Евгений Грабчак: «Не стоит ставить знак равенства между цифровой энергетикой и цифровой подстанцией» - Энергетика и промышленность России - № 03-04 (335-336) февраль 2018 года - WWW.EPRUSSIA.RU - информационный портал энергетика
16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/335-336/8885981.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 03-04 (335-336) февраль 2018 года

Евгений Грабчак: «Не стоит ставить знак равенства между цифровой энергетикой и цифровой подстанцией»

Энергетика: тенденции и перспективы Беседовала Елена ВОСКАНЯН
Директор Департамента оперативного контроля и управления в электроэнергетике Министерства энергетики России Евгений Грабчак

Представитель Минэнерго России убежден: отечественная электроэнергетика давно живет в новой реальности.

Прошлым летом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев подписал программу развития цифровой экономики в России, цель которой – до 2024 г. организовать системное развитие и внедрение цифровых технологий во всех областях жизни: экономике, социальной деятельности, государственном управлении и других. Энергетика не является исключением. Директор Департамента оперативного контроля и управления в электроэнергетике Министерства энергетики России Евгений Грабчак рассказал «ЭПР» о роли ведомства в цифровизации отрасли.



Эксперименты должны быть продуманными

– Евгений Петрович, всем известно, что энергетика – отрасль консервативная. Готова ли она к цифровой трансформации?

– Я не совсем согласен с мнением относительно консервативности нашей отрасли, ведь именно в энергетике в последнее время неплохими темпами запускаются новые проекты, внедряются новые разработки, новые технологии и подходы. Другое дело, что важнейшая ключевая задача электроэнергетики заключается в обеспечении стабильного электроснабжения по минимально возможной, доступной цене. Поэтому все эксперименты здесь должны быть продуманными, взвешенными, чтобы не привести к нежелательным последствиям для потребителей и национальной экономики. Только из‑за этого новые технологии внедряются не так активно, как хотелось бы, хотя пилотных проектов в электроэнергетике на самом деле много.

Стоит отметить, что сегодня такие понятия, как «цифровая экономика» и «цифровая энергетика», трактуются неоднозначно. Хотя в программе «Цифровая экономика», Энергетической стратегии России и других программных документах даны соответствующие определения, на практике даже представители Министерства энергетики порой понимают эти понятия по‑разному. Технические специалисты считают, что цифровая трансформация подразумевает в первую очередь работу с большим объемом данных. Ведь только тепловая электростанция генерирует порядка двух терабайт данных, из них структурированы и используются всего 1‑2 %, а работать с неструктурированными данными очень сложно. В нашем понимании, цифровизация должна сделать эти данные доступными и пригодными для анализа, чтобы на их основании принимать более качественные и оперативные решения. Не секрет, что в бытность Минэнерго СССР и РАО «ЕЭС России» вся электроэнергетика с точки зрения управления и выбора технических воздействий во многом опиралась на статистику: данные собирали, систематизировали и использовали для составления технологических карт по ремонтам, определения технического состояния и выбору сроков технического обслуживания оборудования. Это были не столько расчетные, сколько эмпирические статистические модели, на основании которых впоследствии принимались нормативы. Однако эта база была утеряна, ее восстановлением в настоящее время никто не занимается.

Сегодня появились новые технологии, которые призваны облегчить работу с огромным массивом данных не только в части сбора, но и их интерпретации – я имею в виду искусственный интеллект, облачные вычисления, технологии больших данных. Таким образом, чтобы цифровая энергетика заработала, не нужно строить много новых цифровых подстанций или каждую вторую подстанцию делать цифровой, необходимо, используя имеющуюся на подстанциях инфраструктуру, собирать данные и начинать работать с ними как с активом. Только в таком случае мы сможем перейти на риск-ориентированную модель управления.

– В чем преимущества новой модели?

