IT wspiera energetykę

Inwestowanie w rozwiązania informatyczne jest kosztowne, ale bez tego polska energetyka nie ma szans na dynamiczny rozwój

Polska to szósty pod względem wielkości rynek energii elektrycznej w Unii Europejskiej, biorąc pod uwagę wielkość produkcji brutto, która w 2013 roku wyniosła, wg Agencji Rynku Energii, 164,5 TWh, co odpowiada niemal jednej czwartej produkcji Niemiec, największego rynku energii w Europie. Na polski sektor energetyczny przypada około 4 proc. wartości dodanej brutto generowanej w całej gospodarce: 21 mld euro według parytetu siły nabywczej w 2012 roku; natomiast tylko 1 proc. zatrudnienia: 164 tys. Energetyka odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu konkurencyjności całej polskiej gospodarki ze względu na rosnące znaczenie kosztów energii elektrycznej w usługach i produkcji przemysłowej. Popyt na energię w ciągu ostatniej dekady wzrastał o ok. 2 proc. rocznie, jedynie w 2013 roku był nieco niższy – 0,6 proc.

Konieczne inwestycje
Przed polskim sektorem energetycznym stoją jednak duże wyzwania w zakresie inwestycji. Do głównych potrzeb zalicza się odnowienie podstawowych aktywów wytwórczych, rozwój odnawialnych źródeł energii oraz wymianę sieci. Aby z powodzeniem zrealizować program inwestycyjny, sektor energetyczny musi wprowadzić kilka kluczowych inicjatyw, np. poprawę efektywności operacyjnej w obrębie całego łańcucha wartości, poczynając od wytwarzania, poprzez dystrybucję, po sprzedaż energii, a także skrócenie czasu potrzebnego na podłączenie nowych odbiorców poprzez wyeliminowanie zbędnych czynności, np. za pomocą metodologii lean, oraz optymalizację procesów. Poprawa efektywności operacyjnej możliwa jest dzięki zastosowaniu nowych rozwiązań w organizacji pracy, w tym m.in. technologii IT służących do podniesienia wydajności brygad terenowych, skrócenia czasu reakcji na awarie i umożliwiających dynamiczne przydzielanie zadań pracownikom oraz zwiększenie ich elastyczności. A to stwarza ogromne pole do działania dla firm informatycznych we wszystkich wymienionych powyżej obszarach.

Różnorodność oferty
Na rynku Na rynku istnieje wiele rozwiązań IT wspomagających pracę przedsiębiorstw energetycznych, m.in. narzędzia do zarządzania popytem i rozproszonymi źródłami energii, systemy bilansowania i nadzoru wytwarzania energii, mobilne aplikacje do zarządzania brygadami pogotowia energetycznego, systemy do monitorowania zdarzeń sieciowych, rozwiązania do zarządzania majątkiem sieciowym i utrzymaniem ruchu (remonty). Z kolei dla przedsiębiorstw dystrybucyjnych ważne są m.in. systemy paszportyzacji bazujące na informacjach pochodzących np. z systemów GIS. Mając zinwentaryzowany majątek sieciowy, można planować rozwój sieci za pomocą symulacji. Nie ponosi się wtedy ryzyka inwestycyjnego, gdyż wariantowanie przebiegów, obciążalności oraz wielkości nowych elementów sieci odbywa się wirtualnie, ze wsparciem metod analitycznych. Korzyści z ich stosowania? Analiza przyczyny zaistniałych incydentów, optymalizacja działania operacyjnego, obniżenie kosztów posiadania infrastruktury oraz produkcji. Do sektora energetyki wkraczają też rozwiązania znane wcześniej na innych rynkach, np. w telekomunikacji – mechanizmy analizy klientów, scenariuszy odejść oraz pozyskiwania nowych klientów. Z kolei badanie danych zebranych o odbiorcach energii umożliwia prognozowanie i wyznaczanie trendów, co ułatwia dostosowanie oferty do potrzeb odbiorcy – bez perturbacji związanych z niedoborem prądu czy z niepotrzebną nadprodukcją. Sektor energetyki coraz częściej sięga także po systemy Business Intelligence – kompleksowe platformy wspierające m.in. planowanie, prognozowanie i rozliczanie sprzedaży. BI służą do wyciągania wiedzy biznesowej z Big Data, wspomagają optymalizację działania, szybsze podejmowanie decyzji biznesowych. Są też podstawowym narzędziem budowania wartości. Źródłem danych może być dowolny system cyfrowy (SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition; DCS – Distributed Control System; programowalne sterowniki PLC – Programmable Logic Controller; inteligentne przetworniki, systemy laboratoryjne, stacje pogodowe). Bez BI trudno też sobie wyobrazić skuteczne działanie energetyki w dobie Internetu Rzeczy (IoT).

