Построение цифровой экономики – одна из стратегических задач, поставленных Президентом и Правительством РФ: данные и создаваемую на их основе информацию предстоит рассмотреть как фактор производства, позволяющий влиять на эффективность, производительность труда, надежность и безопасность. Вопросы цифровизации рассматриваются в каждой из отраслей, и электроэнергетика не исключение. Перед отраслью ставится задача повышения надежности и эффективности функционирования энергосистемы страны путем внедрения подходов риск– управления
В работе «круглого стола» «Цифровая трансформация электроэнергетики России», состоявшегося в ходе Российской энергетической недели, приняли участие как представители Минэнерго РФ, так и коллективы экспертов, формирующих целевое видение будущего образа электроэнергетики, они обсудили актуальные вопросы цифровизации, шаги по цифровой трансформации, планы по созданию и апробации отраслевых продуктов и решений, созданных в парадигме нового технологического уклада.
Хотим всё, но не сразу
Директор департамента оперативного контроля и управления в электроэнергетике Минэнерго России Евгений Грабчак рассказал о том, какие преимущества цифровой трансформации отрасли ожидаются со стороны государства. Он напомнил, что в рамках развития промышленности в целом и электроэнергетики в частности важной тенденцией является цифровизация электроэнергетического комплекса – онлайн-обработка больших объемов технологических данных вместе с применением технологий искусственного интеллекта, внедрением «умных энергосетей». Эти меры позволят в перспективе повысить эффективность использования энергоресурсов, существенно уменьшить себестоимость генерации. Уже сейчас, по мнению эксперта, назрела необходимость в эволюционных преобразованиях, обеспечивающих планомерное развитие отрасли через оптимизацию внутренних и внешних технико-экономических процессов управления. Электроэнергия – одна из наиболее подготовленных к цифровой трансформации отраслей; при этом она является базисом для развития промышленности и роста экономики страны в целом. Именно генерирующие компании могут стать пионерами комплексного подхода к переходу на цифровые технологии как в масштабах России, так и на глобальном рынке. В распоряжении российских энергетиков существует мощнейший фундамент – энергетическая система с децентрализованным управлением, большим объемом генерируемых технологических данных, развитой телекоммуникационной инфраструктурой.
В настоящее время состояние электроэнергетической отрасли характеризуется как квазирыночное: естественно-монопольная форма с недостатком ресурсов для поддержания текущего уровня технико-экономического состояния. Желаемое состояние – это перспективное будущее, которое позволит работать в единой технологической среде с заданным уровнем состояния, удовлетворяя потребности участников рынка и потребителей. Таким образом, задача – направление инвестиций в оптимизацию существующей энергосистемы, без наращивания активов и разрастания, и переход к более рациональной, оптимальной эксплуатации имеющегося хозяйства. Взяв за основу единую систему координат, однозначно определив все субъекты, описав взаимодействие, а также научившись общаться на одном языке, мы сможем обеспечить не только горизонтальную и вертикальную интеграцию всех потоков в электроэнергетике, но и увязать действие децентрализованных центров управления с единой логикой принятия регулятором необходимых корректирующих решений, которые в основном выражены в виде изменений законодательной базы.
Таким образом, эволюционным путем будет создан инструментарий для моделирования достижений основного состояния электроэнергетики будущего. Это состояние – достижение оптимальной себестоимости единицы электроэнергии при заданном уровне безопасности и надежности. Параллельно необходимо достичь дополнительных преимуществ не только для регулятора и отдельных субъектов, но и для смежных компаний и государства в целом.
Среди преимуществ в первую очередь создание новых рынков сервисных услуг. В их числе:
- прогностическое моделирование состояния энергосистем и их отдельных элементов;
- оценка жизненного цикла объектов электроэнергетики;
- аналитика оптимального управления технологическими процессами, системы и ее отдельных элементов разработки новых и опробования существующих технологий;
- формирование отраслевого заказа для промышленности;
- оценка рентабельности создания производства технической и сопутствующей продукции;
- развитие услуг логистики, управления активами и т.д.
Для реализации данных изменений, помимо определения единой «системы координат», необходимо переломить тенденцию внедрения неинтегрируемых друг с другом технологий и решений и преодолеть боязнь компаний делиться технологическими данными. Решение – создать общую цифровую среду, построенную на использовании единых стандартов, метамодели и принципов идентификации, основанных на методологической модели деятельности.
