Инновационные процессы в энергетической отрасли Арктического региона

Автор: Вопиловский Сергей Симонович

Журнал: Арктика и Север @arcticandnorth

Рубрика: Социально-экономическое развитие

Статья в выпуске: 51, 2023 года.

Бесплатный доступ

Движение вперёд, стремление к совершенству любой деятельности человечества связано с инновационным развитием технологий выпускаемого продукта, трудовых отношений и других факторов. В исследовании представлены результаты совместной деятельности образовательных, научных и производственных организаций в энергетической отрасли страны. Установлено, что с ускорением научно-технического прогресса инновации и инвестиционные технологические процессы становятся ключевыми компонентами деятельности государства и бизнеса, которые способствуют развитию компаний энергетического сектора для обеспечения их долгосрочной конкурентоспособности, что особенно важно при реализации арктических проектов. Важность разработки и создания инновационного технологического продукта особенно остро проявляется в энергетической отрасли, обеспечивающей жизнедеятельность людей, предприятий, страны. Энергетика является довольно консервативной отраслью в отношении инноваций (это связано с длительным жизненным циклом основного оборудования, который составляет несколько десятков лет), созданных отечественными предприятиями с использованием исключительно наших составляющих. Модернизация и строительство новых объектов в Арктической зоне Российской Федерации в энергетике требует значительных инвестиций с длительными сроками окупаемости, что является весомым фактором в принятии решений. Малый и средний бизнес, осуществляющий деятельность в энергетике, настроен на получение прибыли в краткосрочной или среднесрочной перспективе, но такие компании характеризуются низким уровнем научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок. Тем не менее, реконструкция энергетического хозяйства является актуальной тематикой современного устройства отрасли в связи с тем, что износ оборудования превышает сроки эксплуатации. Отмечены ключевые результаты инвестиционной деятельности и ключевые направления развития энергетической отрасли, в том числе в Арктике. Цель исследования - выявить долгосрочные тренды инновационных технологических решений в различных областях энергетического сектора страны и определить методы их применения в арктических проектах.

Еще

Экономика, энергетика, технологии, арктическая зона России, инновации, инвестиции, возобновляемые источники энергии, атомная энергетика, научно-технический прогресс, генерация

Короткий адрес: https://sciup.org/148326765

IDR: 148326765   |   DOI: 10.37482/issn2221-2698.2023.51.73

Текст научной статьи Инновационные процессы в энергетической отрасли Арктического региона

Энергообеспечение для промышленного и социально-экономического освоения и развития территорий является ключевым вопросом, а для Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) это особенно значимо и первостепенно: тепло и электричество являются главной жизненной необходимостью [1, 2]. Концептуально процессы технологического развития и безопасности энергетического сектора Арктики необходимо рассматривать с позиции таких ключевых аспектов, как:

  • •    Арктическая территория и акватория — доминирующий источник ископаемой энергии для экономических интересов всего государства;

  • •    АЗРФ как обширная площадка, на которой разворачивается большая хозяйственная деятельность, требующая внушительных энергетических ресурсов;

  • •    энергетическая отрасль Арктической зоны — крупный инвестиционный проект государства и бизнеса.

Данные аспекты целесообразно рассматривать в совокупности и соответствии с общими тенденциями, сложившимися после февральских событий в энергетике и стране.

Объективная реальность текущего этапа — разделение мира на «дружественные» и «недружественные» страны, что приводит к стагнации международной кооперации во всех политико-экономических и социально-культурных аспектах между этими странами. Компании «недружественных» стран уходят из России, лишаясь доходного бизнеса на рынке, выстроенного десятилетиями, имевшем статус одного из значимых и востребованных в мировой экономике, неся большие финансовые потери. Зеркальная ситуация с российским бизнесом, покидающим рынки этих стран. Совместные экономические и научные проекты ста- вят на паузу, в крайнем случае — закрывают. Энергетическая отрасль России, как «острейший индикатор», продемонстрировала несостоятельность теории о международном разделении труда (с «недружественными» странами), и Россия в своём развитии делает ставку на собственные ресурсы [3]. Тем не менее, Россия не опускает «железный занавес», а напротив, прилагает серьёзные усилия для сохранения экономических связей с ведущими экономиками восточного мира в целях создания и владения инновационными компетенциями и технологиями [4].