– Дело в том, что объем экономического ресурса, необходимого для поддержания жизнедеятельности энергосистемы, конечен и даже по естественным монополиям рост тарифа ниже инфляции. Амортизация, которая сегодня начисляется для поддержания энергосистемы в требуемом техническом состоянии, а также небольшие средства, выделяемые на эксплуатацию, в основном тратятся на новые технологические присоединения, новое строительство. Безусловно, энергосистема становится масштабнее, но происходит это за счет более ресурсозатратных мероприятий, а финансов на ее стабильную эксплуатацию фактически не остается. Для решения этой проблемы, очевидно, необходимы не только экономические, но и технологические решения, которые бы позволили обеспечить надежность энергосистемы и пересмотреть подходы к ее построению и эксплуатации.

В настоящее время во всем мире, включая Россию, признанным подходом по построению энергосистемы является обеспечение надежности за счет резервирования на уровне N–1, когда выбывание из системы крупного энергообъекта не наносит вреда потребителям. Такой подход гарантирует надежность, но при этом более трети генерирующих мощностей у нас находится в резерве, и энергетикам нужно их поддерживать и оплачивать затраты, связанные с обеспечением их работоспособного состояния. То же самое касается и сетевого комплекса – треть мощностей обеспечивает резервирование и, по сути, простаивает. Это цена консервативного подхода. Я полагаю, что возможности, которые нам даст цифровизация, позволят постепенно отказываться от излишнего резерва, переходя на риск-ориентированную модель управления производственными фондами. При таком подходе оценивается техническое состояние каждого элемента оборудования и воздействие оказывается на элементы, риски и последствия отказа которых максимальны.

– А как специалисты отрасли оценивают предлагаемый риск-ориентированный подход?

– Сегодня у энергокомпаний появился выбор: теперь, и это прописано в новых правилах техобслуживания и ремонта, они могут проводить ремонт по привычному консервативному сценарию, опираясь на инструкции завода-изготовителя оборудования, либо могут придерживаться современного подхода, установив систему мониторинга состояния оборудования в реальном режиме времени, и ремонтировать оборудование по показаниям. Второй подход позволит повысить экономическую эффективность. Но, повторюсь, мы никого не заставляем придерживаться именно его. Компании вправе принимать наиболее удобное им и экономически оправданное решение.

– Понятно, что такие объекты обязательно должны страховаться. Как к новому подходу отнеслись страховые компании?

– Нам еще предстоит проработать данный вопрос с Минфином и страховыми компаниями. При правильной эксплуатации онлайн-мониторинг с прогностикой существенно снизит риски выхода оборудования из строя, и Минэнерго готово доработать нормативную базу в части внесения в законодательство изменений, которые бы позволили снизить страховые премии по таким объектам.



Эффект, безусловно, будет

– Евгений Петрович, а вы уже просчитали возможные эффекты от внедрения цифровых технологий?

– Мы разработали соответствующую методологию, позволяющую оценить эффекты от кибернизации, где приведены некоторые расчеты по предлагаемой нами программе цифровой трансформации электроэнергетики. В частности, ожидаем, что снижение электроэнергоемкости ВВП может составить не 3‑4 %, как прогнозировалось, а порядка 14‑15 %. Разумеется, цифровизация принесет не только экономические, но и политические, социальные эффекты, их не всегда просто просчитывать, но учитывать необходимо.

– С чего в таком случае следует начинать цифровизацию?

– На наш взгляд, необходимо начать с создания онтологической модели энергосистемы и организовать переход на единые модели и стандарты. Это означает, что все информационные, экспертные отраслевые системы будут одинаково понимать и описывать энергосистему вплоть до объектов и деталей оборудования. Сейчас в мире зарекомендовали себя стандарты, разработанные Международной Электротехнической комиссией (МЭК). Но мы столкнулись с тем, что для задач российской электроэнергетики модель нужно дополнять. Только договорившись о едином представлении энергосистемы всеми ее участниками, сможем обеспечить горизонтальную и вертикальную интеграцию потоков информации и, наконец, запустить цифровизацию. Абсолютно точно – цифровая подстанция не приведет нас к цифровизации. Цифровая трансформация энергетики – это довольно большой комплекс мероприятий, это формирование единого языка и пространства общения между всеми участниками отраслевых процессов. При этом нужно учитывать интересы всех задействованных сторон, а также обеспечивать безопасность такого общения.

– Могли бы вы отметить компании, уделяющие большое внимание вопросу цифровизации, – тех, чей опыт может быть полезен коллегам?

