Генералы цифровой революции

«Саммит энергетической мысли» (The Energy Thought Summit – ETS17), прошедший в конце марта в техасском Остине, собрал руководителей многочисленных предприятий американского энергетического сектора. Одним из самых ярких событий форума стало выступление Ганеша Белла, главы отдела цифровых технологий General Electric. Топ-менеджер рассказал о растущем влиянии IT-технологий на электрические сети и о том, что его компания делает в этой области.

Генералы цифровой революции

Источник: Steve Mann / Shutterstock.com

По «следам» потребителя

Оцифровка электрических сетей на наших глазах становится одним из важнейших направлений IT-индустрии. General Electric стремится капитализировать этот тренд и уже успела вложить в «цифру» серьёзные средства. В 2014 году совет директоров GE нанял на работу Ганеша Белла, чтобы тот, опираясь на достижения компании в области программного обеспечения и генерации (оборудование GE производит треть всей электроэнергии в мире), запустил цифровой бизнес компании, предложив игрокам отрасли внушительное портфолио.

Развитие электронного сегмента – часть общей трансформации GE в промышленно-цифровую компанию с 14 тыс. программистов и 28 тыс. сотрудников в смежных сферах, таких как поддержка электронной платформы Predix и разработка электронных приложений для медицины, авиации, транспорта, энергетики и других отраслей.

Энергетику в сторону диджитализации подталкивает ряд факторов. Всё более дешёвые комплектующие и появление мощных промышленных платформ, способных оцифровывать большие массивы данных с высокой скоростью, позволяют использовать в отрасли интеллектуальные цифровые решения. Вероятно, самый сильный фактор, подталкивающий к изменениям, – это ужасающая неэффективность нынешних электросетей. Вариантов по улучшению положения дел множество. Это и более рентабельное использование действующей инфраструктуры, и аналитика, позволяющая предсказывать повреждения в сетях. Заработать на такой оптимизации можно миллиарды, а то и триллионы долларов.

Белл видит потенциал диджитализации во всех аспектах энергетического хозяйства. По его мнению, раз Google и Amazon создали новые бизнесы, используя «цифровые следы» (данные, оставляемые потребителями в процессе поиска и приобретения товаров в Интернете), то нечто подобное обязательно появится и в энергетическом секторе.

Данные от потребителей и машин уже становятся основой для новых сетевых бизнес-моделей, которые полностью изменят взаимодействие генерирующих компаний и их клиентов.

Во многих случаях у компаний просто нет других вариантов, кроме как усовершенствовать существующую модель. К примеру, в условиях сверхнизких цен на оптовых рынках электроэнергии энергокомпании вынуждены извлекать как можно больше прибыли из своих действующих активов, развивая умные и высокоэффективные технологии. Это подразумевает не просто повышение продуктивности генерирующего оборудования, но и сокращение или полный отказ от незапланированных простоев и оптимизацию графиков техобслуживания.

Рекордная эффективность

На уровне генерирующего оборудования (будь то комбинированные парогазовые установки или ветровые турбины) компания GE Power работает над созданием «Цифровых близнецов» – электронных версий реальных машин, с помощью которых можно улучшать их экономические и физические характеристики. Но что это значит и как работает на практике?

Рассмотрим в качестве примера новейшую электростанцию во французском Бушене (Bouchain), для которой GE поставила свои комбинированные парогазовые турбины 9HA (combined cycle turbine). Принадлежащая компании EDF Energy бушенская станция недавно установила очередной рекорд эффективности использования топлива, конвертировав 62% полученной от него энергии в электричество. Благодаря новым технологиям, инженерам GE удалось добиться температуры сжигания топлива, близкой к температуре плавления стали. Кроме того, ТЭЦ Бушен способна быстро реагировать на изменение рыночных условий, повышая и понижая производительность.

По словам Ганеша Белла, если в большинстве современных электростанций количество сенсоров, отвечающих за сбор и передачу информации оператору, не превышает 3 тыс., то на бушенской станции таких датчиков вдвое больше. Они контролируют буквально всё – от вибраций в шарикоподшипниках до температуры и давления в различных зонах газотурбинного двигателя. Объём данных, обрабатываемых с помощью специальных алгоритмов, сравним с непрерывной МРТ, позволяющей операторам постоянно контролировать текущее состояние оборудования. Оцифровка облегчает обнаружение мелких изменений, предвещающих необходимость отключения, и существенно снижает вероятность опасных неожиданностей. Полученная информация также позволяет оператору отказаться от регулярных плановых остановок на техобслуживание.

