Научно-техническая и инновационная политика в энергетическом секторе должна основываться на современных достижениях и прогнозе приоритетных направлений фундаментальной и прикладной отечественной и мировой науки в указанной сфере, обеспечивая создание и внедрение новых высокоэффективных технологий в энергетическом секторе российской
экономики.
В ходе реализации Энергетической стратегии России на период до 2020 года было обеспечено проведение большого комплекса работ по приоритетному направлению "Энергетика и энергосбережение" в рамках реализации федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002 — 2006 годы, федеральных целевых программ "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 — 2012 годы" и "Национальная технологическая база" на 2007 — 2011 годы.
В истекший период были созданы научные основы, разработаны технологии и опытно-промышленные образцы оборудования и материалов, включая:
новые эффективные методы разведки полезных ископаемых, включая разведку месторождений на континентальном шельфе;
научные основы транзита энергоресурсов в сложных климатических и ландшафтно-географических условиях;
технологии и опытно-промышленное производство по переработке углеводородных ресурсов, в том числе попутных нефтяных газов;
технологии извлечения и промышленного использования метана угольных пластов;
технологии и комплекс оборудования для производства и использования водоугольного топлива;
перспективные технологии и новые виды электротехнического оборудования для передачи, распределения и потребления электрической энергии;
установки энергетического и транспортного назначения, работающие на альтернативном топливе;
модельный ряд когенерационных установок (мини-теплоэлектроцентрали) модульного типа;
энергосберегающие и экологически безопасные осветительные приборы нового поколения на светодиодах и безртутных газоразрядных лампах;
технологические основы оперативной диагностики электротехнического оборудования;
технологические основы элементов системы теплоснабжения нового поколения, обеспечивающие существенное снижение энергетических потерь;
технологические решения по улавливанию и захоронению углекислого газа с использованием современных технологий сжигания топлива;
опытно-промышленное производство энергетических установок на топливных элементах (твердополимерных и твердооксидных) для автономной, резервной, аварийной энергетики и транспортных средств;
технологии и оборудование для использования низкопотенциальных геотермальных ресурсов.
Современные тенденции в данной сфере связаны с ростом капиталоемкости научно-технических разработок в топливно-энергетическом комплексе, а также с развитием комплексных научно-производственных систем (технопарков) в сфере энергетики.
К числу основных проблем в указанной сфере относятся:
высокая зависимость предприятий топливно-энергетического комплекса от импортных энергетических технологий и оборудования;
несоответствие технического уровня предприятий топливно-энергетического комплекса современным требованиям;
отсутствие целостной системы взаимодействия науки и бизнеса, обеспечивающей, с одной стороны, необходимый уровень востребованности энергетикой научно-технических достижений и формирование ясных рыночных сигналов к их разработке и внедрению, с другой стороны, развитие высококонкурентного внутреннего рынка научно-технических услуг;
Для достижения стратегической цели инновационной и научно-технической политики в энергетике необходимо решение следующих задач:
воссоздание и развитие научно-технического потенциала, включая фундаментальную науку, прикладные исследования и разработки, модернизацию экспериментальной базы и системы научно-технической информации;
создание благоприятных условий для развития инновационной деятельности, направленной на коренное обновление производственно-технологической базы топливно-энергетического комплекса, ресурсосбережение, повышение экономичности, надежности, безопасности и экологичности энергетических установок и систем, ускоренное развитие использования возобновляемых источников энергии и улучшение потребительских свойств продукции топливно-энергетического комплекса;
создание системы государственной поддержки и стимулирования деятельности энергетических компаний по разработке и реализации инвестиционных проектов, обеспечивающих инновационное развитие отраслей российского топливно-энергетического комплекса, а также подобных проектов, реализуемых за рубежом;
совершенствование применительно к энергетике всех стадий инновационного процесса, повышение востребованности и эффективности использования результатов научной, проектно-конструкторской, изобретательско-рационализаторской деятельности;
защита прав на результаты научно-технической деятельности;
использование потенциала международного сотрудничества для применения лучших мировых достижений и вывода отечественных разработок на более высокий уровень;
сохранение и развитие кадрового потенциала и научной базы, интеграция науки, образования и инновационной деятельности.