– Конечно. Например, «РусГидро» были одними из пионеров при внедрении в практику цифровых моделей, разработанных согласно CIM-стандарту (стандарту МЭК), сейчас они пошли в BIM-проектирование – внедряют виртуальную модель отслеживания жизненного цикла оборудования. Активно работает в этом направлении и «Росатом», там налажена четкая стандартизация всех процессов. Из электросетевых компаний можно упомянуть «ФСК ЕЭС» и «Россети». В прошлом году они (ФСК ЕЭС) вместе с Системным оператором ввели так называемый электронный дневник заявок и полностью стандартизировали свое общение через электронные средства коммуникации. Это позволило выводить в ремонт линию 220 кВ не за два часа, как раньше, а за восемь минут.

Или взять опыт «Россетей» по созданию электронного журнала диспетчера, который благодаря использованию двухконтурной модели управления позволяет в режиме реального времени отслеживать технологические нарушения в сетях. Происходит это следующим образом: с одной стороны, собирается телеметрия, с другой – осуществляется мониторинг сообщений, переговоров диспетчеров, и формируется объективная картина происходящего. Это позволяет вовремя отслеживать и минимизировать отключения и получать оперативно достоверную информацию, в том числе и за счет того, что минимизируется влияние «человеческого фактора».



Образование и наука отстают от прогресса

– Поспевает ли наше среднее и высшее образование за этими процессами? Или специалистам приходится доучиваться в процессе работы на объектах энергетики?

– В большинстве случаев они учатся уже непосредственно на месте. Все‑таки и образование, и наука зачастую не успевают за технологическим прогрессом. Это наглядно видно, например, по научно-исследовательским работам, которые мы заказываем по тематике цифровой трансформации. Мы заметили, что большинство потенциальных исполнителей и наших коллег по отрасли пока привычно мыслят старыми категориями и понятиями и не всегда точно представляют, что хотим от них получить.

Кстати, еще два-три года назад словосочетание «онтологическая модель» коллеги из научной среды встречали потухшим взглядом, потому что у них не было ясного понимания, что это такое, для чего нужно, а также роль и значение модели в создании единого информационного пространства. Конечно, с течением времени ситуация меняется, государству стоит уделять внимание этому аспекту. Минэнерго, как представитель государства, уже несколько лет занимается популяризацией идей промышленного интернета и цифровых преобразований. Мы участвуем в конференциях и форумах по данной тематике, проводим свои мероприятия. Мы видим, как происходят изменения. Надеюсь, наука и образование подтянутся к этому процессу в ближайшее время.

– Насколько нам известно, наука входит в сферу интересов Минэнерго. Может быть, ведомству стоило бы проявить инициативу, чтобы подстегнуть научный прогресс, например, запустив специальные программы?

– Думаю, мы придем к этому довольно скоро. Вообще, про цифровую экономику в масштабах государства заговорили не так давно, всего год назад. Затем появилась программа «Цифровая экономика Российской Федерации», на сегодняшний день уже утверждены дорожные карты по некоторым базовым направлениям. И хотя, как упоминалось, энергетику часто называют консервативной отраслью, у нас уже сформирована соответствующая идеология, мы понимаем, куда нужно идти, а это есть далеко не во всех отраслях. Если задуматься, то электроэнергетика давно живет в новой реальности, использует промышленный интернет и цифровые технологии.

Сегодня процессы управления энергосистемой интеллектуализированы: на объектах применяется автоматика, релейная защита, и скорость протекания процессов измеряется в миллисекундах. Мы можем моделировать режимы работы станции или автоматически регулировать частоту, словом, управлять энергосистемой с применением интеллектуальных киберфизических систем. Например, на Саяно-Шушенской ГЭС установлена система группового регулирования активной мощности (ГРАМ), которая в автоматическом режиме регулирует задвижки, это позволяет набирать либо автоматически сбрасывать мощности в зависимости от внешней частоты. Да, сейчас появились новые модели, методы, но у нас есть главное – базис, на который можно опираться в ходе дальнейших преобразований, энергетика в этом плане достаточно хорошо подготовленная отрасль. Мы надеемся, что наука включится в происходящие процессы и сможет предложить новые разработки и подходы. Со своей стороны мы планируем обеспечить исследовательские институты достаточным объемом отраслевой статистики.



