Атомная энергетика занимает все большую долю в энергобалансе в России и мире. Эффективность реакторов и перспектива их работы в замкнутом цикле дают новые решения экономических, экологических и логистических задач

Применение ядерных технологий в глобальном энергетическом секторе активно расширяется. На данный момент, по оценке консалтинговой компании Kept, установленная мощность атомных электростанций в мире составляет 400 ГВт, и эта цифра будет расти.

В конце 1990-х и начале 2000-х годов атомную энергетику как стратегическую отрасль развивали всего несколько стран, отмечает руководитель группы по аналитике в энергетике Kept Сергей Роженко: «Ситуация коренным образом поменялась два года назад, когда крупнейшие индустриальные государства приняли декларацию об утроении атомных мощностей на конференции COP26. В базовом прогнозе до 2050 года — появление дополнительных 800 ГВт атомных мощностей».

Разворот к атомной энергетике эксперты объясняют целым рядом факторов. К ним относится в том числе способность станций работать в круглосуточном режиме на постоянной мощности, не выбрасывая парниковых газов и не требуя регулярного подвоза топлива (он требуется раз в полтора-два года), поясняет главный редактор «Атоминфо.ру» Александр Уваров.

По данным «Росатома», на 2025 год установленная мощность российских АЭС составляет 28,5 ГВт, выработка электричества на атомных станциях за семь месяцев 2025 года выросла на 1,7%, до 123 млрд кВтч. Одной из ключевых задач ядерной энергетики на внутреннем рынке является покрытие растущего дефицита электроэнергии на фоне развития промышленности, транспортной инфраструктуры и цифровых технологий, отмечают в госкорпорации. До 2030 года общее энергопотребление будет расти в среднем на 2,1% в год и достигнет 1,3 трлн кВтч, следует из Программы развития электроэнергетических систем страны на 2025–2030 годы Системного оператора Единой энергетической системы (СО ЕЭС).

«В соответствии с генсхемой размещения энергомощностей нам поручено построить в России 38 атомных блоков большой, средней и малой мощности. Более чем удвоить парк действующих АЭС», — заявлял глава «Росатома» Алексей Лихачев в сентябре на конференции МАГАТЭ в Вене. Он напомнил, что за 20 лет доля выработки электричества на АЭС должна вырасти в энергосистеме страны с нынешних почти 20 до 25%.

Атомная отрасль адаптируется к приоритетам пространственного развития страны, поясняет заместитель директора Института энергетических исследований (ИНЭИ) РАН Федор Веселов: «АЭС появятся в Сибири, на Дальнем Востоке и в Арктике, дополняя гидро-угольную структуру генерации». По мнению ученого, качественно изменить энергоснабжение российской Арктики, влияя на экономику и качество жизни, могут малые АЭС (до 300 МВт) — как на плавучих платформах, так и наземных станциях.

Опыт создания атомных установок для ледоколов сейчас адаптируется для строительства АЭС в Арктике, рассказал Федор Веселов. В частности, единственная в мире плавучая теплоэлектростанция «Академик Ломоносов» (ПАТЭС) мощностью 70 МВт на Чукотке является центральным проектом серии мобильных энергоблоков малой мощности. Это новый класс энергоисточников на базе российских технологий атомного судостроения, объясняет эксперт. На ней используется две двухконтурные установки с интегрированным водо-водяным реактором КЛТ-40 С третьего поколения. ПАТЭС уже снабжает энергией горнодобывающие компании в энергодефицитном Чаун-Билибинском энергоузле и готова замещать мощности Билибинской АЭС, которая будет остановлена в конце 2025 года.

Кроме того, как сообщали в «Росатоме», малые АЭС в плавучем и наземном вариантах через несколько лет появятся на Чукотке и в Якутии — для энергоснабжения проектов развития месторождений полезных ископаемых.

Параллельно с развитием наземных технологий продолжит развиваться и атомное судостроение, обеспечивающее логистику в труднодоступных районах, прежде всего по Северному морскому пути (СМП), стратегическому для России кратчайшему морскому маршруту между европейской частью страны и Азиатско-Тихоокеанским регионом, отмечают эксперты.

Суровые условия Севера предъявляют особые требования к ходящим по СМП судам, отмечают в «Росатоме»: для возможности его круглогодичной эксплуатации в рамках проекта универсального атомохода 22220 строятся ледоколы «Чукотка» и «Ленинград» (сроки ввода в эксплуатацию в 2026 и 2028 годах соответственно). Эти ледоколы, как отмечают в госкорпорации, станут самыми большими и мощными в мире. За счет увеличенной до 34 м ширины (вместо 30 м на атомоходах типа «Арктика») такое судно в одиночку может проводить в Арктике танкеры водоизмещением до 100 тыс. т. Все суда планируется оборудовать реакторами малой мощности РИТМ-200.

В рамках другого проекта — 10510 «Лидер» — ведутся работы по строительству головного атомного ледокола «Россия» мощностью 120 МВт, который будет оснащен двумя реакторными установками «РИТМ-400» на 315 МВт.

Расширение использования ядерных технологий в энергетике и транспорте ставит перед отраслью вопросы обеспечения сырьем (природным ураном), а также утилизации отработанного топлива, отмечает Сергей Роженко. Большинство функционирующих и проектируемых реакторов, по его словам, водо-водяные и могут использовать только небольшую часть урана (0,7 из 100%) и всего один раз.

