Цифровое теплоснабжение: как не тратить лишнего
Россия занимает первое место в мире по масштабам теплофикации, протяженности тепловых сетей, объемам использования топлива в системах централизованного теплоснабжения. Это обусловлено как географическим расположением, так и огромной территорией нашей страны. Тепловая энергетика снабжает потребителей, среди которых организации и частные пользователи, электроэнергией и теплом при помощи тепловых электростанций (ТЭС) и котельных, работающих на органическом топливе. Помимо электроэнергии, тепловая энергетика также обеспечивает потребителей теплом и горячей водой. В России, в отличие от большинства стран мира, сложилась система преимущественно централизованного теплоснабжения, обеспечиваемого теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) и крупными центральными котельным. В условиях холодного климата системы теплоснабжения относятся к важнейшим жизнеобеспечивающим системам стратегического характера. Из-за особенностей температурных режимов такие системы работают с резко меняющимися нагрузками, поэтому они нуждаются в особенно надежных инструментах для управления и мониторинга. Для достижения максимальной эффективности и надежности такие инструменты должны работать на цифровых платформах.
Компания “Русатом Инфраструктурные Решения” (“РИР”), входящая в состав Госкорпорации Росатом, проанализировала рынок цифровых решений для отрасли теплоснабжения и теплоэнергетики. Сегодня в нашей стране работает около 4,7 тыс. предприятий теплогенерации и теплоснабжения. Теплоснабжение – это регулируемая отрасль, которая в последнее время испытывает недофинансирование в связи с ограничением роста тарифов. Но именно цифровые решения помогают повысить эффективность, сократить потери и ликвидировать ненужные расходы. Поэтому интерес заказчиков к решениям подобного рода вполне объясним и предсказуем, как считают в компании “РИР”. Ее эксперты разработали и представили на российском рынке ПК “Цифровое теплоснабжение”, построенный на основе модульной архитектуры. По словам разработчиков, на российском рынке отсутствуют прямые аналоги, столь же широкие по функциональности, поскольку большинство применяемых в теплоэнергетике цифровых решений имеют узконаправленный характер.
Одним из самых заметных событий отечественной ИТ-сферы стал выход на рынок продукта «Цифровое теплоснабжение». Компания проводила собственное аналитическое исследование, согласно которому конечное потребление тепловой энергии (далее ТЭ) в системах централизованного теплоснабжения снизилось за период с 2005 по 2019 г. с 1 382 до 1 177 млн Гкал в год в связи с теплой зимой 2019 г. Но в 2020 г. потребление возросло и достигло 1 208 млн Гкал. общей стоимостью более 1,3 трлн. руб., из них жилищный сектор и бюджетная сфера потребляют около 500 млн. Гкал/год.
В РФ более 60% тепловых сетей с превышенным сроком службы в 30 лет. Соответственно факты возникновения аварий учащаются с каждым годом. С учетом инвестиций в отрасль в виде концессионных соглашений, переходов на альтернативную котельную, провести масштабную реконструкцию и замену комплекса сразу по всей стране невозможно. Но можно управлять имеющимися сетями более эффективно. Снизив даже на 1% количество аварий и дефектов на 500 км тепловых сетей небольшого города, компании экономят в год до 100–150 млн рублей на ремонтах. Добиться такого результата на практике вполне реально за счет применения цифровых систем в работе предприятия.
В зависимости от масштаба проекта, инвестиции в ремонт тепловых сетей могут составлять от 2 до 10 млрд руб. В среднем, по стране это позволяет обновить 1–2% тепловых сетей, требующих реконструкции в связи со сроком службы. И даже в этом случае на замену участка трубы в 500 метров – только на согласование проектной, исполнительной и сметной документации – уходит около 8 тысяч часов. Это все включается в стоимость расходов на реконструкцию. А за счет применения цифровых решений появляется возможность снизить трудозатраты на 30–50%. Это десятки и даже сотни миллионов рублей в год для компании и городского бюджета
“Цифровое теплоснабжение” - это полностью отечественный и импортонезависимый продукт. Его внедрение позволяет заказчикам решить такие задачи, как сокращение уровня аварийности и несчастных случаев при авариях; сокращение расходов на обслуживание и на страхование имущественного комплекса; снижение тепловых потерь с анализом их возникновения и т.д. Для решения этих задач используются наиболее востребованные и передовые технологии, применяемые в мире для цифровизации производственных процессов: интернет вещей (IoT) для сбора показателей режимов работы или состояния оборудования, а также оперативного прогнозирования и предупреждения развития аварийных ситуаций; цифровые двойники для сбора показателей режимов работы или состояния оборудования, а также оперативного прогнозирования и предупреждения развития аварийных ситуаций; большие данные и предиктивная аналитика, смартфоны и планшеты для контроля работы персонала и регулярного осмотра оборудования.
