Что такое цифровизация российской энергетики

Председатель комитета по энергетике Павел Завальный отстаивает в Госдуме свое видение проб-лем российской энергетики. Фото с официального сайта Государственной думы РФ

Одной из самых обсуждаемых тем в повестке второй Российской энергетической недели, прошедшей в середине октября в Манеже, стала цифровизация российской энергетики. Ей так или иначе был посвящен едва ли не десяток дискуссий, большинство из которых касались электроэнергетики. Тон задала тема цифровизации как одного из ответов на вызовы четвертой мировой индустриальной революции. Спор был жаркий и заставил участников всерьез задуматься, достаточно ли только цифровизации для того, чтобы российская электроэнергетика была конкурентоспособной в быстро меняющемся энергетическом мире.

Четвертая промышленная революция, которая стремительно набирает обороты за счет активного внедрения киберфизических систем, автоматизации и роботизации производственных процессов, развития интернета вещей и цифровых технологий, должна привести не только к созданию новых секторов и рынков, но и к кардинальной трансформации традиционных и инфраструктурных отраслей. Впрочем, на мой взгляд, в нашей стране масштабная революция 4.0 еще не происходит, скорее сложилась предреволюционная ситуация. Пока до такого сочетания технологий, которые размывали бы границы между физической, цифровой и биологической сферами, о котором говорил два года назад в Давосе автор концепции Клаус Шваб, и их широкого распространения еще далеко. Особенно в России.

У нас в экономике и энергетике как ее части есть некоторые узнаваемые черты 4.0, но не закончены процессы предыдущей революции 3.0, например, в части повышения производительности и эффективности производственных процессов, а также замещения традиционной на протяжении XX столетия централизованной модели индустрии распределенными структурами.

В рейтинге Всемирного экономического форума Россия занимает 41-е место по готовности к цифровой экономике и 38-е место по экономическим и инновационным результатам использования цифровых технологий. Узкие места для конкурентоспособности России на глобальном цифровом рынке традиционные: низкий уровень инноваций, недостаточно развитые государственные и частные институты и финансовый рынок, которые препятствуют развитию соответствующего бизнеса.

И тем не менее цифровизация уже глубоко проникла во все отрасли ТЭКа. Цифровые технологии занимают достойное место в атомной отрасли. В госкорпорации «Росатом» создана уникальная цифровая система управления проектами Multi-D, позволяющая эффективно управлять всеми этапами жизненного цикла АЭС – от проектирования до вывода из эксплуатации. Система интегрирует информацию о проекте, помогает управлять поставками, сроками, объемами, ресурсами и качеством. Следующая сложнейшая задача, стоящая перед атомщиками, – «оцифровать» длительные жизненные циклы ядерных энергоресурсов и атомных энергоблоков. Переход на новые технологические принципы требует изменения и в системах моделирования. Например, создание замкнутого ядерного топливного цикла с реакторами на быстрых нейтронах требует учета не только новых типов реакторов, но и нового ядерного топлива, его получения и переработки.

В нефтяной отрасли цифровые решения распространяются медленнее. При этом на фоне ухудшения структуры запасов и сокращения количества крупных открытий поддержание уровней добычи и повышение производительности связаны именно с внедрением информационных технологий, интеллектуальным управлением, анализом и учетом.

По мнению специалистов, только они позволят обеспечить снижение производственных издержек и аварийности, повысить эффективность геологоразведки, капиталовложений в добычные проекты, в том числе по разработке ТРИЗ и повышению нефтеотдачи. Технологии «умных скважин» и «цифровых месторождений», сфера, где у наших нефтяников есть определенные успехи, по экспертным оценкам, позволяют снизить себестоимость эксплуатации месторождений примерно на 20%. По расчетам Vygon Consulting, к 2030 году цифровые технологии способны добавить к текущему уровню добычи около 155 млн т нефти, компенсировав объем выпавшей к тому времени добычи на истощенных месторождениях.

Угольная отрасль, несмотря на кажущуюся обеспеченность технологиями и телекоммуникационным сервисом, от полноценной цифровизации далека. Ни один разрез или угольный холдинг не имеет стратегии цифровой трансформации процессов. Отдельные примеры применения автоматизации систем горного производства погоды не делают.

Быстрее всего на сегодняшний день идет цифровизация электроэнергетики. Многие процессы управления российской энергосистемой интеллектуализированы: на объектах применяются автоматика, релейная защита, скорость процессов измеряется в миллисекундах. Имеется возможность моделировать режимы работы станции или автоматически регулировать частоту. Внедрены системы телеуправления и телемеханизации, энергетические компании дистанционно снимают информацию с основных объектов оборудования, налажен двусторонний обмен информацией. Все большую роль играют так называемые умные сети (Smart Grid), сложные энергообеспечивающие системы, построенные на базе сетевых технологий с вертикальными и горизонтальными связями между элементами системы, интеллектуальные системы учета потребления ресурсов. Параллельно идет развитие нормативной базы: готовится ко второму чтению законопроект об интеллектуальном учете, принимаются решения по кибербезопасности. Разрабатывается законопроект, который создаст правовые основы для заключения так называемых регуляторных тарифных соглашений. Они необходимы для снятия рисков, возникающих у компаний при финансировании проектов цифровизации в условиях, когда рост тарифа на услуги по передаче электроэнергии ограничен.

Однако нужно понимать, что все эти процессы соответствуют третьей технологической революции, а не четвертой, которая предполагает переход от простой цифровизации к инновациям, базирующимся на комбинации технологий.

Сложнее обстоят дела с децентрализацией энергетики, являющейся одним из ключевых мировых трендов наряду с цифровизацией и декарбонизацией. Глобальный рынок технологий распределенных энергоресурсов, по данным Энергетического центра «Сколково», растет темпами около 6–9% в год. По оценке МЭА, к 2030 году распределенная энергетика обеспечит до 75% новых подключений в ходе глобальной электрификации.

В России ситуация двойственная. С одной стороны, объемы распределенной генерации растут, прогресс остановить невозможно. В собственную и распределенную генерацию потребителя толкают соображения экономической целесообразности и безопасности. Промышленные потребители приходят в эти виды генерации, реагируя на постоянное удорожание и не устраивающие их качество и надежность централизованных поставок электроэнергии и тепла, и действительно за счет этого улучшают экономику своих производств и безопасность энергообеспечения. Однако это негативно сказывается на так называемой большой энергетике, не учитывающей распределенную энергетику в своих текущих и перспективных программах. Распределенка фигурирует в документах стратегического планирования только как способ энергообеспечения удаленных и изолированных территорий. Никакого «большого» целеполагания в этой сфере нет. Нет даже понятийного аппарата распределенной энергетики в законодательстве.

Наша электроэнергетика, на мой взгляд, до сих пор во многом живет в индустриальной модели, если хотите, в парадигме плана ГОЭЛРО: централизованное прогнозирование спроса на энергию, централизованное планирование строительства крупных объектов, централизованные инвестиции. Итог – избыток мощности, чрезмерные затраты на поддержание надежности системы, перекладываемые на тех, кто еще не ушел из нее, что, кстати, ускоряет процесс стихийной децентрализации.

Индустриальная модель энергетики создает проблемы и для глубокой модернизации отрасли, без которой невозможно ни завершить третью промышленную революцию, ни подготовиться к четвертой. Многие эксперты сомневаются в том, что программа модернизации генерации «ДПМ-штрих», которая готовится к реализации, принесет электроэнергетике инновации и скачок в технологическом развитии.

Пытаясь ответить на вопрос, почему по-другому не получается, мы подходим к главной, на мой взгляд, проблеме развития российской электроэнергетики, из-за которой у нас возникают все трудности. Это – отсутствие полноценного рынка, рыночной конкуренции, осложняемое большими масштабами перекрестного субсидирования. Более чем 10-летняя реформа до конца не доведена, многие проблемы не решила, а местами и усугубила.

Соответственно актуальные задачи нормативного обеспечения электроэнергетики сегодня лежат в плоскости стимулирования конкуренции, сокращения перекрестки до минимально возможного уровня, развития малой и распределенной энергетики, развития сетевого комплекса, совершенствования механизмов доступности электроэнергии для конечных потребителей, развития конкурентных отношений в энергосбытовой сфере, определения оптимального баланса и координации развития централизованной и распределенной энергетики, цифровизации и создания полноценной интеллектуальной системы учета потребления энергоресурсов.

Что касается цифровизации, основной ее целью должно быть построение принципиально новых, более эффективных моделей управления технологическими и бизнес-процессами, соответственно проекты цифровизации не должны сводиться к автоматизации существующих процессов.

Эффективность энергосистемы достигается не только оптимизацией потребления и учета, но и генерацией с наименьшими затратами, выбросами и т.д. Приоритетное внимание должно уделяться созданию высокотехнологичных и современных генерирующих активов. Огромный потенциал есть в сетевом комплексе, где цифровизация будет способствовать обеспечению прозрачности затрат и соответственно их резкому снижению. Учитывая, что сетевая составляющая в тарифе для конечного потребителя достигает едва ли не 60%, это крайне важно.

Цифровизация должна стимулировать развитие рыночных механизмов и конкуренции, особенно на розничных рынках электроэнергии, за счет доступности информации для всех их участников, включая регуляторов и потребителей.

Если не использовать эти возможности цифровизации для энергетики, есть риск свести ее лишь к более точной статистике потребления и ускоренной собираемости платы с потребителей. Тогда не удастся придать новое качество отрасли, снизить издержки, повысить надежность и эффективность работы энергосистемы в целом. А без этого невозможно ни завершить третью промышленную революцию, ни подготовиться к четвертой.

Важный момент – обеспечение безопасности и защищенности критически важной инфраструктуры, в том числе создание российского сегмента киберпространства; накопление и локализация данных в пределах Российской Федерации; контроль за перетоком технологических данных.

Комитет Государственной думы по энергетике неоднократно рассматривал эти моменты на круглых столах с участием всех заинтересованных сторон. Отдельные мероприятия проводились и по развитию конкуренции, и по проблеме перекрестки, и по модернизации, и по распределенной энергетике, и по интеллектуальному учету, и по цифровизации. Их можно увидеть на сайте комитета.

Надеюсь, рекомендации будут услышаны, и это поспособствует завершению индустриальной революции 3.0 и лучше подготовит нас к вызовам, которые несет следующая.