Главное – задать ориентир

– А какова роль Минэнерго в этой цифровизации? Сложилось впечатление, что в отдельных подотраслях энергетики цифровизация идет своим чередом: инициируется руководством компаний в зависимости от того, каких финансовых результатов они хотят достигнуть. Выходит, ведомство выступает неким наблюдателем?

– Основная роль Минэнерго заключается в нормативно-правовом сопровождении, направленном на развитие отрасли. В идеальной модели мы должны были бы только готовить подзаконные акты, а отрасль – функционировать, опираясь на них, но на практике это не работает. У нас гораздо больше задач. Первоочередная – синхронизировать нормативно-правовую базу под задачи цифровизации. Я уже приводил в пример консервативную систему ремонтов, когда специалисты ориентировались на технологическую карту, где говорилось, например, что после того, как газовая турбина отработает 6200 часов, ее нужно осмотреть и провести средний ремонт, а при большем количестве часов наработки – капитальный ремонт. Безусловно, эта система работала долгие годы, к ней многие привыкли. Но сейчас, когда внедряются новые технологии, логичнее переходить на другую модель, когда системы онлайн-мониторинга заранее сигнализируют о необходимости ремонта оборудования. Если компании отрасли останавливает несовершенство нормативно-правовой базы, мы готовы ее доработать, прописать соответствующие стандарты.

С другой стороны, понимаем, что единоначалия, которое было при РАО «ЕЭС России» и Минэнерго СССР, уже нет. Сегодня у каждой компании свой путь развития, который во многом определяется акционерами и руководством. Однако нужно понимать: ни о какой технико-экономической оптимизации не может быть речи, пока каждый занят только своим развитием, заботой о своем активе и его экономической эффективности, а техническая и технологическая эффективность отошли на второй план.

В таком случае задача Минэнерго задать ориентир развития отрасли и стимулировать компании к цифровизации не с помощью ограничительных мер, запретов или четкой регламентации, а экономическими мерами и целесообразностью. Простой пример – переход на новую модель оценки деятельности компании по подготовке к отопительному сезону в осенне-зимний период. Раньше у нас были выездные проверки с участием представителей Ростехнадзора, Системного оператора. Теперь мы на основании анализа отраслевой отчетности и оценки рисков не видим необходимости проверять компании, которые не находятся в этой зоне риска.

Напомню: прежде техническое состояние каждого оборудования оценивалось как функция бухгалтерского износа. Сейчас же мы создали в отрасли прозрачную идеологию. Например, ввели понятие «индекс технического состояния» и видим, какие активы есть у компании, как они содержатся, каково финансовое состояние организации, как она выполняет свои основные функции, каковы показатели аварийности. Если кто‑то решит ввести нас в заблуждение, это легко выявится благодаря двухуровневой системе проверки, включающей сбор отчетности, и определенным индикаторам, и мы обязательно проверим компанию, где по документам техническое состояние замечательное, персонал обучен и регулярно проходит переаттестацию, но аварийность растет.

– Выходит, индекс технического состояния станет своеобразным сигналом реального состояния оборудования?

– Да, именно так. Новое оборудование получает самую высокую оценку – 100 единиц. Если значение индекса технического состояния не превышает 25 единиц, значит, оборудование не пригодно к эксплуатации. Если же данный показатель колеблется от 25 до 50 единиц, оборудование нужно вносить в план ремонтов – оно может в любой момент выйти из строя. Однако даже в этом случае мы даем компаниям выбор: если они не могут включить такое оборудование в график текущих ремонтов или не имеют возможности провести дорогостоящий ремонт, рекомендуем им установить систему онлайн-мониторинга, которая заранее уведомит о вероятности наступления аварийной ситуации и позволит ее предотвратить. Это и есть цифровая энергетика.



Придется «включить» голову

– Евгений Петрович, выстроено ли как‑то взаимодействие с экспертным сообществом, которое также работает в этом направлении, готовит прогнозы относительно цифровизации?

