Рынок цифровых двойников электрооборудования — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (цифровой двойник продукта, цифровой двойник процесса, цифровой двойник системы), по применению (управление эффективностью активов, оптимизация бизнеса и операций), по конечному пользователю (коммунальные службы, операторы сетевой инфраструктуры), по региону, п

Обзор рынка

Глобальный рынок электрических цифровых двойников оценивался в 2,08 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 9,19% до 2028 года.

Рынок электрических цифровых двойников относится к быстро развивающемуся сектору в более широком ландшафте технологий цифровых двойников, ориентированному на создание виртуальных компьютерных копий электрических систем и компонентов. Эти цифровые представления точно имитируют физические атрибуты и поведение электрической инфраструктуры, включая электрические сети, распределительные сети, подстанции, трансформаторы и отдельные устройства.

Этот рынок использует передовые технологии, такие как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (AI) и аналитика данных, для создания точных и динамических виртуальных моделей электрических систем. Эти цифровые двойники позволяют осуществлять мониторинг, анализ и моделирование электрических активов и процессов в режиме реального времени, предлагая ценную информацию для различных отраслей, включая энергетику, производство, коммунальные услуги и т. д.

Ключевые цели рынка электрических цифровых двойников включают повышение энергоэффективности, оптимизацию управления электрическими сетями, улучшение обслуживания активов и обеспечение соответствия нормативным требованиям. Используя возможности цифровых двойников, организации могут принимать обоснованные решения, минимизировать время простоя, сокращать потребление энергии и повышать общую надежность и производительность своей электрической инфраструктуры.

Поскольку спрос на эффективные, устойчивые и отказоустойчивые электрические системы продолжает расти, рынок электрических цифровых двойников готов к значительному росту, причем его приложения охватывают всеот интеллектуальных сетей и интеграции возобновляемых источников энергии до промышленной автоматизации и управления критически важной инфраструктурой.

Ключевые движущие силы рынка

Индустрия 4.0 и интеллектуальное производство

В последние годы Индустрия 4.0 стала преобразующей силой в производственном и промышленном секторах. Он охватывает такие технологии, как Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (AI) и аналитика больших данных для создания умных заводов и процессов. Электрические цифровые двойники играют ключевую роль в этом сдвиге парадигмы. Они обеспечивают виртуальное представление электрических систем, позволяя осуществлять мониторинг, моделирование и оптимизацию в реальном времени. Интегрируя электрические цифровые двойники в свои операции, компании могут повысить эффективность, сократить время простоя и улучшить общую производительность.

Растущий спрос на энергоэффективность

Растущий глобальный спрос на энергоэффективность является еще одним важным драйвером рынка электрических цифровых двойников. В связи с ростом опасений по поводу экологической устойчивости и затрат на электроэнергию организации ищут способы оптимизации своих электрических систем. Электрические цифровые двойники позволяют предприятиям моделировать и анализировать свое потребление энергии, выявлять неэффективность и реализовывать стратегии по сокращению потерь энергии. Это не только помогает снизить эксплуатационные расходы, но и способствует более экологичному и устойчивому будущему.

Рост возобновляемых источников энергии

Быстрый рост возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, создал потребность в передовом управлении электрическими сетями. Электрические цифровые двойники играют важную роль в управлении сложностями интеграции этих непостоянных источников энергии в существующую электрическую инфраструктуру. Они позволяют операторам сетей прогнозировать производство энергии, контролировать состояние возобновляемых источников энергии и оптимизировать распределение электроэнергии. Поскольку мир продолжает переходить на более чистую энергию, ожидается, что спрос на электрические цифровые двойники в энергетическом секторе значительно возрастет.

Устаревание инфраструктуры и управление активами

Многие страны сталкиваются с проблемой устаревания электрической инфраструктуры, что создает проблемы надежности и безопасности. Электрические цифровые двойники предоставляют решение для управления активами и их обслуживания. Они создают комплексную цифровую копию электрических активов, позволяя операторам оценивать состояние оборудования, прогнозировать потребности в обслуживании и планировать экономически эффективные обновления. Этот драйвер особенно актуален, поскольку правительства и коммунальные службы стремятся модернизировать свои сети и продлить срок службы критически важных компонентов инфраструктуры.

Требования соответствия и нормативные требования

Строгие правила и стандарты соответствия становятся все более распространенными в электротехнической отрасли. Электрические цифровые двойники облегчают соблюдение требований, предоставляя централизованную платформу для сбора, анализа и составления отчетов по данным. Они помогают организациям гарантировать, что их электрические системы соответствуют стандартам безопасности и производительности. Этот драйвер имеет решающее значение для таких секторов, как здравоохранение, где электрические системы должны соответствовать строгим правилам, чтобы гарантировать безопасность пациентов, а также для отраслей, которые обрабатывают конфиденциальные данные, требующие надежных мер кибербезопасности.

