Умная энергетика-2017: переход в цифровую эру
22.02.17 00:23
Мировая энергетика переживает ряд вызовов. Это и рост глобальной экономики, требующий ежегодного наращивания производства электроэнергии, и огромные перетоки энергии внутри стран, и пиковые нагрузки, и развитие возобновляемой – ветровой и солнечной – энергетики, и террористические угрозы. Новые технологии помогают справляться с этими вызовами. Основой процесса является не просто компьютеризация, а переход в цифровую эру, облачные вычисления, технологии BigData и интернет- устройств (IoT).
И вопреки мнению, что отрасль энергетики и ЖКХ медленно осваивает новые технологии, результаты недавнего исследования компании Oracle показали, что в мире 45% предприятий отрасли уже используют облачные сервисы и 52% планируют их внедрение. Более двух третей энергетических компаний применяют облачные технологии для управления информацией о клиентах, либо имеют такие планы на ближайшие три года. Россия не остается в стороне от мировых тенденций. Поговорим о них подробнее.
Распределенные технологии (умные сети, smart grid)
Умная городская электросеть в идеале должна синхронизировать локальные сети жилых районов с возобновляемой ветровой и солнечной генерацией, соединять системы хранения энергии, приборы контроля параметров (напряжения, силы тока), обеспечивать защиту от аварий (обрыва, удара молнии, скачков напряжения), хакерских и террористических атак. Элементы smart grid не менее важны и для рядового потребителя, особенно на границе сети (grid edge). C ее помощью потребитель может управлять режимами своего энергопотребления. Это и льготные тарифы на коммерческое электричество, например, в ночное время, и использование потребителем собственной энергии, накопленной в аккумуляторах от солнечной или ветровой генерации.
Роль smart grid ежегодно растет, поскольку высокими темпами увеличивается доля распределенной генерации, когда потребитель снижает зависимость от рынка, коммерческих генераторов, сетевых и распределительных компаний. В Германии, например, в течение нескольких дней 2016 года генерация в стране почти на 100 % была альтернативной: дул сильный ветер и ярко светило солнце. В такие моменты элементы smart grid должны оперативно сбалансировать энергосистему, ведь задача обратна обычной – нужно не предоставить потребителю электроэнергию, а скорее забрать у него излишки.
Для многих стран также характерна проблема изношенности сетей и оборудования, которая решается в том числе и через внедрение smart grid. Старые трансформаторы и провода не могут выдерживать высокие нагрузки, а потребление электроэнергии растет с каждым годом, поскольку растет производство. С другой стороны, наблюдается недостаток генерирующих мощностей. Но строительство традиционной тепловой электростанции стоит десятки миллионов, а атомной станции – сотни миллиардов долларов.
В этом случае внедрение IT-решений, установка элементов smart grid помогают избежать таких трат и снизить неэффективное сжигание природного ископаемого топлива для выработки электроэнергии. Например, один из подобных проектов был реализован в Нью-Йорке. Для решения проблемы пикового потребления энергии городские власти собирались построить новую генерирующую станцию. Но, прежде чем начинать строительство, мэрия пригласила IT-консультантов. Было выбрано комплексное решение на основе smart grid. В итоге в мегаполисе был реализован проект по управлению спросом потребления энергии в пиковые часы, установлены дополнительные солнечные батареи, введены налоговые льготы, низкие тарифы для потребителей в ночное время. За счет управления спросом удалось погасить пиковое потребление, и от строительства электростанции решили отказаться. Город сэкономил огромные деньги и избежал дополнительной нагрузки на окружающую среду.
