Соединяем берега: как ИТ-специалисты работают с энергетиками

Энергоснабжение предприятий — неотъемлемая часть любого производства, и оно значительно отличается от общего энергоснабжения. Скачкообразное развитие энергосистемы страны, "колючие" тарифы на покупку электроэнергии из сети, удаленность производств от городов и объективные производственные задачи по сокращению издержек вынуждают предприятия строить собственные энергокомплексы. Наблюдаемый ежегодный среднегодовой прирост собственных генерирующих мощностей промышленных предприятий составляет около 3,5-3,7% за последние 10 лет.

Например, на предприятиях НЛМК уже в 2021 году доля автономной генерации достигла 80-95% благодаря внедрению технологии сбора и утилизации попутного газа сталеплавильного производства. "Применяемые в рамках проекта строительства новой электростанции технологии относятся к числу лучших мировых практик в области энергоэффективности и снижения воздействия на окружающую среду. Компания продолжит реализацию проектов, направленных на увеличение доли использования вторичных энергоресурсов", — рассказывает изданию "Комсомольская правда" вице-президент по энергетике и экологии Группы НЛМК Сергей Чеботарев.

Берег энергетиков

Служба энергетики существует именно при производстве. Основная её задача — обеспечение надежного устойчивого режима электроснабжения. На сегодняшний день решение задач энергоэффективности с помощью цифровизации является "хорошим тоном" в крупных промышленных холдингах и подразумевает получение экономии от внедряемых решений. Главным КПЭ (ключевым показателем эффективности) для энергетиков стал "Удельный расход электроэнергии на производство единицы продукции".

При этом на самых передовых производствах "энергия" становится продуктом, что еще больше обращает наше внимание на связь Энергогенерации с основным производством. Например, пермское предприятие АО "Сибур-Химпром", имеет возможность не только обеспечивать свое производство электроэнергией, но и осуществлять поставку избыточно получаемой электроэнергии городу.

Предприятия в России идут разными путями повышения эффективности. Собственная энергетика — направление, где бюджет на развитие обычно сильно ограничен. На одних предприятиях энергетики самостоятельно разрабатывают формы ввода и обработки данных на макросах, для решения оперативных задач. Самостоятельно разрабатывают прототипы математических моделей. На других же ставят суперэффективное отказоустойчивое газотурбинное оборудование, которое управляет режимом генерации в автоматическом режиме, поэтому дополнительный бюджет на цифровизацию не выделяется.

И тем и другим приходится сталкиваться с нехваткой собственных ресурсов для решения оптимизационных задач. Для этого необходимо: обеспечить базовую цифровизацию производства и потом на ее основе строить высокоэффективные системы поддержки принятия решений. Этот процесс запущен и не остановим. Необходимо только пройти трудный путь "Превращения ИТ-шников в Энергетиков и Энергетиков в ИТ-шников".

Берег информационных технологий

В своей практике, при разработке цифровых продуктов для энергетиков, мы придерживаемся единого постулата, который был сформирован спустя годы взаимной работы. Продукты для энергетиков должны реализовываться в очень тесном сотрудничестве с ИТ-шниками. На каждом шаге создания ИТ-продукта или решения слияние должно быть настолько плотным, что ИТ-специалист обязан стать отчасти энергетиком.

Любой опытный специалист по автоматизации знает, что современное производство — совокупность профессиональных приемов, режимных тонкостей и производственных ограничений. Довести цифровой продукт до того уровня, чтобы он выполнял задачи по повышению безопасности (надежности) и оптимизации — означает подробно изучить все производственные нюансы. Учесть их в цифровых моделях, придать ИТ-решению нужную производственную гибкость. Энергетик при создании своего инструмента должен четко понимать стоящие перед ним задачи по повышению эффективности с помощью цифровизации. Иначе не получит бюджет на реализацию своего решения или желаемого результата. Цифровой продукт при внедрении каждого нового модуля должен приносить реальный финансовый эффект. Учитывать как общую стратегию развития Энергетики в холдинге, так и частные задачи, особенности каждого предприятия. На этих принципах мы создали продукт "Интеллектуальная генерация", функциональные возможности которого подтверждены и доказали свою эффективность в ходе промышленной эксплуатации.

После внедрения системы диспетчерам больше не нужно использовать табличные режимные карты, вручную собирать данные, опрашивать коллег из смежных подразделений. Система в режиме реального времени автоматически выдает рекомендации о безопасном(надежном) и наиболее экономически целесообразном режиме работы установок на электростанциях. Данные собираются из внешних источников и локальных систем управления агрегатами. Чтобы выдать операторам четкий прогноз о ситуации на предприятии — модель учитывает собранные данные:

• о стоимости моточасов оборудования;
• о плановых остановах;
• о вариантах экспорта энергоресурсов и актуальной стоимости;
• о вариантах резервирования мощности (аккумуляторные станции, ЦОД, альтернативное производство).

Предприятие продолжает работу на существующих мощностях: не требуется закупать новое оборудование, запчасти, перенастраивать контрольно-измерительные приборы.

Мост между энергетиками и айтишниками

Какие основные проблемы решаются в процессе создания ИТ-решения

Проблема

- Энергетики не имеют образования в ИТ-сфере, не являются математиками, методологами и энергетики редко подробно интересуются микропроцессорной техникой, новыми алгоритмическими возможностями.

- Разработчики ПО не имеют производственного опыта такой глубины, чтобы эффективно отвечать на объективные производственные запросы энергетиков.

Решение

Формирование единой команды проекта: заказчик-разработчик. Главные люди, в которой ключевой бизнес-заказчик и методолог-разработчик. От их взаимопонимания зависит успех проекта, потому что именно совместная работа помогает сформировать четкие цели, задачи и гипотезы. Также проверить, перепроверить и доказать их целесообразность, подобрать нужный инструментарий. В такой связке бизнес-пользователь из Заказчика становится "Творцом" своего решения. Тем временем Методолог транслирует свои знания на команду разработки, переводя на ИТ-язык требования энергетиков и декомпозируя их на оперативные задачи. Таким образом, появляется прочный "мост" между двумя командами: ИТ-шников и энергетиков предприятия.

Проблема

Решение о подборе ИТ-инструментов для энергетиков принимают другие службы. ПО зачастую закупается для производственников и энергетики в настройке и пусконаладке участвуют последними.

Решение

Для обмена опытом по эффективному решению производственных задач главным энергетикам рекомендуем участвовать в профильных выставках и конференциях. Именно на такие мероприятия съезжаются и представители производственного кластера, менеджеры по эффективности, руководители программ цифровизации и ИТ-компаний. В сообществе активно обсуждаются универсальные и успешные кейсы и формируются предложения по улучшению целого отраслевого направления. Посещение выставок, личная коммуникация на круглых столах, рабочих группах — позволяет найти подходящий ИТ-инструмент.

Выстроить мост между энергетиками и ИТ-специалистами — непростая задача, но, как известно: любой мост через реку всегда приводит к мощному взаимному развитию двух "берегов". В нашем случае, двух принципиально разных отраслей. Успешное сотрудничество между энергетиками и ИТ-специалистами требует не только постоянного взаимодействия, но и глубокого понимания специфики по решению бизнес-задач. Важно помнить, что интеграция технологий в энергетический сектор не только повышает эффективность, но и способствует устойчивому развитию отрасли в целом. Цифровизация энергетической отрасти становится не просто задачей, а необходимостью для достижения стратегических целей и бизнеса, и страны.