11 ноября 2025 года на заседании Президиума РАН под председательством президента академии Геннадия Красникова учёные, инженеры и представители ведущих компаний обсудили задачи укрепление энергетического суверенитета и лидерства России в условиях климатических изменений.
Сделать снова великой
Открывая заседание, вице-президент РАН академик Сергей Чернышев напомнил, что цель стартовавшего в 2025 году национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии» – сделать Россию мировым лидером в атомной сфере и обеспечить ей суверенитет в новых энергетических технологиях. В составе проекта десять федеральных инициатив, с единой целью – достичь технологического превосходства в энергетике. Эта задача – вызов в том числе для Российской Академии Наук. Содержание нацпроекта обсуждалось в том числе и в стенах РАН, рассматривались и положения Энергетической стратегии России до 2050 года.
Российский ТЭК – краеугольный камень Энергетической стратегии, охватывающий целый спектр важнейших направлений: нефтяную, газовую, угольную отрасли, электроэнергетику. Глубокое участие РАН необходимо для решения ключевых научно-технических проблем, таких как вопросы экологии, достижение национальных целей в области климатической политики, вопросы энергобезопасности, технологического суверенитета и конкурентоспособности.
Что касается исходных позиций российской энергетики, Россия занимает первые места в мире по строительству АЭС и по экспорту угля, второе – по добыче нефти и газа, третье по экспорту угля, и четвёртое – по экспорту СПГ. Однако накопление и передача энергии, развитие электросетей, оптимальное распределение энергии по огромной территории страны, с учетом приоритетов развития арктической зоны и других труднодоступных регионов – все это требует глубокого анализа мировых тенденций, рыночных изменений и, конечно же, взаимодействия развития энергетического комплекса с экологией и влиянием на климат.
Энергетика – отрасль, отличающаяся высокой инерционностью и протяжёнными обратными связями. Её развитие не может быть всецело подчинено рыночным колебаниям или политической конъюнктуре. Смена технологического уклада требует значительного времени, что наблюдается на примере внедрения парогазовых установок: этот процесс растянулся на 30 лет. И это подчёркивает важность научного анализа, чтобы избежать ошибок в долгосрочной перспективе.
Аллам и гиротроны против неядерной зимы
Основной докладчик академик Сергей Алексеенко обозначил две фундаментальные задачи: углубление исследований в области климатических изменений, и создание новых энергетических технологий. Также канву для действий определяет внешний, политический контекст. Если раньше решение технологических вопросов для энергетики сводилось к схеме: обозначил проблему – пошел в заграничный «магазин», купил технологии и сервис – то сегодня этот путь закрыт. Отсюда дилемма: создавать собственные прорывные технологии, или кардинально менять подход к энергетике в целом. Ключевые проблемы энергетики, которые выделил докладчик, перекликаются с вызовами, сформулированными в новой стратегии научно-технологического развития России. Однако некоторые важные пункты, которые были в предыдущих редакциях стратегии, исчезли – например, Комплексная научно-техническую программа (КНТП), в которой видели золотую эру для отечественной науки. Теперь программа инновационной деятельности становится делом более туманным.
Что касается запасов, богатства России оцениваются в 75 триллионов долларов, и это первое место в мире. На втором месте с заметным отставанием идут США, затем – Саудовская Аравия. Разумно ли отказываться от использования таких ресурсов для решения энергетических и других насущных проблем, преклоняясь перед возобновляемой энергетикой? Нельзя сбрасывать со счетов и региональные особенности страны – темпы потепления у нас в 2,5 раза выше среднемировых, а климат один из самых суровых, поэтому нам нужно тепло, а не электроэнергия, которой в целом хватает. Вдобавок, сопряжены с целым рядом рисков санкционные условия, необходимость перехода к инновационной модели развития.
Докладчик подчеркнул, что необходимость организации высокотехнологичного производства в добывающих регионах связана с немалыми трудностями, в том числе экологического характера, если концентрировать производство в этих областях. Отношение к проблеме изменения климата в последнее время неоднозначно: Трамп назвал Парижское соглашение величайшей аферой в истории человечества. Созданная комиссия для проверки этого соглашения сделала вывод, что прогнозы климатологов завышены, бояться нечего, бороться с изменением климата не обязательно. Однако докладчик считает, что нельзя спокойно смотреть на «монотонное» повышение температуры. Глобальное потепление ощущается через экстремальные погодные явления(волны жары, тайфуны и т.д.), переломные моменты (необратимые изменения) и климатические катастрофы (предельное состояние).
