Описание выполненных в отчетном году работ и полученных научных результатов
За 2025 г. по проекту «Цифровая трансформация и энергетический переход: симбиоз и синергия технологических трендов» (№24-28-01796) реализованы ключевые работы по проектированию и моделированию архитектуры энергетическо-цифровой экосистемы и по оценке эффектов от внедрения ИТ- и цифровых решений в энергетике.
Сформирована система требований и ограничений архитектуры энергетическо-цифровой экосистемы. Система охватывает заинтересованных сторон, драйверы, оценки, цели, принципы, функциональные и нефункциональные требования, а также регуляторные, физические и организационные ограничения. В описании уделено внимание требованиям к функциональной структуре, сквозным процессам, ИТ-поддержке и технологической инфраструктуре: мониторинг и управление активами, поддержка больших потоков телеметрии, обеспечение низких задержек для критичных каналов, требования к формату и семантике данных, а также требованиям к надёжности, сертификации и кибербезопасности. Для практического использования подготовлен табличный базис и модель мотивационного расширения в Archi (ArchiMate Motivation View), связывающая драйверы с целями, требованиями и ограничениями.
Разработана мета-модель архитектуры энергетическо-цифровой экосистемы - абстрактный каркас сущностей, отношений и правил, универсальный для разных технологических реализаций. Мета-модель опирается на жизненный цикл «генерация → распределение → потребление» и включает физико-технический слой (активы, сенсоры, сети), слой данных и цифровых двойников (телеметрия, семантика, цифровые двойники), прикладной слой (SCADA/EMS, платформы данных, аналитика, ИИ-сервисы) и технологический слой (облачные/edge-решения, сети, хранилища, средства защиты). Мета-модель задаёт правила интеграции слоёв, точки обмена данными и ключевые сквозные контуры управления, обеспечивая воспроизводимость архитектурных решений.
На основе мета-модели создана референтная модель архитектуры энергогенерирующей компании как отраслевой, тиражируемой структуры, фокусированной на ядре «генерация» и связях с распределением и потреблением. Референтная модель фиксирует инварианты: управление физическими активами и цифровыми двойниками, сбор и хранение телеметрии, слои аналитики и ИИ, интеграционные шины, переферийная и облачная инфраструктура, бизнес-процессы и регуляторные контуры. Для разных типов генерации (ТЭС, ГЭС, АЭС, ВИЭ) предложены специфические варианты исполнения элементов референта - от топливной логистики ТЭС до гидрологических моделей ГЭС и массово распределённых edge-систем ВИЭ.
В части оценки эффектов предложен интегрированный подход, объединяющий три взаимосвязанных компонента: методику расчёта инвестиционных потребностей при переходе к низкоуглеродной экономике, методику инвестиционной оценки внутренних ИТ-проектов энергетических компаний и подход к управлению проектной деятельностью и портфелем. Методика расчёта инвестиционных потребностей основана на экономико-математическом моделировании секторального баланса и учитывает как прямые («первого порядка») затраты на мощности, так и вторичные инвестиции в производство этих мощностей; в модель встроены механизмы оценки эффективности и чувствительности к входным параметрам. Методика оценки внутренних ИТ-проектов использует KPI-деревья, традиционные инструменты инвестиционного анализа и анализ чувствительности для более корректной валидации проектов, которые не всегда генерируют прямой доход, но повышают надёжность и эффективность. Подход к управлению проектами рекомендовано адаптировать стандарты PMBOK/ISO-21500 с введением роли service design manager и применением мультиагентных систем (MAS) для ИТ-поддержки управления портфелем, что повышает гибкость и координацию при множестве параллельных инициатив.
Методы и инструменты исследования включают анализ и синтез, архитектурное моделирование (Archi/ArchiMate), сервис-ориентированный анализ социо-экономических систем, моделирование данных, экономико-математическое моделирование, KPI-деревья и анализ чувствительности. Результаты оформлены в табличных и графических артефактах, сопровождаются публикациями в сборнике Lecture Notes in Networks and Systems (2025) и доступны для практической валидации и тиражирования.
Результаты исследований формируют методологическую основу для проектирования и оценки цифровых трансформаций в энергетике, обеспечивая связку стратегических целей декарбонизации с архитектурными решениями, инвестиционными расчётами и управлением проектной деятельности.
Статьи с изложением результатов исследования
- Bezruchko, D., Ilin, I., Sluzhaev, A., Esser, M. (2025). Methodology for Assessing the Economic Efficiency of Internal Investment Projects in Energy Sector Companies. In: Ilin, I., Youzhong, M. (eds) Digital Systems and Information Technologies in the Energy Sector. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1244. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80710-7_4
- Ilin, I., Bezruchko, D., Rukina, P. (2025). Development of a Methodology for Assessing the Investment Needs of the Low-Carbon Economy. In: Ilin, I., Youzhong, M. (eds) Digital Systems and Information Technologies in the Energy Sector. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1244. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80710-7_1
- Bezruchko, D., Ilin, I., Kudryavtseva, T., Gugutishvili, D. (2025). Economic Efficiency Evaluation of Digital Projects Management Improvement. In: Ilin, I., Youzhong, M. (eds) Digital Systems and Information Technologies in the Energy Sector. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1244. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80710-7_9
- Tarasova, T., Levina, A., Shchenikov, E., Esser, M. (2025). Energy System Architecture Incorporating the Internet of Energy Solution. In: Ilin, I., Youzhong, M. (eds) Digital Systems and Information Technologies in the Energy Sector. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1244. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80710-7_20
- Kalyazina, S., Ilin, I., Levina, A. (2025). A Multi-Agent System in the IT Architecture of Project Portfolio Management of an Energy Company. In: Ilin, I., Youzhong, M. (eds) Digital Systems and Information Technologies in the Energy Sector. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 1244. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-80710-7_19