Одним из решений обеспечения растущих потребностей в источниках топлива для АЭС, по словам Сергея Роженко, являются технологии четвертого поколения реакторов на быстрых нейтронах (БН), которые способны нарабатывать дополнительное ядерное топливо, превращая уран-238 в плутоний. Они существенно увеличивают энергетическую сырьевую базу АЭС и формируют систему замкнутого ядерного цикла. Причем пока такая система рециклинга, по сути, реализована только в России, уточняет Александр Уваров. В России, по его словам, построены два реактора четвертого поколения типа БН и еще один будет построен на Белоярской АЭС.

На площадке опытно-демонстрационного энергокомплекса в Северске Томской области в стадии строительства находится еще один реактор нового типа — БРЕСТ/БР (Быстрый реактор естественной безопасности со свинцовым теплоносителем). В комплекс войдут реакторная установка на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 мощностью 300 МВт, а также пристанционный завод, включающий модули по производству топлива и по переработке отработавшего топлива из реактора, сообщали в «Росатоме».

Переход на замкнутый ядерный топливный цикл с использованием реакторов на быстрых нейтронах и переработкой ОЯТ позволит атомной отрасли стать, по сути, безотходной и увеличить в десятки раз обеспеченность сырьем, говорит главный редактор отраслевого издания «Страна Росатом» Юлия Гилева.

Для атомной отрасли важно не только наращивать выпуск продукции и объемы вводов мощностей, но и оптимизировать стоимость объектов, удешевлять серийные блоки за счет роста масштабов производства, считает Федор Веселов. Эти требования особенно актуальны для технологий малых АЭС, популярность которых растет. Задача — превратить эту технологию в массовый продукт, отмечает эксперт.

/www.rbc.ru/

Технологии морской ветроэнергетики «подешевели» почти вдвое за последние десять с небольшим лет. Если в 2010 г. ввод одного мегаватта (МВт) мощности прибрежных ветроустановок обходился в $5409, то в 2023 г. – в $2800, согласно данным Международного агентства по ВИЭ (IRENA). Однако это все равно кратно выше средней стоимости строительства наземных ВЭС ($1160 на МВт в 2023 г.)

Преимуществом морских ветровых электростанций является сравнительно высокая надежность энергоснабжения. По данным WindEurope, средняя загрузка прибрежных ВЭС в Евросоюзе в 2023 г. достигла почти 35%, тогда как наземных – лишь 25%. Такая разница связана с более ветренной погодой в морских условиях. Неслучайно крупнейший в Евросоюзе ветроэнергетический хаб расположен в Северном море, где общая мощность ВЭС по итогам прошлого года превысила 20 ГВт (четверть мощности морских ветроустановок, действующих по всему миру).

Однако монтаж и эксплуатация морских ветроустановок сопряжены с большими транспортными издержками, поскольку ряд технических работ сложно проводить в открытом море. Например, для замены лопастей, редуктора или генератора нередко требуется демонтаж всей надводной части ветроустановки и транспортировка ее на берег для ремонта и замены деталей. Для снижения издержек в компании «Fred.Olsen 1848» разработали судно снабжения, оснащенное краном со складной поворотной стрелкой. При осуществлении ремонтных работ кран устанавливается на колонне плавучего фундамента и в режиме дистанционного управления демонтирует старые лопасти, заменяя их на новые. Такой кран может обслуживать ветроустановки мощностью до 15 мегаватт (МВт) и высотой до 150 метров.

Другая сложность эксплуатации ветроустановок в открытом море связано с неудобством использования морских платформ, которые ранее нашли применение в нефтегазовой отрасли. Речь идет о платформах с натяжными опорами, которые пришвартовываются к морскому дну с помощью жестких стальных тросов и балласта, и полупогружных платформах, напоминающих катамаран: их палубу удерживают опоры, к которым снизу примыкают понтоны. Полупогружные опоры достаточно громоздки, поскольку их устойчивость зависит от занимаемой площади, а натяжные опоры требуют высокой нагрузки на морское дно для сохранения вертикального положения. Решить эти проблемы попытались инженеры из Gazelle Wind Power, создавшие платформу, подводная конструкция которой напоминает букву «М»: это позволяет обеспечить устойчивость палубы и находящейся на ней ветроустановке без дополнительных средств.

Ряд трудностей также связан с непригодностью установок «мельничного» типа для большой глубины, из-за чего большинство морских ВЭС размещаются в прибрежной зоне и на шельфе. Здесь выходом может стать переход на использование пирамидальных установок, в которых вместо одной используются четыре башни с лопастями на смыкающейся вершине. Такое решение становится всё более популярным среди производителей ветроустановок. Так, во французской компании Eolink разработали ветроустановку «классической» пирамидальной формы, а в испанской X1 Wind – генератор в виде «наклонной» пирамиды. Однако оба типа конструкций обеспечивают не только устойчивость на большой глубине, но и возможность вращения установок вокруг своей оси в зависимости от направления ветра.

Установленная мощность морских ВЭС в мире в целом по итогам 2023 г. составила 72,7 ГВт. Согласно прогнозу Global Wind Energy Council, к 2033 г. этот показатель достигнет 487 ГВт, при этом три четверти ввода новых мощностей обеспечит Китай.

