16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/401/4258943.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 21 (401) ноябрь 2020 года

Любовь по расчету: НИОКР и производство

Еще пять-десять лет назад многие представители научного сообщества (например, вузов или специализированных НИИ) отмечали слабую заинтересованность реального сектора энергетики в своих разработках. Как правило это связывалось с определенной инертностью отрасли, «обкатанными» технологиями и долгим инвестиционным циклом.

Поменялся ли тренд, насколько активно энергетики сегодня внедряют инновационные технологии, разработанные учеными, и что может укрепить связь между промышленниками и наукой в ходе заочного круглого стола рассказали специалисты.

Как бы вы охарактеризовали уровень использования научных разработок в российской энергетике? Насколько активно, по вашему мнению, энергетические компании берут на вооружение такие разработки?

Иван Комаров:

«С одной стороны энергетику перевели на рыночные рельсы, с другой стороны, учитывая социальный аспект, рост тарифов постоянно приходится сдерживать с помощью того же перекрестного субсидирования. А чтобы заниматься инновационными разработками, НИОКРами, нужны дополнительные средства, которых у энергетиков, зачастую, нет: даже модель ДПМ не решает проблемы, поскольку средства от ДПМ, как правило, уходят не на развитие новых технологий, а на поддержание существующего оборудования в рабочем состоянии».

Сергей Кокин:

«С моей точки зрения за последние пять лет ситуация кардинально изменилась и компании из реального сектора энергетики стали уделять повышенное внимание взаимодействию с вузами: это касается как программ, посвященных подготовке кадров, так и научных разработок. Уровень внедрения научных разработок в энергетике повысился с принятием концепции цифровой экономики и сейчас мы работаем с этим направлением.

Например, в данный момент в Уральском энергетическом институте создан полигон для испытаний современных устройств управления энергосистемой. Сердцем полигона является моделирующий комплекс реального времени, который позволяет создавать цифровой двойник объекта управления (в данном случае фрагмента энергосистемы – отдельной подстанции или района). Также полигон предполагает интерфейс с помощью которого испытуемые прототипы устройств управления подключаются к цифровому двойнику энергосистемы. Таким образом, устройства управления измеряют сигналы, как будто они поступают от реальной энергосистемы и выдают сигналы управления, которые реализуются «как-бы» в реальной энергосистеме. При этом в цифровом двойнике воссоздаются все особенности физических процессов, которыми должны управлять испытуемые устройства, а также реалистично отрабатывается реакция энергосистемы на управляющие воздействия от этих устройств.

Полигон активно применялся и существенно расширился при выполнении проекта федеральной целевой программы по теме «Разработка масштабируемого программно-технического комплекса для управления электрическими подстанциями на базе протокола МЭК 61850».

В рамках проекта совместно с индустриальным партнером был разработан и испытан прототип системы управления подстанцией на основе подхода, описанного в стандарте МЭК 61850, который определяет архитектуру, принципы функционирования и саму концепцию «цифровой подстанции».

Михаил Смирнов:

«Некоторые российские энергокомпании уже прекрасно понимают, что являются свидетелями четвертой промышленной революции и стараются подстроиться под мировые тренды. Другие, которых, к сожалению, больше, делают вид, что это их не касается. Но это лишь вопрос времени. Думаю, что тем, кто игнорирует очевидные перемены, просто не найдется места на рынке.

Если говорить конкретно об энергетике: как положительные, так и отрицательные примеры есть и в генерации, и в распределении, и у сбытовых компаний. Но, на мой взгляд, все же генерирующие компании обладают наибольшей инновационной активностью. Во-первых, ВИЭ-технологии (а это тоже генерация) сегодня являются наиболее передовыми. Во-вторых, в традиционной генерации за последние годы тоже произошел серьезный прорыв с точки зрения увеличения КПД и повышения эффективности соотношения расходов удельной единицы топлива на удельную единицу продукции».

Михаил Новиков:

«В настоящее время происходит пересмотр технических требований компаний и отраслевых нормативных документов, расширяющий и так достаточно высокий уровень использования научных разработок. Пересматриваются подходы к ремонтным и восстановительным работам, на новых строящихся объектах применяются исключительно современные технологии. Поэтому все энергетические компании идут в ногу со временем и уже отказались от устаревших материалов и технологий.

