Севастополь как средоточие «интеллектуальных сетей»

С 2014 года, после возвращения Севастополя в Россию, был запущен – в рамках Национальной технологической инициативы – процесс технологического обновления в такой базовой для современной экономики отрасли, как энергетика.

Этот процесс коснулся не только вопросов собственно генерации и распределения энергетики, но и сферы образования, причем именно в самом Севастополе.

В сентябре 2017 года в Севастопольском государственном университете открылась магистерская образовательная программа «Интеллектуальные сети энергоснабжения».

По мнению ректора университета Владимира Нечаева, это «программа-прорыв», потому что она позволит готовить специалистов «по еще несуществующим объектам и системам. Обычно образование догоняет инженерную мысль, здесь мы работаем в параллель и даже в некотором смысле – на опережение».

Отечественной экономике, как представляется создателям программы «Интеллектуальные сети энергоснабжения», нужны люди, не только способные работать с энергосетями, но и внедрять при их введении новые технологии.

Обновление энергосетей потребует целого бюджета страны

Несколько лет в различных регионах мира накапливались изменения в технологических приоритетах в электроэнергетике, и это проявилось в попытках создания интеллектуальных электрических (Smart Grid).



Такая интеллектуальная сеть является автоматически балансирующей и самоконтролирующейся энергетической системой, способной принимать энергию от любого источника (уголь, газ, солнце, ветер) и преобразовывать её в конечный продукт для потребителей (тепло, свет, теплая вода).

Место же человека здесь занимают цифровые управляющие системы, то есть «искусственный интеллект». В России этим занимается проект Энерджи-нет (EnergyNET).

Ситуацию в отечественной энергетической отрасли активный участник проекта EnergyNET, «народный мэр» Севастополя Алексей Чалый, выразил в интервью одному из авторов этих строк:

«Сегодня большинство компаний в электросетевом комплексе (а их около 2000) балансируют вокруг нулевой рентабельности. Стоимость всей инфраструктуры – 10 трлн рублей. Это бюджет Российской Федерации. Сейчас уровень износа инфраструктуры составляет 70%. И каждый год добавляется ещё 2%. Мы движемся к катастрофе. Потому что через 5-10 лет нам понадобится выложить 10 трлн рублей на обновление всей электрической инфраструктуры страны. Люди не смогут жить без электричества. Холодновато будет. Не вытрясать же из них сбережения, чтобы собрать искомые 10 трлн».

В ближайшее время в Севастополе могут появиться «интеллектуальные сети», и эта технология станет базовой для всей российской системы энергоснабжения.

Но кто будет готовить специалистов для проектирования сетей, для эксплуатации и дальнейшего развития самих принципов, устройств, на которых построены «интеллектуальные сети»?

Для того, чтобы проект по внедрению таких сетей заработал, по мнению разработчиков EnergyNET, уже сейчас нужна соответствующая система подготовки специалистов, набор студентов на новые, только сейчас запускаемые в сферу высшего образования программы.

Севастопольский университет: опыт интеграции науки и образования в формате EnergyNET

Опорными точками для новой модели электрических сетей был сначала Калининград, а впоследствии Севастополь. Он стал местом пилотной отработки внедрения «умных сетей», а центром образовательного проекта EnergyNET стал Севастопольский государственный университет.

СевГУ на данный момент — участник крупного проекта правительства РФ «Вузы как центры пространства создания инноваций», обладающий статусом университетского центра технологического развития региона.

По итогам конкурса, оператором которого выступал МинОбрНауки РФ, статус университетского центра технологического развития региона получил 51 вуз страны. В их числе — достаточно солидные университеты, включая 10 федеральных и научно–исследовательских институтов, и региональные опорные вузы. Высших учебных заведений, которые ни одним из этих статусов до сих пор не обладали, в числе победителей оказалось только два, и СевГУ был одним из них.

Именно он взял на себя решение — при взаимодействии с постоянными партнерами — ввести новую систему образовательных программ, которая была призвана готовить специалистов для эксплуатации, проектирования и развития интеллектуальных сетей.

Существующие в России электрофизические центры, каковых не так уж и много, как институт в Екатеринбурге, ориентированы на старую парадигму коммутационных устройств — по сути, еще советских сетей.

А это — говорит проректор по научной и инновационной деятельности СевГУ, доктор физико-математических наук Максим Евстигнеев, «не интеллектуальная энергетика в полном смысле слова».

EnergyNET, поясняет он, «включает в себя не только умение проектировать устройства и проектировать сети, но и что очень важно – умение их эксплуатировать. Здесь уже подключаются совсем другие компетенции. Компетенции, которых раньше никогда не было. Такому не учили ни в одном ВУЗе Российской Федерации. А сейчас начали учить в СевГУ. Когда речь идет о распределительной сети, необходимо учитывать себестоимость, потери, каков вход/выход. Это целая бизнес-модель, для понимания которой в рамках нашей образовательной программы разработан курс, который курирует Алексей Михайлович Чалый, – курс, связанный с менеджментом такой сети».