Высокотехнологичные процессы в энергетике страны формируют мировую конкурентоспособность, а консолидация и обмен научными разработками, основанными на инновационных компетенциях, становятся определяющим показателем в реализации уникальных технологий.

Инновации и инновационные технологии

Уникальные технологические инновационные системы (ТИС) находят широкое применение в развитии инноваций, увеличивают надёжность тепло-, энергоснабжения, повышают экономические показатели энергетических систем, определяют политико-социальные факторы граждан страны-разработчика [5].

Федеральным законом № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике» 1 определены основные понятия (ст. 2) в области научной, инновационной деятельности и др.

Инновационная деятельность — деятельность (включая научную, технологическую, организационную, финансовую и коммерческую деятельность), направленная на реализацию инновационных проектов, а также на создание инновационной инфраструктуры и обеспечение её деятельности.

Инновационная инфраструктура — совокупность организаций, способствующих реализации инновационных проектов, включая предоставление управленческих, материальнотехнических, финансовых, информационных, консультационных и организационных услуг.

Инновации — введённый в употребление новый или значительно улучшенный продукт (товар, услуга) или процесс, новый метод продаж или новый организационный метод в деловой практике, организации рабочих мест или во внешних связях.

Технологические инновации разрабатываются и используются в самом широком спектре энергетического сектора: генерация, транспортировка, преобразование, диагностика, управление режимами системы, автоматизация и цифровизация и др.

Определяющим условием является уровень внедрения научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР) и уровень научно-технического прогресса (НТП), в частности в области энергетики, в широком понимании, страны в целом [6, 7].

Ключевые результаты инвестиционной деятельности по итогам 2020 г.

По результатам исследования «Инновационное развитие Российской Федерации в 2020 году» ФГБНУ НИИ РИНКЦЭ 2 представлены данные по макроэкономическим показателям, инновационному потенциалу, инфраструктурному и кадровому потенциалу; финансовому обеспечению инноваций, результатам инновационной деятельности РФ в 2020 г.

Анализируя макроэкономические показатели, отметим ключевые:

  • •    население: по данным на 01.01.2021 г., численность населения РФ составила 146 171,0 тыс. человек (в 2020 г. по сравнению с 2021 сокращение численности населения составило 577,6 тыс. человек);

  • •    промышленность: в 2020 г. индекс промышленного производства сократился и составил 97,9% к уровню 2019 г. Рост отмечался в Центральном (+ 9%) и СевероКавказском (+ 8,4%) федеральных округах;

  • •    инвестиции: в 2020 г. для развития экономики и социальной сферы РФ было привлечено 20 302,9 млрд рублей инвестиций. Динамика инвестиций в основной капитал в сопоставимых целях в 2020 г. составила 99,5% к уровню 2019 г.;

  • •    инфраструктурный потенциал: инновационную деятельность в 2020 г. в РФ осуществляли 11 386 организаций, что на 15,7% больше, чем в 2019 г.;

  • •    финансовое обеспечение инноваций: финансирование внутренних затрат на исследования и разработки в 2020 г. в РФ составило 1 174 534,3 млн рублей; в структуре внутренних затрат в 2020 г. а РФ 92,9% пришлось на внутренние текущие затраты и 7,1% на капитальные; по социально-экономическим целям в 2020 году в РФ более всего финансировались научные исследования и разработки в области промышленного производства — 28% и общего развития науки — 19,1% от общего объёма внутренних затрат на исследования и разработки, представлены в табл. 1; затраты на технологические инновации (затраты на инновационную деятельность) в 2020 г. в РФ составили 2 134,0 млрд рублей, представлены в табл. 2;

  • •    результаты инновационной деятельности: в 2020 г. предприятиями и организациями РФ было отгружено инновационных товаров, работ, услуг на 5 189 046,2 млн рублей; из объектов интеллектуальной собственности было использовано: 20 636 изобретений, 16 920 программ для ЭВМ, 7 098 полезных моделей, 2 825 промышленных образцов и др.; коэффициент изобретательской активности в РФ в 2020 г. составил 1,63 поданных патентных заявок на 10 тыс. человек населения. С 2015 г. инновационная активность учёных снизилась на 18,5%.

