http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=c8b1ff4b-b76a-41df-a5ea-43a80b483bbc&print=1
© 2020 Российская академия наук

РАНновесная наука

20.04.2012

Академик Михаил Федоров рассказал о перспективах российской энергетики

Ведущий российский ученый, основоположник курсов лекций по экологическому природопользованию в технических университетах, академик РАН Михаил Федоров рассказал «МК» в Питере» о последних тенденциях в российской науке

— Михаил Петрович, какова история новых тенденций научных учреждений?

— В начале ХХ века в России сложилась довольно стройная организация науки, состоящая из нескольких ветвей. К этому времени было сделано много крупных фундаментальных открытий в области физики, механики, химии. Человечество стало осваивать различные технологии преобразования энергии, используя первичные ресурсы: органическое топливо, энергию солнца (круговорот воды в природе, ветер, биомассу). Бурное развитие промышленности и транспорта привело к необходимости прикладных научных исследований, результатом которых были новые технологии, механизмы и материалы. Появился новый тип университетов — технических, технологических, политехнических, обеспечивающих научно-технический прогресс через подготовку научных и инженерных кадров. Образовалась устойчивая триада: академические научные институты — отраслевые научно-исследовательские институты (НИИ) — институты высшего образования. Каждый из них занимал свою нишу в разделении научного труда, и в то же время они взаимодействовали друг с другом. Задачей академической науки был «взгляд за горизонт», прикладная решала текущие научные проблемы народного хозяйства, вузовская обеспечивала научную базу образования. Так продолжалось на протяжении 3/4 ХХ века. В последней четверти мы вошли в полосу «быстроизменяющегося мира», в котором превалирующим фактором стала конкуренция в самом широком смысле. Не останавливаясь на причинах этого явления, хотел бы сказать, что научная триада начала реформироваться.

— Каковы причины этих реформ?

— Причины этого — недостаток материальных ресурсов, направляемых в науку, и влияние рыночных механизмов в научной деятельности. Мне могут возразить, что существуют и другие модели взаимодействия разных ветвей науки, отличные от российской. Однако стремление к однообразию чревато деградацией в разнообразных условиях стран (природных, политических, социальных) и традициях.

— Как эти изменения проецируются на такую важнейшую отрасль народного хозяйства, как энергетика?

— По сути своего предназначения энергетика должна обеспечивать экономику страны топливом, теплом, электроэнергией в соответствии с долгосрочными планами развития. В то же время энергетика является инертной отраслью, то есть требуется много времени для создания новых мощностей.

— Расскажите, как это отражается в перспективных планах нашей страны?

— Цикл проектирования и строительства новых электростанций составляет 8–10 и более лет. Следовательно, сегодня мы должны иметь программу развития экономики страны с дифференциацией по регионам начиная с 2020–25 годов. Именно по регионам, потому что распределение энергоресурсов по территории страны не совпадает с региональным делением, ведь, помимо генерирующих станций, нужны еще надежные линии электропередач. Кроме того, риски реализации таких программ развития обусловлены демографическим кризисом. Демографическая обеспеченность может существенно влиять на региональную экономику.

— Какие еще факторы влияют на энергетику?

— Другим лимитирующим фактором для энергетики является наличие территориального распределения энергоресурсов. В настоящее время и в ближайшем будущем наша экономика будет опираться на экспорт нефти и газа. Традиционные, активно эксплуатируемые месторождения газа начнут иссякать в первой половине ХХI столетия, нефти — еще раньше. Все это в конечном счете приведет к повышению стоимости энергии, а следовательно, к корректировке планов энергетического развития. Хочу еще раз сказать о важности долгосрочного планирования и особой роли в этом фундаментальной академической науки. Это замечание касается и перспектив атомной энергетики и термоядерной программы.

— Насколько энергетика влияет на окружающую среду, и какова роль науки в сохранении разумного баланса с природой?