В России инициатива EnergyNet Минэнерго РФ, предусматривающая создание умных сетей, фактически внедряет в административном порядке то, что уже активно используется за рубежом. В 2016 году появилась дорожная карта для EnergyNet. «Одна из ее главных задач – развитие отечественных комплексных систем и сервисов интеллектуальной энергетики, построенных на открытой сетевой архитектуре, с выходом российских компаний на соответствующие международные рынки», – отмечается в проекте. Как технологическому вендору нам очень близки многие положения EnergyNet. Например, инновационная технология Oracle для управления электрическими сетями и сетевыми устройствами предназначена специально для того, чтобы обеспечить управление распределительными энергетическими сетями. В ее основе лежит единая оперативная модель сети реального времени. Эта модель позволяет в том числе осуществлять моделирование и агрегацию нагрузки распределенной генерации (DER). Подобные технологии с успехом применяются в крупных распределенных энергосистемах, например, на восточном побережье США. На ее основе созданы оперативные диспетчерские и ситуационные центры, позволяющие снизить ущерб от катастрофических природных явлений – ураганов, торнадо. Это очень важно с учетом того, что в России к умным сетям есть дополнительные требования из-за огромных расстояний, крупных промышленных центров, неравномерного расположения электростанций в различных часовых поясах и климатических зонах страны.
Резкий рост умных устройств на распределительных сетях
В глобальной энергетике усиливается тренд по сегментации сетей и растет количество приборов, управляющих сегментами. Это связано с тем, что локализация потребителей в группы повышает надежность и гибкость управления системой. Чем больше приборов в сегменте, тем выше универсальность сети. В случае аварии отключается не вся сеть, а лишь ее фрагмент. Это снижает вероятность блэкаута, когда поломка небольшой трансформаторной подстанции может полностью отключить энергоснабжение многомиллионного города или промышленного комплекса.
В России также наблюдается рост производства приборов для управления сегментами сетей. Например, это реклоузеры для установки на распределительных линиях. Такое устройство автоматически находит и выделяет поврежденный участок, восстанавливает электроснабжение на неповрежденных участках сети, оперативно переключает сегменты в нормальном и послеаварийном режимах работы (местная и дистанционная реконфигурация сети), автоматически включает резерв, собирает и передает данные о режимах работы сети. Эти приборы надежно и гибко коммутируют сегменты сети.
Трансформация взаимодействия с клиентом
Внедрение элементов smart grid меняет взаимодействие с клиентом. И это еще один мировой тренд в энергетике. С внедрением умных сетей появляется возможность управлять спросом потребителя электроэнергии, договариваться с ним об обоюдовыгодных режимах энергопотребления. Во-первых, это уже известные различные внутрисуточные тарифы: днем электричество дороже, а ночью дешевле. Это помогает снижать дневные максимумы спроса. Гибкие тарифы выгодны и клиентам, и компаниям, которые за счет перераспределения пиков потребления энергии не тратят деньги на строительство новых электростанций.
Во-вторых, IT-решения сейчас предоставляют компаниям возможность персонализации счета в личном кабинете клиента. Профиль потребления клиента дает возможность предлагать ему индивидуальные решения для снижения расходов. Специальные программы анализируют энергопотребление каждой единицы бытовой техники в квартире. При отклонениях от среднестатистического норматива владелец квартиры может получить рекомендации поменять батареи, окна, устаревший холодильник или стиральную машину. Возможно даже сегментирование клиентов по группам с одинаковым профилем потребления. В итоге подобные технологии помогают экономить расходы на электроэнергию и клиентам, и компании, которой не нужно будет строить резервные мощности для лишней выработки и передачи электроэнергии. Выиграет и экология – в городах будет меньше выбросов от теплоэлектростанций.
Например, сегодня мы все получаем безадресную рекламу, вложенную в бумажные квитанции за электричество, а персонализация даст широкие возможности для индивидуальных предложений клиентам на электронных носителях через новые цифровые каналы взаимодействия – социальные медиа, мобильные коммуникаторы, очки виртуальной реальностиGoogle.
Цифровизация услуг растет во всех аспектах, ведь в последнее десятилетие бурное развитие мобильных устройств принципиально изменило потребление информации. Клиент сегодня уходит в социальные медиа, и многие компании идут за ним. Задать вопрос представителям поколения Y или получить от них информацию проще через чат или push-уведомление на смартфон, чем через звонок по городскому телефону из колл-центра, ведь у многих его просто нет. Энергетическим компаниям придется учитывать специфику времени, хотят они этого или нет.