Таблица 1

Внутренние затраты на научные исследования и разработки в РФ по социально-экономическим целям в 2020 г., млн рублей; %

Научные исследования и разработки

млн рублей

%

Промышленное производство

329 248,2

Общее развитие науки

223 783,0

19,1

Производство, распределение и рац. использование энергии

32 888,6

2,8

Социальные цели

70 988,4

6,0

Использование космоса в мирных целях

48 882,6

4,2

Сельское хозяйство, лесоводство, рыболовство

30 140,8

2,6

Исследование и использование Земли и атмосферы

44 365,8

3,8

Другие цели

394 236,8

33,6

Таблица 2

Затраты на технологические инновации по социально-экономическим целям в РФ в 2020 г., млн рублей; %

Научные исследования и разработки

млн рублей

%

Исследование и разработка новых продуктов, услуг и методов их производства (передачи), новых производственных процессов

945 623,9

44,3

Приобретение машин, оборудования, прочих основных средств

713 523,8

33,4

Инжиниринг

149 772,7

7,0

Разработка и приобретение программ для ЭВМ и баз данных

87 331,9

4,1

Прочие затраты, связанные с осуществлением инновационной деятельности

237 786,2

11,1

Энергетика России переживает своё перерождение, развивая и внедряя новые технологии, она модернизируется стремительными темпами, поскольку население страны обеспокоено проблемами энергетической безопасности, экономного и безопасного использования энергетических ресурсов [8].

Производство электрической энергии

В Мурманской области, которая полностью входит Арктическую зону Российской Федерации (АЗРФ), строится гидроэлектростанция (ГЭС) «Арктика» в рамках реализации концепции развития экологически чистых электрических мощностей, осуществляющих генерацию с минимальным «карбоновым следом» (проектная мощность станции составит 16 МВт). ПАО ТГК-1 («Территориальная генерирующая компания № 1») 3 планирует запустить ГЭС с использованием новейших технологий в 2026 году. ГЭС «Арктика» станет восьмой станцией Пазского каскада. Строительство на реке Паз (Патсойоки), вытекающей из озера Инари (Финляндия) в северо-западной части Кольского полуострова, началось в 1955 г. в рамках советско-финляндско-норвежского сотрудничества, предполагающего совместное использование водных ресурсов [9, 10].

Госкорпорация «Росатом» 4 на практике реализует концепцию двухкомпонентной атомной энергетики с использованием реакторов большой мощности с замкнутым ядерно-топливным циклом (ЗЯТЦ) [11]. Российскими учёными-ядерщиками в 2022 г. выведен на 100%-й уровень мощности с полной загрузкой инновационным МОКС-топливом 5 4-й энергоблок Белоярской АЭС в Свердловской области 6. Данный факт демонстрирует технологический прорыв к замкнутому ядерному циклу, а применение МОКС-топлива позволит в разы увеличить топливную базу атомной энергетики — повторно, после соответствующей обработки, использовать облучённое ядерное топливо других АЭС, скопившееся на ядерных «могильниках» в том числе (в нашей стране в хранилищах находится примерно 14 тыс. т ОЯТ, которое можно использовать для производства МОКС-топлива и реакторов на быстрых нейтронах) 7.

В данном случае «мирный атом» будет работать на благо человечества и сможет обеспечивать потребителей дешёвой электроэнергией, не принося вреда экологии. Реализована концепция, ради которой проектировался БН-800, строился уникальный энергоблок и автоматизированное производство топлива на горно-химическом комбинате (ГХК) 8. В проектах Белоярской АЭС в 2023 г. начать испытания реактора БН-1200М, который может стать серийным проектом и на практике замкнуть ядерно-топливный цикл в ядерной энергетике России.

С уникальными технологиями в атомной энергетике Росатом осуществляет проект «Прорыв» с применением концепции БРЕСТ 9 (Быстрый Реактор ЕСТественной безопасности / Быстрый Реактор Естественной безопасности со Свинцовым Теплоносителем), обладающий свойствами: исключения аварий, требующих эвакуации, выводящих из хозяйственного использования значительные территории, за счёт уникальных конструктивных методов.

На текущем этапе малые модульные ядерные реакторы (ММР) представляют перспективное развитие атомной энергетики. Действующие и создаваемые новые образцы ММР позволяют говорить об их проекционном применении.