Инновационная направленность развития топливно-энергетического комплекса также предполагает формирование условий для развития непрерывного процесса поиска и практической реализации новых научно-технических, технологических и организационно-экономических решений в рамках общегосударственного регулирования и четкой системы взаимодействия всех участников инновационного процесса.
В качестве приоритетных направлений научно-технического прогресса в энергетическом секторе могут быть выделены следующие.
По направлению " Развитие сырьевой базы топливно-энергетического комплекса " — разработка инновационных технологий, обеспечивающих воспроизводство запасов (ресурсов) топливно-энергетических ресурсов, повышение достоверности прогноза перспективных объектов, резкое снижение затрат времени на поиск и разведку месторождений на морских акваториях.
внедрение современных методов увеличения нефтеотдачи;
создание и широкое применение отечественных программно-аппаратных комплексов, оборудования и приборов для моделирования и управления геолого-техническими мероприятиями в процессе разработки месторождений;
научно-технологическое обеспечение повышения качества светлых нефтепродуктов (в том числе с учетом требований международных стандартов);
внедрение технологий и оборудования для малотоннажного производства синтетического жидкого топлива в местах добычи попутных нефтяных газов, а также в изолированных месторождениях природного газа.
создание отечественного оборудования, технологий и материалов для повышения надежности скважин, вскрытия пластов, в том числе залежей низконапорного природного газа;
вовлечение в хозяйственный оборот нетрадиционных запасов природного газа;
создание отечественного оборудования, технологий и материалов для строительства и эксплуатации магистральных трубопроводных систем повышенных параметров и распределительных сетей из полимерных материалов;
разработка и создание оборудования, в том числе для объектов добычи с целью переработки "сырых" продуктов, извлечения высокоэкономичных компонентов (этан, гелий), получение моторного топлива, производство водорода.
По направлению " Угольная промышленность ":
повышение качества геолого-разведочных работ (включая внедрение современных методов трехмерного моделирования);
разработка и внедрение системы мер по повышению качества угольной продукции (включая широкое использование техники и технологий, обеспечивающих повышение качества добываемого угля, разработку и применение эффективных технологий обогащения угля, создание оборудования для производства, транспортировки и хранения стандартизованного угольного топлива);
коренное техническое перевооружение угледобывающего производства (включая оснащение разрезов высокопроизводительной горнотранспортной техникой непрерывного и циклического действия, в том числе для селективной отработки угольных пластов, обеспечение развития технологии подземной угледобычи с преимущественным использованием очистных механизированных комплексов и проходческого оборудования нового технического уровня, а также короткозабойной технологии с применением комбайнов непрерывного действия и самоходных средств транспортировки угля);
развитие производства жидких и газообразных продуктов глубокой переработки угля, комплексного использования сопутствующих ресурсов и отходов переработки угля;
повышение эффективности научных исследований по проблемам безопасности угледобывающего производства, а также исследований природы геомеханических явлений при разработке пластов, опасных по внезапным выбросам метана и горным ударам, разработка системы мер по их предотвращению.
