Тенденции развития интеллектуальных технологий в международной и российской электроэнергетике Семён Щетинин 19 сентября 2012 г. - презентация

1 Тенденции развития интеллектуальных технологий в международной и российской электроэнергетике Семён Щетинин 19 сентября 2012 г.

2 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. О компании Accenture 2 Aсcenture является крупнейшей в мире консалтинговой компанией, имеющей успешный опыт работы в 18 отраслях во всех ключевых сферах бизнеса - стратегическое планирование, оптимизация бизнес-процессов, управление отношениями с клиентами, управление логистическими процессами, управление персоналом, внедрение информационных технологий и аутсорсинг процессов. Свыше 249,000 сотрудников Accenture работают в 120 странах мира. В 2011 финансовом году выручка компании составила $25.6 миллиардов долларов. У нас налажена обширная сеть взаимоотношений с ведущими международными компаниями и государственными организациями, включая 94 компании из списка Fortune Global 100 и более 2/3 из списка Fortune Global 500. В России Accenture работает с 1992 года, используя свой обширный глобальный опыт и локальные ресурсы для быстрого и качественного обслуживания российских клиентов. В настоящий момент в московском офисе Accenture работает около 500 высококвалифицированных специалистов. Компания имеет опыт реализованных российских проектов в финансовом секторе, топливно-энергетическом комплексе, металлургии, телекоммуникациях, пищевой, фармацевтической, автомобильной промышленности. Среди наших клиентов ведущие российские и международные компании, такие как: Газпром, ФСК, Лукойл, МРСК, Росатом, ТНК-BP, Русал, Суэк, Альфа-Банк, ВТБ, Вымпелком, ММБ, Росно, и другие.

3 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Интеллектуальные технологии в энергетике Основные понятия 3 Интеллектуальный учет (Smart Metering) – это совокупность устройств управления нагрузкой, приборов учета, коммуникационного оборудования, каналов передачи данных, программного обеспечения, серверного оборудования, алгоритмов, квалифицированного персонала, которые обеспечивают достаточный объем информации и инструментов для двустороннего управления потреблением электроэнергии согласно договорным обязательствам сторон с учетом установленных критериев энергоэффективности и надежности. Является одним из ключевых элементов «интеллектуальной сети». Умный город (Smart City) – концепция развития города/территории, в рамках которой наиболее перспективные современные технологии используются для того, чтобы способствовать формированию более удобных и энергоэффективных условий жизни и работы. Создаются возможности для развития партнерства между государственными органами и частными компаниями, что может способствовать более рациональному инвестированию в городскую инфраструктуру, включая распространение возобновляемых источников энергии, модернизацию транспортной инфраструктуры и внедрение технологий «умных зданий». Интеллектуальная сеть (Smart Grid) – максимально автоматизированная и самоконтролирующаяся энергетическая сеть, способная принимать энергию из любого источника (уголь, солнце, ветер) и преобразовывать ее в конечный продукт для потребителей (тепло, свет, теплую воду) при минимальном участии людей. Интеллектуальная сеть рассматривается как конвергенция трех основных элементов – непосредственно электрической сети, телекоммуникационной сети, а также информационных технологий, что делает возможным выделение в ней трех соответствующих уровней: 1.Физический уровень (передача и распределение электроэнергии). 2.Уровень передачи данных (коммуникации и контроль) 3.Уровень приложений (бизнес-приложения и сервисы) (Умный город) (Интеллектуальная сеть) (Интеллектуальный учет)

4 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Концептуальная модель интеллектуальной энергосистемы 4 ГенерацияПередачаРаспределение Потребитель Классическая генерация Передача электроэнергии УМНЫЙ СЧЕТЧИК Умные бытовые приборы Управление потреблением Электромобиль Солнечные панели Микрогенерация Динамический контроль Контроль нагрузки Солнечная генерация Ветряная генерация Хранение электроэнергии Встроенная ветряная генерация Локальная генерация Контроль качества э/э Системы оценки качества э/э Самовос- становление сети Умные здания Контроль нагрузки Системы контроля качества Классическая генерация Хранение электроэнергии Самовос- становление сети Распределение электроэнергии Промышленный потребитель Использование интеллектуальных технологий в энергетике позволяет преобразовать всю цепочку создания и использования электроэнергии от генерации до конечного потребителя.

