Научная сессия Общего собрания РАН 13 ноября откроется сообщением академика Владимира Фортова и докладами его коллег. Они расскажут о переходе к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышении эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, о формировании новых источников, способов транспортировки и хранения энергии. До этого прошло несколько заседаний Совета по приоритетному направлению научно-технологического развития РФ “Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии”, который возглавляет Владимир Евгеньевич. Были определены основные задачи Совета, которые необходимо решить для реализации Стратегии научно-технологического развития России. Сегодня по просьбе корреспондента “Поиска” Владимир Фортов отвечает на интересующие наших читателей вопросы о задачах, которые ставит Совет, и о наиболее важных проблемах.
— Владимир Евгеньевич, в Стратегии обозначены семь основных направлений научных исследований на ближайшие годы. Какое место среди них занимает ваше?
— За все эти направления отвечает Российская академия наук. Для каждого создан свой Совет, а наш занимается вопросами энергетики.
Во всех странах энергетическая политика является для государства приоритетной. Она — фактор экономического роста страны. Иначе не добиться успехов ни в промышленности, ни в сельском хозяйстве, ни в авиации, ни в любой другой отрасли.
Практически по всем приоритетным направлениям у Академии наук есть хорошие фундаментальные заделы. Но, к сожалению, мы не всегда на высоте по их практическому внедрению. Цель этих направлений — помочь бизнесу выбрать необходимые ему разработки ученых, а задача РАН — провести научное сопровождение и дать бизнесу практические рекомендации.
— Расскажите, как построена работа?
— Структура Совета такова: треть состава — представители академической науки, треть — бизнеса и треть — люди из властных структур, Минэнерго, “Росатома”, различных отраслей промышленности и т.д. и т.п.
Что важно: впервые со времен СССР все они сели за один стол — и разговор у нас получается. В советское время был Госкомитет по науке и технике, который держал руку на пульсе науки и производства, и его решения были обязательны. Сейчас ситуация иная — рынок!
Это и трудно и эффективно одновременно. Бизнесу нужен результат завтра, а еще лучше — вчера. Это — трудность. А положительный эффект состоит в том, что за каждым из предложений ученых стоят реальные деньги для бизнеса. То есть если правильно выстроить все эти отношения, бизнес получит реальную отдачу. Правда, сперва коммерсанты должны деньги дать, а уж потом, в результате реализации и внедрения научных результатов в практику, в производство, получат дивиденды.
— Совет работает меньше года, что уже удалось сделать? Какие вопросы рассмотрены?
— Первое, что мы обсудили, — это ресурсы. Сколько у нас в стране нефти, сколько газа, какие есть проблемы.
В частности, обсуждалась и новая парадигма развития сырьевой базы и нефтедобычи в России в ХХI веке. Требуется обновление теоретического фундамента для поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений. В первую очередь, месторождений с трудно извлекаемыми запасами (в баженовской свите), а также месторождений на шельфах морей Северного Ледовитого океана.
Район баженовской свиты занимает около 1 миллиона квадратных километров. Это большая площадь, такую нефть очень трудно взять — она находится в сложной геологической структуре. Глубина залегания от 2,5 до 3 тысяч метров. Если сравнивать, то такая нефть как битум. Поэтому нужна соответствующая технология.
Заседание Совета было посвящено как раз этой проблематике: какие есть возможности, как добывать эту нефть, каким образом бурить скважины.
Новые нефтяные технологии широко используют компьютеризацию и автоматизацию всех видов работ путем создания технологий и оборудования “умных скважин”, “умных промыслов”, “умных систем транспорта”… Для каждого месторождения, вообще говоря, исходя из геологии и физико-химических свойств углеводородного топлива, нужны свои методы и своя техника.
На втором заседании говорили об эффективности переработки углеводородов. Мало просто добывать сырую нефть, ее потом надо переработать. Это — сложная современная химия. Обсудили приоритетные научно-технические задачи по направлению “Добыча, транспортировка и переработка углеводородного сырья”. Были сформированы экспертные группы по основным направлениям работ и утверждены их руководители.
— Поступательное изучение вопроса. Что было на следующем?
— Третье заседание было посвящено газотурбинным установкам и вопросам увеличения их КПД. Речь идет о так называемых парогазовых установках (ПГУ), которые состоят из газовой турбины (наподобие авиационной), но значительно большей мощности и большего ресурса. Вторая ступень ПГУ — это паросиловая установка.
После того как на газовой турбине энергия топлива “сработалась”, продукты сгорания — газы — нагревают воду, и это тепло нужно использовать в паровой турбине. Отработанные в газовой турбине продукты сгорания затем пускаются на нагрев воды в парогенераторе. Эту элегантную систему придумал наш соотечественник академик Сергей Алексеевич Христианович еще до Великой Отечественной войны. В результате эта установка дает КПД до 60%. А если такую систему снабдить оксидными топливными элементами, то КПД может подняться до 80%.
