ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В МАШИНОСТРОЕНИИ

THE MAIN DIRECTIONS OF DIGITAL TRANSFORMATION OF THE ENERGY COMPLEX IN MECHANICAL ENGINEERING

Evgeny Biryuk

students, Moscow State Technological University "Stankin",

Russia, Moscow

Alexander Roshchin

students, Moscow State Technological University "Stankin",

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В этой статье проведено исследование, как цифровизация способна трансформировать самые разные энергетические и машиностроительные системы. Исследовано воздействие приёмов цифровой трансформации на различные секторы производства, потребляющие энергию. Рассмотрено, как компании-поставщики энергии могут использовать цифровизацию для улучшения качества своей деятельности, и исследуются возможности цифровой трансформации.

ABSTRACT

This article shows how digitalization can transform energy and production systems. The impact of digital technologies on various sectors of industry consuming energy is considered, how energy suppliers can use digitalization tools to improve the quality of their work is considered, and the transformational potential of digital transformation is investigated.

Ключевые слова: цифровая трансформация, энергетика, электротехника, машиностроение, производство, энергоэффективность.

Keywords: digital transformation, energy, electrical engineering, mechanical engineering, manufacturing, energy efficiency.

Целью данной работы является анализ внедрения цифровых технологий в энергетический комплекс машиностроительных предприятий, для того, чтобы понять какую выгоду могут получить компании в результате такого внедрения.

Во второй половине 20-го века энергетические компании были первопроходцами в использовании цифровых технологий, используя новейшие разработки для эффективного управления сетями. Например, нефтегазовые фирмы уже много лет применяют инструменты цифровизации для разведочной и производственной деятельности.

Сектор промышленности много лет использовал инструменты управления техпроцессами и автоматизации, особенно в тяжелой промышленности, для максимального повышения качества и производительности, при низком потреблении энергии. Транспортные системы на основе искусственного интеллекта используют цифровые технологии во всех видах транспорта для максимального увеличения безопасности и эффективности.

Скорость цифровой трансформации в энергетике растет. За последние несколько лет энергетические компании весьма значительно увеличили долю финансовых вложений в цифровое преображение. К примеру, инвестиции в цифровизацию электроснабжения и программное обеспечение каждый год увеличивались на 20% с 2016 года, достигнув к 2019 году ~50 миллиардов долларов США. Данные вложения в цифровые технологии в 2019 году почти на 40% превысили инвестиции в производство электроэнергии на газовом топливе во всем мире (~34 миллиарда долларов) и были почти равны инвестициям в электроэнергию Индии (~55 миллиардов долларов).

Цифровые технологии активно используются в различных отраслях, например в машиностроение, и аддитивном 3D-производстве. Хоть эти технологии и могут повысить энергоэффективность производства товаров,

некоторые из них могут вызвать эффект плохой отдачи, который ещё более увеличит потребление энергии.

На промышленность приходится около 38% мирового энергопотребления. С вероятным расширением производства в ближайшие годы, значение цифровизации в повышении энергоэффективности будет всё более возрастать.

Ещё более существенного повышения экономии электроэнергии можно достигнуть за счет внедрения цифрового управления техпроцессами и подключением специальных интеллектуальных датчиков анализа данных, для прогноза отказов оборудования.

Современные технологии также повлияли на производство продукции. Например, робототехника и 3D-печать, становятся обычной практикой в некоторых промышленных секторах. Такие технологии могут улучшить показатели точности и значительно уменьшить количество бракованной продукции.

Очевидно, что введение в производство промышленных роботов продолжит увеличиваться, при этом общее количество такого оборудования увеличится с ~1,6 миллиона единиц в конце 2016 года до ~3,5 миллионов в конце 2024 года.

Аналитические данные, могут существенно снизить расходы на энергосистему несколькими способами:

1. уменьшением затрат на содержание и ППР;

2. увеличением эффективности работы электростанций и электросетей;

3. сокращением внеплановых отключений и аварий;

4. продлением срока службы оборудования.

Общее сбережение от этих способов, может составить около 80 млрд. долларов в год, на протяжении 2016-40 гг., или ~5% от общих годовых трат на выработку электроэнергии.

В промежуток вплоть до 2040 годы 5%-е снижение расходов на эксплуатацию оборудования, вследствие цифровизации, способно сберечь фирмам и потребителям ~20 млрд. долларов.

В электросетях увеличение производительности может быть достигнуто в результате снижения потерь при передаче электроэнергии конечным потребителям, например, используя удаленный мониторинг, что позволит операторам сетей эффективнее управлять потоками.

Цифровой контроль за электросетями может понизить количество внеплановых отключений, за счет усовершенствования контроля и профилактики, кроме этого, уменьшится время простоев за счет оперативного выявления места отказа.

К примеру, в случае если период работы всех энергоактивов в мире увеличится на пять лет, общие капиталовложения, около 1,3 триллиона долларов, могут быть отложены на 2016-40 гг. В среднем вложения в электростанции уменьшатся на 34 млрд. долларов в год, а в сети - на 20 млрд. долларов в год.

После проведённых исследований, можно сделать вывод, что цифровая трансформация может существенно повысить экономию энергоресурсов и денежных средств предприятий, а также способствует повышению их производительности и техническому развитию в энергетическом и производственном секторах мировой экономики.

Список литературы:

1. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденная Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. N 642 "О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации". https://rulaws.ru/prezident/ukaz-prezident-rf-ot-01.12.2016-n-642
2. Интернет ресурсы https://in.minenergo.gov.ru/upload/iblock/3bf/3bf11aa76c9d32330ea082515d1c4cc6.pdf
3. Интернет ресурсы: https://habr.com/ru/co5mpanies/ruvds/articles/591905/