В 20 веке это казалось бы волшебством

Обзор новых технологий, применяемых в отрасли

Умные инновации

– В энергетической отрасли реализовано много интересных сценариев, связанных с развитием интеллектуальных технологий – машинного обучения, роботизации процессов, работы с большими данными, интеграции с IoT-датчиками, блокчейн-технологии, – отмечает заместитель генерального директора SAP CIS Андрей Горяйнов.

Взять, к примеру, кейс ветрогенерирующей компании NordWind по «цифровым обходам». С помощью цифровой модели физической системы компания непрерывно получает данные с сенсоров, моделирует и отображает физическое состояние контролируемого объекта. Благодаря этому удается минимизировать визуальный и механический контроль оборудования человеком. Этот сценарий особенно актуален для контроля удаленных объектов – опор, ветрогенераторов, находящихся в сложнодоступных местах. Кроме того, с помощью технологии проводится моделирование долгосрочных эффектов стресса и усталости материалов, оценка их влияния на текущее состояние и формирование точной оценки срока жизни оборудования.

Другой пример – единая интеграционная платформа энергокомпании (интеллектуальное оборудование/цифровые подстанции, умные счетчики, системы оперативно-технологического управления, системы АСУТП/АСКУЭ, ERP-системы, геоинформационные системы, системы взаимодействия с потребителями), которая ликвидирует разрыв между учетными и технологическими системами. Голландская компания Aliander сумела с помощью цифровых сценариев повысить общую операционную эффективность работы сквозных бизнес-процессов – расчета технических и коммерческих потерь в реальном времени, определения эффективного маршрута распределения электроэнергии до точки поставки, прогнозирования потребления и нагрузки на сеть.

– Популярна в энергетике и роботизация (RPA). Технология позволяет сокращать количество рутинных операций и высвобождать персонал для более интеллектуальных задач и функций. Одна из российских электроэнергетических компаний сделала пилотный проект по роботизации рутинных операций финансового блока. Система делала запросы в казначейство по подтверждению платежей на основании данных банковских выписок и формировала платежные документы, – комментирует Андрей Горяйнов. – Есть в отрасли и примеры блокчейна. Допустим, пилотный проект SAP и МРСК Урала на базе облачной платформы SAP Cloud Platform. Цель создания системы – увеличение прозрачности расчетов между потребителями, сетевыми и сбытовыми компаниями, а также сокращение задолженностей за услуги по передаче электроэнергии. В прототипе реализован процесс заключения смарт-контракта с потребителем, тем самым он принимает условия договора об электроснабжении. Смарт-контракт, согласно заложенным в него тарифам, в режиме реального времени рассчитывает сумму к оплате в соответствии с потребленной электроэнергией, а в момент оплаты потребителем платеж сразу расщепляется на сетевую и сбытовую компании.

Другая реальность

В основе причин несчастных случаев в промышленности чаще всего лежит человеческий фактор. Стремясь к нулевому травматизму, компании из сферы энергетики стараются повышать качество обучения сотрудников. При этом создавать много различных физических тренажеров, имитирующих работу оборудования, дорого даже для крупных компаний. Некоторые из них организуют практику работы с оборудованием для сотрудников прямо на реальных технологических объектах, что чревато несчастными случаями и поломками дорогостоящей техники.

Решить эту проблему, а также обеспечить уровень отработки навыков, сравнимый с практикой на реальном оборудовании, помогает внедрение в производственный процесс иммерсивных технологий. К ним можно отнести: виртуальную реальность (virtual reality, VR), дополненную реальность (augmented reality, AR), трехмерную графику (3‑dimensional, 3D), смешанную реальность (mixed reality, MR), расширенную реальность (extended reality, XR) и другие технологии.

Одно из популярных решений – тренажеры на основе виртуальной реальности и 3D-технологий. Их легче масштабировать и вносить в них изменения тоже просто. За счет этого внедрение таких инноваций порой экономически более целесообразно, чем создание классических решений – физических тренажеров.

