Задел на будущее

ОБЗОР / #4_2019
Фото: Росатом

В конце мая в Сочи прошла вторая отраслевая научная конференция ГК «Росатом». Обсуждали итоги прошедшего Года науки, цели на ближайшее будущее, а также положение дел по каждому из девяти стратегических направлений, которые определил для себя Росатом. «Атомный эксперт» публикует выдержки из самых интересных выступлений и дискуссий.

Открыл конференцию заместитель гендиректора Росатома, директор Блока по управлению инновациями Юрий Оленин. Он подвел итоги Года науки и рассказал о промежуточных результатах «перезагрузки» научного блока, а также обозначил вызовы, которые сегодня стоят перед отечественной наукой:

 — Основная движущая сила нуки — это исследовательские институты. В последние годы они вынуждены были в поисках заработка хвататься за любую работу, вне зависимости от того, в какой степени она соответствовала их компетенциям и научной ориентации. Институты были вынуждены минимизировать зарплаты научного персонала и затраты на содержание инфраструктуры. Невыплата авансов и задержки договорных платежей, в том числе внутриотраслевых, приводили к накоплению долгов и вынуждали институты к принятию на себя новых кредитных обязательств. Вот общая цифра по кредитам: 12 ­миллиардов, и больше ­миллиарда — выплаты по ­процентам за последние три-­четыре года.

Предложили и защитили программу оздоровления институтов — это первое, с чего мы начали нашу работу в прошлом году. Многое из задуманного сразу нашло отклик в финансовых и административных кругах отрасли, и многое состоялось. Сегодня институты в основном освободились от непосильных долгов, от бремени содержания ядерного наследия и крупных исследовательских установок. Составлены финансовые планы, ведется поиск новых тематик. В ряде институтов произошло омоложение руководства, и молодые руководители с энтузиазмом взялись за дело.

При этом наша главнейшая задача — сохранение в институтах ученых старшего поколения, признанных экспертов и носителей критических знаний: это позволит обеспечить сохранение и преемственность научных компетенций, привить молодежи культуру истинно научного мышления, сделать молодых ученых полноправными участниками научной среды. В науке больше, чем в какой-либо другой сфере деятельности, важно соединение в одном коллективе ученых разных поколений — это дает исследователям силу, глубину и дерзость, столь необходимые для прорывных научных решений.

Едва ли не самым важным системным событием в научном ландшафте отрасли в 2018 году было утверждение отраслевого Комитета по науке, который можно считать высшим коллективным органом принятия научно-организационных решений. Именно Комитет по науке, в конце концов, одобрил представленные Стратегическому совету Росатома приоритетные направления, а также распределение финансирования между НИОКР в рамках Единого отраслевого тематического плана. Это абсолютно новая функция, которой ранее не был наделен ни один орган. В составе Комитета по науке — известные в отрасли и за ее пределами люди, представляющие едва ли не всю палитру научно-технической активности и бизнеса. Важно отметить, что, несмотря на возникающие острые дискуссии и широкий диапазон мнений, все основные решения Комитетом по науке были приняты не простым голосованием, а достижением консенсуса.

Как я уже упомянул, согласование перечня приоритетных направлений и возможного наполнения их проектами было предметом едва ли не самых горячих дискуссий в Комитете по науке, несмотря на то что этим вопросам в значительной мере были посвящены и прошлогодняя конференция, и работа специально собранных тематических рабочих групп.
Делать то, что нужно отрасли
— Вкратце напомню основные пункты Единого отраслевого темплана на 2019 год. В прошлом году его основу должны были составить проекты — победители первого конкурса аванпроектов и конкурса заявок. Разумеется, все проекты прошли экспертизу и должны были быть одобрены отраслевыми НТС. Подчеркну, именно отраслевыми, а не просто НТС предприятий. Затем заявки попадали в рабочие группы соответствующих приоритетных направлений. Рабочие группы выполнили колоссальную работу по анализу и интеграции поданных проектов в целостные мероприятия, отвечающие логике развития приоритетных направлений. Эти мероприятия прошли согласования Комитета по науке и составили тематический план, принятый стратегическим советом Росатома в конце декабря прошлого года.

Многоступенчатый характер процедуры формирования темплана, с одной стороны, вызвал понятное недовольство, а с другой стороны, предопределил высокую планку предъявляемых требований. Упомянутая многоступенчатость отборочной процедуры привела к тому, что в Единый отраслевой тематический план 2019 года попал лишь 131 проект из более чем 900 участвовавших в конкурсе.

Я признателен инициаторам проектов и руководителям их организаций за понимание и терпение, с которыми они отнеслись к необходимости доработки проектов в соответствии с требованиями рабочих групп и научных руководителей. Благодаря этому мы постарались уйти от привычной парадигмы «делаем то, что умеем» и приблизиться к требованию: делать то, что нужно отрасли.

Так что же нужно отрасли, и какое место занимает наука в этих нуждах?

Попробуем в очередной раз ответить на эти вопросы; ответы на них не всегда и не для всех очевидны. Основной доход Росатома складывается из трех компонентов: продажа электроэнергии, продажа энергоблоков и продажа топлива. Существуют еще новые бизнесы с пока низким парциальным вкладом в общую копилку. Когда мы говорим, что устойчивое развитие бизнеса нуждается в системном обновлении и развитии научно-технологической базы, нас просят доказать: первое — необходимость этого обновления; второе — правильность выбранных научно-технологических решений; третье — достижимость этих решений и обоснованность затрат на их реализацию; четвертое — их экономическую эффективность (и обозначить сроки окупаемости); и пятое — предъявить (желательно сразу) образец будущей высокотехнологичной продукции и заодно подписаться под ее высоким экспортным потенциалом. Эти требования выглядят вполне естественно, поскольку, если они не выполнены, вносить какие-либо изменения в эффективный бизнес бессмысленно. Однако не менее бессмысленно пытаться удовлетворить им, не проведя соответствующие поисковые НИОКР, теоретические и расчетные работы, экспериментальные и предварительные конструкторские проработки.

