«Цифровая энергетика»: новые возможности и вызовы для ТЭК

Требования к трансформации общего характера

Прежде чем определять основные инициативы цифровой энергетики и строить прогнозы до 2024 года необходимо дать критическую оценку уровня так называемой «цифровой зрелости» всей системы в целом. Наиболее наглядно основные вехи развития можно увидеть из этапов качественной трансформации государственного сектора, формализованных в рекомендациях ОЭСР по цифровизации экономик. В общем виде выделяются пять последовательных уровней:

• Электронное правительство: в фокусе внимания автоматизация, не имеет черт цифровизации;
• Открытое правительство: направлено на накопление объемного массива данных и обеспечение к ним свободного доступа, без понимания возможностей их использования;
• Правительство данных: основное внимание направлено на поиск возможностей всестороннего использования имеющегося массива данных, накопление данных становится целенаправленным (только та информация, которая нужна для решения текущих проблем);
• Цифровое правительство: полностью цифровизировано, данные — ключевой фактор развития, в том числе производства;
• Умное правительство: основным качеством системы становится адаптивность, способность точно предвидеть развитие ситуации и моментально реагировать; данные теряют доминирующую роль, становится элементом более сложной системы.

Российская экономика находится примерно на втором уровне. Это необходимо учитывать при формировании программ развития, в том числе планов реализации по направлениям. Фазу развития нельзя «перепрыгнуть». В случае формирования разрыва, когда текущая ситуация соответствует второй фазе развития, а перспективная — сразу четвертой, система в лучшем случае не набирает прочности и теряет устойчивость (цифровизация проходит фрагментарно), в худшем — цифровизация не достигается. Программа «Цифровой экономики» носит общий характер и не противоречит последовательности развития. Ключевым моментом является раскрытие отдельных направлений, в том числе «цифровой энергетики».

Далее для реализации программы цифровой экономики нужно четкое понимание того, что она предполагает, прежде всего, смену модели управления, в том числе переход от традиционной модели принятия решений (иерархической, линейной, ориентированной на ретроспективу, то есть данные прошлых лет) к модели «государства-платформы», для которой характерно:

• принятие решений на основе данных в режиме реального времени;
• умение работать в процессном подходе (главное: результаты, а не функции);
• единое для участников ИТ-платформенное решение с открытым API, обеспечивающим защищенность обмена данными;
• сквозной характер взаимодействия элементов (возможность доступа отовсюду ко всему).

Цифровая энергетика должна быть вписана в общую цифровую экосистему. Прежде всего это достижимо посредством не фрагментарной, а тесной взаимосвязи плана реализации («дорожной карты») цифровой энергетики с прочими направлениями, причем не только утвержденными («Нормативное регулирование», «Кадры и образование», «Формирование исследовательских компетенций и технологических заделов», «Информационная инфраструктура», «Информационная безопасность»), но и новыми («Цифровое здравоохранение», «Цифровой транспорт и логистика»). Уже был упомянут сквозной характер взаимодействия: новые элементы не только подстраиваются под уже функционирующие, но и изменяют (развивают) их прямо или косвенно. Должен быть обеспечен не просто стык, а гармонизация.

Необходимость удовлетворения запросов цифровой энергетики формирует спрос на разработку соответствующих приложений и сервисов. При этом создаваемая платформа в перспективе должна представлять собой унифицированный облачный набор инструментов, межотраслевую среду для построения инфраструктуры комплекса, позволяющей подключать любые элементы (от смарт-счетчиков учета электроэнергии до целых цифровых НПЗ) в единый контур. Задача архисложная и требует постоянного и последовательного решения. При этом формирование образа результата на 2021/2024 годы по итогам реализации направления «Цифровая энергетика» должно включать сопоставимо малые, но ощутимые итоги, которые поддаются реальной оценке экономической эффективности. Это заложит прочную основу его дальнейшего поступательного развития. В противном случае — направление рискует потерять доверие участников цифровой экосистемы.