– В рамках предпроектного обследования инфраструктуры одного из наших заказчиков – крупной энергокомпании мы пришли к выводу, что разработка виртуальных тренажеров обойдется для него в пять раз дешевле, чем создание физических (при условии масштабируемости на десять объектов), – отмечает директор бизнес-юнита ИТ-компании КРОК «КРОК Иммерсивные технологии» Илья Симонов. – При этом виртуальная реальность позволяет смоделировать сценарии обучения, которые сложно или вообще недопустимо создавать в реальности. Речь идет об аварийных ситуациях, например авариях на электрораспределительных сетях или работе с высоким напряжением. Сегодня такие решения активно внедряют передовые промышленные компании. Энергетика – не исключение. Так, мы создали 3D-тренажер для обучения персонала работе на газораспределительной подстанции для компании «Мособлгаз». Он интегрирован с корпоративной системой дистанционного обучения компании. Это позволяет всем работникам планировать курсы для себя и подчиненных, контролировать степень усвоение материала и динамику обучения. Возможность проходить курсы удаленно, используя стационарные компьютеры или мобильные устройства, особенно актуальна для сотрудников территориально распределенных предприятий или же когда работникам нужно обучаться дома, например в условиях самоизоляции. За счет внедрения подобных решений удается сократить расходы на командировки в рамках программ корпоративного обучения, снизить риски травматизма и неплановых простоев оборудования.

Драйвер снижения затрат

Инновационную методологию, позволяющую повысить энергоэффективность промышленного предприятия и снизить токсичные выбросы в атмосферу, разработала компания «РусЭнергоПроект» – резидент СКОЛКОВО.

– Научная методология «Anselm» базируется на SELOOP-анализе, термодинамике, статистическом анализе и НДТ, – рассказывает управляющий директор ООО «РусЭнергоПроект» Максим Канищев. – С помощью «Ансельм» одновременно рассчитываются все возможные ТЭОИ в повышение энергоэффективности, как отдельно, так и в комбинациях, для выявления максимально эффективных «связок». «Ансельм» включает компетенции мировых технологических лидеров по повышению энергоэффективности. Методология одобрена Национальным Центром чистых производств (аффилированная организация UNIDO).

Показатели «Ансельм» рассчитывались для технологических установок «Роснефти», «Газпрома», «Лукойла» и других нефтехимических компаний, но методика применима для любых производств, где есть переработка сырья, технологические печи, теплообменники, концевые холодильники.

– Результаты свидетельствуют: процесс повышения энергоэффективности может стать идеальным драйвером снижения оперативных затрат и увеличения прибыльности, но для оптимального инвестиционного планирования деятельности по повышению энергоэффективности надо определить потенциал сокращения энергопотребления путем расчета индексов «Ансельм», – говорит Максим Канищев. – На основании данных приборного учета определяется потенциал энергоэффективности предприятия – разница между фактическим потреблением и технически достижимым. Рассчитанный потенциал декомпозируется по видам ресурсов, единичному оборудованию и ранжируется.

В перспективе, собирая данные с приборов учета и имея готовые цифровые двойники предприятия, проект сможет без физического присутствия на предприятии формировать детальные проекты по модернизации производства с точки зрения энергоэффективности и сокращения выбросов.

Двигатели под контролем

Технологию для контроля условий эксплуатации электродвигателей в энергетике и продления срока их службы разработала одна из компаний инвестиционного фонда Russian Friends Capital – Kron Electric.

– Около 15% аварий на объектах энергетики, ЖКХ, транспорте, связанных с электродвигателями, происходит из‑за нарушения изоляции обмотки двигателей, – отмечают управляющий директор Денис Салеков и технический директор Kron Electric Игорь Сивоконь. – Практически на всех крупных предприятиях используется оборудование мегаваттного класса. Обычно применяется два режима эксплуатации электродвигателей: один работает, второй в резерве или попеременная эксплуатация. Если двигатель не работает длительное время, образуется конденсат, из‑за которого снижается сопротивление в обмотке электродвигателя. Запуск двигателя без предварительной «просушки» может спровоцировать так называемый «электрический пробой» в корпусе. Сначала возникает электрический разряд, через несколько секунд образуется большая область поражения, а далее короткое замыкание с выгоранием обмотки.

Учитывая стоимость электродвигателя класса 5–7 МВт российского производства (20–22 млн рублей), внеплановая остановка приводит к убыткам в сотни миллионов рублей.

– Мы разработали технологию и устройство для диагностики электрических машин, включая оценку сопротивления изоляции, температуру, уровень шума и вибрации, восстановление сопротивления изоляции и оповещение обслуживающего персонала о текущих показателях. Интеллектуальный алгоритм и ПО позволяют сервисным службам прогнозировать возможные отказы, оценивать уровень рисков, получить доступ к аналитической информации и снизить расходы на техобслуживание, – говорят эксперты. – Линейка нашего оборудования разработана для работы с двигателями постоянного тока, синхронными и асинхронными двигателями переменного тока мощностью от 5 до 15 000 кВт. Оно обеспечивает автоматический контроль состояния и восстановление («сушку») сопротивления изоляции обмоток электродвигателей без демонтажа оборудования.

контакты

107076, Россия, Москва
ул. Электрозаводская, 33, стр. 4