Электроэнергию переводят в цифру

Одной из важнейших тем «Иннопрома-2019» станет цифровизация электроэнергетики России и Урала. Она описана в концепции «Цифровая трансформация 2030» компании «Россети», сформированной в конце 2018 года. «Россети Урала» на основе этой концепции готовятся представить дорожную карту региональной цифровизации. О том, какие шаги регион уже предпринимает в этом направлении — в материале «Review Иннопром».

На "Иннопроме" рассматривают цифровизацию электрической отрасли

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

Идеальная энергия

По данным Navigant Research и Bloomberg New Energy Finance на 2019 год, размер рынка цифровых технологий в мировой энергетике составляет $54 млрд и с каждым годом будет расти на 3–5%.

В России цифровизация энергетики описана в концепции «Цифровая трансформация 2030» компании «Россети», сформированной в конце 2018 года. Там сообщается, что цель цифровой трансформации в «переходе компании на риск-ориентированное управление на основе внедрения цифровых технологий и анализа больших данных». Достичь этого планируется за счет «адаптивности компании к новым задачам и вызовам», «улучшения характеристик надежности электроснабжения потребителей», «повышения эффективности компании», «повышения доступности электросетевой инфраструктуры», «развития кадрового потенциала и новых компетенций» а также «диверсификации бизнеса компании за счет дополнительных сервисов».

Авторы концепции полагают, что цифровая трансформация позволит повысить надежность электроснабжения, оптимизирует потребление, повысит эффективность использования активов и снизит потери энергии. Кроме того, полагают они, это даст возможность использовать распределенные возобновляемые источники электроэнергии.

Концепция оценивается в 1,3 трлн руб. Это должно сократить перерывы электроснабжения и среднюю частоту технологических нарушений (SAIDI/SAIFI) на 5%, повысить уровень технического состояния производственных фондов на 5%, снизить на 20% аварийность на объектах электроэнергетики — все это к 2024 году.

Энергетика по-турецки

Российско-турецкое взаимодействие в энергетической сфере приобрело стратегический характер, заявил наш президент Владимир Путин на заседании совета по сотрудничеству с Турцией в апреле этого года. «Одним из ключевых проектов энергетики является строительство в Турции атомной электростанции “Аккую”. Запуск первого блока станции намечен на 2023 год — к столетнему юбилею Турецкой Республики. На данном этапе необходимо привлечь дополнительное финансирование и заключить соответствующие соглашения с потенциальными турецкими инвесторами»,— заявил он, заверив, что «такие потенциальные инвесторы есть».

Сейчас энергетика Турции активно движется в сторону атомной. Помимо «Аккую» с четырьмя энергоблоками и полной проектной мощностью 4800 МВт, на черноморском побережье у Синопа с японско-французским участием проектируется вторая АЭС — также с четырьмя энергоблоками и такой же полной проектной мощностью.

Впрочем, проект «Аккую» уже раскритиковал Институт проблем энергетики. Там указывали на отсутствие финансовых обязательств и обязательств по строительству ЛЭП и подстанций для выдачи мощностей со стороны Турции, выражали сомнения в наличии спроса на электроэнергию из-за отсутствия крупных промышленных предприятий вблизи АЭС. Также критике подверглась зафиксированная на 25 лет цена на электроэнергию, не учитывающая инфляцию доллара, рост мировых цен на электроэнергию и изменение курса валют. В турецких СМИ проект также критиковался: недовольство вызвало обязательство со стороны Турции в течение первых 15 лет после ввода в эксплуатацию покупать произведенную на ней электроэнергию по фиксированной цене $0,12 за 1 кВт*ч. Издание «Ahwal News» сочло тариф завышенным в два раза, сравнив его с ценой заключенного между Россией и Египтом аналогичного контракта.

С АЭС в Синопе тоже не все гладко. Технико-экономическое обоснование строительства объекта выполнял консорциум в составе французской компании Areva, японской Mitsubishi Heavy Industries и турецкой государственной компании «EUAS». Проект был одобрен на уровне премьер-министров Турции и Японии 3 мая 2013 года. Однако в 2018 году изначальная смета расходов в $18 млрд выросла до $44 млрд из-за необходимости введения более строгих стандартов безопасности. В связи с этим концерн намерен отказаться от участия в строительстве.