Некоторые из выбранных приоритетных направлений научно-технологического развития способны привести к большим объемам продаж. Это и новый реактор ВВЭР (в первую очередь), и масштабный рынок отработавшего ядерного топлива, и водородная энергетика — разумеется, в случае, если мы правильно спрогнозируем соответствующие мировые тенденции и успеем их отследить. Опоздать, объясняя последствия своей нерасторопности отсутствием единой точки зрения и множественностью задач, а также неповоротливостью наших хозяйственных механизмов, будет не просто обидно, а смертельно опасно. Другие направления способны обеспечить получение определенных преимуществ, необходимых для собственного технологического развития и для решения задач импортозамещения.

В крупных компаниях всего мира за инновационное развитие отвечают специальные подразделения, для которых вопрос бизнес-эффективности не ставится сразу: впоследствии работы либо выходят на практическое внедрение, либо прекращаются. Внедрение — это уже задача не только научных подразделений, но и всей компании — именно так мы и должны ее ставить в нашей госкорпорации.

Хочу еще раз подчеркнуть тесную взаимосвязь приоритетных направлений научно-технического развития, стратегии развития отрасли и создаваемых в ней новых бизнесов. На мой взгляд, все три составляющие должны быть связаны воедино, как звенья одной цепи. Наука, управление и бизнес должны быть еще и ответственны друг за друга. Сейчас этой ответственности нет, а в ее отсутствие нельзя надеяться на то, что научные институты сами будут выдавать готовые к коммерциализации продукты, а бизнес-структуры самостоятельно создадут масштабные рынки, не опираясь на научные достижения и компетенции в отрасли. Мы должны создать такую систему, которая обеспечивала бы безупречную координацию, можно даже сказать, единение науки и бизнеса для реализации ключевой совместной задачи — коммерциализации новых знаний. Если мы сами не воспользуемся тем огромным запасом знаний, который накоплен отраслевой наукой, то за нас это сделают другие. Взаимопроникновение и общность интересов — вот единственный способ решения поставленной задачи. Только тесная взаимосвязь и взаимная (а не односторонняя) ответственность способны обеспечить тот прогресс, который необходим нам самим и которого ждет от нас страна.

Сегодня мы получили еще один шанс обеспечить этот прогресс — я имею в виду инициированную президентом страны систему национальных проектов. Нацпроекты президента — это импульс для решения актуальных проблем, стоящих перед страной задач национального масштаба. Как вам известно, Росатом будет участником ряда национальных проектов, закрепленных за отдельными министерствами. Но важнее то, что руководство отрасли выступило с инициативой собственного национального проекта и смогло получить одобрение этой инициативы у первых лиц государства.

Последняя версия атомного нацпроекта состоит из четырех федеральных проектов: они посвящены развитию двухкомпонентной ядерной энергетики, термоядерного синтеза и плазменных технологий, созданию новых материалов и, наконец, подготовке референтной базы атомной энергетики в виде запуска энергоблока с ВВЭР-ТОИ на Курской АЭС-2 и готовых проектов для строительства атомных станций малой мощности.
Острые вопросы
— Несколько слов о хорошо известной проблеме, которую нельзя обойти или решить быстро, одними административными мерами. Это проблема научных кадров, наиострейшая сегодня и в стране, и в мире. Убытие старшего поколения, провал среднего возраста, низкая привлекательность науки для молодых создают серьезные риски для развития науки. Необходимо приложить усилия для исправления сложившегося положения, причем усилия необходимы не только со стороны руководства отрасли, но и непосредственно на местах.

Молодежь должна прийти работать в институтские лаборатории и остаться в институтах. Что для этого необходимо? Масштабные научные проекты, современные и комфортные условия для научно-исследовательской работы, возможности не только административной, но и научной карьеры. Ну и заработок должен быть хотя бы не ниже среднего по отрасли. Любопытно, что нацеленная на науку молодежь сейчас более требовательна к оснащению лабораторий современным оборудованием и возможности работать на уровне, нежели к зарплате. К сожалению, именно отсутствие современного оборудования на рабочих местах часто становится основной причиной отъезда молодых ученых за рубеж.

Сейчас, в связи с национальным проектом и реализацией Единого отраслевого тематического плана, возможностей для привлечения молодежи становится больше, но хочу обратить внимание еще на один момент: атмосферу в научных коллективах. Совершенно необходимо, чтобы в институтах действовала система научных семинаров. Молодых выпускников вузов и аспирантов необходимо заразить личным энтузиазмом учителей и адаптировать к творческой работе, сделать полноправными членами научных коллективов.

Работу научных руководителей, прежде всего эффективных, следует стимулировать. Также следовало бы подумать об отраслевой программе преимущественного обеспечения молодых ученых жильем, что сразу качественно изменило бы степень привлекательности столь непростой — научной — карьеры. Более того, мне представляется целесообразным сформировать комплексную программу «Молодые ученые Росатома», охватывающую все вышеперечисленные аспекты.

Недостаточно, чтобы молодежь просто пришла в институты — необходимо отобрать лучших среди этой молодежи: талантливых, креативных, работоспособных, энтузиастов науки и патриотов одновременно. Таких ребят сегодня, к сожалению, немного, и не упустить их — наша задача.