/globalenergyprize.org/

Глобальный ввод накопителей энергии на централизованных электростанциях, в мини-сетях и автономных источниках в жилищном секторе увеличился в четыре с лишним раз в период с 2021 по 2023 гг., с 9,5 гигаватта (ГВт) до 41,5 ГВт соответственно, следует из данных Международного энергетического агентства (МЭА). Драйвером отрасли стало удешевление технологий: средняя стоимость накопителей снизилась в 10 раз в период с 2010 по 2023 г. – с $1400 на киловатт-час емкости (кВт*ч) до менее чем $140 на кВт*ч

Правда, электроэнергетика остается «вторичной» отраслью для производителей батарей. Глобальная ёмкость литий-ионных накопителей по итогам 2023 г. достигла 2400 гигаватт-часов, из них 90% приходилось на наземный транспорт, и лишь 10% – на централизованные и изолированные электростанции, а также автономную генерацию в частных домохозяйствах (для сравнения: потребление электроэнергии в Люксембурге в 2023 г. составило 6330 гигаватт-часов). Однако в ближайшие годы этот разрыв будет сокращаться: глобальные инвестиции в производство накопителей в 2023 г. достигли $150 млрд, из них четверть приходилась на электроэнергетику, а остальные три четверти – на электромобили.

Бум в сфере хранения энергии напрямую связан с ростом популярности ВИЭ и электротранспорта. По оценке IRENA, в 2023 г. мировой прирост мощности ветровых установок и солнечных панелей (без учета солнечных концентраторов) достиг 461,5 ГВт, из них 63% (292,8 ГВт) приходилось на долю КНР. Тем самым годовой ввод мощности ветровых и солнечных генераторов по итогам прошлого года впервые в истории превзошел глобальную установленную мощность АЭС (374,3 ГВт, согласно данным МАГАТЭ). Однако, несмотря на бурное развитие инфраструктуры, ВИЭ остаются зависимыми от погодных условий. Так, в США в 2023 г. средняя загрузка ветроустановок (33,5%) и солнечных панелей (23,3%) была кратно ниже, чем у парогазовых установок комбинированного цикла (58,8%). Необходимость балансировки энергосистемы в часы безветренной и облачной погоды стимулирует внедрение накопителей.

В свою очередь, глобальные продажи новых легковых электромобилей (включая подключаемые гибриды) в 2023 г. выросли на 35%, достигнув 13,8 млн единиц. Это на 3,6 млн единиц больше, чем годом ранее. Доля всех типов электромобилей (включая электрофургоны, электрогрузовики и электробусы) в глобальной структуре продаж всех типов автомобилей выросла с 14% в 2022 г. до 18% в 2023 г. Во многом поэтому электротранспорт остается основным драйвером использования батарей.

Бум в области хранения энергии создает новые возможности для развивающихся стран, которые доминируют в цепочке производства накопителей. Китай является мировым лидером в добыче графита, переработке лития, кобальта и графита, производстве катодов и анодов, а также выпуске ячеек. Индонезия является крупнейшим производителем и переработчиком никеля, а ДР Конго – ведущим производителем кобальта. Нишей России остается, в основном, добыча и переработка никеля.

/globalenergyprize.org/

Прокладка подводной волоконно-оптической линии связи Мурманск – Владивосток, получившей название «Полярный экспресс», стартовала 6 августа 2021 года из села Териберка на берегу Баренцева моря. Два кабелеукладочных судна, принадлежащих головному исполнителю проекта – группе компаний «Управление перспективных технологий» (УПТ), начали прокладку первого участка – от Териберки до поселка Амдерма в Ненецком АО. Неделей ранее УПТ открыла завод по производству подводного волоконно-оптического кабеля в Мурманске

Впервые о деталях проекта «Полярный экспресс» было сообщено на пресс-конференции в середине апреля 2021 года Следом выяснилось, что компания «МегаФон» вышла из конкурирующего проекта Arctic Connect, который в итоге был заморожен, а ОАО «Супертел» – инициатор еще одного альтернативного кабельного проекта, «Северное Сияние» – всерьез раздумывает о присоединении к «Полярному экспрессу».

5 августа 2021 года судно-кабелеукладчик «Нортэн Вэйв», построенное в 2002 году в Норвегии и ходящее под российским флагом, стартовало из Мурманска, который является его портом приписки, и взяло курс на Териберку. С 2018 года «Нортэн Вэйв» принадлежит группе компаний УПТ. Прямо на борт этого судна с нового завода было перегружено 400 км кабеля. Уже 6 августа водолазы УПТ при помощи специальной муфты соединили 4-километровый кабель, уходящий в море из береговой станции в Териберке, с кабелем на борту «Нортэн Вэйв». Вблизи от берега кабель заглубили в дно водолазы, а далее прокладкой на глубине занялось судно-кабелеукладчик.

Протяженность кабельной линии между Териберкой и Амдермой, которая стоит на берегу Карского моря, составит 1250 км. Основную часть прокладки обеспечит второе судно, также находящееся в собственности УПТ, – «Яуза». Это судно усиленного ледового класса, водоизмещением 11 тыс. тонн, в 2008-2012 гг. проходило модернизацию на снежногорском судоремонтном заводе «Нерпа». К 5 августа на его борту оказалось 850 км кабеля для участка Териберка – Амдерма.

Генеральный директор АО «Управление перспективных технологий» Алексей Стрельченко пояснил, что практически весь кабель будет укладываться на морское дно с заглублением до 1,5 метров при помощи подводного плуга. По его словам, в Баренцевом море это делается для защиты от человеческого фактора (прежде всего, траления и постановки судов на якорь, что может повредить оптический кабель). В морях более высоких широт (Карском, Лаптевых) заглубление делается против экзарации, или ледникового выпахивания. Эти моря имеют малые глубины – 200-300 метров, а местами и 40-50 метров, и бороздящие дно торосистые образования опасны для кабеля.