5 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Факторы актуальности интеллектуальных технологий в электроэнергетике 5 5 Внедрение интеллектуальных технологий как один из вариантов решения существующих проблем Общая тенденция к повышению уровня автоматизации Появление новых технологий во всех сферах энергетики (генерация, передача и распределение, учет) Появление дополнительных коммерческих возможностей (e.g. передача данных по ВЛ) Высокий уровень конкуренции между производителями Завышенные ожидания качества услуг Заниженные ожидания стоимости услуг Необходимость более высокой информированности клиентов Взаимоотношения с потребителями как один из факторов конкурентоспособности Необходимость снижения уровня загрязнения окружающей среды Необходимость увеличения энергоэффективности и снижения общего уровня потребления Возможности увеличения доли возобновляемых источников энергии Высокий уровень физического износа оборудования Необходимость массовых инвестиций в реновацию основных фондов и дальнейшее развитие Проблемы с общей надежностью энергоснабжения Высокий уровень технологических и коммерческих потерь Экономическая нестабильность Ужесточение условий функционирования рынка энергетики Отраслевое реформирование Новые конкуренты и бизнес-модели Продажа квот на выброс вредных газов Актуализация вопросов надежности, энергоэффективности и снижения загрязнения окружающей среды Поведение КРО варьируется от активных стимулирующий действий до полного бездействия Технологический прогресс Потребности потребителей Экология Устаревшая инфраструктура и снижение надежности Изменения рынка Регулирование

6 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Эволюционный путь интеллектуальных технологий 6 УМНЫЙ УЧЕТ УМНАЯ СЕТЬ УМНЫЙ ГОРОД Двусторонняя коммуникация с потребителями Автоматизированная удаленная диспетчеризация работ Автоматически управляемая и самовосстанавливаю щаяся сеть Многоканальная доступность информации в режиме реального времени Полномасштабный функционал мониторинга и дистанционного управления Управление активами по состоянию Автоматизированные системы работы с потребителями Частичная автоматизация сети с функционалом самовосстановления GIS Автоматизация операционной деятельности (OMS/DMS) Автоматическое снятие показаний Распределенная генерация Активное использование аналитик для оптимизации движения электроэнергии Удаленное управление приборами Интервальная/многотарифная тарификация Электромобили Интеллектуальные бытовые приборы Возобновляемые источники энергии Удаленное управление и контроль сети

7 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. В большинстве стран внедрение интеллектуальных технологий закрепляется государственными программами 7 Снижение вредных выбросов в атмосферу на 20% к 2020 г. Снижение объема энергопотребления на 20% к 2020г. Повышение доли ВИЭ в генерации до 20% к 2020 г. Федеральное финансирование 50% стоимости пилотных проектов Общие инвестиции в объеме $52 млрд. на экологически чистую энергию, $11 млрд. на создание умных сетей (грантовый принцип). Удвоение доли ВИЭ в генерации за 3 года Внедрение 40 млн. умных счетчиков Ужесточение требований к производителям энергопотребляющих технологий Снижение энергоемкости на 20% к 2010 г. (по отношению к уровню 2005). Федеральный план по замене элементов энергосистемы, не соответствующих требованиям энергоэффективности (около 8% мощности к 2010 г.) Программы повышения доли ВИЭ в генерации и механизмы стимулирования производства Снижение уровня энергопотребления в стране на 40% к 2020 г. Оснащение всех бытовых потребителей современными приборами учета к 2012 г. Федеральные программы проектов по энергоэффективности и по развитию коммерческого учета электроэнергии на основе технологий интеллектуального учета до 2020 года Государственные приоритеты и цели Евросоюз США Китай Россия

