EnergyNet на конференции IEEE: маяки развития цифровой энергетики

Об очевидных и не очень идеях зарубежных инженеров и прикладных ученых в их сравнении с архитектурой IDEA

22–25 июля в Хельсинки состоялась 17-я международная конференция IEEE по промышленной информатике INDIN-2019, на которой Инфраструктурный центр EnergyNet провел специальный воркшоп по архитектуре и приложениям Интернета энергии (IDEA). На мероприятии с докладами выступили представители организаций — участников проекта IDEA, реализуемого в рамках Национальной технологической инициативы: МФТИ, МЭИ, РТСофт, Onder. Слушателями воркшопа стали специалисты по цифровым технологиям, представители научных и промышленных групп из разных стран мира. Нам было важно опробовать основные положения IDEA на представительной аудитории инженеров и прикладных ученых. Кроме того, мы планировали познакомиться с актуальной повесткой и свежими мыслями, касающимися технологического фронтира цифровой энергетики. Всё это нам удалось благодаря высокому уровню организации мероприятия и поддержке нашего коллеги профессора информационных и комппьютерных систем Университета Аальто Валерия Вяткина.

Основные вывод мы сделали не только по результатам дискуссии, развернувшейся в рамках нашего воркшопа, а также на основе докладов, услышанных на других секциях конференции, и множества кулуарных разговоров со многими специалистами.

Во-первых, совершенно общим местом становится распределенный характер энергетики будущего, что точно соответствует интенции Интернета энергии как архитектуры для распределенной энергетики. Можно уверенно сказать, что все представленные на конференции исследования и разработки, касавшиеся энергетики, в качестве сферы применения предполагают системы, состоящие из распределенных энергетических ресурсов, зачастую с предельно децентрализованным управлением.

Это особенно интересно подтверждается теми примерами применения новых информационных технологий в энергетике, которые были показаны в рамках секций. Университет Южной Дании, расположенный в Оденсе, активно и экономически успешно применяет солнечную генерацию и тепловые насосы для снижения расходов на энергоснабжение. Исследовательский институт Швеции (RISE) использует местную солнечную энергетику для автономного электроснабжения дата-центров на северо-востоке Швеции в Лулео, практически на широте Архангельска.

"У солнечной энергетики на Севере есть большой недооцененный потенциал", — говорит профессор Тор Бьёрн Минде из RISE.

Во-вторых, главное направление научных и практических поисков и устремлений ведущих мировых университетов, представленных на конференции, — создание таких систем управления для энергетики, которые были бы универсальными для любых конструкций и правил электроэнергетических рынков, подходящими для работы с быстро меняющимися и развивающимися сервисами, способными гибко реагировать на появление новых энергетических практик. По существу, ключевая проблема в сфере энергетики, в которой с различных сторон на конференции подходили докладчики, — это проблема создания plug & play энергетики с «платформенной» архитектурой, поддерживающей как множащееся разнообразие источников энергии и видов подключенного к сетям оборудования, так и растущее разнообразие рынков и моделей экономического взаимодействия в электроэнергетике.

Впрочем, до обсуждения полноценного plug & play присоединения к энергосистемам, особенно присоединения не только информационного, но и физического, силового зарубежные коллеги не доходят, и этот аспект архитектуры IDEA воспринимается ими как амбициозный, но пока что фантастический.

Вместе с тем зарубежные коллеги идут по тому же пути решения проблемы растущего разнообразия типов потребителей и типов их участия в работе энергетики, который был выбран и командой разработчиков Интернета энергии, — пути применения мультиагентных систем. Эти системы используются в рамках систем управления энергетикой зданий (BMS), при оптимизации работы электросетевого оборудования, в управлении спросом на электроэнергию.

"В Германии для агрегаторов demand response открыты возможности на более, чем 10 сегментах рынка, в каждом из которых свои меняющиеся правила, и модели работы агрегаторов слишком ригидные для такого изменчивого рынка. Решение — в использовании мультиагентного управления спросом, что дает одновременно простоту и гибкость", — указывает в своем докладе Стефан Вольтманн из Университета прикладной науки Эмден-Леер.

В мультиагентных системах зарубежных коллег привлекает именно возможность реализации большого количества вариантов экономических взаимодействий в сочетании с легкой масштабируемостью таких систем.

Еще одним общим местом является использование технологий искусственного интеллекта — нейронных сетей, машинного и «глубокого» обучения — для решения задач прогнозирования и оптимизации электропотребления, зависящей от погоды генерации на ВИЭ, цен на различных рынках, использования распределенных энергетических ресурсов. И в этой области ощущается опыт Выбор технологи машинного обучения для почти любых прогнозных и оптимизационных задач кажется зарубежным коллегам совершенно очевидным. В своем выступлении профессор Бо Норрегаард Ёргенсен отметил:

“Зачем более сложные аналитические методы, если нейронные сети работают так надежно и точно”.

Самыми же неочевидными оказываются вопросы устройства энергетических рынков будущего — от того, что будет на этих рынках основным «товаром», до того, какие субъекты на этих рынках нужны, а какие нет. В рамках дискуссии на нашем воркшопе Рихард Браннвалл из RISE заметил:

"Сегодня мы строим системы управления для энергетики исходя из существующей конструкции рынка. Но парадокс в том, что возможности информационных технологий позволяют принципиально изменить эти рынки. Например, совершенно неочевидной является необходимость существования агрегаторов и других посредников, если технологии позволят создать «плоский», горизонтальный рынок".

Путешествие на INDIN-2019 стало для Инфраструктурного центра EnergyNet не только боевым крещением архитектуры Интернета энергии в сообществе IEEE, состоящем из университетской прикладной науки мирового уровня. Оно стало способом разметить пространство собственных поисков верных архитектурных и технологических решений, возможностью увидеть движение других научных и промышленных групп, как маяки на пути к новой архитектуре для распределенной энергетики.

-------------------------------------------------------------------

Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.