Еще на стадии разработки новой модели подготовки было объявлено, что «магистерская программа СевГУ станет образовательным модулем ассоциации «ЭнерджиНет»», которая состоит не только из сетевых компаний, производителей оборудования и программного обеспечения, государственных органов регулирования, но и научных и образовательных структур.

Кафедра СевГУ для этой программы летом прошлого года получила рабочее название «Энерджинет», что отражает конкретное сотрудничество СевГУ с одним из участников EnergyNET – севастопольским предприятием «КБ коммутационной аппаратуры», которое специализируется на производстве современного коммутационного оборудования для электросетей высокого напряжения.

Максим Евстигнеев отмечает, что к этой деятельности в будущем подключится еще одно предприятие-участник EnergyNET — кампания «Россети», главное юридическое лицо современной российской энергетики.

Алексей Чалый в сентябре 2017 года так говорил о проекте EnergyNET в рамках НТИ:

«Сейчас мы находимся на этапе отработки пилотных решений. Постановка задачи у нас чисто экономическая. Она была одобрена на Госсовете по инновациям. Результатом может стать гигантская экономия – не одна сотня миллиардов рублей в год — в масштабах всей страны. Если внедрить изменения во всех пяти тысячах ячеек энергосетей. Сейчас мы находимся на этапе отработки одной.

Мы предлагаем технологические, организационные и нормативные изменения, в том числе принятие соответствующих федеральных законов и новой нормативной базы. А сподобится ли любимая страна всё это внедрить – я за это отвечать не могу. Я делаю технологию. Сейчас мы пытаемся докрутить её до конца, в феврале – сдача в эксплуатацию, анализ результатов, многостраничный доклад Андрею Белоусову».

При этом Максим Евстигнеев отмечает проблему, не только для России, но и всего мира — навыки имеющихся в настоящее время специалистов не соответствуют новому типу электросетей.

А после реализации пилотного проекта, — полагает Владимир Нечаев, — «эта технология станет фундаментальной для всей российской системы энергоснабжения. Это огромный рынок. А специалистов для таких сетей нет. Рынок возникнет, когда технология станет основной в масштабах всей страны. К этому моменту мы должны успеть предложить тот продукт, который будет востребован не только в Севастополе, но и по всей России».

В таком концептуальном обрамлении и приступили в СевГУ к подготовке специалистов для работы с гибкими «интеллектуальными сетями», начиная от проектирования и работы по развитию самих принципов функционирования «гибких сетей», заканчивая их управлением и эксплуатацией.

На данный момент готова магистерская программа («Интеллектуальные сети энергоснабжения», направление подготовки 13.04.02 — электроэнергетика и электротехника), ориентированная на подготовку проектировщиков по новым принципам энергетических районов любого субъекта РФ, однако предполагается сформировать полный цикл обучения: ввести помимо магистрата бакалавриат и аспирантуру.

Первые реальные очертания образовательная программа получила, по словам Владимира Нечаева, в марте 2017 года, когда «в рамках переговоров с губернатором Севастополя Дмитрием Овсянниковым, мы пришли к выводу, что Севастопольский  университет— единственный, в котором возможна такая подготовка специалистов».

Руководитель образовательной программы СевГУ «Интеллектуальные сети энергоснабжения», старший преподаватель СПбГУ Андрей Самусенко говорит о сути нового образовательного подхода:

«При формировании образовательной программы ставилось несколько приоритетов. Во-первых, выпускники должны на современном уровне ориентироваться в вопросах оценки и совершенствования надежности и качества энергоснабжения, в энергоучете. Во-вторых, структура сетей энергоснабжения, принятые нормы в рамках учебных дисциплин рассматриваются с точки зрения задач, которые выполняют сети, и возникающих рисков. Выпускники должны понимать, в каких аспектах существующие нормы построения сетей энергоснабжения могут быть модифицированы без ущерба для энергосистемы, а в каких — это неоправданный риск. Такой подход важен для подготовки специалистов, способных участвовать в пилотных проектах по внедрению новых технологий в сетях энергоснабжения. В-третьих, освещается не только ситуация в российских сетях — нормы нашей страны сравниваются с нормами развитых и развивающихся стран, что также дает понятие о преимуществах и недостатках различных подходов на накопленном опыте».

У истоков инноваций: опыт «Тавриды»

Сетевой характер севастопольского образовательного эксперимента проявляется в том числе в  учете опыта компании «Тавриды электрик» и коллектива СПбГУ «НОЦ Электрофизика». В обоих случаях учебная программа создавалась в университете под нужды частного предприятия, специалисты  которого участвовали в образовательном процессе — читали лекции, формулировали темы и содержание читаемых курсов, а выпускники программы шли работать на это предприятие.

Но возникли и отличия — в СПбГУ образовательная программа была сформирована под целевой заказ «Тавриды», которая на свои средства оплачивала обучение студентов-целевиков, оборудовала 3 уникальных лаборатории и регулярно заказывала НИРы, что позволило петербургским ученым достичь весомых результатов в мировой науке.

В СевГУ в настоящий момент обучаются студенты-бюджетники, вместо университетских лабораторий здесь пока задействовано оборудование КБ «Коммутационной аппаратуры», а создание вокруг образовательной программы — дело будущего, ведь на данный момент вместе с магистрантами-первокурсниками по этой специальности обучаются и три преподавателя СевГУ.