Гарантом защиты интересов участников этой среды может выступить государство. Взамен государство может предложить переход на риск-ориентированную модель управления отраслью, и отказаться от тотального контроля деятельности со стороны регулятора, перейдя к мониторингу верхнеуровневых параметров, оценке отсутствия отклонений, и реализовать управление по целям. Это будет возможно, если участники взаимодействуют в единой доверенной среде и имеют единую модель оценки деятельности. Создание такой модели является задачей регулятора, а инструменты обеспечения могут быть реализованы с использованием принципов и технологий индустриального Интернета.
Необходимо согласовать со всеми участниками единой среды, какую среду считать достоверной с учетом соблюдения интересов каждого участника. Сообщество заинтересованных участников формирует единую платформу, коммуникационно-информационную среду, взаимодействуя и регламентируя правила сбора и хранения данных, стандарты, интерфейсы, и протоколы обмена данных, и цифровую модель базовой деятельности. Вместе с требованиями политики оборота данных и аналитическими экспертными системами отрасль создаст доверенную отраслевую платформу.
Компаниям, регулятору и другим заинтересованным сторонам необходимо определить, какие данные необходимы, как они будут использованы для повышения эффективности и надежности функционирования энергосистемы и снижения рисков (в том числе риски кибернетические, информационные, технологической зависимости и т.п.).
Доверенная цифровая платформа по сути является сетью технологических данных, функционирующей по установленным правилам. Она должна охватить все основные уровни – это сбор данных с электроэнергетической инфраструктуры, нижний уровень сбора данных с датчиков, уровень технологической структуры связи хранения защиты обработки информации. Инфраструктура связи и передачи данных уже создана и является одним из мощнейших элементов функционирования российской электроэнергетики. Необходимо сформировать уровень аналитических систем и аналитических приложений и предусмотреть перевод части информации в формат открытых данных, давая возможность таким образом создавать новые сервисы, привлекать новые компании для перехода на модель оказания сервисных услуг субъектам электроэнергетики. Результатом работы должно стать получение высоких бизнес-показателей функционирования электроэнергетики.
Начинаем и выигрываем
Заместитель генерального директора по операционной деятельности – Главный инженер ПАО «Фортум» Парвиз Абдушукуров рассказал о результатах деятельности рабочей группы, в которой принимали участие и представители Концерна «Росэнергоатом». Он отметил, что тема цифровизации действительно интересна не только для государства как регулятора, но также и для сообщества рынка. Министерство энергетики по результатам оценки участников рынка выбрало представителей наиболее активных компаний и поставило задачу сформулировать свое видение концепции перехода к «цифре». В рабочую группу вошли представители десяти компаний, которые провели основную работу, однако в ходе нескольких больших встреч собирались до нескольких десятков представителей рынка, то есть охват работы позволяет говорить о том, что сформулирована непротиворечивая позиция, в целом отражающая видение проблемы автоматизации в отрасли.
Рабочая группа оценила концепцию цифровизации экономики, предложенную правительством, и сосредоточилась на вопросе, какой должна быть «цифровая электроэнергетика». Эксперт напомнил, что до 2005 года, даты прекращения деятельности РАО «ЕЭС России», все компании были примерно на одном уровне: имели сопоставимую базу, общую методологию, то есть равные стартовые условия. Но затем развитие продолжилось по-разному. Одни компании активно инвестировали в ИТ-технологии, занимались автоматизацией процессов, объединением в сети и вертикальным интегрированием системы. Проявились и предприятия, которые относились к проблемам автоматизации по остаточному принципу, и даже такие, кто вообще эту тему не затрагивал, полагая избыточной. Сегодня отрасль объединяется лишь общими требованиями к автоматизации отчетности, и эти требования сформулированы в стандартном приложении к договору. В остальном же в условиях отсутствия единого стандарта все, в том числе лидеры, шли своим путем.
Текущее состояние на сегодня таково: на нижнем уровне присутствуют всевозможные датчики, измерители, преобразователи, приборы и т.п. Реализованы небольшие по масштабу локальные системы на каждом генерирующем или сетевом предприятии. Но эти системы между собой не синхронизированы, каждый участник рынка поддерживает собственную маленькую сеть, данные каким-то образом централизуются на уровне компаний и «ручным вводом» перерабатываются и передаются заинтересованным компаниям либо другим центрам ответственности компаний.