Достижения в области технологий моделирования и искусственного интеллекта

Постоянное развитие технологий моделирования и искусственного интеллекта ускоряет внедрение электрических цифровых двойников. Эти технологии позволяют более точно и динамично моделировать электрические системы. Алгоритмы на основе ИИ могут анализировать огромные объемы данных в режиме реального времени, делая прогнозы и рекомендации для оптимизации производительности системы. Эти возможности бесценны для обеспечения надежности и устойчивости электрической инфраструктуры, особенно в критически важных приложениях, таких как центры обработки данных, где простои обходятся дорого и должны быть сведены к минимуму.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок цифровых двойников электрооборудования обусловлен конвергенцией факторов, включая Индустрию 4.0, потребность в энергоэффективности, рост возобновляемых источников энергии, стареющую инфраструктуру, нормативные требования и достижения в области моделирования и технологий ИИ. Поскольку организации в различных отраслях признают ценность электрических цифровых двойников для улучшения работы, снижения затрат и повышения устойчивости, рынок готов к существенному росту в ближайшие годы.

Политика правительства, скорее всего, будет стимулировать рынок

Стандарты и стимулы энергоэффективности

Одной из ключевых политик правительства, формирующих глобальный рынок электрических цифровых двойников, является установление стандартов и стимулов энергоэффективности. Правительства во всем мире все больше осознают важность сокращения потребления энергии и выбросов парниковых газов. Для повышения энергоэффективности многие правительства ввели правила, требующие от предприятий внедрения энергоэффективных технологий. Электрические цифровые двойники играют решающую роль в достижении этих целей, помогая организациям контролировать и оптимизировать потребление энергии. Правительства часто предоставляют стимулы, такие как налоговые льготы или гранты, для поощрения внедрения технологии цифровых двойников, что еще больше стимулирует ее рост.

Инициативы по модернизации сетей

Правительства и регулирующие органы активно участвуют в модернизации электрических сетей для адаптации к меняющемуся энергетическому ландшафту. В рамках этих усилий они реализуют политику, способствующую внедрению передовых технологий, включая электрических цифровых двойников. Эти цифровые копии электрических систем обеспечивают лучшее управление сетями, интеграцию возобновляемых источников энергии и повышенную надежность. Правительства могут предоставлять финансирование или нормативные рамки, которые поощряют коммунальные предприятия и операторов сетей инвестировать в решения цифровых двойников, обеспечивая стабильность и устойчивость электрической инфраструктуры.

Правила кибербезопасности

В эпоху цифровизации обеспечение безопасности электрических систем имеет первостепенное значение. Правительства по всему миру принимают правила кибербезопасности для защиты критически важной инфраструктуры. Электрические цифровые двойники, как неотъемлемые компоненты этих систем, должны соответствовать строгим стандартам безопасности. Правительства устанавливают политику, которая предписывает надежные меры кибербезопасности для решений цифровых двойников, включая шифрование, контроль доступа и обнаружение угроз. Эти политики не только защищают от киберугроз, но и вселяют уверенность в принятии технологии цифровых двойников.

Конфиденциальность данных и соответствие требованиям

С распространением технологий, основанных на данных, конфиденциальность данных и соответствие требованиям стали серьезными проблемами. Правительства отреагировали введением политик и правил, таких как Общий регламент по защите данных (GDPR) в Европейском союзе, для защиты прав отдельных лиц на данные. Эти политики оказывают прямое влияние на глобальный рынок электрических цифровых двойников, поскольку организации должны гарантировать, что данные, собираемые и обрабатываемые цифровыми двойниками, соответствуют этим правилам. Компаниям, предлагающим решения для цифровых двойников, необходимо внедрять надежные меры защиты данных для соответствия этим правовым требованиям.

Финансирование исследований и разработок

Многие правительства выделяют значительное финансирование на поддержку инициатив в области исследований и разработок (НИОКР) в области новых технологий, включая цифровых двойников. Эти гранты и программы НИОКР стимулируют компании и научно-исследовательские институты внедрять инновации и продвигать технологию цифровых двойников. Поощряя инновации, правительства способствуют росту мирового рынка цифровых двойников электрооборудования, стимулируя разработку более сложных и эффективных решений, которые приносят пользу различным отраслям.