– Мне бы не хотелось никого обижать, но вынужден констатировать: в целом уровень квалификации экспертов недостаточен. Частично это связано с тем, что некоторые эксперты плохо понимают отраслевую специфику. Все‑таки в случае энергетики нужно ставить во главу угла не экономическую, а технико-экономическую эффективность. Если мы будем гнаться за экономической эффективностью, то потеряем технологическое устройство энергосистемы – это сложный комплекс, он и так функционирует в непростых условиях: у нас слишком много собственников, и если каждый будет преследовать цели максимизации прибыли, особенно в коротком периоде, это не пойдет на пользу энергосистеме.

С другой стороны, когда мы приходим на любую площадку для дискуссии, то слышим заявления экспертов относительно того, что цифровая энергетика подразумевает, прежде всего, строительство цифровых подстанций, и нам, по их расчетам, нужно три-четыре триллиона рублей, чтобы перевести все процессы в цифру, тогда мы заживем счастливо. Поверьте, не заживем. Поставить цифровую подстанцию в чистом поле несложно, но что это даст? Какую эффективность в итоге получим? В результате формируется неправильный посыл – между цифровой энергетикой и цифровой подстанцией ставится знак равенства, хотя это разные вещи.

У Минэнерго иной взгляд на цифровизацию. Мы понимаем, что существует два типа воздействия на любой объект – организационное и техническое. Чтобы перейти на цифровую энергетику, достаточно организационных воздействий, благо, технологии во многом позволяют это сделать уже сейчас. Мы может снимать данные с оборудования, у нас есть каналы связи, но нет единой среды, единого языка общения, мы говорим об одном и том же, но не понимаем друг друга. Казалось бы, сегодня каждый второй пилотный проект, который проводится в сетях, генерации, связан с новыми технологиями и цифровизацией, однако получить аккумулятивный эффект удастся тогда, когда энергосистема станет не только электрически единой, но единой на цифровом уровне. Тогда мы сможем оперативно оценивать и предсказывать ее состояние. К тому же область применения цифровой экономики в целом и цифровой энергетики в частности заключается в работе с данными, превращении их в новый фактор производства. Данные – это новая сущность, и акцент нужно делать на них, а не на цифровые подстанции.

– Все чаще звучат опасения относительно того, что цифровизация и развитие искусственного интеллекта негативно отразятся на рынке труда – многие специалисты окажутся невостребованными. Существует ли подобная угроза в энергетике?

– Да, существует, но в этом нет ничего страшного. С появлением парового, а после и электрического двигателя рынок труда тоже изменился. Мне кажется, наоборот, замечательно, что у нас будет больше наукоемких отраслей и профессий, которые потребуют «включить» голову. Понятно, что в будущем киберфизические системы получат повсеместное распространение, при этом главенствующая роль останется за мыслящим человеком. Как бы нас ни пытались запугать, утверждая, что машина сможет заменить человека, этого не произойдет. Цифровизацию не стоит рассматривать как врага для работающего специалиста, она должна стать помощником в принятии решений – собрав, проанализировав данные и проведя моментальные вычисления, система оставит принятие конечного решения за человеком.

– Выступая на форуме «Российская энергетическая неделя», вы отметили, что электроэнергетика – одна из наиболее подготовленных к цифровой трансформации отраслей. Более того, заявили, что Россия вполне может стать «пионером» в применении комплексного подхода по переходу на цифровые технологии не только в масштабах нашей страны, но и на глобальном рынке тоже. Звучит оптимистично, но не верится, что другие страны не работают в этом направлении.

– Разумеется, другие страны также работают в сфере цифровизации. Тем не менее у нас есть одно весомое преимущество – единая национальная энергосистема, которая является наукоемким полем для экспериментов. В отличие от остальных, нам не нужно ничего изобретать, главное – выстроить правильный концепт и предложить компаниям попробовать. К тому же в России хорошая школа математического моделирования, есть необходимые специалисты, готовые к цифровизации. Возможно, у нас много заимствованных технологий, но неоспоримым плюсом является способность выживать в бесконечном количестве технологий и решений. Мы научились их интегрировать, совмещать даже в рамках одного предприятия, это большой плюс.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 03-04 (335-336) февраль 2018 года: