С начала 2023 года все участники энергорынка России могут получить равный доступ к единым цифровым моделям — цифровым двойникам. Эти изменения призваны «

повысить

техническую и экономическую эффективность принимаемых решений по строительству электростанций и сетевых объектов и подключению новых потребителей электроэнергии».

Рассказываем, как работает модель цифровых двойников, где уже применяется и как повлияет на развитие российского рынка энергетики.

Как устроены «цифровые двойники»

Согласно международному стандарту ISO 23247-1-2021, цифровой двойник (ЦД) — это цифровое представление производственного элемента с взаимной синхронизацией между ними (элементом и представлением). В российском ГОСТе под цифровым двойником изделия понимается система, состоящая из цифровой модели этого изделия и двусторонних информационных связей с ним и его составными частями.

Эта технология снижает затраты на обслуживание оборудования благодаря автоматизации процессов на производстве. Кроме того, она предоставляет для всех участников процесса совместный доступ в цифровом рабочем пространстве, что повышает эффективность работы.

Некоторые ЦД могут не просто хранить данные об объектах, но и анализировать их основные показатели. При обнаружении износа цифровой двойник сообщит о проблеме и предложит оптимальные варианты решения.

Темпы роста мирового рынка цифровых двойников

Источник:

Credence Research

Как ЦД используются в России

Например, крупная нефтегазовая компании внедрила концепцию «цифрового месторождения» и

открыла

Центр управления добычей, объединивший ИТ-решения по повышению эффективности добычи нефти. А также

создала

ЦД месторождения в ХМАО. Положительный экономический эффект компания оценивала в более чем 1 млрд рублей за два с половиной года.

Проект «Цифровое месторождение»

запустил

в Башкирии и другой крупный игрок рынка. Число объектов, которые управляются удалённо, должно вырасти почти на 60%, энергоэффективность процессов добычи — на 5%, а издержки в логистике, наоборот, снизиться на 5%.

Ещё один пример — проект «Интеллектуальное месторождение» с интегрированным моделированием. Общий эффект от применения подхода на показатель EBITDA

составил

более 3 млрд рублей.

Эффект двойников 

Рынок ЦД в отрасли только формируется. Если говорить о цифровых моделях, а не о ЦД, то без них нельзя представить электроэнергетику России, говорит начальник службы информационной модели «Системного оператора Единой энергетической системы» Николай Беляев. Технологии моделирования в электроэнергетике широко применяются и хорошо развиты, они используются на всём жизненном цикле оборудования и интегрированы в процессы планирования и управления,  подчёркивает он.

В 2023 году «Системный оператор»

планирует потратить

3 млрд рублей на разработку и внедрение инновационных решений, в том числе на основе цифровых технологий, в практику оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

По словам Беляева, прообраз цифрового двойника — цифровая модель энергосистемы с массивом телеметрической информации, получаемой с энергообъектов. Всего в «Системном операторе» используется более 1 млн параметров, что позволяет видеть фактическое состояние энергосистемы.

В январе 2023 года правительство упростило доступ к единым цифровым моделям в энергетике. Это необходимо для технологического присоединения объектов к электросетям, планирования инвестиций, разработки схем выдачи мощности и схем внешнего электроснабжения. За актуализацию системы и выдачу доступа участникам рынка будет отвечать как раз «Системный оператор».

Предполагается

, что доступ к цифровым моделям повысит техническую и экономическую эффективность строительства энергообъектов, параллельно снизив затраты на проектирование. Уже в этом году можно будет получить доступ к ЦД Единой энергосистемы России, а с начала 2024 года — к цифровым двойниками изолированных энергосистем.

До недавнего времени моделирование выполнялось разрозненно в отдельных программных комплексах, в результате чего образовалось множество различных цифровых моделей, не интегрированных между собой и имеющих ограниченные возможности для интеграции. Для решения этой задачи проводится унификация обмена данными на основе стандартов CIM (унифицированной модели данных).

Сейчас, по словам эксперта, информационные модели российских энергокомпаний интегрируются с моделью ЕЭС России, созданной «Системным оператором» с применением стандартов CIM.

Основные последствия внедрения цифровых двойников

Работа электростанций будет оптимизирована.

Цифровые двойники дают возможность моделировать режим работы, рассчитывая потребность в топливе и определяя актуальные режимы выработки и отпуска электроэнергии.

Внедрение ЦД может давать положительный эффект в виде экономии от 1 до 6% в год, что для крупного объекта энергогенерации составляет значительную сумму, говорит промышленный эксперт Максим Шапошников.

Большие данные помогут делать прогнозы и менять процессы управления.

Снизится аварийность. 

ЦД способны «предсказать» выход оборудования из строя при сверхпроектных режимах эксплуатации.

«Недостатком ЦД, как и любой модели, является качество данных, количество наблюдений, а также частота и погрешности замеров. То есть один лишь цифровой двойник проблему повышения эффективности эксплуатации не решит, необходимо также приводить в соответствие физическое оборудование», — уточняет Максим Шапошников.

«Чтобы использовать ЦД эффективно, необходимо организовать процесс непрерывного сбора данных, их анализа и применения, что требует сквозной цифровизации энергосистемы», — добавляет технический директор направления «Искусственный интеллект» Softline Digital Максим Милков.

Перспективы цифровизации

Участники рынка электроэнергии России находятся на разных стадиях цифровизации, указывает Максим Милков. Он также отмечает важность импортозамещения технологий для создания цифровых двойников — этот рынок только начинает формироваться.

По словам Максима Шапошникова, рынок ИТ-решений для энергетики оценивается в 2,3—2,5 трлн рублей: из них на создание цифровых двойников приходится около 12%. «Рост, вероятно, будет продолжаться, но темп роста может снизиться в три раза, так как большая часть энергообъектов уже в той или иной степени прошли этап цифровизации», — полагает он.

В результате эффективность энергетической отрасли России должна повысится на 3—5%, потери в сети — сократиться, а уровень коррупционных схем и аварийность — снизиться, заключает эксперт. 

СберПро Медиа теперь можно читать в Телеграме и Дзене. Чтобы быть в курсе важных трендов, свежих кейсов лидеров бизнеса и мнений ведущих экспертов, следите за нами в

Телеграм-канале

. Развитие навыков управления, личностный рост, актуальные подходы в маркетинге, новинки бизнес-литературы — эти темы мы подробно рассматриваем в

Дзен

.