Также, если мы хотим устойчивую систему, это значит, что она не должна быть монопольной. Соответственно, одним из фокусов концентрации усилий должна стать диверсификация цифровой экосистемы, в том числе локально в сфере ТЭК. В случае занятия доминирующего положения той или иной компании по направлению или отдельному сектору система потеряет широту охвата, а также открытость и доступность. Можно возразить, что альтернативные разработчики (в том числе малые и средние компании) не способны обеспечить необходимый уровень компетенций и обеспечат разрозненность развития. Решение хорошо прослеживается в мировом опыте построения цифровых экономик (Великобритания, США, Малайзия, Сингапур) — следование единым принципам и подходам посредством стандартизации на различных уровнях (национальном, отраслевом и уровне организации с учетом гармонизации с международными стандартами). Таким образом, появление системы стандартов в ТЭК под цифровую энергетику — вопрос более чем своевременный и должен найти свое комплексное отражение в плане реализации («дорожной карте») направления. Это во многом решит вопрос обеспечения «цифровой идентичности», которая является системообразующим аспектом.

Старт «Цифровой энергетики»

Для достижения поставленной цели запуска «Цифровой энергетики» как самостоятельного направления цифровой экономики необходимо пройти несколько шагов:

• формирование заявки: по установленной форме со стороны представителей бизнес-сообщества в сфере ТЭК при участии и поддержке Минэнерго России как профильного федерального органа исполнительной власти;
• направление заявки на экспертизу: осуществляет Минэнерго России (с изложением своей позиции) в АНО «Цифровая экономика» для проведения экспертизы на соответствие критериям формирования предложений, одобренным подкомиссией по цифровой экономике Правительственной комиссии по использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности (далее — Подкомиссия);
• проведение экспертизы: реализуется советом по цифровой трансформации экономики при АНО «Цифровая экономика», в который входят представители органов власти, бизнес-сообщества, научного и экспертного сообществ;
• направление заявки в Подкомиссию: осуществляет Минэнерго России (с учетом соответствующего экспертного заключения АНО «Цифровая экономика») на рассмотрение и дальнейшее утверждение;
• утверждение направления деятельности в случае положительных итогов обсуждения;
• формирование центра компетенций и определение рабочей группы со стороны АНО «Цифровая экономика» с участием всех заинтересованных сторон;
• разработка, обсуждение и утверждение плана мероприятий («дорожной карты») по направлению — многоступенчатое согласование в соответствии с системой.

Первое заседание совета по цифровой трансформации экономики при АНО «Цифровая экономика» было проведено 12 февраля 2018 года. По итогам было решено, что предложение по направлению «Цифровая энергетика», поступившее от Минэнерго России, будет рассмотрено на следующем заседании Совета. При этом всего было рассмотрено пять новых направлений: две рекомендовано поддержать («Цифровое здравоохранение» и «Цифровой транспорт и логистика») и три — отправить на доработку («Цифровизация сельского хозяйства EAGRO», «Умный город» и «Цифровое строительство»).

Заделы для эффективной реализации направления

На сегодняшний день в рамках направления «Цифровая энергетика» выделяются три инициативы по нефтегазовому сектору, три — по угольному сектору и девять — по сектору электроэнергетики.

Нефтегазовый сектор характеризуется инициативами «Цифровой Upstream» (пилоты: когнитивные системы поддержи экспертных решений — когнитивный геолог, интегрированное проектирование и цифровой двойник скважины), «Цифровое месторождение» (пилоты: центр управления добычей, интегрированная среда проектирования и управления проектами 6D, инструменты видеоаналитики для принятия решений) и «Цифровой Downstream» (пилоты: цифровой НПЗ и цифровизация логистических и сбытовых предприятий). Особого внимания заслуживает разработка «цифрового месторождения», которое должно стать инструментом повышения эффективности работы с трудноизвлекаемыми запасами. В Научно-техническом центре «Газпром нефти» создается интегрированная (комплексная) цифровая модель Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения, которая объединит три ключевых блока данных — блок геологии и разработки месторождения, блок добычи, к которому относятся конструкции и глубинное оборудование скважин, и блок наземной инфраструктуры. На основании результатов численных расчетов новой модели будет сформирован комплекс оптимальных решений по дальнейшему развитию проекта «Новый Порт».

