Рынок симуляторов энергосистем — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг. Сегментировано по модулю (поток нагрузки, гармоники, короткое замыкание, селективность координации устройств и другие), по компоненту (оборудование, программное обеспечение и услуги), по конечному пользователю (энергетика, нефть и газ и другие), по региону, конкуренция

Обзор рынка

Глобальный рынок симуляторов энергосистем достиг значения 1,08 млрд долларов США в 2022 году и, по прогнозам, достигнет 1,95 млрд долларов США к 2028 году, что отражает среднегодовой темп роста (CAGR) в 5,81% в течение прогнозируемого периода. Рынок симуляторов глобальных энергосистем готов к существенному росту, обусловленному расширяющимися мощностями генерации электроэнергии и быстрым расширением энергетического сектора в глобальном масштабе. Ожидается, что такие факторы, как растущее принятие и предпочтение Интернета вещей (IoT) и облачных платформ, а также растущий спрос на симуляторы энергосистем для сокращения времени и стоимости проекта, будут способствовать росту рынка. Более того, правительства развивающихся стран вкладывают значительные средства в симуляторы энергосистем, что еще больше увеличивает потенциал рынка. Кроме того, использование аналитики больших данных повышает эксплуатационную эффективность и обеспечивает точное понимание состояний системы, что еще больше стимулирует рост рынка симуляторов энергосистем.

Ключевые драйверы рынка

Растущая потребность в модернизации сетей и интеграции возобновляемых источников энергии

Глобальный рынок симуляторов энергосистем обусловлен растущей необходимостью модернизации сетей и интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистемы. Традиционные энергосистемы изначально были разработаны для размещения централизованной генерации из ископаемого топлива. Однако переход к более чистым и децентрализованным источникам энергии требует существенных изменений в работе энергосистем. Поскольку возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, становятся все более распространенными, изменчивость и непостоянство этих источников создают проблемы для стабильности и надежности сети. Симуляторы энергосистем играют важную роль в моделировании и анализе поведения интеграции возобновляемых источников энергии. Они помогают операторам и планировщикам понять влияние этих источников на работу сети и определить потенциальные решения для обеспечения стабильности сети. Кроме того, симуляторы энергосистем ценны в усилиях по модернизации сетей, включая модернизацию инфраструктуры и внедрение передовых технологий. Эти симуляторы облегчают тестирование новых технологий, оптимизацию конфигураций систем и прогнозирование поведения сложных взаимосвязанных сетей. Растущий спрос на эффективную интеграцию возобновляемых источников энергии и модернизацию сетей служит основным драйвером, подпитывающим рост рынка симуляторов энергосистем.

Усиление внимания к устойчивости и кибербезопасности

Усиление внимания к устойчивости и кибербезопасности сетей стимулирует широкое внедрение симуляторов энергосистем. Электрические сети сталкиваются с различными уязвимостями, включая стихийные бедствия, физические атаки и киберугрозы. Симуляторы позволяют операторам и планировщикам моделировать и оценивать устойчивость энергосистем к этим угрозам, что позволяет разрабатывать стратегии для минимизации сбоев и обеспечения быстрого восстановления. В сфере кибербезопасности симуляторы энергосистем играют решающую роль в тестировании и оценке воздействия киберугроз на работу сетей. Моделируя кибератаки и уязвимости, операторы могут выявлять слабые места системы и внедрять надежные меры кибербезопасности. Кроме того, правительства и регулирующие органы придают все большее значение устойчивости сетей и кибербезопасности. Соблюдение нормативных требований и необходимость поддержания надежного и безопасного энергоснабжения еще больше стимулируют внедрение симуляторов энергосистем.