Энергетика играет ключевую роль в изменении климата, и что же следует предпринять научному сообществу? Докладчик предложил сформировать консолидированную позицию Академии наук по проблеме изменения климата и определить, какие технологии необходимо развивать в первую очередь, а какие – позже. Рассуждая о глобальном потеплении, необходимо понимать структуру и механизмы этого явления, поскольку большинство людей не осознают сложности и многогранности процессов, лежащих в его основе. Парниковый эффект важный фактор, но в больших масштабах необходимо учитывать также вулканическую активность, солнечную радиацию, параметры земной орбиты, а главное – их совокупность. Важен и временной масштаб: один и тот же фактор может проявлять себя по-разному на протяжении ста и миллиона лет.
Основная загвоздка, корень непонимания – это обратные связи: только благодаря им можно объяснить, как незначительное воздействие может глобально повлиять на климат Земли. Казалось бы, незначительные 4-5% антропогенных выбросов парниковых газов кардинально меняют ситуацию, потому что климатическая система находится в хрупком равновесии, и небольшая добавка становится тем возмущением, которое выводит систему из устойчивого состояния. Но доказательства антропогенного вклада в глобальное потепление, по мнению докладчика, несомненны. Антропогенный вклад доказывается тем, что из климатических расчётов поочередно исключаются факторы положения Земли на орбите, солнечная активность и т.д., результат остаётся стабильным. Но стоит убрать 4% антропогенных выбросов – и расчёты показывают изменение. Так методом исключения и доказывается роль человека в изменении климата. Основной вклад в парниковый эффект вносит углекислый газ, это около 66%. Также это фреоны (примерно 10-13%). Необходимо обязательно учитывать разрушение озонового слоя. Сложность в том, что из-за большой инерции разницу между климатическими сценариями можно заметить лишь лет через 20-30. Если же произойдет крупное извержение вулкана, то оно и вовсе может спутать все карты. Поэтому к прогнозам нужно относиться с осторожностью, проводя тщательный мониторинг и постоянно сравнивая результаты с данными моделей. Часто требуют объяснить, почему происходит то или иное явление, но важно понимать, что все сценарии, прогнозы и результаты носят вероятностный характер. Можно говорить лишь о том, с какой вероятностью произойдет то или иное событие, а детерминизму места нет.
Важно учитывать и состояние озонового слоя, хотя некоторые считают, что этой проблемы уже не существует. Она не ушла, просто про нее перестали говорить. Между разрушением озонового слоя и глобальным потеплением существует тесная взаимосвязь. Фреоны и их заменители, например, фреон 134, являются сильными парниковыми газами и вносят существенный вклад в изменение климата. Поэтому необходимо обязательно учитывать этот фактор, и борьба с сокращением выбросов фреонов может заметно снизить темпы глобального потепления.
Важный вопрос – экстремальные климатические явления, переломные моменты и климатические катастрофы. Например, увеличение частоты волн жары: по расчётам, частота волн жары к 2100 году вырастет в 10 раз, если ничего не предпринимать,. При этом одна такая волна жары в Европе привела к 60 тысячам дополнительных смертей. Докладчик напомнил, что расчеты «ядерной зимы» академика Михаила Будыко, выполненные еще в 1960-х, заставили задуматься о судьбе нашей планеты. Была доказана зависимость температуры от коэффициента инсоляции. Если параметр излучения снизится, например из-за увеличения количества аэрозолей, или если будут взорваны ядерные заряды, то мы можем перейти в неравновесное состояние, Snowball Earth, холодное состояние планеты. В своё время расчёты «ядерной зимы» напугали человечество и стали стимулом для сокращения ядерных арсеналов. Ученые активно принялись за исследование проблем климата, возникла тема tipping points, переломных моментов (термин берет корни из социальных наук) – когда при достижении определенного диапазона температур возникает новое необратимое явление. На данный момент насчитывается 16 таких переломных моментов. Один из них – гипотетическая остановка Гольфстрима. Этот поток несет тепло на север, обогревая Европу: даже в Шотландии сегодня можно увидеть пальмы, растущие на воздухе. Секрет Гольфстрима
в солености вод: охлаждаясь, соленая вода становится плотнее пресной и погружается, давая начало обратному течению. Но если температура поднимется выше определенной черты, увеличение объема пресной воды заставит Гольфстрим раньше уйти на глубину. Тогда настанет резкое, до десяти градусов, падение температуры – такое похолодание накроет даже Новую Землю, затронув и Россию. Недавно ученые выпустили доклад, в котором говорится о возможности наступления этого события раньше, чем это прогнозируется. Этот и другие переломные моменты требуют пристального внимания. Важно понимать, что они взаимосвязаны, один может запустить череду других, подтолкнув мир к катастрофе. Самый захватывающий результат и последнее слово науки – понимание, как Земля может переходить из одного температурного состояния в другое. Расчеты показывают: даже небольшие флуктуации солнечного излучения могут толкнуть Землю из сегодняшнего тёплого устойчивого состояния в ледниковый период. На отрезке в тридцать тысяч лет такие переходы случались около сорока раз, и это одно из интригующих направлений в науке, но, к сожалению, в России им почти не занимаются. В преддверии недавнего климатического саммита в Бразилии был опубликован доклад 169 ученых «Переломные моменты 2025». В этом докладе более двух тысяч ссылок, и лишь три из них – на российские работы, еще около десятка – в соавторстве с учёными из нашей страны. Необходимо акцентировать внимание на важности подобных исследований.
