Cyfryzacja niezbędna w transformacji energetycznej. Jak Octave wspiera OSD?

Materiał sponsorowany

Alicja Jankowska, Energetyka24: Jakie zmiany zaszły ostatnio w spółce Hexagon i w jaki sposób mogą one wesprzeć transformację energetyczną?

Maciej Zezyk, Regional Sales Manager w regionie Europy Środkowo-Wschodniej w Octave: W spółce Hexagon zaszły ostatnio duże zmiany związane z wydzieleniem obszarów Asset Life Cycle Intelligence oraz Safety, Infrastructure & Geospatial do odrębnej organizacji funkcjonującej pod marką Octave. Jest ona w pełni ukierunkowana na rozwój technologii oprogramowania, platformy danych i usług SaaS (Software as a Service). Kluczowe jest, że nie jest to nowy podmiot tworzony od podstaw, lecz bezpośrednia kontynuacja kompetencji, technologii i doświadczenia poszczególnych dywizji znanych operatorom infrastruktury krytycznej od lat.

Z punktu widzenia operatorów systemu dystrybucyjnego zmiana ta oznacza koncentrację niezbędnej wiedzy i całego dorobku technologicznego Hexagon w jednym, wyspecjalizowanym podmiocie, wokół jednego celu. Co istotne, portfolio produktowe, w tym rodzina produktów NetWorks, jest rozwijane w wspólnym środowisku technologicznym, co umożliwia jeszcze głębszą integrację danych GIS, danych pomiarowych, modeli sieciowych, systemów operacyjnych i analityki. W tym przypadku mamy jedną, wspólną platformę, pochodzącą od jednego dostawcy, służącą do integracji różnych technologii, co ogranicza ryzyko zwłaszcza w przypadku tak newralgicznych systemów jak infrastruktura krytyczna. Ważny jest także czynnik kosztowy – dzięki wspólnej platformie ograniczamy TCO (Total Cost of Ownership). To wszystko przynosi tylko i wyłącznie korzyść klientom Octave.

Dla transformacji energetycznej takie podejście ma znaczenie fundamentalne. Operatorzy systemów dystrybucyjnych potrzebują dziś spójnych, skalowalnych, wydajnych platform opartych na nowoczesnych standardach technologicznych. Potrzebują mieć zapewnioną zdolność obsługi w zależności od złożoności sieci, do tego dochodzą kwestie związane z analizą dynamicznych przepływów energii, masowa prosumcja oraz presja regulacyjna. Na te wszystkie potrzeby odpowiada powstanie Octave. Dzięki wyodrębnieniu Octave ze swojej struktury Hexagon umożliwia szybszy rozwój technologii takich jak cyfrowe bliźniaki, analityka predykcyjna, środowisko chmurowe. Dzisiaj są one absolutną podstawą, a my dysponujemy jedną, spójną platformą, która jest w stanie obsłużyć wszystkie potrzeby tak wrażliwych podmiotów, zarządzających infrastrukturą krytyczną. To szczególnie ważne w kontekście tego, co dzieje się za naszą wschodnią granicą oraz na Bliskim Wschodzie.

Jakie są największe wyzwania, z jakim mierzą się dziś operatorzy systemu dystrybucyjnego w Polsce i całym regionie Europy Środkowo-Wschodniej?

W przypadku wyzwań technologicznych należy zwrócić uwagę przede wszystkim na gwałtowną zmianę charakterystyki pracy sieci niskiego napięcia. Przestaje ona być tylko systemem pasywnym, a staje się bardzo dynamicznym środowiskiem o wysokiej zmienności obciążeń. Sieci projektowane historycznie pod jednokierunkowy przepływ energii muszą dzisiaj obsługiwać także lokalną generację. Szybkie zmiany obciążeń wynikają m.in. z pracy pomp ciepła, nieregularnych profili ładowania pojazdów elektrycznych, dwukierunkowych przepływów mocy i napięcia. Z technicznego punktu widzenia prowadzi to do problemów, których nie da się skutecznie analizować statycznymi modelami. Do problemów tych należą przeciążenia transformatorów niskiego napięcia, przekroczenia napięć, asymetrii fazowej czy kumulacji strat w określonych odcinkach sieci.

