Прогноз внедрения технологии «Цифровой двойник» в топливно-энергетическом и минерально-сырьевом комплексах

  • Владимир [Vladimir] Николаевич [N.] Тульский [Tulsky]
  • Павел [Pavel] Андреевич [A.] Труханов [Trukhanov]
  • Егор [Egor] Андреевич [A.] Сергеев [Sergeev]
  • Степан [Stepan] Михайлович [M.] Плеханов [Plekhanov]
  • Александр [Aleksandr] Николаевич [N.] Овчаренко [Ovcharenko]
  • Татьяна [Tatyana] Николаевна [N.] Гущина [Gushchina]
  • Светлана [Svetlana] Игоревна [I.] Миронова [Mironova]
Ключевые слова: цифровой двойник, топливно-энергетического комплекс, минерально-сырьевой комплекс, цифровая трансформация, технологии индустрии 4.0, программное обеспечение, контрольно-измерительные приборы, льготный кредит, налоговый манёвр

Аннотация

Рассмотрен прогноз развития технологии «Цифровой двойник» до 2035 г. для отечественных компаний топливного-энергетического и минерально-сырьевого комплексов. Дана оценка возможности внедрения технологии и проанализированы возникающие при внедрении проблемы.

Метод исследования — систематизация и обобщение источников по ‍теме.

Смоделированы три сценария прогноза: базовый, негативный и ‍инновационный. В настоящей работе взят базовый сценарий. Прогноз строится на факторах, учитывающих влияние политической обстановки, экономической среды компаний, доступности квалифицированных кадров, процессов импортозамещения и изменений в законодательстве.

Результаты исследования могут быть использованы компаниями топливно-энергетического комплекса для определения вызовов при внедрении цифрового двойника и ‍государством для определения мер финансовой поддержки по развитию технологии.

Сделан вывод о том, что компании топливно-энергетического комплекса России не способны внедрить массово технологию цифрового двойника до 2035 г. без мер финансовой поддержки и ‍создания дополнительных учебных программ университетов. Проблема импортозамещения останется нерешённой: зависимость от рынка контрольно-измерительных приборов (КИП) Китая к 2035 г. снизится только до 65%.

Сведения об авторах

Владимир [Vladimir] Николаевич [N.] Тульский [Tulsky]

кандидат технических наук, директор института электроэнергетики, заведующий кафедрой теоретических основ электротехники НИУ «МЭИ»

Павел [Pavel] Андреевич [A.] Труханов [Trukhanov]

аспирант 1-го года института электроэнергетики, инженер отдела метрологии и сертификации НИУ «МЭИ», e-mail: trukhanovpa@mpei.ru

Егор [Egor] Андреевич [A.] Сергеев [Sergeev]

— магистрант 2-го курса института электроэнергетики НИУ «МЭИ»

Степан [Stepan] Михайлович [M.] Плеханов [Plekhanov]

магистрант 1-го курса, Менеджер отдела проектной деятельности и творческих соревнований НИУ «МЭИ»

Александр [Aleksandr] Николаевич [N.] Овчаренко [Ovcharenko]

главный специалист департамента эксплуатации, технического обслуживания и ремонтов АО «Мособлэнерго»

Татьяна [Tatyana] Николаевна [N.] Гущина [Gushchina]

магистрант  1-го курса инженерно-экономического института НИУ «МЭИ»

Светлана [Svetlana] Игоревна [I.] Миронова [Mironova]

магистрант 1-го курса инженерно-экономического института НИУ «МЭИ»