Давайте в заключение коснемся едва ли не самого острого вопроса. Что такое Росатом сегодня? Заинтересованы ли дивизионы по сути, а не в силу спущенных KPI и прочих механизмов, в оптимальном решении задач, стоящих перед другими дивизионами? Если да, то в чем это проявляется? Если нет, то хорошо ли это?

Правильные ответы на эти вопросы известны: все достижения Средмаша в решении глобальных задач были в значительной степени обусловлены концентрацией под единым руководством всего продуктового цикла, причем основанного на передовых научных разработках, немедленно проверяемых и внедряемых в производственные процессы.

Из этого следует очень простой вывод: все принимаемые сегодня решения по отраслевому строительству необходимо пропускать через призму единства отрасли. Не выгоды или продуктовая эффективность отдельных дивизионов и тем более предприятий, а доминанта отраслевых и национальных приоритетов должна быть основой, стимулом для движения вперед. Говоря словами генерального директора, Росатом должен стать «бесшовной компанией».

Какие выводы в сфере развития отраслевой науки следует сделать, если мы принимаем эту концепцию? В первую очередь, признать необходимость единой стратегии научно-технологического развития. Мы уже начали движение в этом направлении, внедрив Единый отраслевой тематический план и проработав атомный нацпроект; теперь следует закрепить этот подход, утвердить единую политику выполнения отраслевых НИОКР, вне зависимости от источников их финансирования и конкретных заказчиков. Считаю, что все выполняющиеся в отрасли НИОКР должны проходить стандартную систему фильтрации и окончательного отбора с точки зрения соответствия глобальным интересам отрасли, так же как проекты Единого отраслевого техплана, то есть получить одобрение как отраслевых НТС, так и Комитета по науке.

Для полноты реализации этого подхода предлагаю создать в отрасли единый резервный фонд для финансирования НИОКР, предусмотрев его наполнение фиксированным процентом от выручки госкорпорации.
Куда вложить 10 миллиардов?
Во время панельной дискуссии модератор задал провокационный вопрос: в какие направления науки участники вложили бы условные 10 миллиардов рублей?

Приводим расшифровку ответов.

Ректор НИЯУ МИФИ Михаил Стриханов:
«Я вложил бы деньги в развитие кадровой системы, а также серьезно занялся бы вопросом увеличения количества публикаций российских ученых в зарубежных научных изданиях».

Член Президиума РАН, академик Владимир Фортов:
«Я бы все 10 миллиардов рублей потратил на радикальную дебюрократизацию науки. Я убежден, что это надо делать срочно».

Заместитель министра науки и высшего образования Григорий Трубников:
«Есть три направления, куда, на мой взгляд, целесообразно было бы эти ресурсы направить. Первое — это НИОКР-центры: я бы предложил создать несколько новых, но не в чистом поле, а новых с точки зрения тех технологий, которые определил для себя научный комитет Росатома. Второе — запустить несколько программ поддержки и развития кадров. И третье — абсолютно все направления, связанные с информационными технологиями».
ВВЭР-1200 vs AP-1000

Советник директора АО «Атомэнергопром» Виктор Мохов провел сравнительный анализ реакторов ВВЭР-1200 и АР-1000:

 — Рассмотрим традиционные точки соприкосновения при сравнении проектов. Опыт сооружения головных блоков ВВЭР-1200 и АР-1000 сопоставим: так, на первом блоке ЛАЭС-2 от первого бетона до энергопуска прошло 118 месяцев, на «Саньмэнь-1» — 112 месяцев. То есть технологии сооружения вполне конкурентоспособны, вопрос в организации, в технологическом оснащении и в управлении.

Следующая составляющая, по которой мы сравниваем проекты, — это удельная капитальная стоимость. ВВЭР с «АЭС-2006» — это в среднем $ 4−4,5 тыс./кВт (брутто). А вот стоимость реализации проекта АР-1000 различается. В США (АЭС «Вогл») — $ 6,3 тыс./кВт, в Китае (АЭС «Саньмэнь») — $ 3,2 тыс./кВт. Вполне понятно, что это связано с теми материалами и ресурсами, которые используются на конкретной площадке.

По так называемым физическим объемам ВВЭР более материалоемок. И сокращение объемов — одно из важнейших направлений дальнейшего совершенствования нашего проекта.

Основные преимущества технологии ВЭЭР: она хорошо отработана, имеет большой модернизационный потенциал, проста и надежна в эксплуатации, основное оборудование ремонтопригодно. Система безопасности у нас используется только своего уровня глубоко эшелонированной защиты (ГЭЗ), что соответствует нашим и зарубежным нормативам. Сочетание активных и пассивных систем позволяет оптимально проходить те потенциальные аварии, которые рассматриваются в проекте, предотвращая принудительное нарушение барьеров ГЭЗ.

После конкурентного анализа технологий мы разработали два направления НИОКР. Первое — изучение эффективных технических решений и приемов АР-1000, которые можно адаптировать к нашим технологиям. Второе — актуализация нормативов и снятие консерватизма, присущего сегодня нашему проекту.

Вкратце перечислю инновационные технические решения АР-1000. Прежде всего, это стальная гермооболочка с дополнительной функцией отвода тепла от первого контура — конечный поглотитель пассивным способом. На этой идее отвода тепла строится вся концепция безопасности АР-1000: отказ от активных систем безопасности и переход исключительно к пассивным системам.

Еще одно интересное решение АР-1000 — удержание расплава в пределах корпуса реактора.

Следующий момент: для управления запроектными авариями в АР-1000 Westinghouse разработал специальные системы, выполненные по IV классу безопасности. Они существенно дешевле, не требовали резервирования, не предъявлялись повышенные требования к изготовлению, контролю и эксплуатации.

Ну и последнее: вертикальные парогенераторы имеют большую единичную мощность и повышенную тепловую эффективность.

