CC BY
152
4. The Federal law "About development of small and medium entrepreneurship in the Russian Federation" of 24.07.2007 N 209-FL (as amended on 27.12.2018) (adopted by the state Duma 24.02.2007)
5. Examples of popular electronic document management systems Electronic resource "Corporate management" / access mode: https://www.cfin.ru/software/kis/edms.shtml (Date of issue 28.02.2019)
6. Comparative characteristics of various electronic document management systems Electronic resource "iXBT.com» / access mode: https://www.ixbt.com/soft/sed.shtml (Date of issue 02.12.2019)
7. The cost of various electronic document management systems Electronic resource " Key Element» / access mode: http://www.keyelement.ru/index.php?name=Html_Content&op=page&folder=4_articles&contentsite=ecm_review.html(Date of issue 02.12.2019)
В.Д. Кузьменкова - д.э.н., профессор ФГБОУ ВО «Гжельский государственный университет», iuliy_67@mail.ru,
V.D. Kuzmenkova - Professor "Gzhel State University".
ЦИФРОВИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ DIGITALIZATION OF THE ELECTRIC POWER INDUSTRY
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы внедрение на базе цифровых технологий риск-ориентированной модели управления в электроэнергетике для минимизации совокупной стоимости владения с целью снижения себестоимости кВт-ч при заданном уровне надежности и приемлемом уровне тарифной нагрузки. В рамках реализации программы «Цифровая экономика» Президент России поставил стратегическую задачу цифровизации электроэнергетики РФ. Необходимость повышать эффективность, производительность труда, надежность и безопасность энергоснабжения. В статье делается вывод, что государство обеспечивает благоприятные условия для развития отрасли, в которой важно добиться снижения стоимости электроэнергии, автоматизации рутинных процессов, модернизации энергетической системы, бесперебойной работы и получения более высоких бизнес-показателей функционирования, тем самым выйти на рынок глобальной конкуренции.
Annotation. The article discusses the introduction of a digital-based risk-oriented management model in the electric power industry to minimize total cost of ownership in order to reduce the cost of kWh at a given level of reliability and an acceptable level of tariff load. As part of the implementation of the Digital Economy program, the President of Russia set the strategic task of digitalizing the electricity industry of the Russian Federation. Need to improve efficiency, productivity, reliability and security of energy supply. The article concludes that the state provides favorable conditions for the development of the industry, in which it is important to achieve reduction of the cost of electricity, automation of routine processes, modernization of the energy system, smooth operation and obtaining higher business performance, thus entering the market of global competition.
Ключевые слова: цифровая экономика, топливно-энергетический комплекс, энергопотребление, трансформация, электроэнергетическая промышленность.
Keywords: digital economy, fuel and energy complex, energy consumption, transformation, electric power
industry.
Тенденции развития энергосистем в мире вынуждают их к «цифровому переходу» — принципиальной смене внутренней архитектуры и управления. В России единая энергосистема пока не нуждается в глобальной трансформации, однако растущая неэффективность электроэнергетики становится сдерживающим фактором для развития экономики. Цифровизация — актуальная тенденция для повышения эффективности работы отраслей, включая энергетическую.
Частью цифровой экономики станет цифровая энергетика — программа цифровизации всех отраслей топливно-энергетического комплекса: электроэнергетики, нефтегаза и угольной сферы.
Топливно-энергетический комплекс - это отраслевая система добычи природных ресурсов, переработки энергоресурсов, транспортировки и потребления, которую принято считать основой многих экономик стран мира, в том числе и Российской Федерации. В состав топливно-энергетического комплекса входит добыча, переработка, передача, распределение и потребление нефти, газа, электрической энергии, каменного угля и других полезных ископаемых.
За последние столетия энергопотребление в мире увеличилось примерно в 5 раз и в год достигает 12 млрд. т у.т. (тонн условного топлива). В последние десятилетия происходит рост нефтедобычи, который достигает 10% в год, объем добычи газа растет на 4% в год, нефтепереработка увеличивается в среднем на 5% в год, а производство электрической энергии на 1%. В мире наблюдается неравномерность изменения структуры энергетического баланса производства и потребления различных энергоресурсов. Например, Япония, США и страны Западной Европы занимают менее 10% территории планеты, население составляет менее 20%, а производство промышленного продукта составляет более 50%, электроэнергии - 60% и потребляют 55% энергетических ресурсов. Прогноз ввода новых мощностей генерации электроэнергии в мире представлен на рисунке.
amnnn МВт
250 ООО_
200000 150000 ЮОООО 90 ООО
. ■ ■ I I I
2017 201а 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Централизованная генерация i Распределения генерация
Рисунок 1 - Прогноз ввода новых мощностей генерации электроэнергии в мире
Российская Федерация несколько лет занимает лидирующие позиции по добычи топливно-энергетических ресурсов, так, например, добыча природного газа составляет 30%, нефти - 17%, производство электроэнергии -10%, добычи угля - 8% от мировых показателей.