Что касается энергетики, корень зла – это выбросы углекислого газа от использования угля, газа и нефти, и цементной промышленности. Уголь лидирует в мировом масштабе; в России его доля составляет всего 17%. Не следует огульно винить за уголь Россию: основную ответственность несёт Китай. Но если пересчитать данные на душу населения, то вперед вырываются США, Россия же занимает второе место. Что делать – об этом говорит «Климатическая доктрина» – основной руководящий документ страны. Владимир Путин поставил задачу к 2060 году достигнуть баланса между выбросами и поглощением углекислого газа антропогенной составляющей. Если учесть природное поглощение, картина более радужная: природа поглощает примерно в два раза больше углекислоты, чем выбрасывают люди. Но это заслуга природы, а не людей. Поэтому первоочередные задачи – энергоэффективность, возобновляемые источники энергии и климатические проекты.
Итак, кто виноват, понятно, а то делать? В атомной энергетике Россия остается лидером. Основные направления – модульные станции и реакторы на быстрых нейтронах, а также термоядерный синтез. Но необходимо продолжать заниматься вопросами безопасности, – считает академик. Что касается органического топлива, выделяются три основных подхода к теплоэнергетике без углекислого газа. Это прежде всего энергоэффективность, и именно этим сейчас занимается весь мир. Во-вторых, радикальное секвестирование углекислоты – задача непростая, но тоже выполнимая. И, наконец, возобновляемые источники энергии, на которые возлагает надежды ООН, но для России этот путь почти неприемлем. А такие направления, как водородная энергетика или электротранспорт, имеют второстепенное значение.
Что касается угольного топлива, уже разработаны коммерческие проекты, позволяющие безопасно сжигать уголь с водой. Другая проблема угольной промышленности – колоссальное количество отходов, но есть методы, позволяющие решить и эту проблему. Радикальное решение, и краеугольный камень сообщения – цикл Аллама: мы сжигаем природный газ не в воздухе, а в чистом кислороде, на выходе получаем углекислый газ и водяной пар. Пары легко конденсируются, остается чистый углекислый газ – он со сверхкритическим давлением направляется на турбину, при этом ни одной молекулы не уходит в атмосферу. Альтернативы этому методу нет, считает докладчик, а КПД достигает 60%. Аналог цикла Аллама разработан в России, в Объединенном институте высоких температур РАН. Если этот цикл будет освоен, проблема использования органического топлива будет решена. Тот же принцип применим и к углю, который должен быть газифицирован, а синтез-газ направлен в цикл Аллама.
Что же касается возобновляемых источников энергии, для России электроэнергия не играет столь значительной роли, главная проблема – тепло, ведь у нас самая холодная страна. И в этом смысле самые большие перспективы, убежден учёный, принадлежат геотермальной энергии, которой не уделяется должного внимания. Исследование Международного энергетического агентства прогнозирует возможный рост установленной мощности геотермальных источников. Сейчас их лишь 15 ГВт, а через 20 лет, возможно, будет 800 ГВт. Петротермальной энергии, тепла сухих пород Земли на глубине от 3 до 10-20 километров, достаточно, чтобы навсегда обеспечить человечество энергией. Это сухие породы, требующие гидроразрыва, чтобы закачивать воду, получать кипяток или пар и таким образом привести в действие неисчерпаемый источник энергии. Недавно была озвучена идея о SuperHot Rock System, с бурением скважины глубиной 20 км – где температура достигает 450 градусов, что позволит довести удельную мощность до 120 МВт: это уже конкуренция с большой энергетикой. Самый перспективный способ бурения, считает академик – это испарять горные породы миллиметровым излучением, источником которого будут гиротроны. Россия – мировой лидер в области создания гиротронов, поставщик этих изделий для термоядерных исследований, но может воспользоваться преимуществом и занять лидирующие позиции в бурении сверхглубоких скважин.