Литература

1. Распоряжение Правительства Российской Федерации № 1523-р от 09 июня 2020 г. «Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года».
2. Концепция «Цифровая трансформация 2030» ПАО «Россети» [Электрон. ресурс] https://www.rossetivolga.ru/i/files/2019/2/7/kontseptsiya_tsifrovaya_transformatsiya_2030.pdf (дата обращения 20.03.2024).
3. Прохоров А., Лысачев А. Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт. М.: Изд-во АльянсПринт, 2020.
4. Тягунов М.Г., Шевердиев Р.П. Использование цифрового двойника гибридных энергетических комплексов для оптимизации их параметров и режимов // Вестник МЭИ. 2023. № 3. С. 109—118.
5. Массель Л.В., Массель А.Г. Семантическое моделирование при построении цифровых двойников энергетических объектов и систем // Онтология проектирования. 2023. № 1(47). С. 44—54.
6. Семенов П.В., Семишкур Р.П., Дяченко И.А. Концептуальная модель реализации технологии «цифровых двойников» для предприятий нефтегазового комплекса // Газовая промышленность. 2019. № 7(787). С. 24—30.
7. Габидуллин И.Р., Федоров С.Н. Применение цифровых двойников в нефтегазовой отрасли // Актуальные исследования. 2023. № 25-1(155). С. 56—60.
8. Трегуб О.С., Бахаева Ю.В., Варламов П.П. Использование цифровых двойников в горнодобывающей промышленности // Образование. Наука. Производство: Материалы XIV Международного молодежного форума. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2022. С. 164—168.
9. Шибанов Д.А., Иванов С.Л., Иванов А.А. Цифровые двойники в горном машиностроении, как инструмент повышения эффективности эксплуатации горных машин // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 3-1. С. 3—13.
10. ELVIS has Entered the Building [Электрон. ресурс] https://www.fingridlehti.fi/en/elvis-asset-andoperation-platform/#df86f247 (дата обращения 20.03.2024).
11. Моделирование переходных процессов в ЭЭС в режиме реального времени [Электрон. ресурс] https://цдэс.рф/ (дата обращения 20.03.2024).
12. Итоги работы в Республике Карелия, где электроснабжение обеспечивают «Россети Северо-Запад» и «Россети ФСК ЕЭС» [Электрон. ресурс] https://suojarvi.ru/news/5945/ (дата обращения 20.03.2024).
13. Тарануха Н.Л., Семёнова С.В., Панков С.Н. Цифровой двойник — эффективный инструмент цифровой трансформации промышленных предприятий // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. № 3. С. 11—26.
14. Компания «КРЫМТЭЦ» ввела в эксплуатацию первую виртуальную электростанцию [Электрон. ресурс] https://krimtec.ru/info/news/kompaniya-krymtets-vvela-v-ekspluatatsiyu-pervuyu-virtualnuyu-elektrostantsiyu/ (дата обращения 20.03.2024).
15. Гогия С.Т., Шулумба В. М. Особенности партнерства власти и бизнеса в реализации целей национального проекта «цифровая экономика» // Экономика и управление: проблемы, решения. 2019. № 1(5). С. 32—40.
16. Т Плюс создает первого в стране «цифрового двойника» ТЭЦ [Электрон. ресурс] https://www.tplusgroup.ru/org/sverdlovsk/news/single/item/t-pljus-sozdaet-pervogo-v-strane-cifrovogo-dvoinika-t/ (дата обращения 20.03.2024).
17. Синицын С.Н. Необходимость создания цифровых двойников в России // Экономика и управление: проблемы, решения. 2024. № 3(144). С. 77—84.
18. Будущие цифровые будни РусГидро [Электрон. ресурс] https://www.vestnik-rushydro.ru/articles/2-fevral-2019/nauka-i-tekhnologii/budushchie-tsifrovye-budni-rusgidro/ (дата обращения 20.03.2024).
19. Виртуально-цифровая АЭС с ВВЭР [Электрон. ресурс] https://rosenergoatom.ru/about/programmnye-produkty/virtualno-tsifrovaya-aes-s-vver/ (дата обращения 20.03.2024).
20. Энергетика [Электрон. ресурс] https://prana-system.com/otraslevye-resheniya/energetika/ (дата обращения 20.03.2024).
21. Загребельная М., Швецова А. Совет ЕС утвердил 13-й пакет антироссийских санкций [Электрон. ресурс] https://www.vedomosti.ru/politics/articles/2024/02/23/1021922-sovet-es-utverdil (дата обращения 20.03.2024).
22. Козлов Д. Потолок им не указ [Электрон. ресурс] https://www.kommersant.ru/doc/5748752 (дата обращения 20.03.2024).