Встречаются и нетривиальные задачи, которые возможно решить только в тесной связке с исследовательскими институтами, опытными технологами и передовыми технологиями производства. Это приводит к тому, что в России формируется новая реальность, когда мы не пытаемся догонять иностранные разработки, а предлагаем мировому рынку научный и производственный потенциал нашей страны и экспортируем его в виде готовых наукоемких материалов и решений».




Определенная градация в плане собственной инновационной активности компаний обусловлена спецификой деятельности компаний в сфере энергетики. К примеру, поскольку предприятия энергомашиностроения вынуждены конкурировать между собой и хотя бы пытаться выйти на международный рынок, то без инвестиций в НИОКРы их продукция окажется просто неконкурентоспособной. Генерирующие компании в своем большинстве тратят на инновации крайне мало. Исключение, пожалуй, составляет лишь ПАО «Росатом» – компания, которая работает со стратегическим видом генерации и, к слову, занимает ведущую позицию на мировом рынке технологий строительства АЭС.



Расходы крупных компаний в сфере энергетики и энергомашиностроения на инновационную деятельность по отношению к выручке в 2018 году.

Расходы крупных компаний в сфере энергетики и энергомашиностроения на инновационную деятельность по отношению к выручке в 2018 году, .




В каких направлениях энергетики, на ваш взгляд, сегодня наиболее востребованы научные разработки и с чем это связано?

Иван Комаров:

«Если мы говорим про гидроэнергетику, то КПД у российских гидротурбин достаточно высокий и главная задача – повышение маневренности и диапазона регулирования. Это повысит надежность энергосистемы в целом. Также отмечу важность вопроса развития гидроаккумулирующих электростанций. Структура потребления со времен СССР изменилась, стала более неравномерной и в этой ситуации маневренных мощностей много не бывает.

Если говорить про теплоэнергетику, основные задачи – это создание газотурбинных установок средней и большой мощности, развитие паротурбинных технологий и повышение параметров до супер-сверх критического уровня и ультра-сверх критического уровня. Последний, с учетом наших невысоких цен на топливо, наверное, в ближайшее время не будет сильно востребован в России, но если мы говорим о благосостоянии отечественного энергомашиностроения, с этими проектами надо выходить на экспорт. За границей это востребовано.

Отдельно следует выделить потребность в аккумулирующих технологиях для ТЭЦ, которые работают по тепловому графику и в ночной период вынуждены отпускать электроэнергию по крайне низкой цене. Это существенный фактор неконкурентоспособности комбинированной генерации. Аккумулирование электроэнергии позволит решить эту проблему и обеспечить экономическую эффективность ТЭЦ».

Виталий Сергеев:

«Одной из наиболее актуальных потребностей отрасли в настоящее время является цифровизация энергетики. Прямо сейчас энергетикам нужны разработки отечественного ПО управления электрическими сетями и микроэнергосистемами, систем информационной безопасности критической инфраструктуры, технологии анализа данных и предиктивной аналитики.

Помимо этого, есть большой спрос на технологии возобновляемый энергетики и разработки газовых турбин большой мощности, технологии топливных ячеек, системы хранения энергии. Важно, что эти разработки необходимы не только российским энергокомпаниям, но имеют и экспортный потенциал».

Сергей Кокин:

«По моему мнению, это направления, которые связанны с цифровой энергетикой. К примеру, для сетевых компаний – это технологии интеллектуального учета или цифровизации данных.

Среди генерирующих компаний сегодня достаточно востребованы так называемый цифровые двойники – виртуальные прототипы производственных объектов, позволяющие перестраивать параметры с целью оптимизации рабочего процесса, при этом не останавливая реальное оборудование».

Михаил Смирнов:

«Существует популярная формула, так называемая «энергетика 3Д»: декарбонизация, децентрализация и диджитализация. Определяя наиболее перспективные разработки в энергетике, я бы существенно расширил эту формулу и представил бы ее как «экология и энергоэффективность».

Эти понятия гораздо шире и, кстати, учитывают специфику российского ТЭК, с большой долей углеводородов. Нужно делать ставку на технологии, которые бы способствовали эффективному использованию имеющихся ресурсов».