В завершение учёный отметил, что по прогнозу Массачусетского технологического института (MIT) потребление угля и газа будет снижаться, так как это «грязные» источники энергии. Но если мы научимся использовать цикл Аллама, а также забуримся гиротронами в земную кору, то начнется рост потребления, и к 2100 году 40% энергии может быть получено за счет газа и угля, а возобновляемая энергетика составит 20-25%.
Куда ж нам плыть?
Академик Сергей Филиппов в содокладе подчеркнул важность создания комплексного прогноза научно-технологического развития энергетики России до 2060 года. По его словам, разворачивается масштабная работа по созданию прогноза научно-технологического развития РФ – компаса приоритетных технологических направлений, на которые следует держать курс. Итогом этой работы должно стать формирование технологических обликов энергетических секторов, актуальных к горизонту предвидения, 2060 году. В настоящее время ведется проработка пяти ключевых направлений, тесно связанных с обеспечением жизнедеятельности страны: энергетика, сельское хозяйство, транспорт, космические и информационные технологии, и здравоохранение. Прогноз НТР в сфере энергетики – краеугольный камень общероссийского прогноза научно-технологического развития.
Разработка прогноза осуществляется консультативной группой при Администрации Президента. Прогноз не дублирует существующие прогнозы и стратегии, а служит фундаментом для энергетической стратегии, программ технологического лидерства и других подобных инициатив. Особенности разрабатываемого прогноза заслуживают особого внимания. Во-первых, он носит проблемно-ориентированный характер. Речь идет не просто о развитии отраслей, а о развитии, подчиненном решению масштабных задач перед обществом. Во-вторых, прогноз предполагает вариативность, учитывает высокий уровень неопределенности, с которым приходится сталкиваться. В-третьих, он является активным, управляемым, предполагающим постановку целей и определение конкретных научно-технологических задач. В-четвертых, прогноз предполагает использование экономического аппарата, позволяющего учитывать влияние принимаемых решений на конечные результаты. Наконец, в-пятых, важен системный характер прогноза.
Опыт показывает, что многие вопросы не могут быть решены на уровне одной лишь энергетики. Прогноз носит междисциплинарный характер, затрагивая вопросы материаловедения и смежных областей. Именно поэтому велика потенциальная роль РАН в разработке подобных документов, требующих привлечения специалистов самого широкого профиля: химиков, физиков, материаловедов и т.д. Задача не может быть решена силами одних лишь энергетиков.
Принципиальная схема разработки прогноза начинается с анализа угроз и вызовов, стоящих перед энергетикой, их декомпозиции на крупные задачи. А заканчивается формированием образа будущего экономики, образа будущего страны, без которого разработка сколько-нибудь реалистичного прогноза представляется крайне затруднительной. Предстоит сформулировать пять крупных социально-экономических задач, для решения которых определить энергетические технологии: обеспечение внутреннего рынка энергией, энергетический экспорт на меняющихся рынках, адаптация энергетики к происходящим климатическим изменениям (вне зависимости от причин их возникновения) и новым гибридным условиям, создание энергетической базы для опережающего развития Сибири и Дальнего Востока, обеспечение надежного энергоснабжения территорий с низкой плотностью энергетических нагрузок (сельская местность, малые города и т.д.), которым сегодня уделяется незаслуженно мало внимания.
Прогноз разрабатывается с использованием имеющихся математических моделей. Однако существует ряд проблем. Во-первых, это низкое качество информации, как статистической, так и касающейся экспорта, и, что особенно важно, информации о состоянии научно-технологических разработок в стране. К сожалению, приходится констатировать, что ключевые требования к информации – актуальность, достоверность, проверяемость и доступность – не выполняются. Во-вторых, как уже отмечалось, отсутствует четкое видение будущего страны, и здесь свою роль могла бы сыграть Академия наук. В-третьих, в системе планирования страны отсутствуют некоторые важные документы, например демографический прогноз. Прогноз ООН для России представляется крайне пессимистичным, и необходимо иметь собственное видение демографического будущего. В-четвертых, отсутствует прогноз состояния минерально-сырьевой базы. Как можно разрабатывать прогноз до 2060 года, не понимая, какими ресурсами мы будем располагать?
