Развертывание системы энергоменеджмента на базе облачных технологий на предприятиях "Шнейдер Электрик"

Задача проекта - развернуть единую систему энергоменеджемента на производственных площадках компании в рамках выполнения ESG KPI и снижения выбросов парниковых газов.

При этом на объектах отсутствовала необходимая IT-инфраструктура и они географически разнесены. Еще одним фактором является сложность согласования on-premise решения с ИТ-службой завода.

Развертывание системы мониторинга энергопотребления в облаке

Компания "Шнейдер Электрик" ведет проект по развертыванию системы энергоменеджмента EcoStruxure Power Monitoring Expert на ресурсах облачной платформы VK Cloud Solutions на своих предприятиях в РФ.

Такой подход позволяет сэкономить время на проведение пусконаладочных работ на географически разнесенных объектах и позволяет управлять настройками инфраструктуры из единого офиса, а также упрощает действия по дальнейшей модернизации.

В частности, не потребовалось докупать дополнительные сервера для заводов и согласовывать его подключение. На объекты были высланы необходимые датчики и предварительно настроенные шлюзы передачи данных с роутерами 4G. Задача сотрудников завода состояла в установке датчиков в нужные места и включении шлюзов, после чего данные сразу начали передаваться в облако.

Первая итерация проекта охватила завод "Шнейдер Электрик" в Санкт-Петербурге. Следующим подключенным объектом стал склад компании в МО. В процессе подключения головной офис компании и завод в Козьмодемьянске.

Архитектура системы (схема в приложении):

Для объектов, где уже была нужная материальная база устройств:

- Счетчики коммерческого и технического учета Schneider Electric серий iEM и PM с возможностью передавать данные, от 5 до 10 шт на объект;

- Выключатели NSX и MasterPacT с блоками управления Micrologic, также способные передавать данные, кол-во разное;

- Шлюз-сервер сбора и передачи информации Com’X 510 (в будущем его более продвинутый аналог Universal panel Server), 1 шт;

- Роутер Teltonika RTU240 с сим-картой со статическим IP (партнер Schneider Electric);

- Виртуальная машина VK cloud solutions ( ex MAIL Ru): в среднем по характеристикам CPU – 4, RAM – 16Gb, SSD - 100Gb, из сервисов облака необходимы белый IP, FW, бэкапирование/disaster recovery. На ней запущены антивирус + комплекс решений по кибербезопасности Schneider Electric.

Для объектов, где стояло старое или оборудование не от Schneider Electric:

- Беспроводные датчики энергии PowerTag Flex или Rope до 2000А (ZigBee, легкие в установке, могут работать с любым оборудованием любого вендора, фактически "модернизируя" его до состояния умного);

Системы позволяют собирать и организовать аварийно-предупредительную сигнализацию для любых электротехнических параметров: токи, напряжения, активные и реактивные мощности, cos phi, частоты, гармоники.

Частота сбора данных выставляется администраторам системы и может составлять секунды (для критичных систем) или минуты (для менее критичных). В месяц это примерно 10-15 Гб в зависимости от размеров системы.

Собираемые данные используются для анализа работы инженерной инфраструктуры и режимов энергопотребления, что позволяет принимать правильные и обоснованные технико-административные решения.

При развертывании системы пусконаладочные работы на объекте занимают 2-3 дня, если уже используется оборудование, с которого можно снять данные, или 5 дней, если оборудование нужно модернизировать.

При развертывании облачной системы удобство для заказчика состоит в том, что он просто платит за хостиг виртуальной машины (~ 80 тыс. рублей в год) и получает рабочую систему с удаленной поддержкой.

В случае такой же on premise системы требуется приобретение дополнительного оборудования (сервера (300-500 тыс. рублей), ИБП (100 тыс. рублей)), работы по настройке сервера и его безопасности, дальнейшая амортизация оборудования и т.п. Другими словами большие инвестиции на этапе внедрения и дополнительные траты на этапе эксплуатации и поддержки.

На данный момент в компании запущены 3 облачные системы PME: склад в МО, завод в СПб, завод СЭЩ в Самаре. Планируется запуск новых систем для нужд компании.

Что получили объекты:

Возможность мониторинга и анализа энергопотребления;

Понимание энергозатрат разных потребителей, цеха, линии и т.д. Перераспределение мощностей для лучшего баланса;

Коммерческий и технический учет электроэнергии, возможность сверять платежи от энергосбытовой компании на предмет правильности их выставления;

Понимание остаточной мощности для принятия решений о необходимости модернизации;

Аварийно-предупредительную сигнализацию в случае отклонения от уставок;

Удобный инструмент отчетности, понятный как инженерному составу, так и административному.

В частности, с помощью развернутой системы на одном из заводов было выявлено, что одна линия перегружена, а вторая аналогичная недозагружена. Это приводило к разбалансированности энергосистемы, большем энергопотреблении, больших платежах сбытовой организации. Просто перераспределив потоки удалось бескровно решить эту проблему и изрядно экономить.

На другом предприятии SE удалось в 2 раза снизить расходы на планируемую модернизацию энергосистемы после понимания того, что при правильной перенастройке она ещё имеет большой "запас прочности".

В целом, ROI зависит не от самой системы, а от полноценности её использования персоналом на объекте, т.к. система Энергоменеджемента "подсвечивает" персоналу на объекте критические точки, а эксплуатационные службы могут и должны принимать технико-административные решения на основе этой информации, которые непосредственно будут влиять на объемы и качество энергопотребления.

Всего в СНГ развернуто более 200 систем PME, в основном on premise.

На практике у заказчика перед "боевой" эксплуатацией может быть установлен облегченный trial мониторинг, на основе которого в первом приближении можно дать прогноз по окупаемости. (Пример: у крупной сети АЗС, за первый месяц пробной эксплуатации было рассчитано ROI в квартал за счет анализа и изменения логики работы инженерных систем)

При отсутствии тестовых данных ROI можно посчитать только теоретически с учетом, что персонал воплотит в реальность рекомендации ПО. Как правило, срок составляет 1-3 года.