Потенциальные проблемы, которые, на наш взгляд, выявились в проекте АР-1000.

Первая: концепция управления авариями направлена на отвод тепла через первый контур (второй контур не используется) — при этом сценарии управления авариями неоправданно консервативно однотипны. Применение одного и того же оборудования при управлении авариями на разных уровнях ГЭЗ — нарушение и наших, и зарубежных нормативов.

Вторая проблема — сложность изготовления, монтажа и эксплуатации стальной гермооболочки здания реактора. Кроме того, сложная и дорогостоящая технология крупномодульного сооружения требует соответствующих производственных структур, которые могут себя оправдать, если на площадке находится не менее четырех блоков, потому что крупные модули — по 600 тонн — перевозить нельзя. Поэтому станции, как правило, строятся у большой воды.

Нормативная база РФ для обоснования безопасности АЭС, прочности, надежности и ресурса оборудования заметно отличается от US NRC Guides и кодов ASME. Эти отличия позволили в проекте AP-1000 реализовать менее консервативные технические ­решения.

Потенциальные направления доработки ВВЭР: уменьшение удельного объема зданий ЯО, снижение металлоемкости реакторной установки, уменьшение количества систем безопасности и каналов, использование парогенераторов с горизонтальными коллекторами, исключение гидрозатвора путем применения нового главного циркулярного насоса — так называемого перевертыша с поточной частью. Для новых установок — удержание расплава в корпусе реактора и управление запроектными авариями при помощи системы, выполненной по IV классу безопасности.
Лазеры: без них никуда

Генеральный конструктор по лазерным системам — заместитель директора РФЯЦ-ВНИИЭФ по лазерно-физическому направлению, академик РАН Сергей Гаранин представил общий обзор лазерных технологий в России:

— Научное руководство Минсредмаша практически сразу увидело в лазере инструмент для проведения исследований в области физики высоких плотностей энергии, и это направление стало активно развиваться.

В 1990-х годах внимание к трем гражданским направлениям применения лазеров: медицине, промышленности, телекоммуникациям — существенно повысилось. Сейчас можно говорить о том, что Росатом готов получать новые продукты в этих гражданских направлениях.

В чем же проблема, почему Росатом не зарабатывает огромные деньги на лазерах? Мы пока не можем организовать полномасштабное серийное производство лазерных систем. Во-первых, потому, что производство надо модернизировать; во‑вторых, надо еще поработать над оптимизацией по направлениям цена/качество, гарантия и обслуживание.

Итак, что мы предлагаем? Конечно, надо проводить поисковые и прикладные исследования, которые позволят создать новые типы лазеров. На их базе рождаются технологии. На базе технологий, в свою очередь, можно задавать ОКР на изготовление конкретных изделий; появляются опытные образцы и, в конечном итоге, налаживается серийное производство. На первом этапе, конечно, важнейшую роль играет наука, но уже на этом этапе надо привлекать бизнес, потому что ученые не всегда могут оценить потенциальные объемы реализации тех технологий, которые будут созданы в результате разработок. Вообще на всех этапах создания конечного продукта необходимо участие бизнеса.

Прошел год после того, как мы продемонстрировали эту схему. За этот год на рынок вышло девять различных образцов лазерных станков, и 50 таких станков было реализовано на рынке, причем мы вступили в конкуренцию на российском рынке с ведущими зарубежными лазерными предприятиями. Благодаря тому, что станки изготовлены на российской элементной базе, они стоят дешевле, чем импортные.

Объем рынка промышленных лазеров в Европе в 2018 году — $ 4,5 млрд (общий рынок, конечно, гораздо больше).

Лазеры старых технологий все менее востребованы. Вперед вырываются волоконные лазеры. Мы сильно отставали от зарубежных коллег в производстве таких лазеров, но благодаря РФЯЦ-­ВНИИЭФ и Снежинскому РФЯЦ-ВНИИТФ был создан волоконный лазер, соответствующий лучшим мировым стандартам.

Единственная проблема сегодня — эти волоконные лазеры должны производиться в достаточном количестве, то есть необходимо наладить их серийное производство. Мы лидируем по газовым лазерам с диодной накачкой и существенно опережаем коллег. По так называемым дисковым лазерам отстаем, поэтому в нашем тематическом плане очень много проектов, направленнах на создание компактных дисковых лазеров.

Во ВНИИТФе создан хороший волоконный лазер, в наших институтах разработаны технологии, позволяющие активно управлять лазерным пучком, делать его прецизионным. Плюс к этому, у нас в ядерном центре разработали пакет программ ЛОГОС. Поэтому мне кажется, что надо поставить задачу: создать российский аддитивный принтер, который будет конкурентоспособен не только в России, но и во всем мире. Если мы такую задачу поставим, тогда сможем выстроить все компоненты.

Далее. Мы создали макет лазерного хирургического комплекса, в ближайшее время будем рассматривать организацию серийного производства. Комплекс предназначен для рассечения, вапоризации, коагуляции и абляции мягких тканей при выполнении хирургических операций и фрагментации камней при лечении мочекаменной болезни.

У лазеров большие перспективы в медицине: так, несколько лет назад в РФЯЦ-ВНИИЭФ доказали возможность создания на базе лазерных технологий прибора для ранней диагностики онкологических заболеваний с эффективностью до 95%.

Принципиально важна еще одна работа, инициатор которой — Снежинский ядерный центр; это поисковые исследования в области лазерного ускорения протонов. Эта идея очень красива: разработать лазер-плазменные источники быстрых протонов (ионов) для исследований в области физики высоких плотностей энергии.