  • •    Действующие. В морской арктический порт Певек в 2020 г. для устойчивого развития северных удалённых территорий электроэнергией и теплом доставлен российский плавучий энергоблок (ПЭБ) «Академик Ломоносов». Плавучая атомная тепло-

    электростанция (ПАТЭС) — это новый класс мобильных источников энергии на базе современных российских атомных технологий, её запуск стал реальным прорывом в генерации электроэнергии и тепла. В её состав входит сеть уникальной инфраструктуры: ПЭБ — оснащённый двумя реакторами КЛТ-40С; специальные гидротехнические сооружения — обеспечивают безопасную стоянку в морском порту; береговая площадка со специальными сооружениями — обеспечивают доставку электро- и тепловой энергии потребителям. ПАТЭС «Академик Ломоносов» — полностью отечественная разработка, проект 20870 электрической мощностью 70 МВт, тепловой — 50 Гкал/час [1].

  • •    Новые. В планах ОАО «Атомэнергомаш» 10 предусмотрено строительство четырёх ПАТЭС для Баимского ГОКа в акватории мыса Наглейнгын в Чукотском автономном округе (полностью входит в АЗРФ) с восьмью реакторами «РИТМ-200М», оптимизированные плавучие энергетические блоки способны вырабатывать 100 МВт электричества и 350 Гкал/ч тепловой энергии. Срок эксплуатации модернизированных установок — до 60 лет. В Чукотском АО будет реализован проект электрификации промышленного кластера с использованием ПАЭС в области применения «зелёной» генерации, также данный проект является пилотным проектом серийного выпуска атомных плавучих энергетических блоков разной мощности и разных дизайнов. Новые плавэнергоблоки будут выпускаться для разных климатических условий — для Крайнего Севера и для тропических широт — на базе РУ «РИТМ-200» и «РИТМ-400» (более мощная версия) 11. В целом представляется инновационное и прорывное решение по подключению потребителей к электрической и тепловой энергии в удалённых районах.

Строительство объектов Биамского ГОКа для освоения медно-порфирового месторождения «Песчанка» является самым северным из крупнейших месторождений в мире и, возможно, станет одним из наиболее технологически оснащённых.

ГК «Росатом» является одним из технологических лидеров в секторе чистой энергетики. Компания ведёт активную работу по созданию высокотехнологичной основы на всех направлениях: так, на Кольской АЭС (Мурманская область) новая электролизная установка отечественного производства произвела первый водород, необходимый для охлаждения турбогенераторов. Данная установка производит водород чистотой 99,999%, а специальная система деионизации и другие технические решения обеспечивают надёжность и безопасность работы. Водородная энергетика является приоритетным направлением научнотехнологического развития ГК «Росатом», а опыт Кольской АЭС по обращению с водородом сделал её пилотной площадкой для производства водорода в стране.

В планах ГК «Росатом» возведение свыше трёх десятков блоков в разных странах. На заводах госкорпорации на разных стадиях изготовления находится современное технологичное оборудование для индийской АЭС «Куданкулам», турецкой «Аккую», китайских «Сюйдапу» и Тяньваньской АЭС, станции «Руппур» в Бангладеш, египетской «Эль-Дабаа» и др [12].

В Отчёте Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Performance Report 2022 12) подведены итоги 2021 г. в мировой атомной отрасли, основанные на данных, собранных Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) для реакторов, находящихся в эксплуатации сегодня и тех, которые в настоящее время находятся на стадии строительства. Данный Отчёт даёт оценку вклада атомной энергетики в энергоснабжение во всём мире.

Отмечена следующая статистика в ядерной энергетике.

Атомные реакторы в 2021 г. выработали — 2653 ТВт/ч, увеличение составило 100 ТВт/ч к 2020 г. В 2021 г. атомная генерация увеличилась в Африке, Азии, Восточной Европе, России и Южной Америке. Выработка увеличилась в Западной и Центральной Европе, но в этом регионе общая тенденция остаётся понижательной. В северной Америке выработка снижается второй год подряд, поскольку в США было закрыто больше реакторов.

Коэффициент использования установленной мощности (КУИМ) станций в среднем по миру в 2021 г. составил 82,4% (в 2020 г. — 80,3%). Увеличение КУИМ в среднем по миру наблюдается у реакторов всех возрастов, а не только у реакторов современной конструкции.