В концепции указано, что для оценки проектов будет использован индекс цифровизации, который будет рассчитан по уровню использования технологических и корпоративных информационных систем, телекоммуникационной инфраструктуры, кибербезопасности, инструментам аналитики и взаимодействию с потребителями.

В октябре в Москве прошла отраслевая конференция «Цифровая трансформация электроэнергетики России». «Успех предстоящей трансформации отрасли зависит от того, насколько готовы будут субъекты отрасли к принятию новых идей и подходов, смогут ли они перестроить свои бизнес-процессы для использования вновь появляющихся возможностей»,— подчеркнул в ходе мероприятия директор департамента оперативного контроля и управления в электроэнергетике Минэнерго Евгений Грабчак. В министерстве ждут активности со стороны технологических и сервисных компаний, производителей оборудования и участников телекоммуникационной отрасли, а также от компаний-владельцев энергетической инфраструктуры. «Сейчас имеется уникальная возможность повлиять на формирование и изменение отраслевых стандартов, норм и правил, возникновение и трансформацию внутриотраслевых взаимоотношений. Те, кто использует этот шанс, смогут получить наибольшую выгоду»,— призвал господин Грабчак.

Рыночные реалии

Участники рынка технологий для электроэнергетики делят направления работы на несколько типов. Так, в ПАО «Энел Россия» проекты разделяют на три потока: повышение эффективности генерирующего оборудования, цифровизация процессов на производстве и создание цифровой инфраструктуры. Там отмечают, что цифровизация не связана напрямую с модернизацией и обновлением оборудования. «С помощью новых технологий мы повышаем эффективность текущих активов генерации, а также занимаемся оптимизацией производственных и административных процессов на станции»,— пояснили в пресс-службе компании. Среди проектов по указанным направлениям в «Энел» называют управление удельным расходом топлива — систему мониторинга характеристик оборудования по потреблению топлива, предиктивную диагностику на основе данных с датчиков парогазовых установок с помощью систем Prism и Predix, цифровое планирование ремонтов и управление отходами. Отдельное внимание уделено кибербезопасности и IT-инфраструктуре. В рамках последней создается глобальное хранилище всех данных (Data Lake). «Все упомянутые выше проекты уже с успехом реализуются на Среднеуральской ГРЭС»,— заверили в пресс-службе.

Энергетики следят за работоспособностью сетей с помощью космических технологий

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

Аналогичное разделение направлений проектов проводят в компании «Сименс». Там среди решений выделяют информационные системы управления, цифровые подстанции, системы автоматизации процессов ликвидации аварий сетей, интеллектуальные системы учета и энергомониторинга. В частности, для управления энергоснабжением компания создает интеллектуальную систему Spectrum Power, которая содержит информацию по перетокам мощности, а также состояние энергетической сети в целом, решения для цифровых подстанций, устройства индикации места повреждения для кабельных и воздушных линий. Кроме того, отметили в пресс-службе «Сименса», у компании существует облачное решение для анализа данных, получаемых от точек коммерческого учета — EnergyIP. Это единая архитектура, связывающая данные от счетчиков с бизнес-процессами компании и рынком электроэнергетики.

Региональная цифровизация

По данным Свердловскстата, в 2018 году объем обеспечения электрической энергией, газом и паром по УрФО превысил 700 млрд руб., на 3% увеличив показатели 2017 года. При этом на Свердловскую область пришлось 33,1% общего объема рынка. Доля УрФО в общероссийском показателе по этому виду экономической деятельности составила 12,7%. В первом квартале 2019 года объемы выросли на 5,8% по сравнению с аналогичным периодом 2017 года — до 220,3 млрд руб.

По мнению участников рынка, энергосистема Свердловской области — одна из крупнейших в России. При этом, по их словам, структура электропотребления региона неоднородна, поскольку в ней доминируют предприятия металлургического и горнодобывающего комплексов, транспорт ресурсов, научно-исследовательские организации и коммунальное хозяйство. В перспективе до 2023 года эксперты прогнозировали умеренный рост потребления до 1% в год на фоне отсутствия планов по вводу крупных генерирующих мощностей.