— Энергетика, как наиболее активный природопользователь, оказывает влияние на качество окружающей среды во всем многообразии экологических факторов. Она загрязняет биосферу, нарушает водный баланс, изменяет атмосферные процессы. Оценка последствий развития энергетической отрасли становится более сложной, в этот процесс вовлекается значительное число специалистов-биологов, экологов, метеорологов. Цель научных исследований — поиск путей рационального природопользования, т. е. согласования интересов общества и природы. Чрезвычайно важна роль ученых в области социально-экономических и гуманитарных отношений. Кто должен координировать эту сложную и разностороннюю научную деятельность, которая имеет и фундаментальную, и прикладную, и, конечно, образовательную принадлежность? Это приоритетная функция РАН, так как она объединяет в своих рядах ученых разных ветвей науки. Не отдельно каждый ученый или институт, а сообщество создающих знания, подчиненных общей идеи — развитию.

— Какой пример объединения различных ветвей науки вы можете привести?

— Приведу пример близкой мне гидроэнергетики — строительство и эксплуатация гидроэлектростанций. Эта отрасль энергетики использует возобновляемые энергоресурсы рек. В течение ХХ столетия в СССР шло активное гидротехническое строительство на реках европейской части страны. Помимо энергетических функций, решались задачи транспорта, водоснабжения, борьбы с наводнениями. Начиная с 60-х годов, гидроэнергетическое строительство сместилось в Сибирь, Среднюю Азию и северные регионы. ГЭС стали играть роль инфраструктурного фактора в развитии экономики малоосвоенных территорий. Возникли территориально-промышленные комплексы: Братский, Саянский, Нурекский и др. Толчком к развитию экономики послужила энергетическая база с дешевой электроэнергией, строительная инфраструктура, квалифицированные кадры. Опыт эксплуатации ГЭС выявил ряд и негативных факторов, в т. ч. в вопросах природопользования: изменения в режимах речного стока, подтопление территорий, засорение водохранилищ древесиной, повышение сейсмичности в зоне крупных водохранилищ. Все это заставило изменить отношение к гидроэнергетике не только как к источнику дешевой электроэнергии, но и рассматривать ГЭС как интенсивного природопользователя. Возникла модель природно-технической системы, в которой между природной средой и энергетическим объектом возникают прямые и обратные связи в виде обменных потоков энергии и веществ. Изучая эти обменные процессы с помощью натурных наблюдений — мониторинга, можно выработать оптимальные правила управления такой природно-технической системой. Решение этой задачи, опять же, требует усилий специалистов из разных областей знаний, создаваемых сообществом академических, отраслевых и университетских институтов. Например, оценка влияния климатических изменений на водность поверхностного стока. Какова вероятность частичного изменения климата в ближайшие 50–100 лет, и что может повлиять на энергоотдачу водотока в зонах повышения среднегодовой температуры или ее снижения. Актуальность решения этой задачи определяется надвигающимся водным кризисом в странах, прилегающих к нашим южным границам.

— Хорошо или плохо, что в нашей стране много воды? Что нужно для снижения негативного влияния?

— Это и хорошо, и плохо. Хорошо, так как можно сполна удовлетворить потребности водопотребителей, плохо, когда в период наводнений наносится ущерб экономике, населению, природе. Особенно эта проблема возникает в районах Восточной Сибири и Дальнего Востока. Традиционный подход к борьбе с наводнениями путем создания крупных водохранилищ малоэффективен, так как при этом больше земель затапливается водохранилищем, чем защищается в нижележащих поймах рек. Необходимо создание новых схем использования энергии, когда регулирующие емкости создаются не на основном русле реки, а на притоках. Создается распределенная по водосбору схема использования реки, в меньшей мере наносящая ущерб природе.

Многосторонний учет факторов освоения энергетических ресурсов требует подготовки специалистов широкого профиля. Необходима передача знаний молодым, выходящих за рамки отдельных направлений высшего образования — от энергетиков экологам, от экономистов социологам и так по всему кругу взаимосвязанных специальностей. По другому срезу — от фундаментальных знаний к прикладным.

материал: Александр Константинов

www.mk.ru