Основные проблемы рынка

Сложность энергосистем и интеграция возобновляемых источников энергии

Глобальный рынок симуляторов энергосистем сталкивается со значительной проблемой в управлении растущей сложностью современных энергосистем, особенно с интеграцией возобновляемых источников энергии. Энергосистемы переходят от централизованных моделей генерации к децентрализованным сетям, включающим прерывистые и переменные возобновляемые источники, такие как солнечная и ветровая энергия. Интеграция этих разнообразных источников энергии при обеспечении стабильности и надежности сети представляет собой сложную задачу. Симуляторы энергосистем должны точно моделировать взаимодействие между различными источниками генерации, системами хранения энергии и моделями спроса. Эта сложность еще больше усугубляется необходимостью учитывать такие факторы, как погодные условия, колебания напряжения и соображения реактивной мощности. Обеспечение того, чтобы моделирование точно отражало реальное поведение этих сложных систем, представляет собой существенную проблему. Решение этой проблемы требует разработки передовых методов моделирования, способных обрабатывать тонкости систем смешанной генерации. Кроме того, это включает в себя включение данных в реальном времени и прогностических алгоритмов для эффективного моделирования динамического поведения интеграции возобновляемых источников энергии и взаимодействия сетей.

Качество и доступность данных

Значительной проблемой на рынке симуляторов глобальных энергосистем является качество и доступность данных, необходимых для точного моделирования. Симуляторы энергосистем в значительной степени опираются на обширные данные, включая информацию в реальном времени о генерации, потреблении, погодных условиях и состоянии оборудования. Однако доступность, точность и согласованность данных могут значительно различаться в зависимости от региона и коммунальных служб. Получение высококачественных данных может быть сложным из-за таких проблем, как фрагментация данных, отсутствие стандартизированных форматов и проблемы конфиденциальности. Неточные или неполные данные могут привести к ненадежным результатам моделирования, что в конечном итоге повлияет на процессы принятия решений и операционные стратегии. Усилия по решению этой проблемы включают совместные инициативы с коммунальными службами и поставщиками данных для улучшения обмена данными и стандартизации. Кроме того, использование передовых методов анализа данных и машинного обучения может помочь устранить пробелы в данных и повысить точность моделирования за счет создания прогностических моделей на основе найденной информации.

Основные тенденции рынка

Интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения

Глобальный рынок симуляторов энергосистем переживает заметный сдвиг в сторону интеграции методов искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). Эти передовые технологии используются для расширения возможностей симуляторов энергосистем, делая их более адаптивными, прогнозируемыми и реагирующими на динамические условия сети. Алгоритмы ИИ и МО способны анализировать большие объемы данных в реальном времени из энергосистем и генерировать идеи, которые ранее было сложно получить с помощью традиционных методов. Эта тенденция особенно актуальна, поскольку энергосистемы становятся все более сложными с интеграцией возобновляемых источников энергии, накопления энергии и механизмов реагирования на спрос. Симуляторы энергосистем, усовершенствованные с помощью ИИ и МО, могут прогнозировать потенциальные сбои в работе сети, оптимизировать стратегии управления спросом и выявлять возможности для повышения энергоэффективности. Более того, они могут помогать операторам принимать решения на основе данных, предоставляя в режиме реального времени информацию о поведении сети и предлагая оптимальные эксплуатационные стратегии. По мере сохранения этой тенденции на мировом рынке симуляторов энергосистем, вероятно, будет уделяться повышенное внимание разработке имитационных моделей на основе ИИ, которые способствуют более точному и эффективному управлению сетью.

Сегментные аналитические данные

Модульные аналитические данные

Ожидается, что сегмент потока нагрузки будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода. Анализ потока нагрузки, также известный как анализ потока мощности, представляет собой фундаментальный компонент моделирования энергосистемы. Его цель — определить стационарные характеристики энергосистемы путем выполнения расчетов напряжений, токов и потоков мощности в сети. Значимость анализа потока нагрузки заключается в его способности выявлять потенциальные проблемы, связанные со стабильностью напряжения, нагрузкой линии и потерями мощности. В результате он становится важнейшим инструментом для планирования, эксплуатации и оптимизации сети. Сегмент потока нагрузки играет неотъемлемую роль в более широком глобальном рынке симуляторов энергосистем, обусловленном такими факторами, как растущая сложность энергосистем, интеграция возобновляемых источников энергии и необходимость надежной и эффективной работы сети. Коммунальные службы, операторы сетей и энергетические компании полагаются на моделирование потока нагрузки, чтобы гарантировать, что энергосистемы остаются в приемлемых рабочих пределах, а также для облегчения будущих расширений и модернизаций. Современные симуляторы энергосистем предлагают расширенные возможности анализа потока нагрузки, которые выходят за рамки простых расчетов стационарного состояния, позволяя пользователям исследовать динамическое поведение энергосистемы во время нарушений и неисправностей.

