Ключевые проекты НИОКР энергохолдинга определены Технической политикой Группы, которая разработана с учетом Стратегии научно-технологического развития России, утвержденной указом Президента РФ. Приоритет отдается долгосрочным программам в сфере повышения надежности ГТС и основного оборудования электростанций.

При выборе темы НИОКР учитывается не только результативность работы, но и наличие научной новизны, а также соответствие требованиям Программы инновационного развития РусГидро. Для этого перед запуском проекты проходят в компании двойную экспертизу. Перспективность и инновационность оценивает Комитет по инновационному развитию, а научную новизну и результативность подтверждает Научно-технический совет Группы РусГидро – коллегиальный экспертный орган по вопросам инжинирингового обеспечения функционирования и развития компании. Полученные в рамках НИОКР технические решения вносятся в Техническую политику Группы РусГидро и используются при создании и эксплуатации производственных объектов энергохолдинга.

СПРАВКА

Основные направления исследований и работ НИОКР в Группе РусГидро:

1. Мониторинг состояния оборудования, сооружений и процессов (включая разработку и внедрение новых систем диагностики оборудования и сооружений) и эксплуатация оборудования и сооружений.
2. Технологии проектирования, строительства, ТПиР и ремонта.
3. Конструктивные решения ГЭС, ГАЭС, ТЭС, электрических сетей и подстанций, тепловых сетей, объектов генерации на ВИЭ, систем накопления энергии.
4. Энергоэффективность и управление ресурсами (включая водные, земельные и топливные).
5. Разработка схем использования потенциала возобновляемых источников энергии.
6. Экология и охрана окружающей среды.
7. Развитие гибридных энергокомплексов с использованием ВИЭ.

На пути к успеху

Для Саяно-Шушенской ГЭС разрабатывается математическая модель, которая позволит вести оптимальный режим наполнения и сработки водохранилища, а также обосновывать назначение критериев безопасности ГТС станции.

Математическая модель Саяно-Шушенской ГЭС.

У каждого нового технического решения своя траектория создания и внедрения. Есть проекты НИОКР стадии исследований, в результате которых создаются математические и физические модели, лабораторные стенды, схемы использования гидропотенциала. Другой тип проектов – НИОКР стадии разработок, итогами которых должны стать конструкторская и проектно-сметная документация, опытные образцы, изобретения, базы данных, программно-аппаратные комплексы и алгоритмы.

Надо отметить, что часто проект стадии исследований имеет самостоятельную ценность для компании или его результаты являются исходными данными, обобщением опыта для новых проектов НИОКР. Наиболее сложные проекты, например такие как создание комплексной диагностической модели ГТС Саяно-Шушенской ГЭС, включают несколько НИОКР стадии исследований – геофизические, прессиометрические и геофильтрационные. Их результаты необходимы для верификации модели, создаваемой на стадии разработок.

Экспертизу результатов НИОКР, а также рекомендации по использованию дает НТС РусГидро. Только после этого проект вступает в финальную стадию внедрения. Этот этап можно считать успешным в случае выполнения одного или нескольких критериев:

• разработана новая научно-техническая документация;
• получены результаты интеллектуальной деятельности;
• проведена опытно-промышленная эксплуатация (от года и более), в ходе которой был проанализирован опыт применения решения и завершена обкатка результатов;
• в техническую политику компании были внесены новые требования;
• разработанные решения начали использоваться при эксплуатации, ремонте или новом строительстве объектов электроэнергетики.

В рамках реализации долгосрочной программы НИОКР Группы РусГидро во ВНИИГ будут созданы новые лаборатории: гидротранспорта, гидроизоляции, переработки золошлаковых отходов и отходов других производств с целью создания побочных продуктов (утеплителей, добавок в бетон, заменителей инертных материалов). Планируем привлечь молодых специалистов в области гидравлических исследований, помочь персоналу развить новые компетенции в области переработки и полезного использования отходов производства. В этом году для обоснования проектных решений будет создан физический макет Нижне-Зейской ГЭС.

Чьими руками

В системе управления проектами НИОКР задействовано несколько категорий специалистов. Помимо исследователей и разработчиков есть так называемые функциональные заказчики – представители направлений, в чьей сфере интересов существует проект. Это могут быть сотрудники департаментов РусГидро – эксплуатации, инноваций, службы главного инженера филиала или ПО и других подразделений. Функциональные заказчики согласовывают технические требования к результатам исследований и участвуют в их приемке. С ними взаимодействуют технические кураторы – руководители проектов из управления по проектам НИОКР и энергоэффективности Департамента технического регулирования РусГидро.

«Задачи технических кураторов включают полное сопровождение всего жизненного цикла разработки. Они структурируют проекты, готовят техтребования, организовывают взаимодействие всех участников при испытаниях опытных образцов и алгоритмов управления. В зоне ответственности как техническое сопровождение, так и документирование всех принимаемых решений, вплоть до постановки результатов НИОКР на бухгалтерский баланс», – рассказывает директор Департамента технического регулирования РусГидро Тимур Хазиахметов.

Основными исполнителями НИОКР выступают научно-исследовательские и проектно-изыскательские институты энергохолдинга: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, «Институт Гидропроект» и его филиал – НИИЭС, Ленгидропроект, Научно-исследовательский центр РусГидро на о. Русском (ХЭТК), а также крупнейшие вузы и исследовательские центры энергетической отрасли. Кстати, работники Блока производственной деятельности РусГидро могут даже защитить кандидатскую диссертацию по темам НИОКР и производственной эксплуатации в аспирантуре ВНИИГ.