УПТ использует в проекте подводный кабель с двойной броней, вес которого может достигать 2,5 тонн на 1 км. «На наши суда-кабелеукладчики загружено 12 650 км кабеля, а его вес составляет 2,5 тыс. тонн, – сообщил Алексей Стрельченко. – Потому производство такого кабеля во всем мире размещают на берегу».

УПТ запустил завод по производству оптического кабеля в Мурманске 30 июля 2021 года, в присутствии губернатора Мурманской области Андрея Чибиса. По данным Алексея Стрельченко, производственные мощности этого завода позволяют выпускать примерно 150 км кабеля в месяц (или около 2000 км в год). В 2022 году УПТ намерена нарастить мощности для годового производства 3000 км подводного кабеля. Алексей Стрельченко уточнил, что судно может прокладывать 7-7,5 миль кабеля в сутки при заглублении или 25 миль в сутки – без заглубления.

Мурманский завод УПТ отработал выпуск кабеля длиной 17 и 35 км, но намерен выйти на производство 50-километровых отрезков. Для создания подводного кабеля УПТ применяет волокно марки Ultra американской фирмы Corning. При этом Алексей Николаев, генеральный директор саранского АО «Оптиковолоконные Системы» – единственного российского производителя оптоволокна, – выразил надежду, что в дальнейшем УПТ перейдет на использование отечественной продукции, хотя она и немного дороже.

В беседе с корреспондентом «Стандарта» Алексей Стрельченко сообщил, что расходы на создание завода не входят в заявленный объем инвестиций проекта «Полярный экспресс» (65 млрд рублей) – эти расходы УПТ покрыла из собственных средств. Объем вложений в строительство кабельного завода глава УПТ обозначил как «сотни миллионов рублей». Продукция мурманского кабельного завода УПТ будет направляться исключительно на внутренние потребности России, но не только на проект «Полярный экспресс». Этот завод УПТ начала строить еще 3-4 года назад на месте бывшего литейного цеха.

Для УПТ это уже второй завод – первый расположен в Пскове: по данным ComNews, основу его команды составляют менеджеры и сотрудники ООО «Псковгеокабель», признанного банкротом в декабре 2018 года. На базе псковского предприятия УПТ разработала уникальный аппарат для сварки сердечников оптических кабелей. Там же компания производит муфты и соединители для подводных кабелей.

Оператором подводной оптической линии Мурманск – Владивосток назначено ФГУП «Морсвязьспутник». Генеральный директор этого предприятия Андрей Куропятников подчеркнул, что вся линия, протяженностью 12 650 км, будет построена к 2026 году, хотя поначалу проект виделся до 2028 года. В беседе с корреспондентом «Стандарта» он отметил, что «Полярный экспресс» полностью обеспечен финансированием из федерального бюджета: его элементы включены в программы различных ведомств, включая Министерство транспорта РФ.

Как следует из презентации проекта, подводная ВОЛС «Полярный экспресс» будет иметь выходы на берег в десяти населенных пунктах: Териберка, Амдерма, Диксон, Тикси, Певек, Анадырь, Петропавловск-Камчатский, Южно-Сахалинск, Находка, Владивосток. Между Амдермой и Диксоном находится полуостров Ямал, где добывается 81 % российского газа, 77 % газового конденсата и 6 % нефти. Пока ни один порт Ямало-Ненецкого АО не значится на карте проекта «Полярный экспресс», но по данным «Стандарта», сразу несколько газовых и нефтяных компаний проявили интерес к тому, чтобы первая арктическая подводная ВОЛС пришла и на Ямал.

УПТ и «Морсвязьспутник» подтвердили, что кабель «Полярный экспресс» будет насчитывать 12 волокон: 4 волокна (или две пары) зайдут в запланированные порты российского арктического побережья и дадут скорость интернет-доступа до 20 Тбит/с, еще две пары обеспечат транзит Териберка – Владивосток (также 20 Тбит/с), а две оставшиеся пары останутся для резервирования и международного транзита трафика. Андрей Куропятников сообщил, что «Морсвязьспутник» ведет переговоры о партнерстве в рамках проекта с большим количеством заинтересованных операторов в РФ за рубежом. Партнер «МегаФона» по замороженному проекту Arctic Connect – финская компания Cinia – официально заявила, что не она была инициатором его остановки и по-прежнему верит в него. В ответ на вопрос «Стандарта» о готовности к партнерству с Cinia в проекте «Полярный экспресс» Андрей Куропятников сказал об открытости к сотрудничеству с любым партнером, который может что-то в него привнести. При этом он признал, что пока переговоры с Cinia не ведутся.

У проекта «Полярный экспресс» уже есть несколько партнеров. На Петербургском международном экономическом форуме в июне 2021 года (ПМЭФ-2021) соглашения о сотрудничестве по проекту «Полярный экспресс» с ФГУП «Морсвязьспутник» подписали ГК «Росатом» (в лице АО «Атомный энергопромышленный комплекс») и ПАО «МТС».

Председатель совета директоров, заместитель директора АО «Атомэнергопром» Екатерина Ляхова сказала корреспонденту «Стандарт»: «ГК «Росатом» – инфраструктурный оператор Северного морского пути (СМП), и подводная ВОЛС в Арктике – один из ее важнейших элементов. Оптическая линия поможет в обеспечении ключевой задачи – круглогодичного судоходства по СМП. Кроме того, мы планируем строить в арктической зоне ЦОДы, для которых совершенно необходимо будет использование ресурсов высокоскоростной подводной ВОЛС. Мы также будем партнером компании «Морсвязьспутник» при коммерциализации мощности этой оптической линии на российском и зарубежных рынках».