Экспортный контроль и международные стандарты

Во все более взаимосвязанном мире правительства также влияют на мировой рынок цифровых двойников электрооборудования посредством экспортного контроля и участия в международных органах по установлению стандартов. Экспортный контроль может повлиять на передачу технологии цифровых двойников через границы, влияя на доступ к рынку и конкурентоспособность. Кроме того, правительства сотрудничают с международными организациями для установления стандартов и передовой практики для технологии цифровых двойников. Эти стандарты обеспечивают совместимость и взаимодействие, облегчая принятие цифровых двойников в глобальном масштабе.

В заключение следует отметить, что государственная политика в значительной степени определяет траекторию мирового рынка цифровых двойников электрооборудования. Политика, связанная с энергоэффективностью, модернизацией сетей, кибербезопасностью, конфиденциальностью данных, финансированием исследований и международными стандартами, играет ключевую роль в влиянии на принятие, разработку и регулирование технологии цифровых двойников. Поскольку правительства продолжают уделять первостепенное внимание устойчивости, инновациям и безопасности, их политика будет продолжать влиять на развитие рынка электрических цифровых двойников.

Основные проблемы рынка

Проблемы конфиденциальности и безопасности данных

Одной из самых насущных проблем на мировом рынке электрических цифровых двойников является растущая обеспокоенность по поводу конфиденциальности и безопасности данных. Поскольку электрические системы становятся все более оцифрованными и взаимосвязанными, объем данных, генерируемых и обрабатываемых цифровыми двойниками, резко возрос. Эти данные включают конфиденциальную информацию о критической инфраструктуре, операционных процессах и потенциально личную информацию (PII). Решение проблем конфиденциальности и безопасности данных имеет первостепенное значение для обеспечения дальнейшего внедрения и успеха технологии электрических цифровых двойников.

Проблема конфиденциальности данных

Правила конфиденциальности данных, такие как Общий регламент Европейского союза по защите данных (GDPR), содержат строгие требования, регулирующие сбор, хранение и обработку персональных и конфиденциальных данных. Многие приложения электрических цифровых двойников включают мониторинг и контроль инфраструктуры и оборудования, что может привести к сбору данных, которые подпадают под действие этих правил. Обеспечение соответствия таким правилам является сложной задачей, поскольку пользователи цифровых двойников должны внедрять надежные меры по анонимизации и защите данных.

Проблема кибербезопасности

Кибербезопасность является еще одним важным аспектом защиты данных. Электрические цифровые двойники являются основными целями для кибератак из-за их роли в управлении критической инфраструктурой. Нарушение системы цифровых двойников может иметь серьезные последствия, включая сбои в обслуживании, повреждение оборудования и даже угрозы безопасности. Чтобы решить эту проблему, организации должны внедрять надежные меры кибербезопасности, включая шифрование, системы обнаружения вторжений и регулярные аудиты безопасности. Однако опережение развивающихся киберугроз остается постоянной проблемой.

Проблема владения данными

Еще одна проблема, связанная с конфиденциальностью данных, связана с владением данными. В создании и эксплуатации электрических цифровых двойников могут участвовать несколько заинтересованных сторон, включая производителей оборудования, системных интеграторов и конечных пользователей. Определение того, кому принадлежат данные, сгенерированные цифровым двойником, и как их можно использовать, может привести к спорам и юридическим проблемам. Для смягчения этих проблем необходимо установить четкие договорные соглашения и политику владения данными.

Сложность интеграции и совместимость

Второй серьезной проблемой, с которой сталкивается глобальный рынок электрических цифровых двойников, является сложность интеграции цифровых двойников в существующую инфраструктуру и обеспечение совместимости с различными системами и технологиями. Хотя цифровые двойники предлагают многочисленные преимущества, включая мониторинг в реальном времени и предиктивное обслуживание, их внедрение может быть затруднено следующими проблемами, связанными с интеграцией

Сложность существующей инфраструктуры

Многие электрические системы и сети развивались на протяжении десятилетий, что привело к появлению сложных, неоднородных сред. Интеграция цифровых двойников в эти устаревшие системы может быть сложной задачей. Цифровой двойник должен взаимодействовать с различными аппаратными и программными компонентами, каждый из которых имеет свои собственные протоколы и стандарты. Обеспечение бесшовной интеграции без нарушения текущих операций является сложной задачей.

Взаимодействие

Взаимодействие является важнейшей проблемой, особенно в крупных организациях или отраслях, которые полагаются на нескольких поставщиков и технологии. Различные части организации могут использовать разные решения цифровых двойников, и обеспечение того, чтобы эти решения могли эффективно взаимодействовать и обмениваться данными, является существенным препятствием. Стандарты и протоколы, способствующие совместимости, необходимы, но их разработка и внедрение могут быть медленными.