создание газотурбинных установок мощностью 300 — 350 МВт и на их основе высокоэффективных конденсационных парогазовых установок мощностью 500 — 1000 МВт, работающих на природном газе, с коэффициентом полезного действия выше 60 процентов;
создание типовых модульных когенерационных парогазовых установок мощностью 100 и 170 МВт с коэффициентом полезного действия 53 — 55 процентов на теплоэлектроцентралях;
создание экологически чистых угольных конденсационных энергоблоков на суперсверхкритические параметры пара с коэффициентом полезного действия 43 — 46 процентов мощностью 660 — 800 МВт;
создание экологически чистых парогазовых установок мощностью 200 — 600 МВт с газификацией твердого топлива и с коэффициентом полезного действия 50 — 52 процента и парогазовой установки на угольном синтез-газе;
создание высокоинтегрированных интеллектуальных системообразующих и распределительных электрических сетей нового поколения в Единой энергетической системе России (интеллектуальные сети — Smart Grids );
создание электрического транзита ультравысокого напряжения постоянного и переменного тока Сибирь — Урал — Европейская часть России;
создание проводников с использованием новых композитных материалов, позволяющих увеличить токонесущую способность, уменьшить затраты на сооружение линий электропередачи, уменьшить потери в сетях;
организация производства высокотемпературных сверхпроводниковых материалов и устройств на их основе;
использование низкотемпературных сверхпроводниковых индукционных накопителей электрической энергии для электрических сетей и гарантированного электроснабжения ответственных потребителей;
широкое развитие распределенной генерации;
развитие силовой электроники и устройств на их основе, прежде всего различного рода сетевых управляемых устройств (гибкие системы передачи переменного тока — FACTS );
создание высокоинтегрированного информационно-управляющего комплекса оперативно-диспетчерского управления в режиме реального времени с экспертно-расчетными системами принятия решений;
создание высоконадежных магистральных каналов связи между различными уровнями диспетчерского управления и дублированных цифровых каналов обмена информацией между объектами и центрами управления;
создание и широкое внедрение централизованных систем противоаварийного управления, охватывающих все уровни Единой энергетической системы России;
создание автоматизированных систем управления спросом на
электроэнергию;
создание централизованной системы контроля безопасности напорных гидротехнических сооружений на гидрогенерирующих электростанциях и каскадов гидрогенерирующих электростанций на основе компьютерных систем диагностики гидротехнических сооружений;
создание гибридной парогазовой установки;
развитие технологий производства водорода (в том числе жидкого) из воды с использованием электроэнергии от атомных, тепловых электростанций и возобновляемых источников энергии;
создание водородных систем аккумулирования энергии и покрытия неравномерностей графика нагрузки с коэффициентом рекуперации электроэнергии не менее 50 процентов для атомных электростанций, угольных тепловых электростанций и энергоустановок с использованием возобновляемых источников энергии.
модернизация и обновление мощностей атомных электростанций с реакторами на тепловых нейтронах;
создание экспериментальных и коммерческих атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах;
создание нового поколения водо-водяных энергетических реакторов со сверхкритическими параметрами пара и регулируемым спектром нейтронов;
отработка вопросов эксплуатации и замыкания топливного цикла, разработка технологий и создание предприятий замыкания топливного цикла, обеспечивающих топливообеспечение атомных электростанций с учетом интегрального и годового потребления природного урана, объема разделительных работ, параметров воспроизводства топлива, удельной напряженности топлива в реакторах на быстрых нейтронах, а также вопросов безопасности;
разработка инновационных технологий переработки отходов и замыкания ядерного цикла с приближением к радиационно-эквивалентному захоронению радиоактивных отходов;
овладение энергией термоядерного синтеза на базе отечественных инновационных технологий и продуктивного международного сотрудничества, включая создание экспериментального термоядерного реактора (И TE Р) и демонстрационной станции мощностью 1 ГВт.