Вкратце расскажу еще о двух направлениях исследований. Это, во‑первых, создание лазера на смеси благородных газов с диодной накачкой (этим занимается ­ВНИИЭФ). Такая технология обеспечит сочетание высокой мощности и дифракционного качества излучения и сможет широко применяться в медицине и машиностроении. И во‑вторых, разработка новой технологии синтеза жидких нетоксичных активных сред для мощных прокачных лазеров (работы ведет ГНЦ РФ-ФЭИ). Идея создания дискового лазера на базе активной жидкости существует уже давно, но эта активная жидкость была настолько вредной, что страшно было такой лазер куда-либо внедрять. Сейчас ФЭИ работает над тем, чтобы сделать активную жидкость безвредной.

Ну и в заключение — фундаментальный проект: исследования, направленные на поиск и разработку техники генерации фотонов с энергией 1−100 эВ в УФ- и ВУФ-диапазонах. Этим занимаются специалисты ГНЦ РФ «ТРИНИТИ».
АСММ: потенциальные рынки

Вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса АО «Русатом Оверсиз» Антон Москвин рассказал о рынке реакторов малой мощности в мире и о том, какую нишу на этом рынке может занять Росатом:

— Малые мощности — это один из наиболее обсуждаемых продуктов сегодня везде: и в странах-новичках, и в развитых, и в развивающихся странах.

Установки такой мощности имеют множество конкурентных преимуществ, что формирует серьезный заказ на развитие технологических решений и, с другой стороны, на сопутствующее развитие ядерной инфраструктуры. Наш анализ рынка показывает, что к 2040 году в мире может быть построено порядка 25−27 гигаватт такой мощности, и справедливо предположить, что наша доля в этом рынке может достигать не менее 20%.
География потенциального рынка АСММ до 2040 года в сегменте АСММ от 50 МВт (АСММ с РУ РИТМ-200) при LCOE 90 USD/МВт·ч
За последний год мы провели большое количество консультаций с заказчиками, с некоторыми из них подписали соглашения, с некоторыми выходим на подготовку предварительного технико-экономического обоснования по конкретным проектам, с некоторыми ведем техническую проработку возможных решений.

С точки зрения кооперации науки и бизнеса, малая мощность — один из наиболее ярких примеров как в России, так и за рубежом. Порог входа в этот сектор значительно ниже, при этом коммерческие перспективы реализации конкретных проектов на базе таких реакторных установок значительно выше, и это формирует возможности для большого количества частных компаний.

Решающий фактор успеха здесь — это первая референция, в идеале это получение первой коммерчески эффективной референции. По нашим оценкам, мы наиболее близки к ее получению по сравнению с другими ­компаниями.

Наши главные преимущества. Первое — богатый опыт реализации проектов по сооружению АЭС большой мощности. Печальный опыт наших коллег из Areva и Westinghouse показывает, что способность построить АЭС в рамках заявленных бюджетов и сроков — один из наиболее значимых факторов не просто конкурентоспособности, но выживаемости на рынке. Второе — это технологические референции на базе опыта, полученного на проектах ледокольного и атомного подводного флота, серьезные наработки по конструированию и проектированию АЭС до 100 мегаватт и полная научно-производственная база.

На сегодняшний день мы добились следующих результатов. Выбрали флагманское решение — атомная станция на базе реакторной установки РИТМ-200; сформировали команду (в нее вошли «Русатом Оверсиз», институт ГСПИ и генеральный конструктор — ОКБМ). Разработали обликовый проект и обосновали конкурентоспособность такой станции на российском и зарубежном рынках. Проект предложен к включению в «атомный» нацпроект, и мы обязуемся обеспечить контрактацию до 2024 года на зарубежном рынке.

Чего ждет от нас рынок? Прежде всего, референтных решений, соответствия нормам и правилам. Но не менее важно предложить конкурентное энергетическое решение, которое сочетало бы, с одной стороны, технические и экономические характеристики атомной установки; с другой стороны, привлекательную инвестиционную и бизнес-модель и привлекательную модель жизненного цикла станции.

Важно отметить такие показа­тели, как качество работы в энергосистеме, низкая стоимость киловатт-часа, прогнозируемое ценообразование, стабильность поставки электроэнергии, сроки сооружения, возможность привлечения финансирования. Если обобщенно сравнить атомную станцию малой мощности с наиболее близкими конкурентами (прежде всего, это дизельные установки и ВИЭ), то станет очевидно: нам предстоит серьезная борьба.
Требования заказчика и конкурентоспособность АСММ в сравнении с другими источниками генерации
Есть два типа заказчиков. Первые — это слаборазвитые и изолированные энергосистемы, которые характеризуются изменением графиков нагрузки в рамках суточного и сезонного графика. Например, Руанда — маленькая страна, у нее энергосистема всего на 250 МВт. Небогатая. Но местное правительство входит в топ-5 самых эффективных правительств мира уже не первый год, они заинтересованы в развитии таких проектов, и думаю, что такой заказчик для нас может стать достаточно перспективным.

Второй тип — это крупные промышленные потребители, способные обеспечить базовую загрузку наших станций в пределах 70−90% от установленной мощности и обеспечить постоянный суточный график.

Среди стран, с которыми мы сейчас обсуждаем проекты малой и средней мощности, — Иордания, Бразилия, Аргентина, Саудовская Аравия, Индонезия и Руанда.

В России тоже есть серьезные перспективы, основной приоритет — устойчивое снабжение удаленных территорий. Главный фактор формирования промышленных, добычных кластеров — возможность поставки электроэнергии; прокладка энергосетей к заводу с ископаемым топливом чаще всего нерентабельна. Малая мощность может стать хорошим решением.
Новые материалы: на передовой науки

Первый заместитель гендиректора АО «Наука и инновации» Алексей Дуб рассказал о возможностях и свойствах новых материалов, об их применении в разных сферах.