В числе инициатив по угольному сектору выделяются «Цифровая шахта» (пилоты: развитие системы диспетчеризации подземных горных работ, роботизированный очистной комбайн, система передачи данных о ключевых производственных процессах в Ростехнадзор), «Цифровой карьер» (пилоты: развитие системы диспетчеризации открытых горных работ, беспилотный карьерный самосвал, роботизированный буровой станок, аэрофотосъемка БПЛА, система геомоделирования, система мониторинга здоровья производственного персонала), «Цифровая логистика» (система контроля эксплуатации привлеченных локомотивов на основе технологии блокчейн, система планирования и управления цепочкой поставок).

Важно отметить, что восприятие «цифрового месторождения» или «цифрового карьера» в качестве «полноценной упаковки» предприятия в программный код ошибочно или, по меньшей мере, крайне преждевременно. Это проявление преувеличения стройности и однозначности бизнес-процессов и недооцененность вариативности возникающих производственных отношений.

Наибольшее количество заявленных инициатив характерно для сектора электроэнергетики:

• развитие «Цифровой подстанции», которая уже в настоящее время функционирует и характеризуется снижением CAPEX на 25%, снижением OPEX на 30%, самодиагностикой на 90%, соответствием требованиям международного стандарта МЭК 61 850, действием программно-реализуемых вторичных систем РЗА, РАС, АСУ ТП, ПА, АИИС КУЭ и т. п.
• создание и внедрение единой отраслевой доверенной цифровой среды, используемой в деятельности субъек­тами электроэнергетики с передачей технологических данных в реальном режиме времени от объектов электроэнергетики и обеспечение единой CIM модели телеинформации объектов электроэнергетики по критерию «наблюдаемости» и управляемости;
• развитие клиентских сервисов для потребителей: распределенный реестр и «умные» контракты, системы интерактивного обслуживания потребителей, решения по участию активных потребителей в управлении энергосистемой, создание пакетов тарифов на оплату электроэнергии;
• создание доверенной платформы для сбора, обработки и использования «больших данных» (больших объемов данных в режиме реального времени) в электроэнергетике, в том числе в научно-исследовательских целях (перспективных и прикладных исследованиях);
• развитие задач прогнозного планирования (стратегического и инвестиционного) в электроэнергетике, а также риск-планирования: развитие ГИС-системы для формирования инвестиционных программ в электроэнергетике;
• создание интерактивной системы формирования отраслевых заказов в целях стимулирования российского машиностроения и микроэлектронной промышленности и снижения затрат на логистику;
• внедрение систем риск-ориентированного управления, в том числе создание системы расчета индекса технического состояния на основе технологических данных, хранящихся на интегрированной цифровой платформе;
• обеспечение информационной безопасности в электроэнергетике;
• создание системы управления и мониторинга надежности энергоснабжения потребителей без увеличения затрат на поддержание технического состояния энергетической инфраструктуры.

В настоящее время информатизация в ТЭК, в том числе развитие указанных инициатив и пилотных проектов, проходит с использованием следующих сквозных цифровых технологий: большие данные (BigData), нейротехнологии и искусственный интеллект, новые производственные технологии, интернет вещей (IoT) и промышленный интернет (IIoT), компоненты робототехники и сенсорика, технологии беспроводной связи (5G), облачные технологии, технологии блокчейн.

Флагманами «Цифровой энергетики» станут, прежде всего, системообразующие компании ТЭК России, представители научно-исследовательских организаций и передовых бизнес-структур, а также представители органов власти, в частности, «Газпромнефть», РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, «СУЭК», «Россети», «РусГидро», «Росатом», «Ростелеком», Лаборатории Касперского, НТИ «Энерджинет», Минэнерго России, Минкомсвязи России, Минпромторг России.

Следует отметить, что согласно установленным требованиям государственной политики в этой области, компании-лидеры обязаны не только развивать «сквозные» технологии и управлять цифровой платформой, но и формировать вокруг себя систему «стартапов», исследовательских коллективов и отраслевых предприятий, обеспечивающих развитие как направления цифровой энергетики, так и цифровой экономики в целом. Вместе с тем по отдельным секторам пока есть опасения в части формирования тенденций монополизации.