Максим Евстигнеев считает, что «компетенция КБ «КА» постепенно будет переходить к университету, к нашим преподавателям, которые, пройдя сейчас обучение, через 2-3 года уже сами смогут полноценно вести лекционные и практические занятия». В будущем — и создание силами КБ «КА» «единственного в стране полигона или даже тренажера распределенных сетей, на котором смогут повышать квалификацию будущие специалисты со всей страны».

Но главное отличие — в масштабе задач: образовательная программа СевГУ прокладывает дорогу в будущую модернизацию одной из базовых отраслей в экономике России, в случае же с коллективом НОЦ имели место потребности одного предприятия, пусть и занимающего лидирующие позиции на мировом рынке в своей области.

Однако очевидно, что сегодня в СевГУ ничего бы не возникло, не пройди сам Алексей Чалый столь долгий путь для успеха своей «Тавриды», от которой он был вынужден отказаться в 2014 году, — успеха, достигнутого, в том числе, с помощью петербургских ученых и преподавателей.

Индустриальное партнёрство

Сегодня в реализации новой программы Севастопольский государственный университет поддерживают индустриальные партнёры, являющиеся резидентами СЭЗ Севастополь, созданной после воссоединения Севастополя с Россией в марте 2014 года:

– КБ «Коммутационная аппаратура», которое производит проекты коммутационных аппаратов, способных осуществлять автоматическую переконфигурацию распределительной сети.

– ООО «РЭС», генеральным директором которого является Алексей Чалый, разрабатывающее системы управления такой сетью с использованием элементов искусственного интеллекта

– ООО «PnP Engineering», выполняющее комплексные проекты модернизации распределительных сетей.

Уникальность образовательной программе придает и активное участие в ней специалистов КБ «Коммутационной аппаратуры».

По словам Андрея Самусенко, «это серьезное решение для предприятия, поскольку на создание образовательной программы требуется отдать часть времени ведущих специалистов, но «КБ КА» осознанно пошло на этот шаг».

Причем в их планах — не только разработка курсов, не только преподавание, но и постоянная, непрерывная практика – как говорили в советское время, «без отрыва от производства».

Как отмечает Максим Евстигнеев, «студенты приходят в КБ «Коммутационная аппаратура» и на реальном проекте, на реальных сетях, на реальных коммутационных устройствах выполняют практические задания, дипломные и курсовые работы. Это образовательный процесс другого уровня».

Участниками проекта планируется расширять круг компаний и организаций, участвующих в создании образовательной программы, и в будущем у программы могут появиться профили, в рамках которых можно будет готовить студентов с ориентацией на разные предприятия и виды деятельности.

Также в ближайшее время планируется использовать целевой заказ — по образцу Тавриды или, если кому удобнее, советского образовательного опыта «целевиков», когда предприятие заказывает подготовку нескольких специалистов и оплачивает их обучение.

* * *

Итак, Санкт-Петербургский образовательный эксперимент по закону сетевого распространения воспроизвел себя – в новом качестве – в «третьей столице» России, Севастополе.

С учетом новых политических реалий и технологических перспектив Севастопольский университет ставит перед собой амбициозные цели — стать лидирующим образовательным учреждением региона, точкой притяжения абитуриентов из разных областей страны, и для достижения подобной цели ему необходимо развитие научной составляющей.

Что касается нового проекта и соответствующей ему педагогической практики, то преподавателям предстоит сформировать у студентов новые «интеллектуальные привычки»: навыки критического мышления и анализа, которые формируются в процессе решения разнообразных теоретических и прикладных задач.

Конечно, внедрение «гибких сетей» и переформатирование существующих электросетей — не столь зрелищно, как, скажем, полет Юрия Гагарина в космос, однако в гораздо большей степени связано с повседневной жизнедеятельностью. И кто знает, сколько еще людей в России через какое-то время будет смотреть на Алексея Чалого не только как на символ «русской весны», вернувшего России Севастополь, но и как на человека, превратившего его в форпост научно-технологического возрождения страны.

Слова «народного мэра» Севастополя, вызвавшие столь пристальное внимание экспертного сообщества в сентябре 2017 года, о «Севастополе как патриотической столице России» в «Российской газете», также как и его слова о «технологическом патриотизме» в интервью РI, в контексте описанного проекта обретают новое звучание и вполне конкретное содержание.

Севастополь становится кузницей кадров для одной прорывной отрасли, за которой — великое будущее, и без модернизации которой Россия просто не выдержит гонки за научно-технологическое лидерство.

И остается надеяться, что при выбранном формате сочетания науки и производства, творчества и коммерческого интереса, из студентов нового направления подготовки в Севастополе мы получим не только квалифицированных сотрудников для крупного бизнеса, но и организаторов пусть небольшого, но своего, личного «умного хозяйства», малого инновационного бизнеса, и они при первом же успехе не покинут свое Отечество.

Василий Ванчугов, профессор философского факультета МГУ им. М.В. Ломоносова