8 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Факторы, препятствующие развитию интеллектуальных технологий в энергетике 8 Политика и регламенты. Несмотря на актуальность темы внедрения интеллектуальных технологий, осуществление практических шагов в этом направлении затрудняется существующими нормативно-правовые барьерами, которые не могут создать достаточную мотивацию для привлечения инвестиций из частного сектора. Бизнес-кейс. В тех ситуациях, когда директивные органы и руководство энергетических компаний понимают важность интеллектуальных технологий, они нередко оказываются не в состоянии разработать бизнес-кейс для обоснования необходимого объема инвестиций в данное направление. Зрелость технологий и проектные риски. Интеллектуальные технологии представляют новый сегмент, который в силу ограниченного распространения вызывает недоверие со стороны отдельных участников процесса (в том числе, регулирующих органов) и влечет определенные риски (пр., отсутствие согласованных стандартов) Неосведомленность. Потребители и директивные органы зачастую плохо понимают, каким образом энергия доставляется потребителям, и какую роль интеллектуальные технологии могут играть в сокращении выбросов углерода и обеспечении более экологичного будущего. Наличие доступного капитала. Энергетические компании обычно не испытывают сложности с выходом на рынки капитала. Тем не менее, при наличии серьезных рисков, связанных с реализацией проектов, а также нестабильностью экономической ситуации, относительная стоимость капитала может быть выше, чем обычно. Навыки и знания. В долгосрочной перспективе, могут возникнуть проблемы, связанные с недостатком навыков, необходимых для проектирования, строительства и внедрения интеллектуальных технологий. По мере того, как опытные инженеры-энергетики приближаются к пенсионному возрасту, компаниям необходимо будет расширить сферу компетенции своего инженерно- технического персонала на силовую электронику, средства связи, а также управление и добычу данных. Кибербезопасность и конфиденциальность данных. Цифровые системы связи, большая детализация и частота поступления информации о структуре потребления создают проблемы, связанные с нарушением кибербезопасности и злоупотреблением личными данными.

9 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Интеллектуальный учет как первый шаг к интеллектуальным технологиям 9 Прибор учета Учет, сбор, передача и хранение данных потребления пользователя Локальная сеть (LAN) Передача данных между прибором учета и концентратором Концен- тратор Получение, хранение и передача сообщений от приборов учета и обратно Общая сеть (WAN) Централь- ный узел передачи данных (HES) Интерфейс между AMI и системами бэк-офиса Передача данных от концентратора в центральный узел данных энергокомпании Визуа- лизация инфор- мации Внутрен- няя сеть (HAN) Приборы учета и инфраструктура коммуникаций Система управления данными учета (MDMS) Центральное хранилище данных Системы обработки данных Оборудование на территории потребителей Передача данных от приборов в квартире к прибору учета Дистанцион- ный контроль и обновление ПО со стороны энергокомпа- нии Биллинг Взаимодействие с системой MDMS, использование данных приборов учета для выставления счетов Потреб- ление Оборудо- вание потреби- теля Интеграция с приборами установленными у потребителя PLC, беспроводная PLC, фиксированная связь, GSM, беспроводная связь GSM, фиксированная связь, беспроводная связь Каналы связи

10 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Интеллектуальный учет выгоден всем участникам рынка электроэнергии 10 Сети Сбыт Энергосистема Потребитель Снижение операционных затрат Удаленный съем показаний Удаленное управление приборами Удаленное управление контрактами Упрощенная диагностика Закупки и логистика Защита доходов Определение неплательщиков Снижение объемов кражи электроэнергии Снижение потерь и их точная оценка Снижение объемов штрафных санкций Улучшение качества обслуживания Тарифное разнообразие (сегментация потребителей) Удаленное управление контрактами Биллинг на основе реального потребления Ускоренное реагирование на инциденты Эффективность энергосистемы Сглаживание пиков (для генераторов) Улучшенное прогнозирование нагрузки Управление нагрузкой Инновации Окружающая среда Снижение уровня загрязнения Более рациональное использование ресурсов Внутренняя оптимизация Упрощение работы с данными энергопотребления Меньший объем контактов с потребителями Меньше спорных вопросов по потреблению Улучшение движения денежных потоков Сетевая оптимизация Точная локализация проблем Механизмы управления нагрузкой Рациональное энергопотребление Прозрачность и доступность информации о потреблении Изменение культуры энергопотребления