Drugim kluczowym wyzwaniem jest stan danych technicznych. Wielu OSD nadal operuje na rozproszonych systemach, w których dane GIS, dane eksploatacyjne, pomiary i dane dotyczące planowanych inwestycji funkcjonują w oderwaniu od siebie. Brakuje jednego aktualnego modelu sieci, który by umożliwiał wiarygodne symulacje, ocenę zdolności przyłączeniowej i predykcję ryzyk.

Trzecim elementem jest czynnik organizacyjny. Kadra się starzeje i wymienia na młodszą, przez co pojawiają się luki w wiedzy eksperckiej. W poszczególnych organizacjach nie zawsze cała wiedza i informacje mogły zostać zdigitalizowane. Bez cyfrowych modeli i zautomatyzowanych procesów planistycznych ryzyko operacyjnie rośnie szybciej niż możliwości jego kontroli. Nie bez znaczenia jest fakt, że do pracy wchodzi nowe pokolenie wychowane w świecie technologii cyfrowych, dla którego nowoczesne narzędzia i systemy są standardem, a nie dodatkiem i oczekuje, że nowoczesne narzędzia będą naturalnym elementem środowiska pracy.

W związku z tym sami operatorzy sieci również muszą modernizować swój park technologiczny, by był on możliwy do obsługi i wyszkolenia nowej kadry. Starzejąca się kadra ma ogromne ilości bezcennej wiedzy i doświadczenia, ale z drugiej strony może być mniej obeznana z nowymi rozwiązaniami technologicznymi. Czasy, gdy dyspozytor znał „na pamięć” sieć w swoim regionie już minęły, a transfer wiedzy do środowiska cyfrowego jest niezbędny. Osoby z wieloletnim doświadczeniem, ze swoim zasobem wiedzy, pełnią niezwykle ważną rolę w całym procesie cyfryzacji.

Pomówmy teraz o sieciach niskiego napięcia – jak rozwiązania Octave mogą pomóc operatorom w tym kontekście?

Sieci niskiego napięcia to priorytet dla operatorów systemów dystrybucyjnych. To właśnie na tym poziomie kumulują się w tej chwili wszelkie kluczowe zjawiska transformacji energetycznej. Równocześnie jest to segment historycznie najsłabiej monitorowany i najmniej zdigitalizowany.

Weźmy pod uwagę np. wymianę liczników na liczniki inteligentne. W Polsce ten proces już się rozpoczął, harmonogram jest znany. Dane już zaczynają spływać do operatorów, chociaż przyznają, że wciąż dokładnie nie wiedzą, co dzieje się z sieciami niskiego napięcia i jak poszczególne czynniki wpływają na nią. Do sieci niskiego napięcia przyłączana jest większość mikroinstalacji OZE, pomp ciepła, przydomowych magazynów energii i ładowarek samochodów elektrycznych. Każdy z tych obiektów wprowadza do sieci zmienność, której nie widać na poziomie średniego czy wysokiego napięcia, ale jednak wpływa on bezpośrednio na jakość energii i stabilność lokalnych obwodów.

Z inżynierskiego punktu widzenia wywołuje to trudne do przewidzenia lokalne obciążenia i szybkie zmiany kierunku przepływu energii. Mogą pojawić się także przekroczenia parametrów pracy transformatorów i linii, co może prowadzić do większej liczby interwencji operacyjnych. Tradycyjne podejście do tego typu problemów – polegające na przewymiarowaniu infrastruktury – staje się coraz bardziej kosztowne i coraz mniej skuteczne. Czasy są niepewne, wszyscy liczą każdą złotówkę. Coraz więcej OSD dostrzega inne rozwiązania – poprawę zdolności predykcyjnych sieci, a nie tylko ich fizyczną rozbudowę. Na te potrzeby odpowiadają cyfrowe bliźniaki, integracja danych i dynamiczna analityka. To rozwiązania oferowane przez Octave, które pozwalają zarządzać sieciami w sposób elastyczny i oparty na rzeczywistych warunkach pracy. Jedna wspólna platforma daje więc jeszcze większą przewagę i minimalizuje ryzyko przy zarządzaniu infrastrukturą krytyczną.

Jakie jeszcze korzyści może odnieść polska energetyka dzięki cyfryzacji?