Анализируя Отчёт Единой энергетической системы России 13, следует выделить такие ключевые показатели, как:

  • •    объём производства электроэнергии в мае 2022 г. электростанциями ЕЭС России составил 85 834,1 млн кВт/ч. Основную нагрузку по обеспечению спроса на электроэнергию несли тепловые электростанции, выработка которых составила 41 671,5 млн кВт/ч. Выработка ГЭС за тот же период составила 19 380,8 млн кВт/ч, выработка АЭС — 18 511,8 млн кВт/ч, производство электроэнергии возобновляемыми источниками ВЭС, СЭС составило 451,6 млн кВт/ч и 307,2 млн кВт/ч соответственно, выработка электростанций, являющихся частью технологических комплексов промышленных предприятий и предназначенных в основном для снабжения их электроэнергией (электростанций промышленных предприятий) — 5 511,0 млн кВт/ч. [13].

  • •    структура вводов генерирующего оборудования на электростанциях ЕЭС России (табл. 3).

Таблица 3

Структура вводов генерирующего оборудования на электростанциях ЕЭС России в период 2020–

2022 гг. (МВт)

Год

Всего

ТЭС всего

ТЭС газ

ТЭС уголь

ТЭС прочее

ГЭС

АЭС

ВЭС

СЭС

2020

1 865,2

636,9

310,0

327,0

20,9

843,4

364,0

2021

2 716,1

286,1

286,1

1 188,2

1 008,9

232,9

01.06.2022

214,6

112,0

12,0

100,0

102,6

В итоге атомная энергетика воспринимается как важная мера по защите климата — это признание роли атомной энергетики в достижении целей по декарбонизации.

Строительство линий электропередачи, трансформация в области силового оборудования

Строительство энергообъектов в АЗРФ ведётся в экстремально сложных природноклиматических условиях Арктики, следовательно, подход к проведению строительных работ в этих условиях должен опираться на выполнение основных принципов — экологической безопасности, экономической эффективности и технической надёжности. На текущем этапе осуществляется строительство новой линии электропередачи (ЛЭП) 100 кВ «Певек — Билибино», она заменит существующую ЛЭП, характеризующуюся высоким износом, и обеспечит надёжное энергоснабжение крупнейшего инфраструктурного энергоцентра в Билибино. На первом этапе реализации проекта предполагается установка одноцепной линии электропередачи длиной 490,6 км, строительство подстанции 110 кВ «Комсомол ь-ский» и распределительного пункта «Билибино». На втором этапе будет установлена вторая цепь линии электропередачи, построен переключательный пункт «Бетта» и реконструирована подстанция «Южный». Реализация проекта предполагает применение инновационных высокотехнологических решений, которые находят широкое применение в различных областях энергетического сектора. В частности, при строительстве подстанций 110 кВ, обеспечивающих энергетические мощности Амурского газохимического комплекса, московский «Электрозавод» спроектировал новый современный трёхфазный блочный трансформатор повышенной мощности 80 МВт и 160 МВт. При производстве этого силового оборудования применены передовые конструкторские решения и инновационные технологии изготовления. В результате электрические аппараты по техническим характеристикам соответствуют отечественным и мировым стандартам, оборудование стало удобнее в монтаже и эксплуатации, а спроектированные интеллектуальные системы мониторинга и диагностики российского производства позволяют контролировать параметры состояния силовых агрегатов и заранее формировать прогноз об их техническом состоянии в режиме онлайн: для своевременного технического обслуживания. Для эффективной эксплуатации новой ЛЭП возможно применение комплексной системы мониторинга воздушных линий, которую разработали и внедрили в работу сотрудники Казанского государственного энергетического университета. Электрический аппарат, входящий в систему, работает автономно на энергии провода ЛЭП, считывает и передаёт её параметры, необходимые диспетчер- скому управлению, в онлайн-режиме: короткое замыкание (КЗ), обрыв, образование льда, измерение температуры окружающей среды и многое другое.

В Мурманской области для строительства ЛЭП для технологического присоединения объектов территории опережающего развития (ТОР) «Столица Арктики» и Арктической зоны на западном берегу Кольского залива прорабатываются предложения по организации финансирования, по предварительным подсчётам, необходимо около 3 млрд рублей.

При реализации проекта «Восток Ойл» (север Красноярского края) [14] ключевое значение имеют объекты энергетики. Планируется строительство 13 электростанций суммарной установленной мощностью около 3,5 ГВт, примерно 200 электроподстанций и более 7 000 км ЛЭП. Данные объекты энергоснабжения крупнейшего инвестиционного проекта российской экономики будут возводиться с использованием высокотехнологических решений для обеспечения максимального использования условий надёжности и экологической безопасности.