Operator Systemu Dystrybucyjnego, który wykorzystując zaawansowaną infrastrukturę pomiarową AMI, dane z liczników bilansujących modernizowanych stacji SN/ nN oraz dane z systemów zarządzania majątkiem sieciowym buduje platformę IoT i przy wykorzystaniu algorytmów obliczeniowych, bazujących na podstawowych prawach elektrotechniki dla obwodów prądu przemiennego tworzy tym samym system dynamicznego balansowania sieci elektroenergetycznej. Wykorzystanie takiego narzędzia jest bardzo szerokie. Począwszy od symulacji rozwoju sieci przed uruchomieniem kosztownych inwestycji, poprzez identyfikację obszarów sieci, w których występują ponadnormatywne straty techniczne i handlowe, aż po określanie rzeczywistych możliwości przyłączeniowych dla źródeł mikrogeneracji, w tym również analizę ich wpływu na pracę sieci elektroenergetycznej.

Smart grid, smart metering
W trend IoT wpisuje się też smart metering (inteligentne systemy pomiarowe, nazywane również licznikami XXI w.), kompleksowy system IT obejmujący elektroniczne liczniki energii elektrycznej (do zdalnego odczytu), całą infrastrukturę telekomunikacyjną oraz centralny system zarządzający z bazą danych. W jego skład wchodzą AMI (Advanced Metering Infrastructure – zaawansowana struktura pomiarowa) oraz MDM (Meter Data Management – oprogramowanie do zarządzania danymi pomiarowymi). Dzięki wdrożeniu smart metering odbiorca końcowy może liczyć na: ograniczenie podwyżek cen energii elektrycznej, uproszczenie procedur zmiany sprzedawcy energii, wzmocnienie bezpieczeństwa energetycznego (m.in. poprawę jakości dostaw energii i jakości parametrów energii), ograniczenie zużycia energii (doświadczenia z krajów UE – wzrost efektywności energetycznej na poziomie 6-10 proc.). Dyrektywy unijne nakładają na Polskę obowiązek wyposażenia w inteligentne liczniki co najmniej 80 proc. konsumentów energii do 2020 roku.

Bezpieczeństwo teleinformatyczne
W Polsce gałąź energetyki związana z energią elektryczną stała się przedmiotem wielu przemian i transformacji. W wyniku rządowego programu konsolidacji rynku energetycznego powstały duże energetyczne grupy kapitałowe. Grupy te powstały w wyniku połączenia wielu, niejednokrotnie małych, lokalnych jednostek energetycznych, które posiadały własne środowisko informatyczne, odrębną kulturę organizacyjną i różne podejście do zagadnień ochrony informacji. Sytuację skomplikował również wyraźny podział na operatorów oraz dystrybutorów energii elektrycznej, który odcisnął znaczne piętno na zagadnieniach ochrony informacji. Dziś osoby odpowiedzialne za bezpieczeństwo informacji w grupach energetycznych stoją przed wielkim wyzwaniem – wdrożeniem spójnych i elastycznych zasad ochrony informacji w organizacjach, w których skomplikowana sytuacja prawna i właścicielska utrudnia lub uniemożliwia zakrojone na szeroką skalę zmiany. Są potrzebne przede wszystkim w dwóch obszarach: niejednorodnej infrastruktury technicznej oraz procesów zarządzania bezpieczeństwem informacji. Dokonanie połączeń i podziałów wielu heterogenicznych środowisk informatycznych zawsze prowadzi do problemów z zapewnieniem spójności zintegrowanej infrastruktury technicznej. Na świecie uważa się, że głównym celem ataków przestępców komputerowych na tę branżę mogą być wspomniane wcześniej systemy SCADA, nadzorujące i kontrolujące procesy przemysłowe. Przykładowymi celami ataków na nie może być przejęcie kontroli nad systemem sterowania elektrownią lub siecią przesyłową gazu.

Powagę tego problemu obrazują wydarzenia, jakie miały miejsce w kwietniu 2009 roku: w USA wykryte zostało oprogramowanie szpiegujące w systemach sterowania siecią energetyczną. Oprogramowanie to posiadało funkcjonalność umożliwiającą całkowite wyłączenie zasilania. Polska elektroenergetyka ma dużo bardziej prozaiczne problemy. W wielu miejscach trudnością jest chociażby zapewnienie spójnego procesu zakupowego, tak aby w każdej spółce grupy kapitałowej funkcjonowały zabezpieczenia informacji podobnej klasy. Mimo wielu wysiłków osób odpowiedzialnych za ochronę informacji w tych organizacjach, dostarczenie zabezpieczeń technicznych na poziomie uznawanym za wystarczający zajmie jeszcze wiele lat. Zarządzanie bezpieczeństwem informacji w branży energetycznej wymaga odnalezienia właściwego stanu równowagi między wymaganiami prawnymi, najnowszymi trendami w ochronie informacji oraz wymaganym, w wypadku tak istotnych instalacji, konserwatywnym podejściem do nowych technologii. Należy również pamiętać, że polskie grupy energetyczne są jednymi z największych dysponentów danych osobowych. Nakłada to wyjątkową odpowiedzialność na osoby zarządzające tymi organizacjami, a jednocześnie powinno je motywować do szczególnej pracy nad poprawą stanu ochrony informacji w ich organizacjach. I tu także mogą pomóc systemy IT.