Z perspektywy technicznej i operacyjnej cyfryzacja przynosi trzy kluczowe korzyści.

Po pierwsze: zwiększenie odporności sieci. Przejście z podejścia reaktywnego na predykcyjne umożliwia wykrywanie przeciążeń, anomalii napięciowych i symptomów awarii zanim doprowadzą one do przerw w dostawach energii. Skraca to czas reakcji i ogranicza skalę zakłóceń.

Po drugie: obniża koszty operacyjne i inwestycyjne. Dzięki spójnym modelom sieci operatorzy systemu dystrybucyjnego mogą precyzyjnie planować modernizację, unikać nadmiernej rozbudowy infrastruktury i lepiej wykorzystywać istniejące zasoby.

Trzeci, bardzo istotny punkt, to proces przyłączeniowy. Dynamiczne modele obciążeniowe pozwalają dokładniej ocenić lokalne możliwości sieci, redukując liczbę odmów przyłączeń OZE i skracając czas podejmowania decyzji.

Cyfryzacja staje się obecnie fundamentem stabilnej transformacji energetycznej. Bez tego dalsza elektryfikacja transportu czy ogrzewania będzie generowała coraz większe ryzyka operacyjne.

Czy wśród operatorów systemu dystrybucyjnego istnieje problem z dostępem do danych?

Z naszych obserwacji wynika, że ten problem istnieje i ma on charakter systemowy. Sednem problemu jest w rzeczywistości rozproszenie danych, ich niespójność i brak aktualności. Mamy wiele źródeł informacji, wiele departamentów działających czasami w jednej organizacji rozproszonej również na województwa czy regiony. Zależy to też oczywiście od specyfiki danej spółki – inaczej bywa w Polsce, a inaczej w innych krajach regionu Europy Środkowo-Wschodniej. Dane techniczne, pomiarowe, eksploatacyjne często funkcjonują w osobnych systemach, które nie tworzą jednego, spójnego obrazu sieci.

W praktyce oznacza to, że planowanie przez operatorów opiera się często na nieaktualnych modelach. Operatorzy często nie widzą pełnego kontekstu zdarzeń. Analizy przyłączeniowe mogą być przez to wykonywane z bardzo dużą niepewnością.

Nowoczesne platformy cyfrowe rozwiązują ten problem poprzez centralizację danych i stworzenie mechanizmu Single Source of Truth. To jeden, spójny model sieci ze zaktualizowanymi danymi z różnych źródeł. Dana organizacja ma wówczas dostęp do kompletu informacji. Dzisiaj spójna informacja skorelowana z analizą wielu danych w ramach jednej organizacji jest po prostu bezcenna. Umożliwia to poprawę jakości podejmowanych decyzji i poprawę bezpieczeństwa całego systemu, a zarazem nas wszystkich.

Jakie technologie będą najbardziej potrzebne operatorom w najbliższych latach?

Po rozmowach z naszymi klientami widzimy trzy podstawowe technologie, na które będzie zapotrzebowanie w najbliższych latach.

Pierwsza to cyfrowy bliźniak sieci. Umożliwia wirtualną symulację rzeczywistych warunków pracy sieci i analizę różnego rodzaju scenariuszy, np. predykcję przeciążenia.

Druga to zaawansowana analityka i sztuczna inteligencja. Dzisiaj wszyscy o tym mówią i liczą na automatyczną interpretację ogromnych wolumenów danych pomiarowych. Taka analiza pozwoli również na wsparcie kluczowych, krytycznych decyzji operacyjnych.

Trzecia to architektura chmurowa. To element, który jest szczególnie podkreślany w czasach niepewności geopolitycznej, ponieważ pozwala zapewnić wysoką dostępność, zgodność z wymaganiami cyberbezpieczeństwa oraz skalowalność.

Poprzez rozwiązania NetWorks Octave już teraz wspiera OSD w Polsce i regionie Europy Środkowo-Wschodniej. Dostarczamy platformy integrujące GIS, systemy SCADA, AMI i Asset Management w jeden operacyjny model sieci. Dzięki temu operatorzy systemu dystrybucyjnego  mogą przejść z zarządzania statycznego do predykcyjnego, przygotowując swoje sieci na dalszą elektryfikację i rozwój OZE.