Энергетика новой эры. Как технологии повышают эффективность производства
В последние годы цифровизация энергетической отрасли набирает обороты. Применение искусственного интеллекта и Big Data способны значительно повысить эффективность производства и улучшить экологические показатели.
Цифровизация энергетической отрасли России в последние годы набирает беспрецедентные обороты. Применение передовых технологий, таких как искусственный интеллект и Big Data способны значительно повысить эффективность производства и улучшить экологические показатели. Ожидается, что эти инновации, оптимизируя генерацию и распределение энергии, позволят компаниям к 2025 году увеличить доходы на 3-4%. Чтобы внедрять новейшие технологии, нужны опытные специалисты, дефицитные, особенно в сложных регионах, где инновации энергетике особенно необходимы с точки зрения экономики и безопасности.
Опытный инженер-теплоэнергетик, заместитель главного инженера АО «Дальневосточная генерирующая компания» Олег Мочалов рассказал о революции в эффективности и устойчивости энергоснабжения на примере крупного региона, развитие которого объявлено приоритетным для страны.
Мочалов — один из немногих профессионалов, кто занимается внедрением инноваций в одном из самых сложных регионов страны — на Дальнем Востоке — уже почти 30 лет. За свою карьеру он реализовал целый ряд крупных проектов: перевод ТЭЦ крупных городов с угольного топлива на газ, проект создания цифрового двойника теплоэлектроцентрали во Владивостоке, строительство энергообъектов для развития инфраструктуры Байкало-Амурской магистрали, создание инжиниринговых и аналитических центров «РусГидро» по поручению президента России. Проекты Мочалова не только способствовали повышению энергетической безопасности и устойчивости региона, но и заложили фундамент для его будущего инновационного развития в области энергетики.
Уникальный подход к инновациям в энергетике
Мочалов начал свой путь в большой энергетике с учебы в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете по специальности «теплоэнергетика». Второе образование в Хабаровской академии экономики и права на факультете менеджмента, где он изучал антикризисное управление, расширило его компетенции и подготовило к решению сложных задач в сфере энергетики.
Уникальный подход к инновациям в энергетике начал складываться еще в университете, где под руководством доктора технических наук А. В. Бобкова студент Мочалов занимался разработкой микронасосного оборудования для космической отрасли и здравоохранения. Эти исследования не только обогатили его профессиональный опыт, но и выявили стремление к применению научных достижений для решения практических задач.
Ранние годы карьеры Мочалова были связаны с работой на Хабаровской ТЭЦ-3, где специалист принял активное участие в строительстве и запуске в середине двухтысячных годов энергоблока № 4. В качестве инженера-энергетика Мочалов отвечал за разработку технических решений и координацию работ на всех этапах строительства, при запуске и пусконаладке нового объекта. Он также координировал взаимодействие между инженерными командами, подрядчиками и поставщиками оборудования, обеспечивая своевременное выполнение работ и высокое качество строительства энергоблока.
Для энергетики Дальнего Востока новый энергоблок № 4 стал шагом к перспективному развитию территории — он позволил существенно увеличить мощность ТЭЦ, решить проблему дефицита электроэнергии в период пиковых зимних нагрузок и позволил значительно расширить жилую застройку ближайшего района города. К тому же энергоблок, построенный под руководством Мочалова, стал первым в Хабаровске, способным работать на газе. Для самого же инженера этот проект стал первым значимым вкладом в развитие энергетической инфраструктуры и демонстрацией его способности реализовывать крупномасштабные энергетические проекты.
«Этот проект стал первым значительным шагом в моей карьере. Уже тогда, основываясь на моем опыте, полученном в ходе образования, я стремился к применению передовых технологий для повышения эффективности и экологичности энергетических процессов», — вспоминает Мочалов.
Уже позже это убеждение привело инженера к разработке и реализации методологии «Прогнозирование возможности сжигания непроектного топлива на основе исследования его теплофизических свойств». Данный проект, ставший результатом многолетних исследований, не только позволил значительно снизить затраты на топливо для теплоэнергетических компаний, но и улучшил экологические показатели за счет оптимизации процессов сжигания. Используя комплексный подход к анализу характеристик различных видов топлива и их влияния на процессы горения, Мочалов смог создать универсальную модель, адаптируемую под конкретные условия работы энергетических установок. За эту разработку он был приглашен в жюри премии «Лучшие ESG- проекты России» — одного из главных конкурсов страны, посвященных принципам экологического, социального и корпоративного управления.
