Автоматизация и цифровизация — важнейшие аспекты современного этапа развития технологий. В частности — в контексте топливно-энергетического комплекса и малой энергетики. Необходимость минимизации человеческого фактора, внедрения машинного сбора и обработки больших объемов данных, повышения «чувствительности» энергетических узлов к изменению внешних факторов мотивируют балансодержателей искать оптимальную модель управления энергокомплексами. Наиболее широкое распространение в контексте автоматизации получила концепция цифрового двойника
Цифровой двойник, согласно ГОСТ — это двусторонний коридор из данных, которые безостановочно курсируют между реальным объектом — котельной, ТЭЦ или энергоцентром — и его цифровой альтернативой. По большому счету, цифровой двойник котельной является отражением параметров работы котельного и сопутствующего оборудования в реальном времени через использование интернет-ресурса.
Среди основных задач, которые решаются цифровыми аналогами — значительное снижение аварийности на объектах энергетики, повышение эффективности риск-менеджмента, увеличение маржинальности инвестиционного проекта и снижение текущих издержек балансодержателя на энергоснабжение. Из «глобальных» последствий повсеместного внедрения «цифровых двойников» в энергетике отметим предположительно заметное снижение стоимости тепловой и электрической энергии для потребителя, повышение надежности энергетических систем.
«Процесс гармонизации производства и потребления тепловой энергии является одним из очевидных «трамплинов» к повышению энергоэффективности. В среднем, внедрение систем автоматизации позволяет снизить издержки на энергию примерно на 10%. На фоне постоянно растущих цен на сетевые ресурсы такие цифры выглядят достаточно привлекательно для всех заинтересованных сторон. Кроме создания оптимальной динамики производства тепловой энергии «цифровой двойник» позволяет выявлять отклонения от установленных параметров работы объекта. Эти отклонения идентифицируются как риски, информация о них направляется в центр обработки данных. Вместе с информацией о неисправности оператор получает рекомендации по дальнейшим действиям. Искусственный интеллект быстрее и точнее человека оценивает ситуацию и предлагает наиболее оптимальную модель поведения. За счет создания цифрового двойника, в том числе, снижаются затраты работы сотрудников, соответственно уменьшается зарплатная ведомость», — прокомментировал Даниил Яблоков, генеральный директор инжиниринговой компании «Энергия Плюс», член экспертного совета при Российском газовом обществе.
Цифровизация процесса эксплуатации котельной не только ведет к снижению расхода топлива и росту энергетической эффективности, повышая маржинальность. Но и позволяет анализировать большие объемы данных, делать далекоидущие выводы о правильной динамике эксплуатации котельной. Например, «цифровой двойник» в состоянии самостоятельно анализировать данные по рынку: по различным секторам экономики, ценам на топливо и сетевым тарифам. Алгоритм оценивает изменения параметров и предлагает оптимальную модель эксплуатации объекта. Также цифровой ассистент полезен для написания грамотного графика проведения ремонтных работ, а в случае возникновения потенциального объема дополнительного потребления — подаст сигнал о необходимости технологического перевооружения.
Цифровизация выступает связующей субстанцией для структуры энергообъекта: собирает отдельные элементы котельной и создает полноценный цифровой аналог с полным спектром параметров. Искусственный интеллект, на базе которого выстраивается «цифровой двойник», обучаем и постоянно повышает свой потенциал. Алгоритм проведения текущей работы цифрового ассистента включает в себя текущий аудит состояния объекта, выстраивает на основе ранее собранных данных графики работы и постоянно формирует мини-отчеты, указывая оператору на отклонения и фиксируя неполадки.
«Развитие технологий в современной энергетике происходит, в том числе через внедрение искусственного интеллекта. Цифровизация позволяет частично исключить человеческий фактор, снизить его роль. Однако полностью доверять управление котельной или энергоцентра искусственному интеллекту пока не следует. Необходимо понимать: «цифровой двойник» является только инструментом для сбора и обработки данных, а также прогнозирования работы в разных условиях и режимах. При этом не следует забывать, что функционирование опасных производственных объектов строго регулируется действующими нормами и несет определенные техногенные риски», — добавил эксперт
Важно понимать, что предложения «цифрового двойника» носят сугубо рекомендательный характер и требуют детального анализа.
Система виртуальных двойников постепенно опутывает и тепловые сети. От мониторинга состояния трубопроводов напрямую зависит надежность теплоснабжения жилых домов и социальных учреждений. Инновационная диагностика, позволяющая вовремя находить дефекты на сетях на ранней стадии, существенно облегчает решение этой задачи.