23. Кобзева О. Analysis: Gazprom's Export Revenue May Fall by 50% in 2023 [Электрон. ресурс] https://www.reuters.com/business/energy/gazproms-export-revenue-may-fall-by-50-2023-2023-02-14/ (дата обращения 20.03.2024).
24. Тихонов С. Что ждет российскую добычу и экспорт угля в следующем году [Электрон. ресурс] https://rg.ru/2022/12/08/prognoz-porody.html (дата обращения 20.03.2024).
25. Тюкаев Р. Рынок контрольно-измерительного оборудования в России: работа в условиях жёстких ограничений [Электрон. ресурс] https://www.cta.ru/articles/soel/2023/2023-4/169230/ (дата обращения 20.03.2024).
26. Тельманов Д. Рынок ИИ растет, но от господдержки не отказывается [Электрон. ресурс] https://www.comnews.ru/content/227429/2023-07-14/2023-w28/rynok-ii-rastet-no-gospodderzhki-ne-otkazyvaetsya (дата обращения 20.03.2024).
---
Для цитирования: Тульский В.Н., Труханов П.А., Сергеев Е.А., Плеханов С.М., Овчаренко А.Н., Гущина Т.Н., Миронова С.И. Прогноз внедрения технологии «Цифровой двойник» в топливно-энергетическом и минерально-сырьевом комплексах // Вестник МЭИ. 2024.№ 6. С. 30—37. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-30-37
---
Работа выполнена студентами НИУ «МЭИ» под руководством кандидата технических наук директора института электроэнергетики и электротехники НИУ «МЭИ» В.Н. Тульского для Молодёжного глобального прогноза развития энергетики — соревнования среди молодёжных команд образовательных организаций высшего образования и отраслевых компаний, направленного на формирование научно-обоснованных предположений относительно будущих параметров развития энергетики до 2035 г.
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Rasporyazhenie Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii № 1523-r ot 09 Iyunya 2020 g. «Energeticheskaya Strategiya Rossiyskoy Federatsii na Period do 2035 Goda».(in Russian).
2. Kontseptsiya «Tsifrovaya Transformatsiya 2030» PAO «Rosseti» [Elektron. Resurs] https://www.rossetivolga.ru/i/files/2019/2/7/kontseptsiya_tsifrovaya_transformatsiya_2030.pdf (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
3. Prokhorov A., Lysachev A. Tsifrovoy Dvoynik. Analiz, Trendy, Mirovoy Opyt. M.: Izd-vo Al'yansPrint, 2020. (in Russian).
4. Tyagunov M.G., Sheverdiev R.P. Ispol'zovanie Tsifrovogo Dvoynika Gibridnykh Energeticheskikh Kompleksov dlya Optimizatsii Ikh Parametrov i Rezhimov. Vestnik MEI. 2023;3:109—118. (in Russian).
5. Massel' L.V., Massel' A.G. Semanticheskoe Modelirovanie pri Postroenii Tsifrovykh Dvoynikov Energeticheskikh Ob'ektov i Sistem. Ontologiya Proektirovaniya. 2023;1(47):44—54. (in Russian).
6. Semenov P.V., Semishkur R.P., Dyachenko I.A. Kontseptual'naya Model' Realizatsii Tekhnologii «Tsifrovykh Dvoynikov» dlya Predpriyatiy Neftegazovogo Kompleksa. Gazovaya Promyshlennost'. 2019;7(787):24—30. (in Russian).
7. Gabidullin I.R., Fedorov S.N. Primenenie Tsifrovykh Dvoynikov v Neftegazovoy Otrasli. Aktual'nye Issledovaniya. 2023;25-1(155):56—60. (in Russian).
8. Tregub O.S., Bakhaeva Yu.V., Varlamov P.P. Ispol'zovanie Tsifrovykh Dvoynikov v Gornodobyvayushchey Promyshlennosti. Obrazovanie. Nauka. Proizvodstvo: Materialy XIV Mezhdunarodnogo Molodezhnogo Foruma. Belgorod: Belgorodskiy Gosudarstvennyy Tekhnologicheskiy Universitet im. V.G. Shukhova, 2022:164—168. (in Russian).
9. Shibanov D.A., Ivanov S.L., Ivanov A.A. Tsifrovye Dvoyniki v Gornom Mashinostroenii, kak Instrument Povysheniya Effektivnosti Ekspluatatsii Gornykh Mashin. Gornyy Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2022;3-1:3—13. (in Russian).
10. ELVIS has Entered the Building [Elektron. Resurs] https://www.fingridlehti.fi/en/elvis-asset-andoperation-platform/#df86f247 (Data Obrashcheniya 20.03.2024).
11. Modelirovanie Perekhodnykh Protsessov v EES v Rezhime Real'nogo Vremeni [Elektron. Resurs] https://tsdes.rf/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
12. Itogi Raboty v Respublike Kareliya, gde Elektrosnabzhenie Obespechivayut «Rosseti Severo-Zapad» i «Rosseti FSK EES» [Elektron. Resurs] https://suojarvi.ru/news/5945/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