Переходя к существу вопроса, докладчик отметил, что одной из ключевых проблем для энергетики является обеспечение теплом. В России минимально представлены комфортные для проживания территории, и обеспечение теплом является жизненно важной задачей. Проблема усугубляется экстремальностью российского климата, требующего значительных установленных мощностей теплогенерации, в представленных котельными с органическим топливом. Как следствие, наблюдается избыток тепловых мощностей, кратно превышающих электрические. Львиная доля электрогенерации приходится на Единую энергетическую систему (ЕЭС), обеспечивающую централизованное энергоснабжение более 90% населения страны. Но остальная территория, более половины площади, не охвачена централизованным энергоснабжением. Ключевую роль в централизованном теплоснабжении играют ТЭЦ, однако доля современного оборудования (ПГУ и ГТЦ) составляет лишь 22-23%, причем в основном это импортное оборудование с истекающим ресурсом, отсутствием сервисного обслуживания и рисками выхода из строя в ближайшем будущем. Уже сейчас нужна экономия «моторесурса».
Приоритетными задачами тепловой электроэнергетики являются организация серийного производства отечественного когенерационного оборудования (ГТУ и ПГУ) для ТЭЦ, позволяющего экономить до 30-40% топлива, глубокая модернизация, организация серийного выпуска современного, экологически чистого оборудования для использования угля. Несмотря на многолетние усилия, углехимия в России практически отсутствует, в то время как в Китае перерабатывается около 100 млн тонн угля, хотя с появлением газа эта тенденция идет на спад.
Модернизация отечественных газовых котельных может обеспечить получение 25 ГВт электрических мощностей, 150 млрд кВт⋅ч электроэнергии и экономию 13-15 млрд кубометров газа. Важно отметить, что эти объекты располагаются непосредственно в местах потребления, что позволяет решать дополнительные задачи по электроснабжению и повысить надежность энергосистемы. Оборудование, необходимое для модернизации, значительно дешевле оборудования для крупных станций. Правительство говорит о необходимости замещения 88 ГВт электрических мощностей к 2042 году, и это требует 40 трлн рублей инвестиций, но использование предлагаемых технологий позволит существенно сократить эти затраты.
Что касается ВИЭ, то, по данным Всемирного банка, возможности солнечной генерации в России значительно ниже, чем в среднем по миру. Сезонная неравномерность выработки делает солнечную генерацию в России значительно дороже, чем в других странах. В Калифорнии или Саудовской Аравии стоимость электроэнергии от солнца достигает 1 доллара за кВт, но в России она значительно выше. Сглаживание сезонной неравномерности с помощью аккумуляторов не представляется возможным, а другие решения для этих целей пока не разработаны. Ситуация с ветроэнергетикой в России несколько лучше, особенно на побережье Северных морей и Дальнего Востока, однако там низкая плотность населения, а передача электроэнергии оттуда сопряжена с большими трудностями. Медведям же и оленям электричество без надобности, – отметил докладчик. Задержка с разработкой новых технологий приведет к тому, что поле для их применения будет сужаться, и мы будем вынуждены использовать устаревшие решения.
Бежать, чтобы остаться на месте
Выступивший далее руководитель Центра компетенций технологического развития ТЭК Минэнерго Олег Жданеев пообещал сделать более приземлённый доклад, и это ему удалось. Он отметил, что новая Энергетическая стратегия РФ до 2050 года, принятая в День космонавтики 12 апреля, имеет горизонт планирования радикально более дальний, чем у предыдущих стратегий. В нефтегазовом комплексе к 2050 году планируется сохранить уровень добычи нефти и газа на уровне 148 млн т. Но задача эта титаническая, и вот почему. Объем ресурсов, необходимых для вовлечения в разработку, оценивается более чем в 18 миллиардов тонн нефти и 11 триллионов кубических метров газа. Но значительная часть этих ресурсов классифицируется как трудноизвлекаемые. За последние 25 лет параметры минеральной сырьевой базы существенно усложнились, и долгосрочный прогноз отсутствует. А фактически новые месторождения диктуют всё более жесткие технические требования, заставляя разрабатывать инновационные технологии и оборудование для работы со сложными пластами. Уже идёт работа с пластами, характеризующимися низкой пористостью (10-12%), проницаемостью менее 1 миллидарси, температура достигает 150-175 градусов, высока концентрация сероводорода и диоксида углерода. Обводненность скважин неуклонно растет: с 28% в 2010 году до более чем 50% в прошлом году. Теперь на каждую тонну добытой нефти приходится более 7 тонн воды, требующей специальной обработки и утилизации. Скважинное оборудование подвергается колоссальным ударным нагрузкам (до 1000 g по каждой оси), вибрационным – до 40 GRMS при свипе до 400 Гц. Высокие требования предъявляются к комплектующим, особенно к электронной компонентной базе, и к оборудованию в целом, которое предстоит погружать в эти экстремальные скважинные условия.