Михаил Новиков:

«В индустриальных покрытиях, прежде всего, ценятся долговременность и высокая эффективность защиты. Важна технологичность материалов, простота в применении и экологичность. На это направлены научные исследования и технологические процессы предприятий. В последние годы именно «зелёная» энергетика стала важным направлением развития.

Наша компания не остается в стороне и свои научные разработки мы направляем на дальнейшее повышение экологичности материалов в соответствии с требованиями энергетической отрасли».

Максим Соннов:

«Четвёртая промышленная революция ставит новые вызовы перед предприятиями ТЭК России для достижения технологического лидерства. Что касается нашей отрасли, то в первую очередь, это использование технологий цифровых двойников».



Исходя из вашего опыта, компании из области энергетики по большей части сами заниматься НИОКР, или отдают предпочтение сотрудничеству с профильными вузами и НИИ?

Иван Комаров:

«Практически на каждом предприятии энергомашиностроения есть свое конструкторское бюро, поскольку только производители знают свое оборудование досконально и способны предложить решения для его модернизации, либо создать что-то принципиально новое. По этой причине работа вузов и НИИ с производителями возможна только в тесной связке с производителями.

Что касается генерирующих компаний, то по большому счету у них мало желания финансировать новые разработки научных сообществ. Их запрос обычно выглядит так: «Необходимо уже готовое, работающее решение, которое должно окупиться за 2–3 года». Абсолютно рыночный подход, но энергокомпании сложно судить за это, ведь им нужно обеспечить бесперебойное электроснабжение. В основном генерирующие компании заказывают расчеты, инжиниринговые услуги или технико-экономические обоснования, но я бы не сказал, что это можно отнести к научным разработкам».

Сергей Кокин:

«Исходя из нашего опыта взаимодействия с сетевыми и генерирующими компаниями, можно сказать, что раньше энергетики старались сами заниматься НИОКРами. Однако в последние годы предпочитают заказывать разработки в вузах, в том числе и нашем, а также профильных институтах. Конечно, исследования проводятся при непосредственном участии производственников, но представители науки также активно вовлекаются в этот процесс».

Виталий Сергеев:

«Это всегда взаимное движение навстречу друг другу. Промышленность формирует запрос на совершенствование текущих технологий или создание принципиально новых. Научное же сообщество ищет эти решения. Таким образом, получается, что наука не оторвана от реальности, а существует в контексте современной повестки.

Университет реализует задачи промышленности по средствам выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Поэтому можно сказать, что технологическое будущее российской энергетики и ее конкурентоспособность на мировой арене находится в общих руках – государства, энергокомпаний и проактивных научных коллективов».

Михаил Новиков:

«Сейчас выгоды от специализации предприятий очевидны для всех. Энергетические компании, освободившись от непрофильной деятельности, эффективнее обеспечивают потребителей электричеством и теплом. Соответственно, в партнёрстве с энергетиками научные центры и производители успешнее решают сопутствующие вопросы.

Представителям энергетических компаний достаточно сформулировать задачи и предмет для разработок профильным партнерам c необходимыми компетенциями и ресурсами. В результате на рынке появляется решение, которое отвечает запросам отрасли, эффективно защищает объект и является экономически обоснованным. Такая схема позволяет избегать «сырых» технологий или тех, которые в итоге «попадают на полку». На практике, чаще инициаторами выступают предприятия, когда сталкиваются с новыми задачами, хотя встречаются случаи, что ученые предлагают внедрить на производстве свои научные разарботки».



Кто должен являться инициатором разработки и внедрения инновационных технологий в энергетике: профильные вузы и НИИ (поскольку они обладают необходимым научным потенциалом для решения как прикладных, так и фундаментальных задач), или компании реального сектора (поскольку они в состоянии сформировать точный запрос, исходя из потребностей рынка и производственного опыта)?

Иван Комаров:

«Мы до сих пор испытываем последствия того, что единая система, куда входили вузы, предприятия, научные отраслевые институты, и где каждый участник выполнял свою часть работы, перестала действовать.