13. Taranukha N.L., Semenova S.V., Pankov S.N. Tsifrovoy Dvoynik — Effektivnyy Instrument Tsifrovoy Transformatsii Promyshlennykh Predpriyatiy. Intellektual'nye Sistemy v Proizvodstve. 2023;3:11—26. (in Russian).
14. Kompaniya «KRYMTETS» Vvela v Ekspluatatsiyu Pervuyu Virtual'nuyu Elektrostantsiyu [Elektron. Resurs] https://krimtec.ru/info/news/kompaniya-krymtets-vvela-v-ekspluatatsiyu-pervuyu-virtualnuyu-elektrostantsiyu/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
15. Gogiya S.T., Shulumba V. M. Osobennosti Partnerstva Vlasti i Biznesa v Realizatsii Tseley Natsional'nogo Proekta «Tsifrovaya Ekonomika». Ekonomika i Upravlenie: Problemy, Resheniya. 2019;1(5):32—40. (in Russian).
16. T Plyus Sozdaet Pervogo v Strane «Tsifrovogo Dvoynika» TETS [Elektron. Resurs] https://www.tplusgroup.ru/org/sverdlovsk/news/single/item/t-pljus-sozdaet-pervogo-v-strane-cifrovogo-dvoinika-t/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
17. Sinitsyn S.N. Neobkhodimost' Sozdaniya Tsifrovykh Dvoynikov v Rossii. Ekonomika i Upravlenie: Problemy, Resheniya. 2024;3(144):77—84. (in Russian).
18. Budushchie Tsifrovye Budni RusGidro [Elektron. Resurs] https://www.vestnik-rushydro.ru/articles/2-fevral-2019/nauka-i-tekhnologii/budushchie-tsifrovye-budni-rusgidro/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
19. Virtual'no-tsifrovaya AES s VVER [Elektron. Resurs] https://rosenergoatom.ru/about/programmnye-produkty/virtualno-tsifrovaya-aes-s-vver/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
20. Energetika [Elektron. Resurs] https://prana-system.com/otraslevye-resheniya/energetika/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
21. Zagrebel'naya M., Shvetsova A. Sovet ES Utverdil 13-y Paket Antirossiyskikh Sanktsiy [Elektron. Resurs] https://www.vedomosti.ru/politics/articles/2024/02/23/1021922-sovet-es-utverdil (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
22. Kozlov D. Potolok Im ne Ukaz [Elektron. Resurs] https://www.kommersant.ru/doc/5748752 (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
23. Kobzeva O. Analysis: Gazprom's Export Revenue May Fall by 50% in 2023 [Elektron. Resurs] https://www.reuters.com/business/energy/gazproms-export-revenue-may-fall-by-50-2023-2023-02-14/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024).
24. Tikhonov S. Chto Zhdet Rossiyskuyu Dobychu i Eksport Uglya v Sleduyushchem Godu [Elektron. Resurs] https://rg.ru/2022/12/08/prognoz-porody.html (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
25. Tyukaev R. Rynok Kontrol'no-izmeritel'nogo Oborudovaniya v Rossii: Rabota v Usloviyakh Zhestkikh Ogranicheniy [Elektron. Resurs] https://www.cta.ru/articles/soel/2023/2023-4/169230/ (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian).
26. Tel'manov D. Rynok II Rastet, no ot Gospodderzhki ne Otkazyvaetsya [Elektron. Resurs] https://www.comnews.ru/content/227429/2023-07-14/2023-w28/rynok-ii-rastet-no-gospodderzhki-ne-otkazyvaetsya (Data Obrashcheniya 20.03.2024). (in Russian)
---
The Work was Performed by Students of NRU MPEI under the Guidance of Candidate of Technical Sciences, Director of Electric Power Engineering and Electrical Engineering Institute NRU MPEI V.N. Tulsky for the Youth Global Forecast of Energy Development — a Competition Among Youth Teams of Educational Institutions of Higher Education and Industry Companies Aimed at Forming Scientifically Sound Assumptions about the Future Parameters of Energy Development Until 2035
---
For citation: Tulsky V.N., Trukhanov P.A., Sergeev E.A., Plekhanov S.M., Ovcharenko A.N., Gushchina T.N., Mironova S.I. A Forecast of the "Digital Twin" Technology Introduction in the Fuel and Energy and Mineral Resources Complexes. Bulletin of MPEI. 2024;6:30—37. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-6-30-37
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-09-04
Раздел
Электроэнергетика (технические науки) (2.4.3)