Белл отмечает, что подобный «цифровой» подход применим не только к турбинам и иному генерирующему оборудованию – его можно распространить на станцию в целом.

«Силосная яма» данных

Распространение ВИЭ меняет весь ландшафт энергетической отрасли. Продукция традиционных ТЭЦ уступает место возобновляемой энергии, поступающей на рынок по предельно низким или даже отрицательным ценам. Более того, «возобновляемое» электричество нередко закупается в приоритетном порядке. Традиционной генерации приходится буквально ожидать своей очереди или выступать в качестве вспомогательного источника энергии для восстановления баланса в сети.

Белл отмечает, что если раньше было невозможно оперативно наращивать и снижать производительность столь сложного оборудования, как газовые турбины, то теперь с внедрением нового программного обеспечения это вполне посильная задача. Таким образом, операторы электростанций получают возможность гибче использовать свои активы. Сегодня они могут уверенно просчитывать разницу между потенциальным доходом с рынка и эксплуатационными расходами, «разгонять» турбины или, наоборот, «притормаживать» их, чтобы сделать прибыль максимальной.

«Если в какой-то момент цена на электричество подскочит, вы можете «поддать жару». Но вам также нужно иметь возможность сбавить обороты, сохранив при этом прежний график обслуживания», – отмечает Белл.

Но пока новые технологии не получили широкого распространения, их важность осознают немногие.

«Уже сейчас у всех нас уйма данных. Почти три тысячи датчиков установлено в типовую газотурбинную электростанцию. Но все эти данные отправляются в «силосную яму» просто потому, что они не интегрированы в единую систему», – сетует Белл.

Когда данные (как поступающие в реальном времени, так и накопленные десятилетиями) извлекаются из «силосной ямы» и собираются в осмысленные комбинации, операторы и менеджеры электростанций получают возможность извлекать из них существенную прибыль. Особенно выдающихся результатов можно добиться, дооснастив современными цифровыми системами старые турбины, прослужившие 30–40 лет. Несколько крупных американских энергокомпаний уже реализуют такие программы, однако европейские коллеги пока опережают их на этом пути.

И что в итоге?

Повсеместное распространение промышленного «Интернета вещей» неизбежно. В ближайшей перспективе можно ожидать дальнейшей интеграции внешней информации (рыночные цены и состояние сетей) с системами управления электростанциями. В чуть более отдалённом будущем мы, вероятно, увидим усиление интеграции генерирующих компаний с конечными потребителями электроэнергии. Скорее всего, оцифрована будет вся сеть, так что предложение и спрос на электричество будут взаимодействовать более гармонично и эффективно. Многие лидеры данного процесса (большая часть из которых представлена европейскими компаниями) уже погружаются в этот новый цифровой мир.

«Они понимают, что нужно иметь ещё какую-то бизнес-модель помимо продажи электронов. Поэтому они нанимают менеджеров по инновациям и цифровым технологиям и инвестируют в софтверные компании. 20 наших крупнейших клиентов на протяжении последних десяти лет вкладывали огромные средства в разработку программного обеспечения. Некоторые из них открывают представительства в Силиконовой долине и делают ставки. Знают ли они результат заранее? Они знают лишь то, что выходят за пределы прежней бизнес-модели. И сегодня это довольно безопасная ставка», – резюмирует Белл.

Источник: Forbes


26 апреля 2017 в 12:00

General Electric, инновации, генерация

Другие пользователи читают

Первая мини-АЭС может начать работу в США в 2026 году

Комиссия по атомной энергетике США начала процесс одобрения дизайна модульной атомной электростанции мощностью 600 МВт...

19 июля 2017 в 19:09
Лукавые цифры ВИЭ

Европейцы полны решимости к 2020 году довести объём ВИЭ в энергосистеме ЕС до 20%. Но по мнению голландского профессора...

10 июля 2017 в 19:00
Только электро-Volvo

Volvo Cars объявила, что с 2019 года все её автомобили будут оснащаться электродвигателями, отказавшись от выпуска машин...

06 июля 2017 в 15:10