Обзор компонентов

Ожидается, что сегмент программного обеспечения будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода. Программное обеспечение служит фундаментальной основой для всего процесса моделирования энергосистемы. Оно охватывает разнообразный спектр инструментов и платформ, которые позволяют пользователям моделировать, имитировать, анализировать и оптимизировать поведение энергосистем. Программное обеспечение для моделирования энергосистем играет важную роль в понимании сложных взаимодействий в сети, содействии принятию обоснованных решений и обеспечении надежной работы энергосистем. Сегмент программного обеспечения выступает в качестве ключевого драйвера роста мирового рынка симуляторов энергосистем. Поскольку энергосистемы становятся все более сложными, динамичными и взаимосвязанными, растет спрос на передовое программное обеспечение для моделирования. Коммунальные службы, операторы сетей, исследователи и инженеры в значительной степени полагаются на программные инструменты для моделирования различных энергетических ресурсов, оценки стабильности сети, прогнозирования поведения системы и оптимизации эксплуатационных стратегий. В частности, программное обеспечение для моделирования энергосистем в настоящее время интегрируется с новыми технологиями, такими как искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО). Используя алгоритмы ИИ и МО, моделирование может быть улучшено с точки зрения точности и эффективности, что позволяет проводить предиктивную аналитику, обнаруживать аномалии и оптимизировать работу сети.

Загрузить образец отчета

Региональные данные

Ожидается, что в течение прогнозируемого периода на рынке будет доминировать регион Северной Америки. Северная Америка занимает значительную долю на мировом рынке симуляторов энергосистем благодаря своей развитой энергетической инфраструктуре, технологическим инновациям и фокусу на модернизации сетей. Хорошо налаженный энергетический сектор региона, охватывающий как традиционные, так и возобновляемые источники энергии, стимулирует спрос на сложные инструменты моделирования для оптимизации работы и планирования сетей. Будучи технологически развитой страной с разнообразным энергетическим балансом, Соединенные Штаты являются ключевым рынком для симуляторов энергосистем. Приверженность страны интеграции возобновляемых источников энергии, повышению устойчивости сетей и улучшению эксплуатационной эффективности создает благоприятную среду для технологий моделирования. Обширная география и обширные энергетические ресурсы Канады требуют надежных симуляций энергосистем для управления ее разнообразными сетями генерации и распределения энергии. Акцент страны на чистой энергии и трансграничной торговле электроэнергией также способствует спросу на инструменты моделирования. В настоящее время Северная Америка переживает значительный переход в своем энергетическом секторе, характеризующийся инициативами по модернизации сетей. Эти инициативы направлены на внедрение передовых технологий, повышение гибкости сетей и повышение надежности. Симуляторы энергосистем играют решающую роль в моделировании последствий модернизации сети, оптимизации распределенных энергоресурсов и оценке интеграции возобновляемых источников энергии.

Последние разработки

• В августе 2019 года симулятор энергосистемы F6150sv выполнил широкий спектр тестов — от простых до сложных. Он может похвастаться самым высоким выходным током среди испытательных наборов, доступных на рынке, и все это в одном корпусе. Этот универсальный симулятор эффективно тестирует системы на базе IEC 61850 как на уровне шины процесса, так и на уровне шины станции, используя выборочные значения и сообщения GOOSE.
• В феврале 2018 года компания RTDS Technologies была выбрана в качестве поставщика новаторского проекта расширения в лаборатории моделирования энергосистем в реальном времени в NARI Group Corporation/State Grid Electric Power Research Institute в Китае. Этот проект делает NARI/SGEPRI крупнейшим и наиболее эффективным в мире центром моделирования, способным моделировать более 3600 трехфазных шин и 20 линий HVDC.

Ключевые игроки рынка

• Siemens AG
• PowerWorld Corporation
• Opal-RT Technologies, Inc.
• Eaton Corporation, Inc.
• RTDS Technologies, Inc.
• The MathWorks, Inc.
• ABB Group
• Schneider Electric SE
• RTDS Technologies Inc.
• Fuji Electric Co., Ltd.