Смягчение финансовой нагрузки на электроэнергетику
В условиях жесткой конкуренции борьба идет не только за каждого клиента, но и с лишними расходами, снижающими прибыль. В различных подразделениях крупных энергокомпаний могут работать тысячи человек. Имеются в виду и клиентские отделы, которые составляют и анализируют счета, и технические подразделения, отвечающие за надежную работу сети, и колл-центры. Современные технологии, автоматизация управления уменьшают число сотрудников, повышают их эффективность. Например, личный кабинет на сайте энергосбытовой компании с успехом заменяет колл-центр, так как все больше людей привыкают пользоваться необходимыми услугами через интернет или смартфон. IT-решения влияют и на такой параметр, как стоимость обслуживания одного абонента, выставления одного счета. Они стали основой для создания на высококонкурентных европейских рынках полностью цифровых сбытовых компаний, у которых уже нет традиционных колл- и контакт-центров и дорогостоящих устройств массовой печати бумажных счетов. Все данные хранятся в облачных центрах обработки и хранения данных. Подобные цифровые каналы сбыта имеют чрезвычайно низкую стоимость обслуживания одного абонента и могут эффективно работать на низкомаржинальных развитых энергетических рынках.
В среднестатистической энергосбытовой компании в США на одного оператора приходится порядка 20 тысяч лицевых счетов абонентов. В России один оператор обслуживает в 10 раз меньше лицевых счетов – около 1-2 тысяч. В итоге операционные издержки на обслуживание, которые учитываются в тарифах, снижают конкурентоспособность и прибыль энергосбытовой компании. В России в будущем планируется также постепенно дерегулировать рынок.
Если сейчас тарифы для физических лиц регулируются государством, то в будущем цены на энергию будут определяться конкуренцией. Сокращение внутренних издержек приобретет решающее значение. В этой области тоже есть зарубежные кейсы. Например, когда в Ирландии государство прекратило регулировать тарифы, цены на электричество для частных клиентов стали формироваться на основе спроса и предложения. В результате на рынок вышли энергосбытовые компании, в которых работало около 10 человек. Автоматизация процессов сократила издержки компаний на персонал и позволила предлагать более низкие тарифы, привлекать больше клиентов. Такие поставщики энергии с небольшим персоналом за 1-2 года заняли 20-30 % рынка. Для сравнения: в российских компаниях аналогичного профиля работает в десятки раз больше сотрудников – в среднем от 500 до 2000 человек.
Инновационные стратегии в энергетике
C увеличением количества умных устройств растет и объем передаваемых данных, с которым могут справиться только облачные технологии. Энергокомпаниям невыгодно хранить у себя Big Data, и они переносят их в облака.
Недавнее исследование Oracle показало, что в мире 45 % предприятий энергетики и ЖКХ уже используют облачные сервисы для работы с Big Data, а 52 % планируют их внедрение. Более двух третей энергетических компаний применяют облачные технологии для управления информацией о клиентах либо имеют такие планы на ближайшие три года. В России тренды похожи.
Все больше и больше российских компаний сейчас исследуют возможности цифровой трансформации. Одно из популярных решений платформа интеграции приложений. Она обеспечивает совместную работу приложений и обмен данными, включая приложения для работы с клиентами, системы поддержки операционной деятельности и аналитику. Эта интегрированная среда помогает предприятиям энергетики и ЖКХ работать эффективнее и снижать затраты.
Предприятия отрасли сейчас имеют возможность выбора способа развертывания приложений и могут использовать их в виде облачных сервисов. Это означает, что приложение полностью поддерживается поставщиком IT-решений. Грубо говоря, оператору энергокомпании достаточно зайти с любого устройства под своим логином и паролем, чтобы внести необходимые данные, – нет нужды нанимать штатных IT-специалистов и тратить ресурсы на создание и поддержание собственной IT-системы. Большое внимание уделяется и интернету устройств вещей (IoT), который позволяет оборудованию самостоятельно передавать необходимые данные даже на самом нижнем уровне инфраструктуры. Облачные сервисы будут развиваться как экстенсивно, покрывая все более широкие потребности рынка, так и интенсивно, предоставляя клиентам принципиально новые возможности. Все это поможет предприятиям энергетики и ЖКХ осваивать облачные технологии и трансформироваться в более гибкие, современные и эффективные цифровые организации, успешные на рынке.
