Электрические сети энергосистем Турбины тепловых и атомных электростанций Развитие атомной энергетики Анализ мирового энергетического рынка Воздействие радиации на человека Машиностроение для энергетики

Новые материалы для новой экономики

В последние месяцы принят ряд политических решений и это следствие рыночного спроса на атомную электроэнергию, которую надо вырабатывать во все большем масштабе, в том числе, и для мирового рынка. Возникает естественный вопрос: соответствует ли рыночный спрос на науку возникающему предложению?

Совпадение спроса и предложения - очень редкое состояние рыночной экономики, можно сказать – мгновенное равновесие. Превышение одного над другим – это движущая сила развития в рыночных условиях, спрос рождает предложение. В научно-технической сфере вообще трудно говорить о «традиционных» рыночных механизмах, ведь на неизвестную продукцию спроса быть не может. Поэтому рыночные отношения в этой сфере регулируются другими закономерностями, изучение которых родило даже новую экономическую дисциплину, которую называют, чаще всего, «технологическим маркетингом».

Если говорить о роли материалов как конструкционных, так и функциональных (в нашем случае это ядерные материалы, сверхпроводники, магниты и пр.), то они определяют конкурентоспособность не только отдельной продукции, но всего технологического уклада в целом. Приведу два примера из энергетической сферы: один из атомной энергетики, другой – из традиционной электроэнергетики. В атомной энергетике всегда упоминалась проблема ограниченности запасов урана. Эта проблема кардинально решается замыканием ядерного топливного цикла, переходом на энергетическую систему, включающую реакторы на быстрых нейтронах (в нашей стране более четверти века успешно работает такой реактор БН-600 и завершается строительство реактора БН-800). Но переход на замкнутый топливный цикл требует создания нового класса топливных материалов, уран-плутониевого оксидного топлива (МОКС-топливо). Наш Институт совместно с другим государственным научным центром - Научно-исследовательским институтом атомных реакторов в г. Димитровграде - предлагают создать «разработанное и испытанное» МОКС-топливо, потому что разработанное отдельно и испытанное отдельно оно использовано быть не может, в атомной отрасли очень строгие правила безопасности. То есть предлагается целый комплекс: научно-техническая продукция (новое топливо), научно-технические услуги (реакторные испытания и послереакторные исследования), которые могут изменить весь облик атомной энергетики. Энергетическая безопасность может быть обеспечена в такой новой системе на многие сотни лет. Вот один из примеров «технологического маркетинга» - решение проблемы «под ключ», что не может не заинтересовать потребителя, даже далекого от понимания деталей материаловедения таких функциональных материалов. Главное – гарантированное (то есть по всем правилам МАГАТЭ обеспеченное и подтвержденное) решение крупной научно-технической проблемы, дающей новый импульс в развитии атомной энергетики и обеспечивающей долговременную энергетическую безопасность.

Другой пример – сверхпроводниковая электроэнергетика. Известно, что потери при производстве и передаче энергии составляют десятки процентов. Решение проблемы – использование сверхпроводников. Наш Институт много сделал для развития технологий низкотемпературной сверхпроводимости при «гелиевых» температурах (температура жидкого гелия около 4 К). Разработанные Институтом материалы сейчас будут промышленно выпускаться на ОАО «Чепецкий механический завод» и поставляться как вклад России в проект ИТЭР – создание Международного термоядерного реактора в Кадараше (Франция). Но есть и разработки по «высокотемпературной» сверхпроводимости, то есть при температурах жидкого азота (77оК). Главное теперь – это заинтересовать инвесторов в промышленном производстве таких высокотемпературных сверхпроводников для кабелей, трансформаторов, накопителей и другого электротехнического оборудования, позволяющего существенно снизить потери электричества, а значить увеличить его выпуск и снизить себестоимость. В рамках проекта АЭС-2006 мы предлагаем использовать сверхпроводящий кабель из таких материалов, сделав саму АЭС как бы демонстрационной площадкой этой новой энергетической технологии: если потери электричества можно сократить на АЭС, то этот принцип можно использовать и на других энергетических объектах. Это тоже пример «технологического маркетинга».