Потом Совет обсудил вопросы распределенной энергетики.
— Что это значит?
— Это значит, что вы можете построить большую электростанцию в несколько гигаватт мощности и нужно тянуть от нее линии электропередачи, чтобы передавать электроэнергию потребителям. Кроме того, есть такая система, как теплоэлектроцентрали, где одновременно вырабатываются и электричество и тепло. Тепло тоже нужно передавать потребителю и тоже на большие расстояния. При этом потери очень велики. Поэтому сегодня во всем мире есть тенденция делать не очень большие станции, но размещать их возле нужных потребителей.
И вот тут большое значение имеют так называемые топливные элементы, которые способны вырабатывать электроэнергию без турбин, без вращающихся генераторов. Работать они могут, например, на водороде. Водород поступает в камеру, где расположены мембраны, в которых происходит разделение зарядов: ионы идут в одну сторону, электроны — в другую. Здесь ничего не крутится. Такие топливные элементы, где химическая реакция происходит без вращательных моментов, имеют высокий КПД — от 60 до 80%.
— Что это за топливные элементы?
— Например, химические аккумуляторы. Здесь выделяются литий-ионные аккумуляторы. Они сегодня есть во всех гаджетах. Подобные химические энергоэлементы обладают большими преимуществами. Но для того, чтобы их производить, нужны хорошие технологии.
Мировой рынок насыщен в основном ионными аккумуляторами. Может быть, нам в России заняться ионными элементами не на литиевой основе, а на каком-нибудь другом металле? Этот вопрос тоже обсуждался на заседании Совета.
— А атомная энергетика?
— Сегодня есть разные схемы атомных реакторов, разные предложения со своими минусами и плюсами.
Члены Совета обменялись мнениями по вопросам ядерной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом, быстрыми реакторами. Подробно обсуждались современные технологии атомной энергетики на тепловых нейтронах. Обговорили перспективы атомно-водородной энергетики, малой атомной энергетики и многое другое.
На следующих заседаниях будем рассматривать возобновляемые источники энергии: ветер, солнце, геотермальные источники. Это — экологически чистая энергетика. Рост этой генерации идет под 20% в год.
И наконец, будет специальное заседание, посвященное цифровой энергетике — так называемым “умным сетям”. Это — комбинация электрических сетей и информационных технологий. Сети будущего насыщены датчиками, современными системами диагностики и управления. Широко используются специальные компьютерные коды, которые дают возможность диагностировать сбои, аварии и т.д.
— По итогам каждого заседания ведь принимается какое-то решение?
— Обязательно. У нас есть конкретные предложения, согласованные с промышленностью, бизнесом и органами власти, о том, какие направления являются важными, какие дают больший экономический эффект. За каждым названным модулем — сотни миллиардов рублей экономического эффекта. Если все интегрировать, получится порядка одного триллиона рублей. Мы великая энергетическая держава, поэтому все это — очень большие деньги.
Сейчас мяч на стороне министерств. Следующий этап — придумать механизмы, чтобы подвести материальную базу под те идеи, которые сообща отберут для воплощения в жизнь бизнес, власть и наука.
— Когда же будет достигнут консенсус?
— Сегодня думаем, откуда взять деньги. В течение двух-трех месяцев это должно быть решено.
— Не будет денег, мало что получится.
— Это тяжелая работа, потому что бюджет уже сверстан. Но поскольку за этим стоит Президент РФ и очевидна политическая воля, у меня настрой оптимистичный. Выполнить задачи трудно, но возможно.
Мы сейчас должны ответить на вопрос: это реализуемо, это можно сделать? И сказать, что для того, чтобы получить ожидаемый результат, нужно то-то и то-то. Необходимо определиться, в каком направлении не следует двигаться, потому что это ничего не даст, путь тупиковый. Нужно иметь в виду, что зачастую бизнесмены берутся за выполнение какой-то задачи, но не связывают это с возможностями технической реализации, не просчитывают результат на долгие годы вперед. Ведь невозможно построить машину с КПД больше 100%… Но это еще не все понимают.
А в Совете сидят люди, которые представляют все эти нюансы, — они всю жизнь занимаются анализом разных энергетических схем — и говорят: вот сюда стоит вкладывать средства, а сюда нет.
— Владимир Евгеньевич, все эти вопросы вы будете представлять на Общем собрании РАН. Оно подытожит работу Совета или задаст новые вопросы?
— И то и другое. Вопросов тут много. Но когда промышленность задает вопросы, это очень полезно для науки. Потому что видно, что действительно людей интересует. Нужен не журавль в небе, а реальное дело.
Подготовил Андрей СУББОТИН
Фото Николая Степаненкова
Нет комментариев