Масштабируемость

По мере роста или расширения инфраструктуры организаций цифровые двойники должны быть масштабируемыми, чтобы приспосабливаться к этим изменениям. Обеспечение того, чтобы решение цифрового двойника могло масштабироваться плавно, не требуя полной перестройки, является сложной задачей. Кроме того, соображения масштабируемости жизненно важны в отраслях с переменной рабочей нагрузкой или сезонными колебаниями спроса.

Интеграция с IoT и новыми технологиями

Поскольку Интернет вещей (IoT) и другие новые технологии становятся неотъемлемой частью промышленных процессов, цифровые двойники должны плавно интегрироваться с этими технологиями. Для этого необходимо быть в курсе развивающихся стандартов IoT и включать их в решения цифровых двойников. Адаптация к новым технологиям и обеспечение обратной совместимости с существующими системами усложняют процесс интеграции.

Подводя итог, можно сказать, что глобальный рынок электрических цифровых двойников сталкивается со значительными проблемами, связанными с конфиденциальностью и безопасностью данных, а также со сложностью интеграции цифровых двойников в существующую инфраструктуру и обеспечения совместимости с разнообразным спектром систем и технологий. Преодоление этих проблем будет иметь решающее значение для раскрытия полного потенциала технологии электрических цифровых двойников и реализации ее преимуществ с точки зрения повышения эффективности, надежности и устойчивости.

Сегментные аналитические данные

Аналитические данные системных цифровых двойников

Сегмент системных цифровых двойников занимал самую большую долю рынка в 2022 году. Системные цифровые двойники обеспечивают целостное представление целых электрических систем, которые могут охватывать различные компоненты, активы и взаимосвязанные сети. Это комплексное представление позволяет организациям эффективно управлять и оптимизировать сложные электрические инфраструктуры. Во многих отраслях электрические системы взаимосвязаны с механическими, программными и управляющими системами. Системные цифровые двойники обладают способностью интегрировать эти различные компоненты, предлагая более полное понимание того, как различные элементы взаимодействуют в электрической экосистеме. Системные цифровые двойники предоставляют организациям аналитические данные на основе данных, которые могут поддерживать процессы принятия решений. Моделируя сценарии и анализируя поведение системы в режиме реального времени, предприятия могут делать обоснованный выбор для повышения эффективности, сокращения простоев и повышения производительности. System Digital Twins позволяют проводить предиктивное обслуживание, отслеживая состояние и производительность электрических систем. Этот проактивный подход может предотвратить дорогостоящие отказы оборудования, сократить расходы на техническое обслуживание и продлить срок службы активов. System Digital Twins применяются во многих отраслях, включая энергетику, производство, коммунальные услуги и умные города. Их универсальность делает их привлекательными для широкого круга организаций, желающих оптимизировать свою электрическую инфраструктуру. В отраслях, где соблюдение нормативных требований имеет решающее значение, таких как здравоохранение и коммунальные услуги, System Digital Twins предоставляют средства для обеспечения соответствия электрических систем стандартам безопасности и производительности. Эта возможность необходима для предприятий, работающих в жестко регулируемых средах. По мере расширения организаций и усложнения их электрических систем System Digital Twins могут соответствующим образом масштабироваться. Они могут адаптироваться к изменениям размера и конфигурации инфраструктуры, что делает их подходящими как для небольших, так и для крупных операций. System Digital Twins часто отдают приоритет совместимости, что позволяет им бесперебойно работать с другими типами цифровых двойников (например, цифровыми двойниками продуктов и процессов) и источниками данных. Эта совместимость имеет решающее значение в отраслях, где несколько цифровых двойников должны эффективно взаимодействовать и обмениваться данными.