Не могу согласиться с мнением, что наука пока ограничивается разработкой и демонстрацией информационных и организационных моделей, небольших проектов, частных решений. Пример со сверхпроводниками для ИТЭР - характерный уровень разработки новых материалов «под ключ». Таких примеров в Институте много, все они касаются топливных композиций для АЭС, циркониевых сплавов для твэлов, самих твэлов, для таких новых энергетических объектов, как плавучие атомные энергоблоки (первый из них строится сегодня на Севмашпредприятии), и много другого в атомной энергетике. Поэтому создание государственной корпорации, является ответом на «вызов глобализации» в атомной сфере. Сейчас формируются несколько крупных транснациональных холдингов в атомной сфере. Наша корпорация, которая, скорее всего, будет называться ГК «Росатом». Это вклад России в международное разделение труда. Роль Института – формирование «базовой» организации в области разработки и метрологического обеспечения использования всех конструкционных и функциональных материалов для ядерных установок в атомной отрасли. Разумеется, это не значит, что все будет делать только сам Институт, формируется широкая кооперация. Например, ОАО ЦНИИТМАШ – материаловедческая организация в области теплоэнергетического оборудования, ФГУП «Росатомстрой» - специалисты в сфере строительных материалов и конструкций, сварки, полимерных покрытий, и таких примеров много. Институт как «базовая» организация – это площадка, на которой и будет происходить объединение усилий всех организаций в борьбе за качество – условие конкурентоспособности на мировом рынке. Разумеется, речь идет только о качестве материалов, нашей предметной области.

В феврале этого года Институт получил свидетельство о соответствии нашей институтской системы качества ИСО-9000, теперь мы передаем свой опыт другим. В конце мая мы отпраздновали Международный день метролога. В начале 2007 года Институт соответствующим приказом по Росатому назначен головной метрологической организацией, это очень важная и трудоемкая функция. Надеюсь, что эта функция даст Институту и новый импульс в развитии и новые рынки сбыта своей интеллектуальной продукции высокого уровня, что очень важно в формирующейся «экономике знаний».

В ближайшие десятилетия должны быть введены в действие свыше 40 новых энергоблоков — то есть даже больше, чем их было создано до сих пор за все время существования отечественной ядерной отрасли. Формирующаяся сегодня научно-техническая стратегия отрасли – дело очень непростое, создаваемый сейчас государственный концерн «Росатом» будет вырабатывать эту стратегию, формировать под эту стратегию тактические и оперативно-тактические задачи. Росатом же в современном его состоянии как федеральный орган исполнительной власти с успехом реализует стратегию, заложенную в Программе развития атомной отрасли Российской Федерации, утвержденной в июне 2006 г. Президентом Российской Федерации. В этой Программе отмечена необходимость развития научного и инновационного потенциала, включая расширение исследований по новым способам использования атомной энергии, разработку конкурентоспособных технологий, формирование инновационной системы. Фактически, сейчас идет поиск путей формирования новой технологической платформы, а само ее формирование, я думаю, начнется в начале будущего года с завершением реструктуризационных изменений в отрасли. Про «материаловедческое измерение» замыкания ядерного топливного цикла я уже упоминал. Можно отметить также важность совершенствования системы измерений всех параметров ядерных материалов. Это связано с тем, что вопросы учета, контроля, физической защиты ядерных материалов остаются без изменений, это важно подчеркнуть. То есть безопасность в обращении с ядерными материалами ни на йоту не пострадает. А вот с собственностью на ядерные материалы будут происходить небывалые ранее вещи: в собственности юридических лиц, а не только Российской Федерации, теперь могут находиться ядерные материалы определенных типов (низкообогащенный уран и ряд других). Следовательно, часть ядерных материалов этими юридическими лицами будет быстро и успешно коммерциализоваться, превращаясь в топливные таблетки, изделия в виде твэлов, а в конечном итоге – в киловатт-часы, проданные на рынке электроэнергии. Поэтому, наряду с точными и, безусловно, эффективными методами измерений, используемыми при учете и контроле, нужно разрабатывать новые экспрессные методы (а только такие методы и воспринимает рынок), связанные с новыми материалами и композициями, аналитические системы контроля технологических цепочек производства, а в конечном итоге – автоматизированные системы управления качеством при использовании всех ядерных материалов в технологических процессах. Это сложная и объемная научно-техническая задача, ее можно охарактеризовать как «оперативно-тактическую», используя аналогии, принятые у военных.

Теперь о развитии систем передачи электроэнергии, которая будет вырабатываться развивающейся атомной энергетикой. Это и сверхпроводниковая электроэнергетика, уже мной упомянутая, и прочные композиционные провода и кабели из материалов, обладающих проводимостью меди, а прочностью стали и многие другие разработки в области новых материалов. Сложность проблемы реализации новых материалов заключается в организационной неопределенности: кто же должен развивать инфраструктуру и за это расплачиваться? Превратить инфраструктурные инновации в энергетической сфере в выгодный бизнес – задача ближайшего будущего. Надеюсь, что все организационные изменения, происходящие уже сегодня и те, которые в еще большем масштабе произойдут завтра, приведут к рыночной востребованности разработанных новых материалов. Наука к этому уже готова, надеюсь, в скором времени будет готова и экономическая система. Тогда и будут основания радоваться переходу от сырьевой экономики к экономике основанной на знаниях.


На главную