Как следствие, за последние 15 лет средняя стоимость скважины возросла с 59 до 210 миллионов рублей. При этом, для поддержания текущего уровня добычи приходится бурить почти вдвое больше скважин. Годовой объем рынка нефтегазового оборудования и нефтесервисных услуг в России превышает 3,5 трлн руб. Это внушительный рынок, способный стимулировать развитие смежных отраслей, оказывая на них мощный «вытягивающий» эффект. Однако, несмотря на значительные успехи импортозамещения, уровень зависимости от импорта по ряду ключевых направлений остается высоким, по некоторым позициям – более 90%.
Докладчик отметил интересный факт: диверсификация поставщиков оборудования значительно возросла с 2022 года, но при этом стоимость оборудования, в том числе из дружественных стран, за последние годы кратно увеличилась. Российские же компании продолжают вести параллельно дублирующиеся разработки схожих технологий, расходуя дефицитные временные, финансовые, технологические и кадровые ресурсы. Фактически, программа импортозамещения в нефтегазовом комплексе ориентирована на достижение краткосрочного технологического суверенитета, а не на завоевание лидерских позиций, – считает Олег Жданеев. Кроме того, стратегии развития металлургии, электронной компонентной базы, химической промышленности демонстрируют определенные лакуны и несогласованность с приоритетами, обозначенными в Энергетической стратегии.
Анализ международного опыта, в частности, опыта США и Норвегии, позволил докладчику выделить несколько факторов, определяющих технологическое лидерство. Это выстраивание единой технической политики в топливно-энергетическом комплексе и смежных отраслях. Страны, стремящиеся к энергетической гегемонии, осуществляют масштабные государственные инвестиции в инновационные разработки на ранних стадиях. Они увязывают доступ к лицензиям с уровнем инвестиций в разработку технологий и привлечение отечественных решений, страхуют риски НИОКР, продвигают экспорт технологий через нефтесервисные компании, создают дата-сеты для разработки новых математических моделей на основе отраслевых данных. Одной из проблем в России является недоступность обезличенных промышленных данных, без которых невозможно развитие современных технологий. И, конечно же, необходимо эффективное управление экспертизой.
Снижение себестоимости добычи – ключевой фактор конкурентоспособности в глобальной энергетике. В США, благодаря развитию собственных технологических решений, удалось снизить себестоимость добычи на 15%, в то время как в России она значительно возросла, в том числе из-за высоких затрат на импорт оборудования и технологий. В частности, стоимость нефтесервисных услуг увеличилась на 80% за последние 10 лет, а за последние 3 года – на 30-50% по ряду направлений. Приложение 7 Энергостратегии РФ до 2050 года содержит перечень приоритетов в области техники и технологий. Среди задач до 2035-2040 года – производство сжиженного природного газа (СПГ), где намечен рост с 35 млн т в 2024 году до 100 млн т к 2030 году; освоение трудноизвлекаемых запасов (ТрИЗ). Доля ТрИЗ в общем объеме добычи увеличилась с 18% в 2015 году до более чем 40% в настоящее время, что требует разработки технологий для работы с глубокими скважинами и большим отходом от горизонта.
При этом, около 45 тысяч скважин простаивают из-за отсутствия доступного оборудования. Развитие технологий для освоения малодебетных и малопродуктивных скважин может значительно увеличить объем добычи. Отечественные решения могут стать стандартом для арктических скважин, глубоководных платформ и месторождений трудноизвлекаемых запасов. Экспорт таких решений позволит решить экономические проблемы, связанные с недостаточным масштабом производства оборудования и технологий, ориентированного только на российский рынок.
Страны мира Олег Жданеев разделяет на три группы по уровню развития технологий и степени государственного участия в экономике: технологические гегемоны, страны с государственным лидерством и страны с частным лидерством. Однозначно лучший вариант выбрать невозможно, каждая модель имеет свои преимущества и недостатки. Технологические гегемоны, такие как Китай и США, достигают лидерства за счет масштабных инвестиций, открытого обмена знаниями и привлечения лучших специалистов. Государственное лидерство позволяет сосредоточить ресурсы на критических направлениях, но требует эффективной координации для избежания дублирования усилий. Частное лидерство эффективно в условиях открытого рынка и благоприятной экономической конъюнктуры. Оптимальная модель, по-видимому, сочетает государственную поддержку инноваций на ранних стадиях (уровень технологической готовности 1-4) с рыночными механизмами коммерциализации на более поздних этапах.