Президент ПАО «МТС» Вячеслав Николаев пояснил вхождение в проект так: «Соглашение предполагает развитие долгосрочного и взаимовыгодного сотрудничества компаний в рамках развития сетей связи на Крайнем Севере. Наше взаимодействие с «Морсвязьспутником» позволит МТС качественно и эффективно обеспечить все возрастающие потребности наших бизнес-клиентов и частных потребителей в северных регионах страны, в том числе развивать в регионе высокоскоростные сети последних поколений, возможность реализовывать решения в области IoT, электронной коммерции, беспилотного транспорта, искусственного интеллекта, промышленной автоматизации, защищенной связи с учетом растущих требований по информационной безопасности, хранению и обработки данных».

Прямой интерес в результатах проекта есть и у ФГУП «Росморпорт», которое имеет в нем статус заказчика-застройщика. Генеральный директор «Росморпорта» Александр Смирнов сообщил: «Мы оперируем 68 портами, 16 из них – в Арктической зоне, их годовой грузооборот – 996 млн тонн (46 % – нефть, 20 % – СПГ, 16 % – уголь), и 22 порта в ДВФО. Мы проектируем объекты Глобальной морской системы связи при бедствии (ГМССБ), эксплуатируем объекты безопасности мореплавания, и для этих целей нужна связь – спутник для этого не годится. Автономная навигация также невозможна без высокоскоростного интернет-соединения».

/www.comnews.ru/

Прок­ладка под­водной оп­то­воло­кон­ной ли­нии свя­зи в Ар­кти­ке, ко­торая по­лучи­ла наз­ва­ние «По­ляр­ный экс­пресс», нач­нется в мае-и­юне 2021 г. На но­вую ПВОЛС пот­ра­тят сум­му, срав­ни­мую с бюд­же­том, вы­делен­ным в 2021 г. на раз­ви­тие в Рос­сии фи­зичес­кой куль­ту­ры и спор­та, — 65 млрд руб. Это уже тре­тий про­ект по соз­да­нию оп­ти­чес­кой ка­бель­ной ли­нии меж­ду Ев­ро­пой и Азией, иду­щей по дну рос­сий­ских се­вер­ных мо­рей. Кон­ку­рирую­щие про­ек­ты — Arctic Connect рос­сий­ско­го «Ме­гаФо­на» и фин­ской фир­мы Cinia, а так­же «Се­вер­ное Сия­ние», ини­циа­то­ром ко­торо­го выс­ту­пило ОАО «Су­пер­тел»

О сроках начала проекта и его названии сообщил на пресс-конференции в ТАСС заместитель министра транспорта РФ Александр Пошивай. Прокладывать кабель будет головной исполнитель проекта — компания «Управление перспективных технологий» (УПТ). Оператором подводной оптической линии определено ФГУП «Морсвязьспутник».

По данным, опубликованным в статье РБК 18 ноября 2020 г., сумма инвестиций в проект составит 65 млрд руб. Генеральный директор АО «Управление перспективных технологий» Алексей Стрельченко рассказал, что, помимо «Полярного экспресса», УПТ построит в Мурманске новый завод по производству подводного оптического кабеля. «Этот завод начнет работу в мае 2021 г., — уточнил Алексей Стрельченко. — Он расположится рядом с причальной стенкой, чтобы сразу грузить произведенный кабель на суда. Дело в том, что подводный оптический кабель очень тяжелый — 1 км такого кабеля весит две тонны».

В самом УПТ на запрос ComNews не ответили. АО «Управление перспективных технологий» принадлежит группе физических лиц, а реестродержателем этой компании является АО «Независимая Регистраторская Компания Р.О.С.Т.». Интернет-сайт УПТ не работает, однако по доступной в открытых источниках информации, эта структура создана еще в 1989 г. в рамках программы Академии наук СССР для работы в области телекоммуникаций. Среди первых крупных кабельных проектов УПТ — построение волоконно-оптических линий связи для Центра управления полетами Российского космического агентства и агентства ИТАР-ТАСС. По информации, предоставленной ФГУП «Морсвязьспутник», у УПТ есть опыт построения подводных ВОЛС, в том числе и в Арктике.

«Трансарктическая линия «Полярный экспресс» пройдет от Мурманска до Владивостока. Ее общая протяженность составит 12 650 км, и она будет проложена по географически кратчайшему и не имеющему аналогов маршруту между Европой и Азией», — сказал Александр Пошивай. Вдоль кабельной трассы планируется установить 150 оптических ретрансляторов, а кабель будет состоять из шести пар волокон: четыре пары — для транзита трафика Европа — Азия, а две — для выхода на берег. Скорость передачи по волокнам составит до 100 Тбит/с. Зарубежные операторы в Европе и Азии, с сетями которых будут организованы стыки «Полярного экспресса», пока не определены (за это, как и за международное взаимодействие проекта в целом, отвечает ФГУП «Морсвязьспутник»).

Заместитель руководителя Федерального агентства морского и речного транспорта Денис Ушаков отметил, что основная задача проекта «Полярный экспресс» — обеспечение инфокоммуникационными сервисами инфраструктуры портов в Арктике, вдоль Северного морского пути и в Дальневосточном федеральном округе, а также создание ЦОДов в этой зоне. Генеральный директор ФГУП «Морсвязьспутник» Андрей Куропятников добавил: «Порты связаны с агломерациями — городами и поселками. Параметры проекта учитывают и перекрывают потребности портовой инфраструктуры, и мы заинтересованы в работе не только с портами, но и гораздо шире».