Программно-аппаратное решение “Цифровое теплоснабжение” может быть внедрено как полный комплекс, так и модульно, для автоматизации отдельных бизнес процессов предприятия – режимы, сбыт, ремонты, транспорт, охрана труда и т.д. В составе комплекса “Цифровое теплоснабжение” присутствуют программные модули четырех направлений. Программный комплекс включает в себя функции для автоматизации и повышения эффективности бизнес-процессов самой ресурсоснабжающей организации.
Часть модулей предназначены для более экономичного и эффективного потребления тепловых ресурсов клиентами ресурсоснабжающих организаций. Это могут быть как представители бюджетного сегмента (медицинские, образовательные, спортивные структуры и т.д.), так и коммерческие организации. Клиенты получают возможность управлять теплопотреблением. Например, если на улице слишком высокая температура, есть возможность уменьшить температуру отопления и наоборот. Также клиенты могут повышать качество услуг отопления и горячего водоснабжения, соблюдать технологические ограничения по предоставлению услуги отопления. Экономия ресурсов напрямую связана с экономией затрат. Разработчики обещают сокращение потребления тепла – до 40 процентов в зависимости от характеристик системы теплоснабжения, сокращение сроков выявления аварийной ситуации – до 90 процентов, а также мгновение реагирование на «перетоп».
Другие группы модулей «Цифрового теплоснабжения» предназначена для органов власти, которые обязаны следить за качеством работы ресурсоснабжающих организаций на вверенной им территории. Для решения этих задач применяется система бизнес-аналитики со встроенными дашбордами и инструментами отчетности. Они визуализируют и наглядно демонстрируют ситуации с инцидентами и их устранением, подготовкой к отопительному сезону, а также с поступившими жалобами населения и реакцией на них поставщиков тепловых ресурсов.
На сегодняшний день часть модулей уже функционирует. Это «Центральная панель», «Анализ режимов», «Топливно-энергетический баланс», «Заявки», “Обходчики-контролеры”, «Поддержка эксплуатации». До конца года завершится разработка модуля «Потребитель». Коробочные версии продуктов выйдут в продажу до апреля 2023 года. Уже готовые модули будут постоянно дорабатываться и развиваться, поэтому заказчики своевременно получат новые версии от компании “РИР”.
Мы уже рассказали, какие технологии применяются разработчиками для цифровизации производственных и бизнес-процессов. Остановимся на них подробнее. Цифровые двойники инженерной инфраструктуры и объектов генерации для каждого заказчика разрабатываются в индивидуальном порядке. В частности, создаются цифровые двойники котлоагрегатов, каждой турбины, технологических связей оборудования, тепловых сетей, насосного оборудования, двойники потребителей, за счет чего можно просчитывать оптимальность работы оборудования, эффективность, провести оптимизацию загрузки под определенную цель – например, достижение максимальной эффективности либо максимальной прибыльности. Искусственный интеллект позволяет выявлять конкретные участки, где могла произойти авария на сетях, при этом нет необходимости обследовать всю систему, все сети. Данная технология была апробирована на действующем продукте РИР «Цифровой водоканал», результаты подтвердили эффективность решения.
Пилотные проекты с применением собственного программного комплекса для энергетики и ЖКХ "Цифровое теплоснабжение" уже реализованы на территории Воронежа, Липецка, Глазова (Удмуртия) и Курчатова (Курская область). В первом создана цифровая база данных по объектам теплопотребления, автоматизирован процесс корректировки режимов в одном из районов города, создана возможность контроля и оценки качества очного обслуживания клиентов в режиме онлайн, сформированы цифровые паспорта теплопринимающих установок в многоквартирных домах и социальных объектах. В пресс-службе также рассказали, что запущен модуль "Центральная панель", отображающий информацию в трех основных разрезах: устранение инцидентов и аварийных ситуаций, подготовка к осенне-зимнему периоду, работа с обращениями и жалобами жителей города. В Липецке начали использование модулей "Центральная панель", "Топливно-энергетические балансы", "Анализ режимов". Данные системы позволяют строить нормативные и фактически балансы распределения теплоносителя и тепловой энергии по потребителям, оперативно выявлять утечки, тепловые потери. В Курчатове на объектах теплоснабжения МУП "ГТС" внедрена система, позволяющая в онлайн-режиме мониторить параметры работы: давление, текущую температуру воды и теплоносителя, расход ресурсов и др.
Опубликовано 30.01.2023