— Сегодня главный императив движения — переход от свойств материалов к свойствам изделий. И если свойства материалов — это и есть та самая наука, о которой мы говорим, то свойства изделия — это, очевидно, бизнес. Такая короткая связь между двумя этими понятиями и определяет отношение ко всем технологиям развития материалов.

Очень важно, что сегодня мы имеем возможность исследовать материалы, говорить о свойствах вещества и механизмах на субатомном уровне. Это означает две вещи.

Во-первых, чем ниже по размерам и уровню мы спускаемся, тем естественнее считать, что мы имеем дело с анизотропными характеристиками. Если мы говорим о субмикронных размерах, то вопросы неравномерности структуры приобретают определяющее значение.

Второй важный момент — компьютерные методы моделирования, позволяющие рассчитать необходимое количество комбинаций, тем самым существенным образом увеличить количество виртуально исследуемых материалов и, с другой стороны, существенно снизить количество реально испытываемых материалов за счет отбора оптимальных — перспективных. Это целый комплекс вопросов: виртуальные испытания, цифровая сертификация, методики ускоренных испытаний.

Очень важный момент — создание цифровых двойников технических и технологических процессов, потому что для новых процессов нужно контролировать большее количество параметров и иметь для этого объективную информацию. Соответственно, нам нужны новые методики, мы должны иметь возможность производить материалы с необычными свойствами.

Общие результаты работы в этом направлении — ускорение цикла подбора и обоснования нормативной документации для материалов, обоснование перспективных реакторных технологий, численные методы верификации и сертификации. Мы ожидаем, что новые конструкторские решения и технологии производства позволят снизить массу изделий до 60%, сократить временные затраты до трех раз, затраты на изготовление — до 75%.
Досрочное захоронение или переработка?

Руководитель департамента АО «Техснабэкспорт» Михаил Барышников сравнил два принципиальных подхода к обращению с ОЯТ и рассказал о перспективах переработки:

— Оба ключевых направления обращения с ОЯТ: переработка и захоронение — имеют свои преимущества и недостатки, они известны. Отмечу лишь то, чтó наиболее болезненно для потенциальных заказчиков. В части переработки очень заманчивая приманка для потенциального заказчика — гипотетическая возможность избежать геологического захоронения. Ведь захоронение — это неопределенность в плане финансирования долгосрочного содержания хранилищ.
Цифры
Выбрать между двумя направлениями заказчику непросто, и часто он откладывает принятие решения. Однако рано или поздно сделать окончательный выбор все равно придется.

Что мы имеем на практике? По данным МАГАТЭ, почти 60% стран-участниц планируют ОЯТ к захоронению. Это преобладающий сценарий.

Однако нельзя сказать, что эти планы — догма. Например, США, которые давным-давно декларировали отказ от переработки и вложили огромные средства в создание подземного репозитория Юкка-Маунтин, сейчас задумались об альтернативных способах обращения с ОЯТ.

Поэтому наш вывод такой: заказчики хотели бы видеть предложения по переработке ОЯТ, при условии, что они будут удовлетворять их требованиям. Каковы же эти требования?

Первое — минимизация количества радиоактивных отходов, которые подлежат окончательному захоронению, и снижение опасности этих отходов. Второе — увязка с имеющейся у заказчика инфраструктурой, минимальная модернизация при необходимости, а для новичков, соответственно, — создание этой инфраструктуры. Третье — мультирецикл ядерных материалов, позволяющий максимально использовать их потенциал, причем этот мультирецикл должен быть реализован в имеющихся у заказчика реакторах. Кроме того, европейские заказчики требуют, чтобы обращение с ОЯТ было прозрачным.

Любопытно сопоставить эти требования с теми приоритетами, которые декларирует Росатом: рост выручки, загрузка созданных мощностей, выполнение взятых на себя обязательств, наглядная демонстрация того, что атомная энергетика — "зеленая" энергетика. Эти приоритеты при определенных условиях могут сойтись: данный вывод подтвержден результатами практической работы, которые показывают: 60% тех, кто заказал у Росатома новые блоки, выбирают сегодня в качестве стратегического направления переработку ОЯТ.

Однако мы торгуем не идеями, а конкретными изделиями или набором услуг. Поэтому перечислим те необходимые компоненты, которыми должен обладать наш продукт. Во-первых, это эффективная «упаковка» (решение по транспортировке ОЯТ, возврат ВАО заказчику, создание необходимой инфраструктуры на территории страны-заказчика). Во-вторых, это переработка ОЯТ с кондиционированием высокоактивных отходов. И наконец, в‑третьих, — это фабрикация топлива из генерируемых ядерных материалов. Кроме того, заказчик ожидает, что мы будем обращаться с отходами высокотехнологично.
Светлое водородное будущее

А. Москвин уверен, что эра водорода не просто не за горами — во многих странах она уже наступает:

— По нашему мнению, водородная энергетика будет играть значительную роль в новой энергетической реальности. Если посмотреть на энергорынок в целом, то можно увидеть два явных тренда. Первый — это тренд на экологичность, второй — на гибкость энергосистемы. Несмотря на все усилия стран, подписавших Парижское соглашение в 2015 году, выбросы СО₂ продолжают увеличиваться.

Кроме того, объемы генерации ВИЭ значительно растут, и это будет формировать спрос на технологии накопления — без них стабилизировать энергосистему будет практически невозможно. И очевидно, что при таком развитии ВИЭ будет серьезный спрос на главный чистый, универсальный, экологичный энергоноситель в виде водорода.

Как выглядит рынок водородной энергетики сейчас?