В качестве примера можно привести стратегический выбор США, где государственные инвестиции, осуществляемые через единый координационный центр (министерство энергетики) обеспечили долгосрочное технологическое преимущество и позволили достичь мирового лидерства по добыче нефти уже в 2017 году. При этом удалось не только сохранить, но и несколько снизить себестоимость добычи. На базе департамента энергетики создана единая платформа координации, объединяющая национальные лаборатории (с бюджетом в 23 млрд долл. и штатом более 80 тысяч сотрудников), университеты и энергетические компании, что позволяет предотвратить параллельные разработки и оптимизировать расходование финансовых ресурсов. Публикация результатов исследований, финансируемых Минэнерго США, обеспечивает распространение инноваций по всей отрасли. Разработанные в США технологии и инновации становятся глобальными стандартами. Ключевое слово – именно «стандарт», поскольку, посредством внедрения стандартов Американского института нефти, использование американских технологических решений закрепляется по всему миру.
Чтобы прийти к успеху, не обязательно быть Америкой. Норвегия, страна скромных размеров – пример эффективной работы со сложной минеральной сырьевой базой. Расположение месторождений на шельфе удорожает добычу, но это обстоятельство подтолкнуло страну к инновационному развитию. Технологический прогресс стал единственным способом снизить себестоимость и обеспечить долгосрочную конкурентоспособность. Норвегия создала уникальную двухуровневую систему управления инновациями. Норвежский нефтяной директорат выступает в роли стратегического планировщика, формулируя технические задания и передавая их Научно-исследовательскому совету Норвегии. Совет, в свою очередь, определяет приоритеты исследований, распределяет финансирование, координирует взаимодействие между учеными, производством и компаниями, а также проводит аудит результатов. Эта модель предвосхищает российское «Госзадание 2.0» Минобрнауки по приоритетным отраслевым направлениям. Тесное взаимодействие между двумя ветвями обеспечивает гармонию стратегических целей и финансирования конкретных НИОКР и проектов. Национальная стратегия «Нефть и газ в XXI веке» заложила фундамент для развития нефтегазовой отрасли на 20-30 лет вперед. Примечательно, что компании-операторы и сервисные компании оплачивают львиную долю (95%) бюджета на НИОКР, а государство финансирует лишь наиболее рискованные и стратегически важные проекты. В результате, благодаря собственным высокотехнологичным решениям, Норвегия удерживает себестоимость добычи на уровне 17-20 долларов за баррель.
В России аналога такой стройной системы пока нет. Зачастую наблюдается недостаточная координация между научными организациями, компаниями ТЭК и государственными органами. Необходимо выстроить системную работу, которая будет включать следующие этапы:
- Оперативный анализ эволюции минерально-сырьевой базы, выявление технологических вызовов и оценка научно-технологического прогресса.
- Консолидация потребностей и объединение требований различных компаний.
- Приоритизация оборудования и технологий, разработка технических заданий.
- Распределение задач между научными центрами, университетами, компаниями и исследовательскими подразделениями в соответствии с их компетенциями.
- Авторский надзор за выполнением проектов, контроль за соблюдением графика, бюджета и технических параметров.
Но в качестве примера успешного пилотного проекта можно привести создание отечественного флота ГРП (так называется совокупность технических средств для гидравлического разрыва пласта) в период с 2018 по 2025 год. Благодаря участию государства в управлении процессом удалось решить одну из ключевых задач нефтегазового комплекса России. В 2018-2019 годах были собраны отраслевые технические требования, одобренные ключевыми недропользователями. В 2019 году был проведен анализ рынка, и государство определило головного исполнителя. В 2019-2020 годах было сформировано техническое задание, разработаны отраслевые методики испытаний и налажена кооперация более чем тысячи компаний для создания комплекса ГРП. В 2021-2023 годах успешно прошли опытные испытания, и в этом году запущено в серийное производство два флота ГРП. Уровень локализации производства превысил 80%.
Вода и пламень
В завершение, с ещё более приземлённым докладом, выступил первый заместитель генерального директора ПАО «Русгидро» Роман Бердников. По его словам, компания-эксплуатант сталкивается с рядом вызовов. «Русгидро» – крупнейшая гидроэнергетическая компания в России и в мире, ей принадлежит практически вся гидрогенерация страны, а также энергетическая инфраструктура Дальнего Востока – полный спектр генерации от дизельных установок до крупных тепловых электростанций на угле и газе (то есть всё за исключением АЭС). Проблемы, связанные с топливом, компании хорошо знакомы, особенно учитывая растущий спрос на энергию на Дальнем Востоке. Несмотря на оптимистичные заявления о «достаточности» электроэнергии в стране, компания сталкивается с её дефицитом. По оценкам, потребность в покрытии дефицита на Дальнем Востоке уже в ближайшее время превысит 1 ГВт мощностей. К сожалению, эти мощности будут создаваться с использованием не самого передового оборудования. Генерация и сети на Дальнем Востоке устарели. Например, Артемовская станция под Владивостоком была построена в 1936 году, а Чаунская – в 1944-м. В компании вынуждены «латать» и поддерживать их работоспособность, но это не может продолжаться бесконечно. Поэтому крайне важно внедрение современных технологий, чтобы инвестиции в развитие генерации и сетей привели к созданию эффективных и перспективных объектов. В «Русгидро» внимательно следят за технологическими трендами в мире, есть понимание, куда движется потребитель и энергетика. По мере возможности используются отдельные появляющиеся технологии, но зачастую приходится «лепить из того, что было», используя устаревшие решения. Например, ТЭЦ в Советской Гавани, введенная в эксплуатацию в 2019 году, имеет удельный показатель потребления угля около 420 г на квт.ч, и это далеко от лучших мировых показателей. К сожалению, пока в стране не видно более эффективных решений.