В Арктической зоне РФ реализация проектов преимущественно направлена на использование «чистой» энергии с нулевым уровнем выброса парниковых газов [15]. Компании, осуществляющие проекты в АЗРФ, стремятся глобально использовать энергию ветра. В Мурманской области в декабре 2022 г. введена в эксплуатацию первая очередь (мощность 170 МВт) самой крупной ветроэлектростанции России Кольской ВЭС — проектная мощность 201 МВт (ввод второй завершающей очереди оставшейся мощности запланирован на 1 квартал 2023 г.). Реализацию проекта осуществляет ПАО «Энел Россия», более 65% процентов оборудования и работ произведено на территории Российской Федерации местными заводами и специализированными компаниями. На площади 257 гектаров установлено 57 ветроэнергоустановок, для технического присоединения проекта к Единой энергетич е-ской системе (ЕЭС) России построена ЛЭП 150 кВ протяжённостью около 70 км, лопасти ветроустановок оснащены системами обнаружения обледенения, которые позволяют заранее определить риск возникновения наледи и в автоматическом режиме остановить их вращение, установлены ветрогенераторы SG 3.4-145 номинальной мощностью 3,465 МВт и диаметром ротора 145 метров (производство Siemens Gamesa).

При строительстве силового оборудования электрических станций и подстанций широкое применение получили автоматизированные системы управления — одно из направлений применения прорывных технологий. Расширение внедрения интеллектуальных электрических аппаратов, ввод гибких систем мониторинга открывает возможности повысить экономический эффект энергообъектов [16, 17]. Передовые технологии позволяют в большей мере использовать мехатронные сервисные устройства, подъёмнотранспортные роботы и дроны. В частности, в больших масляных трансформаторах применяют передовые роботизированные решения — компактное устройство с дистанционным управлением — робот с герметическим корпусом, функционал которого позволяет проводить съёмку трансформатора изнутри, по проводным каналам связи передавать видео оператору, что позволяет оперативно изучить проблему с привлечением узкопрофильных специалистов. Неоспоримым преимуществом внедрения автоматизированных устройств с применением инновационных технологий является экономическая составляющая — робот может работать в режиме 24/7 [18].

Наука и высшее образование

Активное участие отечественной науки по разработке наукоёмких продуктов, услуг и обеспечению конкурентоспособности нашей страны в сфере высоких технологий позволяет материализовать востребованные экономикой решения и внедрять уникальные образцы промышленной продукции. Одним из важнейших направлений, где необходимы прорывные научные открытия для укрепления технологического суверенитета, является электроника [19]. Правительством РФ поставлены задачи по развитию собственного профильного электронного машиностроения, производства компонентов, технологического и вспомогательного оборудования, разработана обновлённая концепция развития российской микроэлектроники до 2030 г. 14, выделено финансирование около 2,74 трлн рублей. Тем не менее, ведущие научные институты уже работают над решением задач, связанных с запуском новых технологий [20].

Учёные из Новосибирского Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН и Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН создали технологию создания приборов для электроники нового поколения. Инновационная технология позволяет выращивать высококачественные монокристаллы VO 2 М-фазы. Кристаллы М-фазы способны переключаться из полупроводникового состояния в металлическое при температурах, близких к комнатной. Российские учёные смогли управляемо синтезировать не только отдельные нанокристаллы и их массивы, но и более сложные структуры VO 2 в виде трёхмерных массивов наноколец. В результате исследований создана технология формирования наноприборов для нанофотоники, которая нашла применение в создании логических наноэлементов в «умных» материалах, нейроморфных компьютерах, сенсорах и оптических фотонных устройствах 15.

«Зеленоградский нанотехнологический центр» («ЗНТЦ») является резидентом особой экономической зоны (ОЭЗ) «Технополис Москва», планирует запустить производство фотонных интегральных микросхем и модулей для телекоммуникационного оборудования. Фотонные технологии востребованы у ведущих производителей и заказчиков высоко- скоростного оборудования, они позволяют увеличить скорость передачи информации более чем в 100 раз 16.

