С тех пор как Томас Эдисон изобрел лампочку, бизнес-модель электроэнергетики долгое время кардинально не менялась. Революционных преобразований в технологиях также не было, и если бы Эдисон воскрес и пришел устраиваться в энергокомпанию, то получил бы работу – его знания оставались актуальными. Но теперь, увы, у господина Эдисона шансов не осталось: за последнее время в электроэнергетике уже произошли огромные изменения, и они продолжают набирать обороты. Потребуется управление новым поколением интеллектуальных сетей (Smart Grid) для удовлетворения растущих нужд потребителей.

При этом единого мнения, что такое Smart Grid, пока нет. Если спросить об этом сто человек, мы получим сто разных ответов. В этом есть несомненный плюс: интеллектуальные сети до конца еще не сформированы, и существует еще много возможностей для внедрения инноваций. Важно не только то, какие технологии составляют интеллектуальные сети, но и то, какие задачи они выполняют. Более гибкие и легко реагирующие сети помогают открыть новые способы взаимодействия с клиентами и обеспечивают трансформационное повышение производительности. Об этом и многом другом шла речь на семинаре «Будущее интеллектуальных сетей. Новая энергия в обновленном мире», состоявшемся по инициативе Ventyx, an ABB company в октябре в Москве. 

Новые задачи для бизнеса

В энергетике происходят важные перемены, и одна из них – это вовлечение потребителя в рынок генерации. Крупнейшие компании, такие, как Google, Walmart, BMW, уже сами обеспечивают себя электроэнергией. Мы наблюдаем серьезный рост так называемых микросетей – они стремительно развиваются, вытесняя с рынка ряд традиционных сетевых компаний.  

Действительно ли собственная генерация и микросети являются источником опасности для традиционных сетей? По мнению Джеффа Рэя, генерального директора Ventyx, это не потенциальная угроза, а, скорее, возможность более глубокого взаимодействия между генерирующей компанией, компанией, передающей электроэнергию, и потребителем. Крупнейшие игроки на этом рынке уже предлагают решения для микросетей и собственной генерации. В Ventyx считают, что это несет в себе новые интересные возможности для индустрии. 

Джефф Рэй, генеральный директор Ventyx, an ABB company: 

– Интеллектуальные сети – это большой рынок. В настоящее время на развитие этого направления компании каждый год тратят около 30 миллиардов долларов США. В Евразии за последний год в эти технологии было вложено примерно 6,7 миллиарда долларов. Путешествуя по всему миру и разговаривая с заказчиками, мы слышим разные мнения. Прежде всего, им нужна интеграция систем, которая позволяет устранить барьеры передачи информации от источников ее возникновения до потребителя этой информации и внедрить сквозной процесс интеграции всех систем. 

Еще одна важная задача, которую решают компании, – повышение интеллектуальности решения. Системы умнеют, становятся более сложными, а бизнес стремится к интеграции между информационными системами и системами, установленными на оборудовании. Для такой интеграции также существуют совместные решения. Так, Ventyx предоставляет заказчику систему аналитики данных, хранения больших объемов данных и отчетность о работе оборудования и всей информации, которую можно получить с оборудования для владельца бизнес-процесса и руководства. 

Неопределенность – фактор риска

Третий атрибут, который используют компании для решения наиболее серьезных проблем, – это инновации, требующие одновременной работы с персоналом и технологиями. Новые технологии, в частности в возобновляемой энергетике, вносят изменения в индустрию. Например, Германия ежегодно инвестирует в солнечную энергетику средства, достаточные для строительства нескольких атомных электростанций. И если раньше можно было сделать технико-экономическое обоснование под проект порядка двадцати лет и больше, то сейчас инвесторы смотрят на быстро окупаемые проекты – это примерно три-четыре года.  

Неопределенность во многом зависит от таких факторов, как погодные условия и катастрофы. Глобальные изменения климата привели к ураганам, засухам, лесным пожарам и наводнениям. Участились краткосрочные и долгосрочные перебои в подаче электроэнергии. В прошлом году разрушительный торнадо оставил без электроснабжения миллионы американцев. Исследование Конгресса США показало отрицательное воздействие штормовых отключений на экономику США в размере 20‑55 миллиардов долларов в год. 

Причиной неопределенности могут быть не только разрушительные природные воздействия. Например, в Германии в один из солнечных дней приток электроэнергии от солнечных батарей превысил текущую потребность настолько, что цены на электроэнергию значительно снизились. В результате три крупнейшие генерирующие компании страны показали прогнозы с потерей прибыли из‑за того, что лето было довольно солнечным. На ситуацию в энергетике влияет волатильность финансового рынка, а также появление в каждом регионе дополнительных новых регуляторных требований государства и надзорных органов. Каждый раз нужна уникальная технология для того, чтобы удовлетворить эти требования, что, в свою очередь, дает возможность предлагать новые решения. 