«В 2022-м в рамках Восточного экономического форума был открыт Научно-исследовательский центр РусГидро, основными задачами которого стали создание и отработка инновационных решений в области локальной энергетики, возобновляемых источников энергии, теплогенерации и предиктивной аналитики. За два года работы НИЦ стал одним из основных исполнителей программы НИОКР для компаний Группы на Дальнем Востоке», – отмечает заместитель директора Департамента инноваций РусГидро Игорь Николаев.

Примеры реализованных проектов НИОКР на энергообъектах Группы РусГидро

ПАО «РусГидро»

Повышение надежности и безопасности гидротехнических сооружений ГЭС, по которым осуществляются железнодорожные перевозки

Определены безопасные скоростные режимы железнодорожного транспорта, проходящего по плотинам Камской, Саратовской, Волжской и Жигулевской ГЭС, что минимизировало техногенные динамические воздействия.

Исследование процессов деградации элементов крепления в нижнем бьефе Гоцатлинской ГЭС при пропуске расходов различной обеспеченности с разработкой рекомендаций по повышению безопасности ГТС

Создана физическая модель Гоцатлинской ГЭС для подтверждения эффективности предложенных методов инженерной защиты отводящего канала и обоснования гидравлических режимов пропуска расходов через водосброс и здание ГЭС, минимизирующих размывы в нижнем бьефе.

Программно-аппаратный комплекс (ПАК) мониторинга и прогнозирования надежности Загорских ГАЭС

ПАК, в который поступает информация из информационно-диагностических систем, позволяет в оперативном режиме отслеживать возникновение негативных трендов на гидротехнических сооружениях и в основании. В настоящее время проводится модернизация ПАК с учетом строительства Загорской ГАЭС-2. Разработчик: филиал АО «Институт Гидропроект» – НИИЭС.

Модель прогнозирования затопления объектов электро- и теплоэнергетики

Введена в промышленную эксплуатацию модель, позволяющая прогнозировать угрозу затопления объектов электросетевого комплекса и теплоэнергетики. Модель учитывает режимы работы Зейской, Бурейской и Нижне-Бурейской ГЭС и текущей паводковой ситуации на реке Амур и его притоках, помогает принять необходимые меры для снижения последствий подтоплений, заблаговременного отключения электротехнического оборудования.

Использование метода параллельных скважин для получения фактических напряжений первого столба высоконапорной бетонной плотины

Данные используются для повышения достоверности расчетов комплексной модели НДС плотины в целях повышения безопасности и надежности ГТС.

ДГК

Прямоточная схема циркуляционного контура с использованием морской воды

На Владивостокской ТЭЦ-2 внедрена технология защиты и восстановления поверхностей теплообмена конденсационной установки турбоагрегата с предварительной очисткой от биологических загрязнений при работе на морской воде. В результате значительно снизилось количество промывок конденсаторов турбин и количество остановок теплообменников промконтура для чистки трубных пучков.

ДРСК

Приборно-аналитический комплекс силовых маслонаполненных трансформаторов

На базе анализатора девяти диагностических газов и воды, растворенных в трансформаторном масле, ПАК прогнозирует допустимые нагрузки (перегрузки) и остаточный ресурс внутренней изоляции силовых трансформаторов. Опытный образец подтвердил свою работоспособность на трансформаторах ПС 110 кВ Горький в Хабаровске.

Камчатскэнерго

Инновационное комплексное рыбозащитное устройство

Автоматизированная рыбозаградительная система формирует в воде электрическое поле, которое отпугивает рыб от зоны действия водозаборного сооружения береговой насосной станции Камчатской ТЭЦ-2. Установлена на озере Халактырском, являющемся лососевым нерестовым водоемом.

Сахаэнерго

Повышение эффективности дизель-генераторных установок

Разработана буферная система накопления энергии, которая обеспечивает устойчивую загрузку дизель-генераторных установок, в результате чего они работают в энергоэффективном режиме.

ЮЭСК

Комбинированная блочно-транспортабельная электростанция

Фотоэлектрическая система мощностью 107,2 кВт построена в дополнение к существующей ДЭС в пос. Долиновка. Система накопления энергии позволяет максимально эффективно использовать энергию солнца и минимизировать загрузку дизелей весной и летом. Элементы энергокомплекса объединены автоматизированной системой управления, обеспечивающей эффективную работу комплекса и минимизацию потребления топлива. Летом 2025 года планируется опробование системы в «зеленом» режиме, когда вся энергия будет вырабатываться за счет СЭС.

Якутскэнерго

Стеклокомпозитная траверса для ЛЭП

В ходе стендовых испытаний были определены деформационно-прочностные характеристики стеклопластика и возможность их использования для изготовления траверс опор ЛЭП в условиях критически низких температур Якутии. Стеклопластиковые траверсы были установлены на действующих линиях электропередачи в городах Мирном, Ленске и в пос. Чернышевском.

Сахалинэнерго

Устройство по проверке характеристик аккумуляторных батарей

Ранее для определения фактической емкости аккумуляторов на действующих подстанциях необходимо было проводить контрольный разряд батареи. Инновационное устройство позволяет осуществлять проверку без перерыва в электроснабжении потребителей.