Раньше вузы занимались кадрами, НИИ – проводили исследования и создавали технические решения более-менее высокой степени готовности для предприятий. Была программа развития энергетики и промышленности, и, исходя из нее, формировались задания на НИОКРы.

Сейчас Министерство науки и высшего образования подталкивает вузы к тому, чтобы они стали центрами инноваций и занимались разработками в интересах промышленности, причем уровень готовности этих разработок должен быть достаточно высокими, вплоть до непосредственного внедрения на предприятиях. Но в таких наукоемких и капиталоемких отраслях как энергетика вузы никогда не смогут полностью самостоятельно решить эту задачу. Поэтому сейчас вузам приходится заниматься восстановлением связей внутри отрасли, включаясь в процесс создания разработок, которыми занимаются предприятия энергетики. Конечно, благодаря поддержке нескольких государственных программ, наука получает финансирование. И сегодня постепенно мы восстанавливаем взаимодействие с энергетиками.


«В таких наукоемких и капиталоемких отраслях как энергетика вузы никогда не смогут полностью самостоятельно решить эту задачу. Поэтому сейчас вузам приходится заниматься восстановлением связей внутри отрасли, включаясь в процесс создания разработок, которыми занимаются предприятия энергетики».


Вообще необходима общая программа развития энергетики, которая будет определена в технологиях, то есть должна ставиться задача, какие технологии нам нужно освоить в ближайшее время, учитывая текущие тренды. Тогда мы сможем получить эффект, причем не только в виде локальных технологий, которые будут полезны только для конкретного предприятия, но и в виде развития всей отрасли».

Виталий Сергеев:

«Крупные энергокомпании должны не просто заказывать в вузах НИОКРы, но и транслировать им свои долгосрочные технологические вызовы на ближайшие 10-15 лет. В России нужно развивать систему поддержки открытых инноваций как в самих компаниях, так и вузах, а также работу перспективных инженерных команд в специализированных структурах внутри вузов».

Михаил Смирнов:

«В том, что сотрудничество между реальным сектором энергетики и научными сообществом не достаточно активно обычно упрекают самих энергетиков. Но, на мой взгляд, упрек здесь можно направить обеим сторонам.

Конечно, реальный сектор может недоучитыват потенциал науки, не всегда обращается к интеллектуальным разработкам, но со своей стороны научно-образовательная сфера не всегда может показать реальному сектору те результаты, которые бы его интересовали. Со своей стороны наука должна дать ответ производственникам на насущные, повседневные вопросы. Но это процесс обоюдный – нужно понимать требования времени и обсуждать их совместно».

Максим Соннов:

«Со своей стороны мы можем привести пример, когда научные разработки помогли решить конкретную технологическую. Использование передового метода спектральных элементов и нашего модуля при использовании композитных материалов позволяют решать задачи в области геологоразведки и добычи. В частности, увеличить устойчивость ствола нефтегазовой скважины и устойчивость горных выработок и бортов карьеров в горнодобывающей отрасли. В настоящее время программное обеспечение использует «Газпромнефть НТЦ», ТУ УГМК, ГМК Норильский никель и Санкт-Петербургский горный университет».

Михаил Новиков:

«Без тесного взаимодействия всех участников энергетического рынка невозможно создать эффективные технологии. Для этого нужны научные изыскания и открытия, производственные возможности и технологии для выпуска продукции. Важно, чтобы развивались энергетические компании, проектные институты и производители.

Высококвалифицированные специалисты в проектных институтах и организациях помогают развитию отрасли, когда стремятся разрабатывать проекты с новыми технологиями и материалами, прошедшими проверку и апробацию, и сертифицированными для применения».


Инновации, Новые технологии, Наука,

Любовь по расчету: НИОКР и производствоКод PHP" data-description="Еще пять-десять лет назад многие представители научного сообщества (например, вузов или специализированных НИИ) отмечали слабую заинтересованность реального сектора энергетики в своих разработках. Как правило это связывалось с определенной инертностью отрасли, «обкатанными» технологиями и долгим инвестиционным циклом.<br> <br> Поменялся ли тренд, насколько активно энергетики сегодня внедряют инновационные технологии, раз" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/401/4258943.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/f00/f000c82c28d2ad6d5f02e31c3055ee1e.jpg" >

Похожие Свежие Популярные