Вся система цифровизации должна основываться на принципах перехода на «умную» инфраструктуру, в рамках которой целесообразно проводить не только организационно-управленческие мероприятия, но и соответствующую технико-технологическую политику, основные направления которой должны содержать:
- создание и запуск модульных интерфейсов на основе цифровых технологий для организации кибербезопасности системы и сети в электроэнергетике и поддержания ее в устойчиво-равномерном состоянии;
- разработку интеллектуальных систем, способных аккумулировать и управлять новыми организационно-экономическими и технологическими решениями;
- развитие систем накопления, аккумуляции и хранения электрической энергии, в рамках существующих потребностей народного хозяйства;
- создание новых проектных решений в области внедрения силовой электроники;
- внедрение системы «Интернета вещей», которая заключается в цифровой передачи информации, внедрения цифровых датчиков и устройств, создание единой базы аккумуляции и передачи информации;
- развитие цифровых финансовых устройств, включающие множество блоков с хранящейся информацией и ее обработки в рамках функций финансового отдела.
Размер рынка цифровых технологий в энергетике показан на рисунке 2.
7П млрд ДОЛЛ.
и —
60
50 40 30 20 10
60
52 52 54 54 53 54 56 2 10 0 11
H S i 1 10
10 10 21 21 7 В
21 21 21 24 К
24 22 20 10 17
15 14 12 11
^сппуатация и обслуживание СЭС
" ^сппуатация и обслуживание ВЭС
| ОЙеспэчеше сгавшъности рейоты энергосистем с нестабильными источнжами генерации
Домашние систены управления енергопстрейлением
Автоматизация распределитеъньк свгай
■ нУмныеь алектроснетчиш
■ ^шуатация и обслуживание ТЭС
2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Источник: Navigant Research, Bloomberg New Energy Finance Рисунок 1 - Размер рынка цифровых технологий в энергетике [3]
Формирование системы цифровизации электроэнергетического комплекса невозможно без создания соответствующих механизмов государственного регулирования и управления указанной деятельностью. Среди основных мер организационного, экономического, институционального и управленческого характера целесообразно выделить:
- формирование стратегической программы перехода электроэнергетики на цифровую платформу;
- формирование альянс поставщиков технологий; государственных и региональных органов, ответственных за внедрение «цифры» в электроэнергетический комплекс; предприятий электроэнергетики; крупных потребителей электроэнергии;
- создание условий перехода на цифровые технологии в электроэнергетике и формирование условий свободных перетоков электрической энергии;
- ликвидацию перекресиого субсидирования в электроэнергетике и поиск новых механизмов повышения технико-технологической устойчивости, сокращения изношенных и неэффективных мощностей, увеличение введенных мощностей с использованием инновационных технологий и переход на возобновляемые источники энергии;
- стимулирование внедрения инновационных проектов на функционирующие энергетические объекты;
- разработку программу импортозамещения иностранного оборудования отечественными технологиями.
Основные цели цифровой трансформации показаны на рисунке 3.
Создание и внедрение к 2022г. единой доверенной цифровой среды, используемой в деятельности 83 субъектами электроэнергетики с передачей технологических данных в режиме реального времени от 100 объектов генерации и 1000 объектов сетевого комплекса ,
Обеспечение сбора отраслевой отчетности на основе цифровых технологических данных от 83
субъектов электроэнергетики к 2025г.
Внедрение на базе цифровых ' технологий риск-ориентированной модели управления в
электроэнергетике для минимизации совокупной стоимости владения с целью снижения себестоимости кВт-ч 1 при заданном уровне надежности и
\ приемлемом уровне тарифной нагрузки
б А
Повышение уровня надежности энергоснабжения потребителей к 2025г. на 5% от
уровня 2017г. без увеличения затрат на поддержание технического состояния энергетической инфраструктуры за счет создания . федерального центра мониторинга надежности
I
Создание системы и формирование к 2025г. отраслевых заказов в целях стимулирования российского машиностроения и микроэлектронной промышленности и снижения затрат на логистику
6
I I
/
Снижение уровня административной нагрузки
на субъекты электроэнергетики при осуществлении контрольно-надзорной деятельности для 80% субъектов электроэнергетики к 2025г.
Рисунок 3 - Цели цифровой трансформации
В рамках цифровизации электроэнергетической отрасли главной целью является своевременный обмен данными между потребителями, посредниками и производителями электрической энергии. Предлагаемые меры уже разрабатываются на федеральном уровне, планируется, что подобный функционал будет запущен к 2020 году, в котором будут содержаться следующие условия:
- минимальные требования к приборам учета в зависимости от категории потребителей;
- унифицированные требования к протоколам, форматам и способам обмена данными;
- требования по интеграции приборов в систему и взаимной интеграции систем различных субъектов;
- возможность удаленного сбора информации и дистанционного введения ограничения [2].
Рисунок 4 - Проектная архитектура «Интернета энергии» [3] Следующим условием перехода электроэнергетического комплекса на цифровые технологии является развитие «Интернета энергии», который заключается в формировании системы из конечных устройств потребителей с управляемым энергопотреблением, а также распределенная генерация и системы хранения энергии, находящиеся на стороне потребителей и в распределительных сетях низкого и среднего напряжения в непосредственной близости от потребителей. Активные потребители являются субъектами нового типа, так как они могут управляемым образом осуществлять потребление, производство и хранение электроэнергии.