В теплоэнергетике практически нет современных турбин, и, что еще хуже, ограничены возможности ремонта существующих газовых установок. Пока спасает параллельный импорт и усилия отдельных специалистов, но этим обеспечивается лишь средний ремонт. Горячую часть современных турбин в России не умеют ремонтировать вовсе, поэтому вынуждены приобретать эти услуги обходными путями. Это серьезная проблема, и только на Дальнем Востоке около 10 таких машин, а по всей стране – около 30.
Отдельно Роман Бердников остановился на проблематике локальной генерации. В зоне децентрализованного энергоснабжения находится около 500 поселков, где основным источником энергии является дизельная генерация. В «Русгидро» запустили программу модернизации, устанавливая дизельные генераторы в сочетании с возобновляемыми источниками энергии (солнце), накопителями энергии, инверторами и автоматизированными системами управления. Однако, к сожалению, отечественных решений практически нет. Солнечные панели, предлагаемые на рынке, не соответствуют требованиям по эффективности. Все, что используется – китайского производства. Опыт использования накопителя энергии оказался неудачным: через год его пришлось заменить из-за неправильной работы системы и нерентабельности ремонта.
Говоря о современной дизельной и теплогенерации, важно помнить о задачах для нашей промышленности. Пока энергетики лишь занимаюмся пакетированием и отгрузкой. Даже в сфере ветроэнергетики, хотя и существует НОВАВИНД, он ориентирован на ветровые станции большой мощности, а для практического использования нужны станции до 500 кВт арктического исполнения, которые производителям не интересны.
Второй важный момент – использование низкопотенциального тепла. В стране практически отсутствует опыт в этой сфере. Устанавливается бинарный блок на Мутновской геотермальной станции, но оборудование опять же китайское. Есть неудачный опыт создания бинарных установок, были потрачены значительные средства, но запустить их не удалось. Поэтому Русгидро использует отработанные технологии, но, к сожалению, не российские. Не развивается направление утилизации низкопотенциального тепла не только в геотермии, но и на других объектах, где оно является вторичным продуктом производственных процессов. Нет технологий, коммерческого подхода, даже рекламы. Когда мы предлагаем потребителям решения по утилизации тепла, они удивляются – «так можно было?»
И последнее – технологии. Даже в сфере теплоэнергетики в России нет простых решений, связанных с материалами. Есть компетенции в химии и углехимии, но невозможно получить промышленные решения для энергетики, либо это не российское оборудование. Необходимо разработать экономичные и эффективные решения, чтобы улучшить показатели.
Что касается прогнозов для Дальнего Востока, Минэнерго ставит задачи, основанные на методиках и заявках технологической производительности. Самый реальный прогноз – это заявки на технологическое присоединение от потребителей. К сожалению, они превышают возможности «Русгидро», поэтому Дальний Восток может стать территорией, где экономическое развитие сдерживается дефицитом энергии. Если не будет принято мер, потребители останутся без мощностей.
Тем не менее, большая гидроэнергетика – развитая отрасль, где сохранить компетенции удалось. За исключением полупроводниковых технологий для АСУ ТП, компания может самостоятельно выполнять весь цикл работ от изысканий до строительства. Единственная проблема – отсутствие ковшовых турбин большой мощности, но это актуально лишь для нескольких точек на Кавказе, а в целом для страны не столь критично. Компания может внедрять самые современные методы, но, по мнению докладчика, государство не уделяет достаточно внимания развитию гидроэнергетики, несмотря на огромный неиспользованный гидропотенциал особенно на Дальнем Востоке. Хотелось бы, чтобы эта сфера получила должное внимание, так как мы способны достичь здесь значительных успехов на самом современном уровне, — говорит Роман Бердников.
Фото: https://new.ras.ru/activities/news/v-ran-obsudili-podkhody-k-razvitiyu-energeticheskogo-sektora-rossii/