90% всего водорода производится на местах, и прежде всего потому, что нет эффективной технологии его транспортировки и хранения. Хуже того, 95% всего водорода производится с использованием ископаемого топлива, что формирует значительный объем выбросов СО₂, и рынок ищет технологию, которая позволит производить водород более чистыми методами.

К 2040−2050 годам эта модель должна поменяться: по нашим подсчетам, к этому времени только 35% водорода будет производиться на местах, остальные 65% займут доступные и чистые технологии централизованного производства водорода. Соответственно, это приведет к коммерциализации поставок водорода.

Сегодня в мире производится порядка 50 млн тонн водорода ежегодно, это около $ 150 млрд в год. Около 2,5 тыс. автомобилей на водородном топливе было продано в 2016 году, 14 поездов на водороде уже запускается, функционируют 375 водородных заправок, есть даже одна теплоэлектростанция в Италии, генерирующая электроэнергию на водороде. К 2050 году прогнозируется серьезный рост общего объема продаж — от $ 2 до $ 5 трлн; будет создано много рабочих мест; ключевые секторы потребления — транспорт, энергетика и промышленность — сохранятся. От региона к региону доли этих секторов меняются, но в целом спрос в каждом из них существует, а общие объемы могут вырасти (по разным оценкам) от 250 до 500 млн тонн в год.
Кейсы
Проект HESC
(Австралия — Германия)

Инновационная цепочка поставок для транспортировки сжиженного водорода из Австралии в Японию морским путем. Суммарные инвестиции в проект — $ 500 млн.

Японская Kawasaki Heavy Industry рассчитывает построить океанские танкеры-водородовозы уже в 2020 году.

Технология: производство H2 методом газификации угля + улавливание CO2, последующие сжижение, транспортировка и хранение.

Проект AHEAD
(Бруней — Япония)

Создание демонстрационной пары заводов в Брунее и Японии для организации транспортировки химически связанного водорода.

Планируется, что первые поставки начнутся уже в середине 2020 года, перевозки достигнут 210 тонн водорода ежегодно.

Технология: водород сжижается путем соединения с тоулолом и преобразования его в жидкий химический продукт — метилциклогексан в жидкой форме при температуре окружающей среды и атмосферном давлении.
Создан и функционирует Международный совет по водороду. В него вошли крупнейшие компании мира, как энергокомпании, так и технологические. В ряде стран утверждены государственные программы. Назову ключевые: Япония и Германия. Вместе с ними большую работу ведут коллеги из Индии и других стран.

В Японии принята программа развития водородной энергетики до 2040 года.

Ведется планомерная работа при полной поддержке государства — и финансовой, и административной — и активном участии бизнеса. Главные цели — совмещение чистых способов крупномасштабного производства водорода и формирование международных цепочек поставки. Сейчас в Японии на дорогах 2,5 тыс. автомобилей с водородными топливными ячейками, причем 95% — личный транспорт, и этот сектор активно развивается. В стране много водородных АЗС, к 2030 году планируется многократное увеличение количества автомобилей и заправочных станций.

Япония инвестирует огромные средства в создание собственной модели водородной энергетики. Она прорабатывает одновременно несколько сценариев ее развития, реализует их на практике, в промышленных масштабах, пока не ставя задачи коммерциализации технологий. Все проекты реализуются в кооперации: нет ни одной компании, которая обеспечивает весь жизненный цикл водорода (производство, хранение, транспортировка) самостоятельно. Нет амбиций производить весь водород на территории Японии, то есть страна полноценно открыта к импорту.

В Европе ориентируются на транспортный сектор. Сейчас «зеленые» автомобили в основном ездят на литий-ионных батареях, но если сравнить их с топливными элементами на водороде, то видно, что идейно водородный транспорт выигрывает у литий-ионного по ряду показателей. Прежде всего, это более быстрая зарядка, продолжительность хода, количество циклов разрядки. Кроме того, эффективность преобразования водородных топливных элементов достигает уже 90%.

Есть несколько факторов, сдерживающих развитие водородной технологии. Во-первых, водородные топливные элементы имеют технические недостатки, хотя концептуально они все же лучше литий-ионных батарей. Во-вторых, неразвита инфраструктура, прежде всего, не хватает заправочных станций.

Теперь несколько слов о рынке Германии. В рамках цели перехода на экологически чистую энергетику к 2020 году была принята федеральная программа, в реализацию которой инвестируются большие средства. Сегодня в Германии 45 водородных автозаправок, к 2030 году планируется открыть около 1000.
Водородный поезд
В 2018 году в Германии запустили два водородных поезда. Это региональные поезда, их скорость 140 км/ч, вместимость каждого — около 300 человек, запас хода без дозаправки — 1000 км. Электроэнергия генерируется путем химической реакции водорода и атмосферного кислорода, побочные продукты — вода и тепло. Тепло используется для обогрева поезда. Водород хранится в газообразном состоянии, литий-ионные батареи также используются.
Более 50% потребительской стоимости создания водорода сосредоточено в секторе его производства, так что именно производители и дистрибьюторы будут формировать, по нашему мнению, правила рынка. Наше основное преимущество здесь — возможность предложить чистую технологию производства. В ближайшей перспективе возможно создание производства водорода на базе существующих атомных мощностей плюс электролиз.

На наш взгляд, необходимо сосредоточиться на стадии производства.

Главное, что делают сейчас японцы и немцы, — отрабатывают свои модели водородной энергетики, и с высокой долей вероятности именно эта реальность рынка будет превалировать в ближайшем будущем. Поэтому наша главная задача — принять активное участие в формировании этой реальности, предложить свои технологические решения. Атомная энергетика может стать, по нашим оценкам, ключевым источником чистого водорода для рынка будущего.