Объединение управляемых энергообъектов и активных потребителей в системы различного масштаба позволяет оптимальным образом планировать развитие собственных мощностей для обеспечения требуемых характеристик доступности, надежности, качества, а также осуществлять экономически оптимальное их использование в сочетании с потреблением электроэнергии из существующей энергосистемы.
Рассмотрим предлагаемую архитектуру «Интернета энергии», в рамках реализации проекта «Энерджинет», в которую включены все элементы электроэнергетической системы от источников энергии до активного потребителя [3].
Функционирование подобной системы будет отличаться от традиционных подходов, которые будут заключаться в установлении роутеров электрической энергии между энергетическими системами, потребителями и интеллектуальной системой, она будет запитана от производителей электрической энергии и обеспечена маршрутизатором и накопителем электрической энергии. Предлагаемая система взаимосвязи между производителями и потребителями позволит сформировать обширную сеть в области передачи и распределения электрической энергии, которая в себя интегрирует глобальную информационную среду, будет осуществлять накопление информации, а также накопление, хранение и обмен электрической энергией. При этом планируется, что в традиционной парадигме функционирования останутся электрические станции, магистральные и распределительные сети выше 110 кВ, технология передачи электрической энергии крупным потребителям, а все остальные устройства будут подвержены трансформации под требования «Интернета энергии».
Безусловно, создание подобной архитектуры необходимо осуществлять на основе формирования научно-технологической и производственной базы с учетом существующей инвестиционной привлекательности отрасли и сценария инновационного развития. Предлагаемая структура позволит обеспечить свободные перетоки электрической энергии между системами и потребителями, накопление и хранение электрической энергии, снизить и выбрать оптимальный тариф для розничных потребителей, выступит стимулом для перехода потребителей на «умные сети» и внедрение интеллектуальной системы в электроэнергетику.
Таким образом, поиск решений национальных и мировых вызовов энергетической системы целесообразно основывать на переходе на цифровые технологии. На взгляд авторов, переход на «цифру» в электроэнергетике целесообразно основывать на цифровой трансформации топливно-энергетического комплекса. В рамках электроэнергетики: снижение продолжительности перерывов электроснабжения и средней частоты технологических нарушений (SAIDI / SAIFI) на 5 % к 2024 году; повышение уровня технического состояния производственных фондов электроэнергетики для объектов на 5 % к 2024 году без повышения затрат на поддержание технического состояния; снижение на 20 % аварийности на объектах электроэнергетики, связанной с техническим состоянием производственных фондов к 2024 году.
В рамках нефтегазового комплекса: повышение коэффициента извлечения нефти на 5-10 % на «цифровых месторождениях»; снижение операционных затрат на «цифровых месторождениях» на 10%, снижение капитальных затрат на «цифровых месторождениях» до 15%, в рамках угольной промышленности: увеличение добычи подземным и карьерным способом на 5-7 % к 2024 году, повышение уровня безопасности ведения горных работ.
Цифровая трансформация электроэнергетики России - это открытая для идей, профессиональных обсуждений и пилотных проектов сфера. Государство обеспечивает благоприятные условия для развития отрасли, в которой важно добиться снижения стоимости электроэнергии, автоматизации рутинных процессов, модернизации энергетической системы, бесперебойной работы и получения более высоких бизнес-показателей функционирования, тем самым выйти на рынок глобальной конкуренции.
Источники:
1. Перспективы цифровизации отраслевой экономики России: особенности и условия. Коллективная монография / Под. ред. Ю.В. Гнездовой, Ю.А. Романовой / - М.: Издательство «Научный консультант», 2018. - 164с.
2. План мероприятий по стимулированию развития генерирующих объектов на основе возобновляемых источников энергии с установленной мощностью до 15 кВт, утвержден Правительством Российской Федерации от 19.07.2017.
3. Электроэнергетика 4.0: перейти на цифру: [Электронный ресурс] - https://www.rvc.ru/press-service/media-review/nti/132228/ (дата обращения - 10.11.2019 г.)
4. Официальный сайт Министерства энергетики Российской Федерации. [Электронный ресурс] - URL: https://minenergo.gov.ru (дата обращения - 10.11.2019 г.)
Sources:
1. Prospects for digitalization of the sectoral economy of Russia: peculiarities and conditions. Collective monograph/Under. Ed. Yu.V. Nizova, Yu.A. Romanova/- M.: Publishing House "Scientific Consultant," 2018. - 164c.
2. The plan of measures on stimulation of development of the generating objects on the basis of renewables with rated volume up to 15 kW, is approved by the Government of the Russian Federation of 19.07.2017.
3. Electricity 4.0: switch to the figure: [Electronic resource] - https://www.rvc.ru/press-service/media-review/nti/132228/(date of appeal - 10.11.2019)
4. Official website of the Ministry of Energy of the Russian Federation. [Electronic resource] - URL: https://minenergo.gov.ru (date of appeal - 10.11.2019)