Генеральный директор ФГУП «Росморпорт» Александр Смирнов сообщил: «Мы оперируем 68 портами, 16 из них — в Арктической зоне, их годовой грузооборот — 996 млн тонн (46% — нефть, 20% — СПГ, 16% — уголь), и 22 порта в ДВФО. Мы проектируем объекты ГМССБ, эксплуатируем объекты безопасности мореплавания, и для этих целей нужна связь — спутник для этого не годится. Автономная навигация также невозможна без высокоскоростного интернет-соединения».

Алексей Стрельченко заявил на пресс-конференции, что вся линия будет построена к 2026 г. УПТ будет вести инженерные изыскания, проектировать линию, прокладывать кабель и создавать необходимую береговую инфраструктуру. В проекте «Полярный экспресс» будет задействовано девять судов, два из которых — кабелеукладчики. По словам гендиректора УПТ, прокладка первого участка линии «Полярный экспресс» — от поселка Териберка в Мурманской области (где уже создана береговая станция и наземная инфраструктура) до поселка Амдерма в Ненецком АО — стартует в июне 2021 г. Параллельно УПТ займется инженерными изысканиями на участке Диксон — Тикси.

Наряду с «Полярным экспрессом» в Арктической зоне РФ запланированы еще два подводных кабельных проекта: Arctic Connect (за ним стоят ПАО «МегаФон» и финская Cinia Oy) и «Северное Сияние» (инициатор — петербургское ОАО «Супертел»). Инициаторы проекта «Полярный экспресс» обошли вопрос о конкуренции с этими линиями, при этом Андрей Куропятников сказал: «У нас год назад было взаимодействие с компанией «МегаФон», но никаких договоренностей пока не существует».

«Мы рады, что вопросы создания инфраструктуры и цифровизации Арктического региона привлекают все больше внимания со стороны госструктур и бизнеса, — сказала корреспонденту ComNews представитель пресс-службы ПАО «Мегафон». — Это актуальная и важная задача. Мы поставили ее перед собой в 2019 г., подписав соглашение, давшее старт проекту Arctic Connect. Трансарктическая линия связи позволит справиться с растущим трафиком между континентами, а отводы от основной линии обеспечат доступ к качественной связи для потребителей Арктики и Дальнего Востока — как частных абонентов, так и бизнеса».

В июне 2020 г. ПАО «Ме­гаФон» и АО «Рос­гео­ло­гия» подписали до­говор на про­веде­ние мор­ских ис­сле­дова­ний для прок­ладки Arctic Connect. В начале этого года оператор подписал соглашения о взаимодействии в рамках этого проекта с пятью российскими регионами — Республикой Саха (Якутия), Чукотским автономным округом, Коми, Ненецким автономным округом, Сахалинской областью.

«МегаФон» и Cinia Oy объявили о создании международного консорциума для строительства океанического оптоволоконного маршрута, соединяющего Европу и Азию по Арктическому пути, летом 2019 г. В консорциуме предполагалось участие нескольких компаний. 3 декабря 2019 г. совет директоров «МегаФона» одобрил участие в компании Arctic Link Development Oy путем приобретения до 50% ее голосующих акций. Arctic Link Development Oy — совместное предприятие «МегаФона» и Cinia Oy для реализации проекта Arctic Connect.

Arctic Connect — не единственный проект соз­да­ния волоконно-оп­ти­чес­ких ли­ний свя­зи по дну арктических морей. Альтернативная идея зародилась на два года раньше: в 2017 г. ОАО «Супертел» (российский производитель оборудования связи) разработало проект по прок­ладке подводной ВОЛС по дну рос­сий­ских се­вер­ных и вос­точных мо­рей от Мур­ман­ска до Вла­дивос­то­ка, получивший название «Се­вер­ное Сия­ние». В начале 2020 г. проект обрел финансового партнера в лице банка «Россия», но для старта требовалось определить участников со стороны государства.

/www.comnews.ru/

28 февраля ракета-носитель «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» вывела на орбиту первый гидрометеорологический спутник «Арктика-М», а 22 марта Роскосмос опубликовал первые снимки, полученные с него

Аппарат находится на высокоэллиптической орбите с высотой апогея 37 400–39 800 км, перигея 600–3000 км соответственно. В будущем в группировку должны входить как минимум два подобных спутника, которые попеременно будут сменять друг друга на рабочем участке орбиты, расположенном в районе ее апогея. Они обеспечат круглосуточный всепогодный мониторинг поверхности Земли и морей Северного Ледовитого океана, а также постоянную и надежную связь.

О возможностях спутника, его дополнительной защите и будущем группировки «Арктика» ТАСС рассказал заместитель начальника отделения по разработке и созданию многозональных сканирующих систем в АО «Российские космические системы» (РКС) Юрий Гектин.

От температуры до движения льдов

Изменения в циркуляции воздушных масс Арктики влияют на погодные изменения и Северного, и Южного полушарий. Поэтому на арктических островах и побережье было создано большое количество полярных станций для метеорологических, геофизических, геомагнитных и гидрологических наблюдений.

Как рассказал Гектин, сейчас появилась возможность контролировать эти изменения из космоса. «Но до сих пор ни одна страна в мире не создала необходимую спутниковую группировку для наблюдения за приполярной областью в необходимом объеме», — отметил он.