Есть несколько стратегических задач. Перечислю их. Как можно быстрее продемонстрировать успешный пример реализации пилотного проекта, заявить о себе как о достойном участнике будущей кооперации. Предложить конкурентоспособную технологию, принять активное участие в создании инфраструктуры, обеспечить соответствие продукта и модели бизнеса требованиям рынка, поддержку развития водородной энергетики в своей стране и опираться на те программы поддержки, которые существуют в других странах.

Задачи, которые ставим для себя мы на ближайшие год-два: показать реальные результаты НИОКР. Разработать концепцию развития бизнеса госкорпорации в области атомной энергетики. И главное — сформировать свою модель рынка водородной энергетики и отработать схему поставок водорода из России на перспективные рынки.
Ядерная медицина: цифры и факты

Генеральный диктор АО «В/О Изотоп» Рустам Рахматулин рассказывает об объемах глобального рынка радиофармпрепаратов, сравнивает его с российским и рассуждает о том, чтó необходимо Росатому для лидерства в этой нише:

— Российский рынок радиофармацевтики сегодня оценивается в 1,8 млрд руб., и половина его — это препараты ¹⁸F, нарабатываемые на циклотронах в ядерных центрах. Глобальный рынок радиофармпрепаратов для ядерной медицины сегодня — $ 6 млрд годовой выручки с перспективами роста на 8−12% ежегодно. При этом эти $ 6 млрд — лишь малая часть рынка онкотерапии, который составляет порядка $ 140−150 млрд. Три четверти рынка радиофармацевтики — это диагностика и терапия. Наиболее динамично в мире развивается терапевтический рынок.
Рынок радиофармпрепаратов России
Основные α- и β-эмиттеры для терапевтических РФП (мир)
Однако работа по регистрации новых радиофармпрепаратов и их выход на рынок — это длительное и дорогостоящее мероприятие. Каждое исследование — это десятки миллионов долларов. При этом все исследования содержат риски: вероятность того, что кандидат дойдет до аптечной полки, — 1−2%.

Например, из альфа-эмиттеров единственный зарегистрированный в мире препарат — это Xofiga (Bayer\Algeta) на основе ²²³Ra. Он был зарегистрирован в США и Европе в 2013 году, в России — в 2016 году. Bayer проводил клинические испытания по расширению показаний для этого препарата, однако в 2018 году исследования по большинству направлений были прекращены. Сейчас Bayer продолжает клинические испытания ²²³Ra только для лечения остеосаркомы. По прогнозам, препарат выйдет на рынок не ранее 2026 года.

Один из наиболее перспективных альфа-эмиттеров — ²²⁵Ас, однако зарегистрированных радиофармпрепаратов на его основе еще нет. Ключевые направления лечения: миелоидные заболевания, рак предстательной железы, нейроэндокринные опухоли. Исследования по этим направлениям ведут США (компания Actinium Pharmaceuticals и Weill Medical College университета Корнелл), Польша, Германия. При условии успешного завершения всех фаз испытаний время выхода на рынок этих радиофармпрепаратов — 2026−2030 годы.

Что сегодня есть в Росатоме? Если представить себе полный цикл производства радиофармпрепарата, то с теми стадиями, которые касаются наработки сырьевой продукции, у нас все прекрасно. Но если говорить о двух заключительных стадиях, которые напрямую касаются поставок в клиники, — по диагностическим препаратам есть подвижки, по терапевтическим — практически нет. Причем изотопы мы нарабатываем прекрасно, потребность мирового рынка, наверное, в половинном объеме можем обеспечить, а Россию можем стократно обеспечить радионуклидами.

Складывается уникальная ситуация: у нас есть полный цикл производства, мы можем нарабатывать практически все радионуклиды (и даже такие, которые никто больше нарабатывать не может). Но российский рынок практически не растет, современных препаратов нет, современных разработок тоже.

Почему же? Есть несколько существенных проблем, касающихся сегмента радиофармацевтики. Самая главная — отсутствие спроса! Врачи говорят: «Мы хотим препараты, но мы прекрасно понимаем: для того чтобы препараты появились, за ними должны стоять деньги». Деньги в формате ОМС, в формате ВМП, в формате каких-либо других инструментов, обеспеченных бюджетным или частным финансированием. Сегодня их нет. Нет денег — нет вложений в инфраструктуру. 140 клиник, устройств установлено больше двухсот, но треть не работают. В Бразилии более 400 работающих устройств.

Нет инфраструктуры — нет врачей. И как следствие, система передачи знаний не работает: не работают клинические рекомендации, не работают стандарты оказания помощи в полной мере — стагнация.

С другой стороны, если мы посмотрим на ситуацию глазами производителя, то увидим: создание современного производства стоит дорого, разработка препарата занимает от пяти до десяти лет. При таком рынке, который не покрывает инвестиции даже в разработку одного препарата, рисковать никто не планирует — это касается даже не столько Росатома, сколько частных фармкомпаний. Какой спрос, такое и предложение.

Перейду к задачам и целям. Считаю, что нужно придерживаться стратегии малых дел и больших проектов. Вот некоторые направления: увеличение тарифов ОМС и ВМП, выравнивание тарифов ОМС; обучение врачей узких специальностей методам ядерной медицины; повышение уровня оснащенности оборудованием для диагностики и терапии; внесение изменений в стандарты оказания медицинской помощи; разработка дженериков, а впоследствии — инновационных радиофармпрепаратов; упрощение системы регистрации РФП; создание производств, отвечающих международным стандартам GMP; и наконец, использование федеральных медицинских центров как опорных точек внедрения технологий ядерной медицины.

Думаю, что если мы пойдем этими путями, то за несколько лет ситуацию удастся улучшить на порядок.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #4_2019