Asset Performance Management Insights

Сегмент Asset Performance Management занимал самую большую долю рынка в 2022 году. Asset Performance Management, интегрированный с электрическими цифровыми двойниками, позволяет организациям оптимизировать обслуживание своих электрических активов. Это включает в себя предиктивное обслуживание, когда цифровые двойники могут прогнозировать, когда оборудование может выйти из строя, сокращая время простоя и расходы, связанные с незапланированным обслуживанием. APM фокусируется на повышении надежности активов за счет постоянного мониторинга их производительности. Цифровые двойники предоставляют данные и информацию в реальном времени, позволяя организациям выявлять и устранять потенциальные проблемы до того, как они приведут к отказам активов или снижению производительности. Оптимизируя производительность активов и графики обслуживания, организации могут добиться экономии средств. APM, управляемый электрическими цифровыми двойниками, помогает снизить расходы на обслуживание, потребление энергии и необходимость в экстренном ремонте. Обеспечение надежности электрических активов имеет решающее значение для безопасности, особенно в отраслях, где отказы электрооборудования могут привести к опасным ситуациям. APM, поддерживаемый цифровыми двойниками, помогает поддерживать целостность электрических систем, снижая риски безопасности. Во многих отраслях действуют строгие нормативные требования, связанные с управлением активами и их обслуживанием. Приложения APM могут помочь организациям соответствовать этим стандартам соответствия, предоставляя подробные записи о производительности активов и мероприятиях по техническому обслуживанию. Электрические активы часто играют значительную роль в потреблении энергии. Приложения APM могут использовать цифровых двойников для оптимизации эффективности этих активов, что приводит к снижению потребления энергии и снижению эксплуатационных расходов. Приложения APM, работающие на цифровых двойниках, предоставляют множество данных и аналитических сведений. Эти данные могут поддерживать обоснованное принятие решений на всех уровнях организации, от специалистов по техническому обслуживанию до руководителей высшего звена. Решения APM могут быть адаптированы к конкретным отраслям и их уникальным потребностям в управлении активами. Такая отраслевая направленность позволяет разрабатывать специализированные инструменты и методологии, которые могут оказать значительное влияние.

Загрузить бесплатный пример отчета

Региональные аналитические данные

Северная Америка

Ожидается, что в ближайшие годы на Северную Америку будет приходиться наибольшая доля мирового рынка электрических цифровых двойников. Это связано с ранним внедрением цифровых технологий в электроэнергетический сектор в этом регионе. Северная Америка также является домом для некоторых ведущих игроков на рынке электрических цифровых двойников, таких как General Electric, Siemens и IBM.

На североамериканском рынке электрических цифровых двойников доминируют Соединенные Штаты. США являются лидером в разработке и внедрении цифровых технологий в электроэнергетическом секторе. Правительство США также поддерживает внедрение электрических цифровых двойников посредством различных инициатив.

Европа

Ожидается, что Европа станет вторым по величине рынком для электрических цифровых двойников в прогнозируемый период. Европейский союз поставил амбициозные цели по интеграции возобновляемых источников энергии и развитию интеллектуальных сетей. Это стимулирует спрос на электрических цифровых двойников в регионе.

Ожидается, что европейский рынок электрических цифровых двойников будет расти со стабильным среднегодовым темпом роста в течение прогнозируемого периода. Европейский союз поставил амбициозные цели по интеграции возобновляемых источников энергии и развитию интеллектуальных сетей. Это стимулирует спрос на электрических цифровых двойников в регионе.

Азиатско-Тихоокеанский регион

Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет расти самыми быстрыми темпами среднегодового темпа роста в течение прогнозируемого периода. Это связано с ростом инвестиций в возобновляемые источники энергии и проекты интеллектуальных сетей в регионе. Азиатско-Тихоокеанский регион также является домом для некоторых из крупнейших рынков электроэнергии в мире, таких как Китай и Индия.

Ожидается, что рынок электрических цифровых двойников Азиатско-Тихоокеанского региона будет расти самыми быстрыми темпами среднегодового темпа роста в течение прогнозируемого периода. Это связано с ростом инвестиций в возобновляемые источники энергии и проекты интеллектуальных сетей в регионе. Азиатско-Тихоокеанский регион также является домом для некоторых из крупнейших рынков электроэнергии в мире, таких как Китай и Индия.

Последние события

• В октябре 2022 года Microsoft и Capgemini объявили о стратегическом сотрудничестве по созданию ReflectIoD, облачной бессерверной платформы цифровых двойников на базе Azure. ReflectIoD позволяет организациям управлять стандартизированными и настраиваемыми цифровыми двойниками электротехнических активов, таких как электростанции, подстанции и распределительные сети.
• В сентябре 2022 года компания Siemens объявила о запуске своего нового решения Digital Twin for ElectricalSystems (DT4ES). DT4ES — это облачная платформа цифровых двойников, которая позволяет пользователям оптимизировать проектирование, эксплуатацию и обслуживание электрических систем.
• В мае 2022 года компания GEDigital объявила о запуске своего пакета Asset Performance Management (APM), который включает модуль цифрового двойника. Пакет GE Digital APM позволяет пользователям повышать надежность и производительность активов, предоставляя в режиме реального времени информацию о состоянии своих активов.

Ключевые игроки рынка

• General Electric Company
• Siemens AG
• ABB Ltd
• Schneider Electric Компания
• Microsoft Corp.
• International Business Machines Corporation
• Oracle Corporation
• PTC Inc
• Software AG
• Bentley Systems, Incorporated