По мере того, как крупные нефтяные компании восстанавливаются после прошлогоднего падения спроса и цен, большинство из них ищут новые технологии, чтобы обеспечить безопасность своего будущего. Снижение затрат и совершенствование экологически чистых методов работы находятся на вершине списка приоритетов этих компаний в следующем десятилетии, и блокчейн предлагает им способ сделать это. Последней компанией, которая заинтересовалась технологией блокчейн, является норвежская фирма Equinor, сообщает OilPrice.com.

Equinor на 70 процентов принадлежит государству, а это означает, что добыча нефти должна идти рука об руку с экологической политикой. С этой целью генеральный директор Андерс Опедал стремится к 2050 году сделать Equinor первой нефтяной компанией с нулевым показателем выбросов углерода.

Johan Sverdrup, новая платформа Equinor высотой 300 футов, включает в себя передовую технологию блокчейн, оснащенную датчиками, которые отслеживают бурение новых скважин, количество добываемой нефти и многие другие основные функции. Вся информация передается стартапу Data Gumbo, базирующемуся в Хьюстоне, который компилирует эту жизненно важную информацию в свой блокчейн-реестр GumboNet.

Мы видим, как в Хьюстоне появляется все больше и больше стартапов в сфере нефтяных технологий, которые ставят его в авангарде цифровой революции газа и нефти. В 2020 году многие компании вложили значительные средства в новые технологии и цифровизацию как средство модернизации, чтобы обеспечить сокращение затрат и более эффективные методы работы в будущем.

Вместо того, чтобы полагаться на человеческий вклад, мониторинг и оценку для управления контрактами с поставщиками, система блокчейн позволяет использовать «умные контракты». Технология покажет, когда поставщики выполнили свои контрактные обязательства по выполнению работ, гарантируя, что работа выполняется в соответствии с планом. Он также может управлять платежами с помощью цифровых валют.

После пилотного проекта в 2019 году Equinor решила инвестировать 6 миллионов долларов в Data Gumbo и планирует развернуть свою технологию в 10 других проектах после первоначального успеха Johan Sverdrup. На сегодняшний день Equinor оценивает экономию в 20 миллионов долларов за первый год работы.

Интерес к технологии блокчейн вырос в 2020 году, поскольку несколько компаний стремились адаптировать свои практики к цифровой эпохе. Консорциум OOC Oil & Gas Blockchain, состоящий из

10 компаний, включая ConocoPhillips, Equinor, Exxon Mobil Corp, Repsol и Royal Dutch Shell, протестировали способность Data Gumbo автоматизировать платежи за очистку воды на месторождениях.

Компании обнаружили, что использование блокчейна сократило рабочий процесс с 90-120 дней до одного-семи дней, сократив девять шагов. Ожидается, что другие компании пойдут по стопам Equinor после того, как успех пилотной схемы показал, что компании могут сэкономить как время, так и деньги, используя эту технологию.

Shell уже пообещала одним из первых внедрить технологию блокчейн, чтобы установить доверие и безопасность среди других в этом секторе. Shell считает, что использование блокчейна для отслеживания оборудования, запчастей и продуктов позволит ей лучше управлять своей цепочкой поставок.

Помимо помощи в управлении цепочкой поставок, оплате поставщиками и обеспечении безопасности данных, блокчейн также может отслеживать и оценивать выбросы углерода. Вместо некоторых существующих методов оценки технология блокчейн может точно оценить углеродный след проекта нефтяного месторождения.

Таким образом, точность, обеспечиваемая блокчейном, может позволить улучшить процессы сертификации в будущем, поскольку регуляторы настаивают на более строгих стандартах, когда речь идет о выбросах углерода. Более того, понимание текущего углеродного следа проекта позволит компаниям быть более прозрачными и работать над улучшением экологических практик.

Видя очевидный успех первого блокчейн-проекта Equinor, 2021 год может стать годом, когда несколько крупных нефтяных компаний последуют его примеру. После десятилетия медленного прогресса в этой области компании, наконец, начинают набирать темпы, когда дело доходит до цифровизации, с блокчейном, предлагающим средства сокращения затрат, повышения эффективности и сокращения выбросов углерода.

В начале августа в России появились первые национальные стандарты цифровой промышленности. Необходимость регулирования умного производства возникла в связи с интенсивным развитием этой сферы: российские добывающие и обрабатывающие компании активно инвестируют в цифровые технологии. Дроны и роботы в шахтах, виртуальная реальность и интернет вещей, автоматизированные скважины и цифровые двойники — все это постепенно становится неотъемлемой частью промышленной деятельности. Рассказываем, как меняется самая консервативная часть экономики с помощью цифровых технологий и почему это поможет повысить безопасность на опасных производствах

По данным исследования Высшей школы экономики, в 2019 году цифровая активность российских предприятий заметно повысилась: более 25% руководителей заявили о росте востребованности технологий на производстве, а число компаний, активно инвестирующих в цифровизацию, увеличилось почти вдвое (с 8 до 14%).

Среди инструментов так называемой Индустрии 4.0 промышленные компании чаще всего вкладываются в автоматизацию процессов, интернет вещей, искусственный интеллект и big data, облачные технологии и технологии радиочастотной идентификации (RFID) и особенно — в роботизацию производства.

Машины вместо людей

Передача производственных процессов роботам — масштабная область, объединяющая множество направлений деятельности, которые позволяют оптимизировать рутинные операции, повысить их скорость и точность, тем самым наращивая производство, одновременно сократить операционные издержки и обезопасить труд специалистов. Кульминацией процесса роботизации должно стать полностью безлюдное производство — рудники и скважины, где все работы совершают машины, а контроль за ними осуществляют удаленные специалисты.