Кроме того, в 2024 году Мочалов был приглашен в качестве члена Государственной экзаменационной комиссии в Дальневосточный государственный университет путей сообщения для оценки магистерских диссертаций по направлению «Электроэнергетика и электротехника».
Цифровые двойники ТЭЦ
За годы своей работы Мочалов участвовал в значительных преобразованиях энергетической отрасли Дальнего Востока. Одним из значимых проектов стало строительство объектов энергоснабжения Байкальско-Амурской магистрали (БАМ), направленное на обеспечение надежного и эффективного энергоснабжения железнодорожного транспорта по одной из важнейших магистралей страны и прилегающих к ней населенных пунктов. В ходе реализации проекта по строительству объектов энергоснабжения БАМ Мочалов сыграл ключевую роль в интеграции современных технологий управления и мониторинга. Он курировал внедрение автоматизированных систем управления энергоснабжением, что позволило оптимизировать процессы распределения электроэнергии и повысить их надежность. В результате удалось значительно уменьшить количество аварийных отключений энергии на магистрали и в прилегающих районах, а также обеспечить более эффективное использование энергетических ресурсов.
Кроме того, Мочалов принимал участие в создании инжиниринговых центров по тепловой генерации на мысе Ахлестышева в Приморье — проект был инициирован по поручению президента РФ и направлен на развитие инжиниринговых возможностей в области тепловой генерации.
В процессе своей карьеры специалист активно внедрял инновационные подходы и технологии в энергетическую отрасль. Особо значимой для энергетической системы региона стала интеграция цифровых технологий в управление энергетическими системами. Один из ярких примеров — разработка и реализация проекта по созданию компьютерной модели, цифрового двойника Владивостокской ТЭЦ. В этом проекте Мочалов выступил в роли руководителя, обеспечив координацию междисциплинарной команды специалистов и направив усилия на разработку и внедрение инновационной модели.
«Цифровые двойники — это виртуальные модели, являющиеся точными копиями реальных объектов, позволяют детально моделировать и анализировать процессы, протекающие на энергетических объектах, благодаря прогрессу в областях искусственного интеллекта и машинного обучения, — объясняет инженер-энергетик. — Основная цель использования цифровых двойников заключается в повышении эффективности управления энергосистемами, оптимизации эксплуатационных процессов, сокращении операционных затрат и минимизации воздействия на окружающую среду».
Применение цифровых двойников позволяет инженерам и управленцам не только проводить детальный анализ работы оборудования и симуляции различных эксплуатационных условий для нахождения оптимальных режимов работы, но и прогнозировать потенциальные неисправности, разрабатывая при этом меры по их предотвращению. Это приводит к более рациональному использованию топлива и сырья, снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и, соответственно, к уменьшению экологического ущерба.
Эта модель стала инструментом для выполнения комплексного анализа теплоэнергетических процессов и оптимизации нагрузки на оборудование, что привело к значительному повышению общей эффективности станции. Благодаря этому удалось добиться сокращения времени простоя оборудования на 20-30%, снижения затрат на техническое обслуживание до 25%, сокращения расхода топлива на 5-10%, а также снижения углеродного следа на 15-20%, что в свою очередь способствовало улучшению экологической ситуации в регионе.
«Внедрение цифровой модели ТЭС, тепловой энергостанции, превращает комплексные и многогранные процессы управления энергетическим оборудованием в прозрачные и управляемые операции, позволяя прогнозировать и оптимизировать работу оборудования на основе точных данных. Это ведет к более эффективному использованию ресурсов, повышению производительности и сокращению затрат», — объясняет специалист.
Технологические трансформации в энергетике Дальнего Востока — результат масштабной комплексной работы, которую такие инженеры-энергетики, как Мочалов, последовательно проводили последние десятилетия. Результаты, достигнутые в том числе под его руководством, подчеркивают не только возможности цифровизации и инноваций отрасли, но и важность стремления к экологически чистому и устойчивому развитию. Эти усилия не только улучшают текущее состояние энергоснабжения, но и формируют основу для будущего, где энергетика будет более эффективной, экологичной и адаптированной к вызовам времени.