На уровне Системного оператора подписаны протоколы и определены параметры и дискретности для всех участников рынка, передача осуществляется автоматически. Но остальное – это много раз дублирующееся, повторяющееся ручное внесение цифр. Рабочая группа приблизительно определила, что для энергетических компаний более 2,5 тыс. отчетов и 90 % всех цифр, которые передаются на верхний уровень, мы набираем в первичном виде. На подготовку отчетности – набор данных, перепроверки и пр. – средняя компания должна затратить до полутора тысяч человеко-дней. Каковы потери на эту деятельность в рублях, каждый может определить сам применительно к своей компании. При этом очевидно, что перейти к цифровизации и передаче данных в автоматизированном виде невозможно, если пытаться эти данные набивать и передавать вручную. Мало того, что это затратно по времени и деньгам, это еще и приведет к массе ошибок, хаосу, данные будут передаваться в разный период времени, без необходимой дискретности. Естественно, показатели разойдутся с действительностью.
Участники рынка предположили, что конечная цель процесса – создание информационного пространства, где все данные собираются с первичных приборов, без присутствия человека, в автоматическом режиме и в определенное время. Пока не будет наведен порядок в этой части, остальное – централизация сбора данных, единая аналитика и т.д. – будет невозможно.
Предлагается создать единую «технологическую шину» (структуру данных) на уровне предприятия; в эту структуру должны автоматически заводиться данные с датчиков, приборов и т.д. С этой «технологической шины» должны собирать данные те, кому необходима информация об управлении энергетикой, – организации, функционально задействованные в контроле, управлении энергетикой; также этой «шиной» смогут воспользоваться те, кому эта информация необходима для разного рода отчетности, аналитических решений и пр., это наши потребители и сами участники рынка, которые эту информацию используют для своих отчетов, внутренней отчетности, аналитики, информирования, технико-экономических показателей, чтобы смоделировать работу на рынках, и пр.
Технологическая шина должна находиться на уровне предприятия, потому что только производитель энергии собирает, хранит, копирует информацию и отвечает за ее сохранность. Пытаться создать единое централизованное хранилище на всю страну бессмысленно, поскольку это приведет к размыванию ответственности за хранение и в конечном итоге хаосу. Другой вопрос, что должна быть четко определена и формализована структура данных, которые представляются предприятиями; должны быть прописаны протоколы и права доступа. У каких-то определенных организаций будет полное право доступа ко всем данным, может быть, за исключением экономических; в каких-то случаях данные могут быть и открытыми, например, если потребители хотят видеть полезный отпуск.
Кроме того, все эти системы объединены в общую сеть, из которой каждый участник рынка, имеющий право доступа и присоединенный к сети, сможет получать необходимую для использования информацию для оптимизации стратегического планирования, управления рисками, эффективности, оптимальной загрузки, планирования режимов и любой отчетности.
Для создания этой сети необходимо ответить на три несложных вопроса: что мы измеряем, какие формируются данные и как их использовать. При этом нужно определить перечень участников, для которых мы формируем данные, и описать, какие данные они берут, в каком формате и с какой дискретностью, каковы права доступа и требования к обмену, передаче, форматированию и т. п. Реализация задачи видится в следующей последовательности: на первом шаге организовать сбор данных, на втором – организовать доступ; на третьем – дать возможность каждому из участников рынка формировать любую отчетность. Наш анализ показывает, что порядка 80 % всех форм и запросов, которые мы отдаем, – это одни и те же данные, которые направлялись уже регулятору или иному интересанту… Но в одном случае построчно, в другом – по столбцам, в третьем – с умножением столбца 1 на строчку 2. Когда данные в первичном виде окажутся представлены на «технологической шине», программа элементарно создаст любую нужную форму.
В итоге мы должны получить единое технологическое пространство, в котором возможны прием и передача любых технологических данных без участия человека. Это позволит минимизировать все ошибки, ускориться и получать эту информацию от первоисточников. Все будут понимать, с каких приборов или иных устройств берется информация, и любой участник сможет использовать ее для решения стратегических задач.
Чтобы эти предложения не остались на уровне благих намерений, нужно, во-первых, определиться с командой, которая будет заниматься реализацией проекта; во-вторых, проанализировать сегодняшнее состояние дел и желаемое положение; в-третьих, разработать план достижения целей, поставить промежуточные цели, определить КПЭ и дискретно оценивать свое продвижение – и скорость, и верность маршрута, считает эксперт.
