GIS for Energy Industries
Применение технологии геоинформационных систем (ГИС) в энергетике имеет долгую успешную историю, большой потенциал и богатые перспективы. В этом номере мы постарались представить широкую гамму исследований и проектов, выполненных с помощью ГИС в данной сфере в разных странах мира.
Энергетическая отрасль предоставляет благоприятное поле для широкомасштабного использования уникальных возможностей геоинформационных систем. Ведь большинство аспектов этого многогранного бизнеса имеет значимую пространственную составляющую и привязку к определенной территории или конкретному местоположению. Связанные с географическим положением данные пронизывают все стадии процесса: от полевых разведочных работ, создания и развертывания инфраструктуры, добычи (генерации), хранения, транспортировки (передачи) и сбыта. Это в полной мере относится и к таким направлениям деятельности энергетических компаний как маркетинг и логистика, соблюдение экологических требований, вопросы обеспечения безопасности и реагирования на чрезвычайные ситуации, энергосбережения и увеличения энергоэффективности ТЭК, распределения капиталовложений с оценкой их возвратности.
Нефть, газ, электроэнергетика, угольная промышленность и атомная энергетика – вместе известные как базовые составляющие энергетической отрасли – все компании в этой сфере осознают и активно применяют преимущества географического подхода и пространственного анализа, предоставляемые технологией геоинформационных систем. ГИС, как универсальная интеграционная платформа, может помочь повысить эффективность бизнеса за счет полноценного управления практически всеми видами данных. Будь то данные по перспективным площадкам, трубопроводам, клиентам или конкурентам, управление является ключевым элементом для поддержки рабочих процессов на всех стадиях и повышения конкурентоспособности на рынке. Полноценное и разностороннее управление данными (информационная поддержка, моделирование и анализ) на основе ГИС, особенно когда оно реализуется на корпоративном уровне, исключает излишнее дублирование наборов данных, обеспечивает непрерывность и последовательность реализации всех фаз проекта, создает общую структуру для плодотворного взаимодействия между всеми подразделениями компании и с ее партнерами. В последнее время все большее внимание обращается на возобновляемые источники энергии, многие исследования и проектные решения в этой области также опираются на геоданные и аналитические возможности ГИС.
Выделим некоторые моменты, отражающие важность применения ГИС в энергетике.
Эффективное использование данных. Энергетические компании нередко ведут бизнес на обширных территориях или даже на глобальном уровне. Эти компании должны управлять большими объемами данных с пространственным компонентом. В отличие от программных решений, преимущественно использующих пакеты САПР (CAD) с отдельными возможностями работы с геопространственной информацией, современные ГИС, такие как платформа Esri ArcGIS, предоставляют полномасштабную программную среду для управления данными с ее интеграцией с другими платформами и РСУБД. Информация о земле, такая как зонирование, получение и выдача разрешений, землевладение и лицензирование, а также данные, связанные с геологией, гидрологией и другими физическими характеристиками ландшафта, – это очевидные примеры и варианты для их включения в состав ГИС. Через задействование ГИС часто начинается рассмотрение вопросов в отделах разведки и добычи, природоохраны, геодезии и маркшейдерии или земельного управления. Данные по скважинам, распределительным сетям и т.д. могут помочь в работе сотрудников многих департаментов внутри компании в случае, когда они организованы, управляются и отображаются с позиций их пространственного размещения.
Интегрирование баз данных. С не имеющими аналогов мощными возможностями по интеграции баз данных разной тематики и принадлежности, ГИС может служить в качестве незаменимого инструмента для энергетических компаний, которым жизненно важна консолидация и координация данных и информации из многих источников, например при поиске перспективных мест для развития своей деятельности. В этой связи уже накоплен большой опыт создания на основе ГИС корпоративных систем и приложений, формирующих общий интерфейс (операционное поле) для доступа, поддержания и актуализации данных, хранящихся в разных системах, в том числе специализированных. В последнее время для реализации этой функциональности создаются корпоративные ГИС-порталы, объединяющие информационные ресурсы предприятия. Для их развертывания в среде Интернет и/или локальной сети компания Esri предлагает специальные серверные решения на основе ПО ArcGIS for Server и Portal for ArcGIS (описанию этих продуктов посвящены статьи в данном номере).
Помимо удобных возможностей обращения к данным такой корпоративный интерфейс обеспечивает пользователей внутри компаний средствами создания карт, других информационных продуктов и аналитических отчетов на основе этих данных и в соответствии с принятыми в организации стандартами и требованиями. Масса интересных разработок и внедрений, в том числе описываемых в статьях этого номера, применяется, например, в нефтегазовой отрасли: геологами, геофизиками и другими специалистами при проведении полевых изысканий, выборе подходящих (перспективных) мест и площадок, а также на стадиях обустройства и ввода объектов в эксплуатацию. А сотрудники других департаментов используют простоту и легкость применения этих интеграционных возможностей для оценки качества работ, планирования развития инфраструктуры, финансово-экономических оценок и поддержки принятия решений.
