Перейти на «цифру»: что даст энергетике индустрия 4.0?
Умные сети, автоматизированные гибридные энергоустановки, VR-технологии и роботы, вероятно, будут управлять повесткой в энергетике в ближайшие десятилетия. О том, как четвертая промышленная революция уже сейчас меняет традиционную генерацию России, читайте в материале «Моей энергии». Умные сети, автоматизированные гибридные энергоустановки, VR-технологии и роботы, вероятно, будут управлять повесткой в энергетике в ближайшие десятилетия. О том, как четвертая промышленная революция уже сейчас меняет традиционную генерацию России, читайте в материале «Моей энергии».
Четвертая индустриальная революция, или индустрия 4.0, — переход бизнес-процессов на автоматизированное цифровое производство, которым управляет не человек, а искусственный интеллект. И все это — в режиме 24/7. Термин ввел в обиход в 2016 году основатель Всемирного экономического форума в Давосе Клаус Шваб в книге «Технологии Четвертой промышленной революции». Говоря простым языком, совсем скоро наша жизнь, работа, путешествия и шопинг не будут прежними. Энергетика, как и все остальные сферы, тоже меняется. Какие плюсы и минусы принесет индустрия 4.0?
«Умные» сети
Как можно меньше влияния человеческого фактора и как можно больше умных устройств, которые не просто работают сами, но и сами себя контролируют, связываются между собой, сообщают о возможной поломке или дефекте — один из признаков индустрии 4.0. Называется это «интернетом вещей». Быстрее всего «умнеет» распределенная генерация, то есть близкая к потребителям.
В электроэнергетике речь идет об интеллектуальном управлении нагрузками при помощи системы связанных между собой датчиков, накопителей энергии и регуляторов перетоков мощности. Умные системы помогут снизить затраты на электроснабжение предприятий, коммерческих зданий и жилых домов, а также повысить эффективность использования сетевой инфраструктуры и в будущем помочь понять, какие именно генерирующие и сетевые мощности нужны, а какие не очень эффективны.
Развитие цифровых электрических распределительных сетей — еще один приоритет для отечественной энергетики в рамках индустрии 4.0. Другими словами, «оцифровка» целого участка сетей, от которых запитаны тысячи потребителей. От работы интеллектуальной системы зависят затраты на обслуживание сетевого хозяйства, а самое главное — надежность и качество электроснабжения.
В теплоэнергетике за «интеллектуальный» подход отвечают акустические датчики, которые следят за целостностью тепловых сетей и превентивно сообщают о возможных утечках. Кроме того, доказали свою эффективность датчики контроля за целостностью крышек люка в тепловых камерах — при изменении наклона крышки, то есть попытке ее снять, например, специалистам поступает тревожный сигнал по смс. Наконец, почти все котельные и тепловые пункты, «подогревающие» горячую воду для потребителей, сейчас автоматизированы. То есть могут работать без постоянного присутствия персонала.
Так или иначе, уже в этом году важным новшеством и для энергетики, и для потребителей в России станет массовое использование разных технологий, которые «родились» из вчерашних пилотных проектов, говорится в прогнозе экспертов Национальной технологической инициативы (НТИ). При этом распределенная генерация, по прогнозам консалтинговой компании Navigant Research, продолжит вытеснять централизованную.
Гибридные установки – спасение для северных районов
Энергопереход, то есть переход на зеленую энергетику, еще больше ускоряет трансформацию этой сферы. В России важным ВИЭ-трендом становится распространение в изолированных и труднодоступных районах автономных гибридных энергокомплексов. Они объединяют зеленую генерацию – как правило, это солнечные панели с дизельными генераторами и системой хранения энергии. И самое главное – работают они без участия человека.
Благодаря возобновляемой энергии и системе накопления потребность того или иного поселка, запитанного от такого энергокомплекса, в дорогом привозном топливе снижается. Как следствие – растет надежность энергообеспечения. Потребители в выигрыше и финансово: стоимость киловатт-часа в удаленных населенных пунктах на Камчатке, Сахалине, в Якутии и других регионах Дальнего Востока и Арктики падает. Недавно мы уже рассказывали об этой технологии подробнее.
К слову, возможность накапливать энергию при помощи новых технологий, в том числе водорода – еще одна «фишка» новой энергетической парадигмы. Если на протяжении десятилетий ТЭЦ выдавали в сеть всю энергию, которую производили, то теперь ее излишки можно запасать и «вливать» в сеть, когда это необходимо, а не тратить впустую. Эффективно? Еще бы.
Big Data
Информации становится все больше, и не только мы устаем и неэффективно работаем от ее переизбытка. Анализ больших объемов данных, или big data, глубоко проник в госуправление, промышленность, медицину, банковский сектор, и энергетика — не исключение. Терабайты информации обрабатываются с помощью машинного обучения. В энергетике это параметры работы оборудования и автоматики на объектах генерации и транспортировки энергии, например, параметры давления, температуры теплоносителя, расхода газа при сжигании в котле. Если какие-то характеристики отклоняются от нормы, то система сама сообщает об этом.
В энергосбытовой работе Big Data — основа всех бизнес-процессов. Благодаря им можно увидеть подробный анализ изменения теплоотпуска, расхода топлива, оплат за тепловую энергию и других показателей за тот или иной период.
Виртуальная и дополненная реальность
VR и AR — технологии виртуальной и дополненной реальности — уже давно не только про видеоигры. Сегодня на них активно учатся молодые специалисты, в том числе инженеры и энергетики. Обучающие программы на основе этих инструментов внедряют все больше компаний, которые занимаются генерацией и передачей энергии.
Например, VR-очки наряду со стандартными тренажерами уже используют в обучении операторов котельных или инженеров.
Плюсы и минусы
Безусловно, главным плюсом перехода на искусственный интеллект станет сокращение рабочих мест. Согласно прогнозу McKinsey, к 2030 году примерно 400 миллионов человек могут остаться без работы, это 14% рабочей силы. Их заменят роботы и программы.
Вместе с тем громкое слово «цифровизация» сегодня почти равно выживанию, или конкурентоспособности. Без новых технологий управлять энергосистемами и вести энергетику в будущее будет просто невозможно. Надежность и эффективность производства энергии — главные преимущества, которые дает «оцифровка» бизнес-процессов. Именно они двигают эту отрасль вперед, делают энергию доступнее для людей, а наши города — безопаснее, чище и комфортнее.