создание и широкое внедрение комплекса технологического оборудования на модульной основе для нового строительства и перевода существующих источников теплоснабжения на когенерационную основу;
создание технологического оборудования и автоматизированных систем контроля и управления теплопотреблением;
разработка и предпочтительное использование для теплоснабжения эффективных парогазовых (газопаровых) технологий с впрыском пара;
развитие и применение технологий утилизации теплоты конденсации водяных паров дымовых газов;
разработка технологий низкотемпературного комбинированного теплоснабжения с количественным и качественно-количественным регулированием тепловой нагрузки с децентрализацией пиковых тепловых мощностей;
создание комплекса технологического оборудования и разработка типовых технических решений по использованию тепловых насосов в системах теплоснабжения в крупных городах и городских образованиях;
создание взаимосвязанного комплекса технологических подсистем в объединенной системе централизованного теплоснабжения и централизованного холодоснабжения крупных социальных и промышленных потребителей тепла и холода;
создание телекоммуникационных систем централизованного технологического управления крупными системами теплоснабжения с использованием высоконадежных исполнительных механизмов и технологий геоинформационных систем;
совершенствование технологий промышленного производства теплопроводов с предварительно нанесенным антикоррозийным покрытием, тепло-, гидроизоляцией и дистанционной диагностикой состояния, регулирующих и запорных устройств с автоматическим приводом, а также монтажа из них тепловых сетей;
разработка и внедрение адаптивных схем и интеллектуальных систем регулирования, конструкций и оборудования для систем отопления и горячего водоснабжения.
По направлению " Возобновляемые источники энергии и местные виды топлива ":
развитие технологий использования возобновляемых источников энергии, а также многофункциональных энергетических комплексов для автономного энергообеспечения потребителей в районах, не подключенных к сетям централизованного энергоснабжения;
освоение эффективных технологий сетевого электро- и теплоснабжения на базе возобновляемых источников энергии;
отработка технологий комбинированного использования возобновляемых источников энергии, а также технологий компенсации неравномерности выдачи мощности генерирующими объектами на основе энергии ветра и приливов;
разработка и освоение технологий применения современных материалов при производстве оборудования и компонентов для генерирующих объектов на базе возобновляемых источников энергии с целью снижения стоимости их строительства и повышения эффективности функционирования;
расширение производства и использования новых видов топлива, получаемых из различных видов биомассы.
Решение поставленных задач и реализация приоритетных направлений научно-технического прогресса в энергетическом секторе будут осуществляться с использованием следующих мер и механизмов государственной энергетической политики:
выявление и экономическая поддержка перспективных направлений научно-технической и инновационной деятельности, а также критических технологий в топливно-энергетическом комплексе с учетом их прогнозируемой эффективности и мировых тенденций, государственная поддержка прикладных исследований и разработок;
обеспечение финансирования фундаментальной науки в энергетической сфере, направленной на поиск принципиально новых путей эффективного обеспечения энергетических потребностей, в том числе за счет бюджетных средств, а также путем возврата части прибыли в науку;
восстановление инновационного цикла: фундаментальные исследования — прикладные исследования — опытно-конструкторские разработки — головные образцы — производство путем участия государства в создании головных образцов, освобождения компаний от налогообложения прибыли, направляемой на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, предоставления льготных налоговых условий компаниям энергетического сектора на первоначальный период освоения отечественных образцов новой техники и технологий, а также новых для России зарубежных технологий и техники;
развитие стимулирующего налогообложения для инжиниринговых, проектных фирм, а также любых компаний (в том числе производственных), внедряющих передовые (инновационные) технологии в энергетике;
создание системы технологического прогнозирования ("Форсайта") в энергетике;
формирование целевых научно-технических и инновационных программ;
укрепление и развитие консолидированных отраслевых источников финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, концентрация бюджетных и внебюджетных средств в целях реализации крупных инновационных проектов;
содействие развитию венчурного бизнеса в сфере инноваций в энергетике;
организация в системе топливно-энергетического комплекса федеральных и региональных центров науки и высоких технологий;
государственная поддержка импорта ключевых комплексных технологий и покупки зарубежных активов — технологических "доноров" в сфере топливно-энергетического комплекса;
разработка системы вовлечения в хозяйственный оборот объектов интеллектуальной собственности и иных результатов научно-технической деятельности в топливно-энергетическом комплексе;
создание на базе частно-государственного партнерства полигонов для отработки образцов новой техники и технологий;
создание регулярно обновляемых банков данных о новейших отечественных и зарубежных разработках в сфере энергетики.