Хакеры полезли в сети

За последние годы серьезно вырос процент кибератак на электроэнергетику, которая относится к объектам критической информационной инфраструктуры (КИИ), отметил гендиректор «Ростелеком-Solar» Игорь Ляпунов. По его данным, в абсолютных значениях оно выросло в два-три раза за последний год. «В прошлом году была большая атака с использованием уязвимостей в устройствах Cisco. При этом плотность атак на объекты КИИ была в 10–15 раз выше других»,— сообщил господин Ляпунов. В связи с этим меняется профиль атак, отмечают в компании. Так, при атаке на банк сначала идет долгое исследование периметра, получение точек присутствия, а дальше — за 2–3 часа быстрая атака, незамаскированная и лобовая, поясняет господин Ляпунов. «В случае атак на объекты КИИ цель злоумышленника — не моментальное действие, а получение точки присутствия, возможности контроля. Он ведет аккуратную, многомесячную атаку на систему, постепенно получая присутствие в разных сегментах. В большинстве случаев это очень скрытый инструментарий: бесфайловые вирусы, жизнь зловредов в оперативной памяти компьютера, практически без каких-то следов в файловых системах и почти без следов в сети»,— рассказывает Игорь Ляпунов. Это накладывает серьезные ограничения на возможность выявления таких видов атак.

При этом атаки на объекты КИИ, в отличие от простых, относительно дешевых фишинговых атак, прицельно создают коллективы по 20–30 человек. «Это очень дорого — написать такой инструментарий и реализовать такую атаку, а прямой монетизации там нет вообще»,— отмечает господин Ляпунов. По его словам, в даркнете деятельность злоумышленников разграничена: «Одни пишут зловреды, другие их распространяют, третьи уже делают атаки, четвертые, имея точки присутствия в инфраструктурах, ей управляют».

Сейчас защита электроэнергетики — большое направление работы компаний, занимающихся информационной безопасностью. «Мы проводим анализ ПО или оборудования на предмет уязвимости. Если находим, работаем с вендорами по устранению, информируем ФСТЭК и работаем с потребителями информационных систем, чтобы реализовывать компенсирующие меры на уязвимости, которые находим»,— пояснил господин Ляпунов.

Хакеры стали чаще совершать нападения на КИИ

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

Между тем «Россети Урал» уже разработали модель цифровизации электросетевого комплекса в соответствии с единой концепцией развития «Россетей». Представить дорожную карту планируется на «Иннопроме-2019». Осенью прошлого года в компании сообщали, что под цифровизацией подразумевают создание высокоавтоматизированной сети, наблюдаемость и управляемость которой будут обеспечены цифровыми системами связи.

«Мы начинаем не с нуля: в компании уже реализован ряд инновационных проектов. В итоге то, что сегодня звучит как фантастика, уже к 2030 году должно стать реальностью»,— уверен генеральный директор «Россетей Урал» Сергей Дрегваль.

К этому времени компания намерена поэтапно вводить в строй интеллектуальные системы учета, совершенствовать оперативно-технологическое управление, работать над созданием единых IT-продуктов. Предполагается, все это повысит эффективность работы электросетей. В итоге энергетики должны прийти к «умной, активно-адаптивной» сети, которой потребуется минимальное время реагирования на аварийные ситуации и оперативный ввод резерва. Длительность отключений и их частота должны снизиться в пять-восемь раз.

Кроме того, в Свердловской области энергетики установят более 28,5 тыс. интеллектуальных приборов учета в 106 населенных пунктах. Устройства разместят на опорах линий электропередачи, а потребитель получит к ним дистанционный доступ. В компании полагают, что проект повысит качество и надежность электроснабжения, поскольку новый прибор не поддержит несанкционированное подключение, избавит потребителя от обязанности самостоятельно снимать показания, повысит точность определения объема оказанных услуг. Инвестиции оцениваются более чем в 900 млн руб., предполагаемый срок окупаемости составит 4,2 года. Обойтись без начального вложения средств филиала поможет механизм энергосервисных контрактов.

Сейчас в регионе уже есть пилотные проекты. Так, «Сименс» имеет опыт поставок силового оборудования для современных подстанций, например поставка ячеек 35кВ (КРУЭ-8DA10) для подстанции «Верхняя Сысерть». Помимо этого, «Сименс» ведет переговоры по пилотному проекту цифровизации сетей Екатеринбурга. «Предлагается создать концепцию внедрения цифровых решений для оценки технического и экономического эффекта от цифровых технологий»,— рассказали в компании.