11 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Интеллектуальный учет в РФ: существенное отставание от развитых стран 11 Интеллектуальный учет Ручной сбор данных со счетчиков Передовая инфраструктура учета (AMI) Автоматизирован- ный сбор данных (AMR) Дистанционный сбор данных (OMR) Электронный сбор данных (EMR) Умный дом Умная сеть Основные характеристики Умный дом: Умная сеть: Ручной сбор данных со счетчиков и ручной процесс их фиксации Использование наладонных компьютеров для фиксации и хранения данных Использование наладонных компьютеров для получения по радиоволнам данных со специально оборудованных счетчиков Автоматический сбор данных с приборов учета и направление их в центральную БД для формирования счетов за электричество Автоматический сбор и анализ данных о потреблении энергии, управление приборами учета в удаленном режиме Данные с приборов учета позволяют анализировать и контролировать потребление Более точное управление загрузкой сети Позволяет внедрить систему биллинга и сбора платежей Сокращает затраты на обслуживание Сокращает затраты на обслуживание и повышает точность данных Инфраструктурная связь между приборами учета и бизнес-системами позволяет также направлять информацию потребителям и поставщикам энергии Пример

12 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Проекты по интеллектуальному учету в международной практике 12 35М ПУ, Франция Система: готовая Начало: 2007 Статус: пилотное внедрение Конец: 2010 (пилот – 300К ПУ; 7К концентраторов) Тиражирование с 2012 (5,5 лет) Технологии: GPRS (центр-концентратор), PLC (концентратор-ПУ) ПУ: Actaris, L&G, Iskraemeco LVC: Landys & Gyr, Acataris 32М ПУ, Италия Система: индивидуальная Начало: 1999 Статус: тиражирование завершено Конец: 2006 (31М ПУ) Тиражирование начато в 2002 (4 года) Технологии: GSM (центр-концентратор) PLC (концентратор-ПУ) ПУ: Enel LVC: Echelon & Kaifa 13М ПУ, Испания Система: готовая (ENEL AMM) Начало: 2008 Статус: пилот Конец: 2010 (пилот – 25K ПУ) Тиражирование с 2010 (4 года) Технологии: GPRS (центр-концентратор), PLC (концентратор-ПУ) ПУ: Enel, адаптированные под ТУ Endesa LVC: Kaifa, Echelon 1,5М ПУ, Италия (Рим) Система: индивидуальная Начало: 2005 Статус: тиражирование Конец: 2010 (1,5М ПУ) Тиражирование начато в 2005 (5 лет) Технологии: GPRS (центр-концентратор), PLC (концентратор-ПУ) ПУ: Landys & Gyr LVC: Landys & Gyr 850К ПУ, Швеция, Финляндия Система: готовая Начало: 2002 Статус: тиражирование завершено Конец: 2008 (850К ПУ) Тиражирование начато в 2004 (4 года) Технологии: GPRS/GSM (центр- концентратор), PLC/RADIO (концентратор- ПУ) ПУ: Telvent, Actaris, Iskraemeco 5М ПУ, Нидерланды Система: готовая Начало: 2003 Статус: планирование тиража Конец: 2018 (5М ПУ) Тиражирование с 2013 (2 года) Технологии: GPRS (центр-концентратор), PLC (концентратор-ПУ) ПУ: Itron, Iskraemeco LVC: Itron Россия: Пилотный проект Smart Metering в г. Пермь (в рамках проекта «Считай, экономь и плати», 50 тыс. точек учета) Локальные проекты в Королеве, Белгороде и т.д. Демонстрационная зона интеллектуальной сети на о. Русский, г. Сортавала

13 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Перспективы телекома в электроэнергетике 13 Налицо ярко выраженный тренд конвергенции традиционных телекоммуникационных услуг и электросетевой деятельности Около 10% инвестиций в умные сети – это инвестиции в инфраструктуру передачи данных Емкость мирового рынка: более 2 млрд. долл. сейчас и около 5 млрд. долл. к 2016 г. Прогноз мировых инвестиций в умные сети Потенциальный объем рынка умных сетей для телекоммуникационных компаний

14 Copyright © 2012 Accenture All rights reserved. Контактная информация 14 Семен Щетинин Старший менеджер энергетической практики, к.э.н. (T) (M)