорогого подключения к электрическим сетям. Потребители без всякой нормативной базы начинают инвестировать в распределенную энергетику.

И если все участники отрасли начали цифровизироваться и, как следствие, повышать свою эффективность, менять поведение, то оставаться в стороне от этого процесса — значит, проиграть. Из двух вариантов «ничего не делать и проиграть в будущем» или «встроиться в процесс и стать лидерами» мы, конечно, выбираем второй.

Текст и изображения Эдуард КРЫЛОВ

Начать обсуждение


UP-PRO в сетях