Учёными Томского государственного университета проведены исследования фотопроводящих дипольных антенн и характеристик терагерцевого излучения 17. В результате исследователям радиофизического факультета удалось увеличить мощность терагерцевого излучения в пять раз. Метод по облучению терагерцевой антенны высокоэнергетическими электронами позволит расширить область применения разрабатываемых антенн. Данные антенны успешно применяются в промышленности — при проведении спектроскопии для диагностики качества материалов; в медицине — для проведения томографии; в коммуникациях — для создания терагерцевых беспроводных систем связи и др. Спектр частот субмиллиметрового ТГц-излучения находится между инфракрасным и микроволновым диапазонами, соответственно, исследования учёных направлены на открытие новых способов улучшения его характеристик, которые создадут возможность качественно повысить и существенно расширить спектр применения антенн.

НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей» разработали полимерные композитные материалы (ПКМ) для энергетической отрасли — гидроэлектростанций (ГЭС), атомных электрических станций (АЭС), нефтегазовой, космической отраслей, судостроения и других важных стратегических направлений промышленности и экономики.

Холдинг «Росэлектоника» госкопрорации «Ростех» на выставке «Иннопром — 2022» продемонстрировал образец монокристаллического кремния, созданного из российских материалов — инновационная технология позволит полностью заменить иностранное сырьё при производстве электронных силовых приборов.

Открытия отечественной научной школы, созданные ими высокотехнологичные материалы, электронные устройства, электрические аппараты и другое уникальное технол о-гическое оборудование формирует новую модель реализации арктических проектов в новых экономических реалиях.

Заключение

Современная российская энергетика переживает серьёзную трансформацию, она модернизируется стремительными темпами, поскольку этого требует экономический рост страны и потребительский спрос населения, а также экономное и безопасное использование ресурсов. Процесс обновления и совершенствования осуществляется в тесном взаимодействии научных организаций с производственными предприятиями. Разработка и внедрение инновационных технологий в энергетике открывают новые возможно-

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ

Вопиловский С.С. Инновационные процессы в энергетической отрасли … сти повышения эффективности в работе станций, линий, теплоснабжения, управления и контроля в энергетической отрасли. Новые автоматические и автоматизированные системы управления, сетевые технологии и микросетевые комплексы обеспечат возможность эффективного управления солнечными панелями, ветрогенераторами, приливной и геотермальной энергетикой, биогенерацией и атомными станциями малой мощности, системами климат-контроля, умными домами, элементами отопления и др.

В Санкт-Петербурге ПАО «Газпром нефть» открыла Центр управления добычи на нефтедобывающей платформе на шельфе российской Арктики «Приразломная». Высокотехнологичный комплекс позволяет более эффективно управлять операционной деятел ь-ностью на Приразломном месторождении. Цифровая модель и IT- инструменты обеспечивают онлайн-контроль за основными этапами добычи и отгрузки нефти на танкеры, эффективную и безопасную работу платформы на шельфе Арктики, контроль целостности оборудования и отслеживание движения судов с учётом ледовой обстановки, позволяют увеличить скорость и эффективность принятия решений по управлению платформой в Баренцевом море [21].

На базе ведущих научно-исследовательских институтов [22], передовых предприятий и корпораций постоянно ведутся работы по созданию новых электротехнологий для разных отраслей экономики, современные инновационные разработки ознаменуют начало новой технологической эпохи и технологического суверенитета страны.

Список литературы Инновационные процессы в энергетической отрасли Арктического региона