Рик Николсон, вице-президент Ventyx по решениям для сетевых компаний, говорит: 

– С помощью технологии интеллектуальных сетей мы пытаемся достичь три основных результата. Первый – повышение производительности. Второе – это более зрелые, более отзывчивые к изменениям сети. Третье – это увеличение возможностей по вовлечению клиентов энергетических компаний в этот процесс. 

Управление мощностями внутри генерирующей сети достаточно сложный процесс, и тому есть несколько причин. Часто достаточно трудно объединить территориально распределенные генерирующие мощности. Также серьезную проблему представляет работа генерирующих мощностей в пиковые периоды спроса. Задача баланса между спросом и предложением важна, и ее, конечно, пытается решать любая энергетическая компания, но влиять на спрос она может только очень опосредованно. 

Прежде чем приступить к решению, следует понять бизнес-процесс, который участвует в управлении мощностью и генерирующими мощностями. Ventyx представляет эти процессы в виде цикла, который начинается с планирования. Сначала идет тактический горизонт планирования, затем наступает оперативный горизонт планирования, далее оперативное управление – это оптимизация потоков энергетики. Для того чтобы замкнуть этот цикл, нужно проанализировать результаты текущей работы и использовать их для следующего цикла прогнозирования и планирования. У «Вентикса» есть решения, которые помогают автоматизации цикла бизнес-процессов за счет объединения разных технологий. 

Конкретный пример использования новаторского решения – это совместный проект Ventyx и компании E. On, которая обслуживает более 26 миллионов клиентов более чем в тридцати странах. Было необходимо свести к минимуму потери в сетях, а также уменьшить стресс для оператора за счет повышения заблаговременной осведомленности. Одной из основных задач было решить проблему очень большой разницы в электричестве от ветрогенерирующих мощностей, которые поступали в систему. Это приводило к нестабильности сети и создавало высокие стрессовые нагрузки на сотрудников центров управления. Вопрос влияния человеческого фактора компания E. On рассматривала как очень важный аргумент для данного проекта, поскольку статистика показала, что чем в более стрессовых условиях работает человек, тем больше ошибок он совершает. Объединяя информационные и оперативные технологии в диспетчерской интеллектуальных сетей, E. On обеспечит более высокую степень автоматизации сети, чувствительность и видимость. Таким образом, компания сможет достичь большего контроля распределенной генерации и соблюдения нормативных требований. 

Каждой отрасли – собственное решение

Еще одна группа задач, стоящих перед компаниями, связана с надежностью. Здесь проблемы зависят от многих факторов, но основные – это использование устаревшего оборудования, а также воздействие трудных погодных условий. Как и многие другие задачи, бизнес-процесс управления отключениями и восстановлением подачи электроэнергии начинается с планирования. Дальше следует непосредственная подготовка ремонтных бригад, которые будут выполнять работы на объектах «в поле». Следующий этап это сам процесс ремонта и восстановления работоспособности оборудования и работы по повышению надежности сети в целом, чтобы в будущем не возникало проблем.  

Примером решения такого аспекта задач являются проекты компании CenterPoint Energy (Техас, США), поставляющей энергию более 5 миллионам клиентов, использующих счетчики. Региональный регулятор поставил жесткие условия по качеству оказываемых компанией услуг электроснабжения и возможностей восстановления. Перед CenterPoint Energy встала задача повышения надежности оборудования сразу до 30 процентов в районах с полной функциональностью интеллектуальной сети. 

Объединение информационных технологий Ventyx и оперативных технологий ABB в реализации интеллектуальной сети CenterPoint включило в себя расширенную систему управления распределением, удаленный мониторинг оборудования на 29 подстанциях и 579 автоматизированных выключателях и мониторинг устройств на 226 схемах распределения. В целом, интеграция компонентов обеспечила улучшение надежности и отслеживания состояния. Были решены задачи активного управления возобновляемыми источниками энергии и распределенной генерации, соблюдения политических, социальных и нормативных требований, а также управления пиковыми нагрузками. 

Как отметил Жульен Груэс, президент EMEIA Ventyx, an ABB company, у капиталоемких отраслей промышленности есть существенные требования к собственным процессам, а также к безопасности. «Мы считаем, что программное обеспечение должно отвечать тем бизнес-процессам, которые приняты в каждой отрасли. Все наши решения основаны на одной ИТ-платформе, но у каждой отрасли своя специфика. И мы хотим разрабатывать только такие решения, которые удовлетворяют требованиям специфических отраслей». Сотрудничество современных компаний и решение их текущих проблем позволяют создавать свое ноу-хау и предлагать другим участникам рынка инновационные технологии.

Источник: Энергетика и промышленность России