Также прослеживается, что основной фокус в цифровизации ТЭК в настоящее время сосредоточен на цифровизации электроэнергетики. С одной стороны, это оправдано с позиции стремительного и успешного развития проектов сектора. С другой — актуализирует риски еще большего «распада» ТЭК как единого меж­отраслевого комплекса. На это, конечно, можно возразить, что электроэнергетика, как вторичный сектор, станет своеобразным локомотивом развития остальных отраслей ТЭК, формируя к ним определенные требования, в том числе по цифровизации. Однако этот подход не может быть принят как системный, так как является весьма односторонним. Во-первых, это нарушает один из общесистемных принципов цифровизации экономики, который предполагает новую систему взаимодействия элементов. Ранее все строилось на основе иерархичности (линейной функциональности), теперь нас ожидает переход от «пирамиды» к «сети», то есть построение распределенных систем. Ни один из секторов не должен доминировать, они должны развиваться во взаимосвязанном единстве. Во-вторых, наличие подобного фокуса абсолютно нивелирует уже достигнутые успехи нефтегазового комплекса, а также угольной промышленности в сфере цифровизации. Экспресс-обзор накопленных эффективных практик (положительных результатов и успешных проектов) позволяет говорить о наличии дополнительных к уже указанным инициативам в рамках этих секторов, к примеру «Цифровая АЗС» и «Цифровой НПЗ» (как сквозная ИТ-интеграция).

Вопросы, которые еще только предстоит решить

В рамках предлагаемой трансформации можно выделить ряд моментов, которые одними субъектами будут идентифицированы как риски, другими — как возможности. Прежде всего, это формирование новых видов экономической деятельности внутри ТЭК: внедрение сквозных технологий и управление цифровой платформой требует становление не только отдельных подразделений в структуре крупных компаний ТЭК, но и создание отдельных профильных предприятий, обеспечивающих развитие точечных передовых аспектов цифровизации ТЭК с учетом отраслевой спецификации. И далее, эти изменения производственных отношений и технологической структуры ТЭК в конечном счете приведут к изменениям в структуре себестоимости продукции и степени конкурентоспособности большинства субъектов отраслей.

Предполагается, что компании ТЭК войдут в число пилотных госкорпораций для внедрения рекомендаций по функциям и полномочиям руководителей компаний по цифровой трансформации (CDO — Chief Data Officer). Перечень компаний и соответствующие директивы будут определены к маю этого года. И уже в июне 2018 года в пилотных компаниях предполагается сформировать требования к CDO, назначения которых запланировано на сентябрь 2018 года. Правительством РФ рекомендовано наделить CDO статусом члена Правления компании, однако, итоговый вариант зависит от размера компании и специфики ее деятельности. Итоги пилотного проекта подведут в марте 2019 года, после чего рекомендации будут доработаны, представлены в Правительство РФ с целью утверждения для масштабного внедрения в компаниях цифровой экономики.

Меняться придется всем. Не только компаниям, которые занимаются непосредственно производством продукции ТЭК, но и тем, кто осуществляет информационно-аналитическую поддержку принятия решений субъектов ТЭК. В связи с тем, что в новых условиях данные в цифровой форме становятся не только ключевым фактором производства, но и новым активом, который позволяет формировать альтернативную ценность (по мере применения постоянно расширяющихся и углубляющихся данных в новых целях и их использования для реализации новых идей), должно меняться и качество информационно-аналитических материалов. Теперь требуется развертывание горизонтальных «умных» решений поддержки систем производства и управления, что невозможно без обеспечения взаимодополнения и взаимодействия всех сведений. При этом особую роль играет вопрос объединения и агрегирования данных, генерируемых различными устройствами и организациями, в том числе ведомствами, и далее их специфицированная нормализация под новые бизнес-модели цифровой энергетики. Уже сейчас формируется запрос на «интерпретацию данных в контексте» в режиме реального времени. В противном случае информационные потребности не будут удовлетворены.