  • Вопиловский С.С. Стратегические тренды энергетического развития северных территорий России // Арктика и Север. 2022. № 49. С. 23-37. DOI: 10.37482/issn2221-2698.2022.49.23
  • Вопиловский С.С. Тенденциозность надёжного развития российской энергетики // Научное обозрение: теория и практика. 2022. Т. 12. № 4 (92). C. 682-695. DOI: 10.35679/2226-0226-202212-4-682-695
  • Ершов М.В. Российская экономика в условиях новых санкционных вызовов // Вопросы экономики. 2022. № 12. С. 5-23. DOI: 10.32609/0042-8736-2022-12-5-23
  • Климова М.В. Государство и энергетическая безопасность в мире и Европе как общественное благо // Вопросы экономики. 2022. № 6. С. 110-125. DOI: 10.32609/0042-8736-2022-6-110-125
  • Невзорова А.И., Кучеров В.Г. Концепция технологической инновационной системы: основные положения и возможности // Вопросы экономики. 2022. № 5. С. 99-120. DOI: 10.32609/00428736-2022-5-99-120
  • KendallJr J.J., Marino E.K., Briscoe M.G., Cluck R.E., McLean C.N., Wiese F.K. Research partnerships and policies: a dynamic and evolving nexus // Science of Sustainable Systems. 2022. Рр. 183-197. DOI: 10.1016/B978-0-323-90427-8.00011-3
  • Wiese F.K., Auad G., Marino E.K., Briscoe M.G. Lessons learned from nine partnerships in marine research. In: Partnerships in Marine Research. Ch. 10. Elsevier. 2022. Рр. 167-181. DOI: 10.1016/B978-0-323-90427-8.00010-1
  • Шпуров И., Трофимова О. Создание ресурсного суверенитета как основа устойчивого развития России до 2050 года // Энергетическая политика. 2022. № 12 (178). С. 12-17. DOI: 10.46920/2409-5516_2022_12178_12
  • Афанасьева О., Мингалеева Г., Набиуллина М. Перспективы развития гибридных источников автономного энергоснабжения // Энергетическая политика. 2022. № 9 (175). С. 88-99. DOI: 10.46920/2409-5516_2022_9175_88
  • Verde S.F., Acworth W., Kardish C., Borghesi S. Achieving zero emissions under a cap-and-trade system // Environmental Science. 2020. No. 26. DOI: 10.2870/343248
  • Новак А. Атомная энергия XXI века: доступность, экологичность, надёжность // Энергетическая политика. 2022. № 12 (178). С. 6-11. DOI: 10.46920/2409-5516_2022_12178_6
  • Адамов Е.О., Иванов В.К., Мочалов Ю.С., Рачков В.И., Шадрин А.Ю., Хомяков Ю.С., Лачканов Е.В., Орлов А.И. К вопросу о различных подходах к национальной стратегии развития ядерной энергетики // Атомная энергия. 2022. № 3. С. 131-141.
  • Зайченко В.М., Лавренов В.А., Чернявский А.А., Шевченко А.Л. Развитие возобновляемой и водородной энергетики в России // Альтернативная энергетика и экология. 2021. № 25-27 (382-384). С. 64-71. DOI: 10.15518/isjaee.2021.09.064-071
  • Вопиловский С.С. Зарубежные экономические партнёры России в арктической зоне // Арктика и Север.2022. № 46. С. 33-50. DOI: 10.37482/issn2221-2698.2022.46.33
  • Fadeev A.M., Vopilovskiy S.S., Fedoseev S.V., Zaikov K.S., Kuprikov N.M., Kuprikov M.Yu., Avdonina N.S. Industrial support of the energy projects as a part of the blue economy development in the Arctic // Sustainability. 2022. 14 (22). P. 15346. DOI: 10.3390/su142215346
  • Манкевич С.К., Орлов Е.П. Лазерное устройство для мониторинга аварийной ситуации уровня IV на АЭС // Атомная энергия. 2022. № 3. С. 181-185.
  • Стенников В.А., Барахтенко Е.А., Майоров Г.С. Распределение нагрузки между источниками в иерархической интегрированной энергетической системе с использованием мультиагентных технологий // Энергетик. 2022. № 11. С. 39-44.
  • Аминов Р.З., Счастливцев А.И., Байрамов А.Н. Экспериментальные результаты исследования недожога водорода при сжигании в среде кислорода // Альтернативная энергетика и экология. 2022. № 1 (394). С. 52-68. DOI: 10.15518/isjaee.2022.01.052-068
  • Чапайкин Д. Интернет вещей как платформа трансформации бизнес-моделей нефтегазовых компаний: инвестиционный анализ и оценка рисков // Энергетическая политика. 2022. № 9 (175). С. 80-91. DOI: 10.46920/2409-5516_2022_11177_80
  • Авдеева О.А. Экспорт высокотехнологичной продукции Китая в 2000-2020 гг. // Вопросы экономики. 2022. № 6. С. 126-143. DOI: 10.32609/0042-8736-2022-6-126-143
  • Ефимов И.П., Гуртов В.А., Степусь И.С. Кадровая потребность экономики российской Арктики: взгляд в будущее // Вопросы экономики. 2022. № 8. С. 118-132. DOI: 10.32609/0042-87362022-8-118-132
  • Бутузов В.А., Будников Д.А. Научные кадры по возобновляемой энергетике России: подготовка в 2000-2021 гг. // Энергетик. 2022. № 12. С. 43-49.
Еще
Статья научная