Оптимизация операционной деятельности. После выбора подходящих мест, площадок или коридоров и обоснования их пригодности ГИС помогает компаниям в разработке наилучших методов для извлечения природных ресурсов, как в случае добычи нефти, газа, угля и т.д., или производства энергии из возобновляемых источников (гидроэлектростанции, ветровые, термальные, солнечные установки, и т.д.). Неполноценное планирование может существенно повысить затраты на подготовку и освоение таких мест, а в некоторых случаях это может означать, что не все возможные природные ресурсы смогут быть извлечены. Приложения с возможностями ГИС помогают инженерам-эксплуатационникам быстро рассмотреть модельные варианты эксплуатации месторождений, сгруппировать и в комплексе проанализировать данные по скважинам.
Некоторые горнодобывающие компании оптимизировали операции по извлечению ресурсов, интегрировав ГИС с геосъемкой в реальном времени, программами планирования добычных работ и технологией глобального позиционирования (GPS/ГЛОНА́СС). Для проведения оперативной геосъемки используются переносные компьютеры, что позволяет выполнять измерения с проверкой точности непосредственно на месте проведения добычных работ, например в карьере или шахте. А данные съемки могут быть загружены напрямую в центральную базу геоданных, что обеспечивает операторам и проходчикам оперативную картину рабочей области.
Управление пространственной инфраструктурой и инженерными сетями. Помимо ее использования в процессах разведки и добычи (генерации) технология ГИС является мощным инструментом для поддержки управления всеми типами объектов и общей распределенной в пространстве инфраструктурой компаний энергетической отрасли. Вся информация хранится в базах геоданных и отображается в 2D, 3D пространственных представлениях и во временной динамике. Здесь также имеются возможности и практические наработки по реализации взаимодействия между ГИС и другими системами и 3D-пакетами, которые используются в энергетике.
Транспортировка и сбыт также являются важными областями, которые получают преимущества от применения ГИС. Например, для эффективной поставки газа и электроэнергии потребителям компании постоянно работают в направлении упрощения и рационализации рабочих процессов, снижения операционных затрат, улучшения обслуживания клиентов и взаимодействия с ними. Предоставляемые ГИС возможности далеко выходят за рамки простого картирования электросетей, трубопроводов, задвижек и другого оборудования. ГИС может помочь в создании дизайна и в координации проектов строительства новых объектов или в обновлении и реконструкции имеющихся.
Уже накоплен положительный опыт применения ГИС для оценки надежности и контроля состояния систем транспортировки, отслеживания потерь, планирования мер по ликвидации разномасштабных аварий, оперативному реагированию на них и сглаживанию последствий, выявлению потерь за счет незаконного отъема энергоресурсов, пиратства и дефектной измерительной аппаратуры, общей оценки рисков. Основанные на ГИС приложения для контроля энергоснабжения помогают компаниям быстро реагировать на перебои в обслуживании клиентов и их своевременном предупреждении. Эти приложения обеспечивают сбор данных от системы датчиков интеллектуальных электрических сетей (Smart Grids), определяют местоположение отключения или утечки, помогают точнее выявить его причину, направить на место происшествия специалистов, отслеживать статус проводимых работ по обслуживанию или ремонту. А создание разнообразных сценариев с использованием ГИС позволяет компаниям выбирать наилучшие решения с учетом множества воздействующих факторов. В этой деятельности многим компаниям уже помогают оперативно-ситуационные центры, основой которых является централизованная ГИС, позволяющая отображать всю информацию об объектах и текущей обстановке на интерактивной карте.
Общая оптимизация ведения бизнеса. Подводя итог, можно отметить, что комплексное управление распределенной инфраструктурой на основе паспортизации и учета всех активов, в том числе и оборудования, с помощью ГИС помогает энергетическим компаниям и службам повысить надежность и экономическую эффективность их деятельности и степень удовлетворенности клиентов. Предоставляемые ГИС инструменты и решения стали фундаментальной частью общей системной архитектуры управления информацией для нужд энергетических компаний.
Компания Esri, лидер рынка геоинформационных систем, накопила большой практический опыт и информационные ресурсы по энергетическим отраслям. Ознакомиться с доступными материалами с целью изучения данного вопроса с позиций картографии и ГИС достаточно просто. Зайдите, например, на облачный ресурс ArcGIS Online и проведите поиск по слову “energy” (см. www.arcgis.com/home/search.html?q=energy). Вы обнаружите несколько тысяч элементов и групп, относящихся к энергетике, и ссылок на картографические веб-приложения, наборы данных, веб-карты и карты-истории, такие как Ветровая энергия, Глобальный нефтяной рынок, Ресурсы сланцевого газа и многие другие, которые можно открыть и посмотреть.