Несколько таких проектов в России уже находятся на стадии разработки — в частности рудник «Скалистый Глубокий» компании «Норникель». Но для того, чтобы предприятие функционировало без людей, принципы автономной деятельности должны быть заложены в него еще на этапе создания. Пытаться перепрофилировать под эту модель уже существующие заводы — мероприятие дорогое и нецелесообразное, поэтому большинство компаний на данный момент используют в производстве лишь отдельные элементы автоматизации. Например, ряд нефтедобывающих компаний — таких, как «Газпромнефть», «Роснефть» и ЛУКОЙЛ — работают над созданием умных скважин, принцип действия которых во многом строится на технологиях интернета вещей (IoT). В таких скважинах оборудование оснащено датчиками, передающими данные обо всех процессах в общую систему, которая обрабатывает полученную информацию и на ее основе принимает те или иные решения.

Похожая модель лежит в основе системы-советчика на обогатительной фабрике «Норникеля» «Кольская ГМК»: на основе анализа огромного количества данных о работе оборудования и параметрах сырья она выдает рекомендации по оптимизации процессов. В первое время после внедрения системы каждая такая рекомендация изучается специалистами, и если сотрудник подтверждает предложенный совет, то программа запоминает этот выбор. Таким образом, система постоянно самообучается и со временем начинает принимать самостоятельные решения.

Транспорт на джойстике

Беспилотный транспорт — отдельное направление в промышленности, которое охватывает самую разную технику: самоходные буровые установки, безлюдные самосвалы, внутришахтный электровозный транспорт, летательные беспилотники (дроны). Использование такого транспорта не только повышает безопасность персонала, но и увеличивает производительность. Так, переместив водителя шахтного самосвала из кабины грузовика в диспетчерскую, компания экономит на пересменке и, соответственно, за тот же временной промежуток перевозит больше сырья.

Что касается дронов, их возможности бесценны для диагностики линий электропередач, трубо- и нефтепроводов и в целом промышленных объектов, куда затруднен доступ человека и техники. Беспилотные системы применяются для геологоразведки, транспортировки небольших грузов, ремонта повреждений на ЛЭП и решения многих других задач. Так, в компании «Газпромнефть», 60% трубопроводов которой контролируется с помощью дронов, разработано уже более 70 сценариев их использования. По оценкам корпорации, беспилотники обходятся ей в 2,5-3 раза дешевле, чем эксплуатация вертолетов.

Еще одна, нетривиальная область применения дронов связана с мониторингом горных выработок. В шахтах есть много труднодоступных и опасных участков, которые необходимо тщательно изучить, прежде чем отправлять туда людей. В «Норникеле» для этих целей разработали образец беспилотного летательного аппарата, который может функционировать глубоко под землей, в условиях отсутствия освещения, GPS и какой-либо связи.

Отдельные промышленные отрасли требуют своей, специфической беспилотной техники. Так, в агропромышленности это в первую очередь комбайны, оборудованные видеокамерами, автопилотом и системой искусственного интеллекта, которая корректирует весь процесс: от темпа работы до угла, под которым располагаются лезвия жатки — в частности такую технику разрабатывает российская компания Cognitive Technologies. На рудниках незаменимыми могут стать роботы-маркшейдеры — самоходные устройства, умеющие вести под землей 3D-съемку. Первый образец автономного маркшейдера был разработан в рамках «Цифровой лаборатории» — R&D-подразделения «Норникеля»: такой робот управляется удаленно с помощью мобильного телефона, на котором установлено специальное программное обеспечение, а сама «картинка» передается в VR-очки диспетчера в режиме реального времени. Это изобретение позволяет изучать новые полости, в том числе труднодоступные, не подвергая риску специалистов, а кроме того, обнаруживать дефекты выработок и оперативно их исправлять.

Виртуальные предприятия

Из 10 недавно утвержденных стандартов цифровой промышленности пять посвящены цифровым двойникам — виртуальным прототипам реальных объектов или процессов, которые моделируют их работу с помощью сбора данных с датчиков. Такие двойники помогают оптимизировать работу оборудования, выявлять неисправности и вносить коррективы, при этом нивелировав риски, неизбежные при экспериментах на реальном производстве.

Моделирование различных сценариев в рамках виртуального прототипа позволяет выбирать наиболее эффективные тактики и избегать неудачных. Показательный случай произошел на одном из европейских предприятий компании Schneider Electric, где система предиктивной аналитики предсказала сбой в работе большого компрессора практически за месяц до того, как он должен был произойти — не будь этого прогноза, корпорация могла бы потерять несколько миллионов долларов. Неудивительно, что сейчас эта технология активно осваивается многими индустриями, а к 2023 году, по прогнозам экспертов, объем рынка цифровых двойников должен достигнуть $16 млрд.

В России над технологией цифровых двойников работают компании из самых разных промышленных отраслей: помимо уже упомянутых Schneider Electric, в нее активно инвестируют «Газпромнефть», СИБУР и «Норникель». Так, в прошлом году «Норникель» разработала единственную в стране систему имитационного моделирования, позволяющую создавать цифровые модели для всех рудников компании. Она дает возможность тестировать все организационно-технические решения и производственные планы в симуляторе, чтобы проверить их эффективность перед внедрением на производстве. Следующим этапом, по планам компании, станет создание полноценного цифрового двойника, который будет полностью имитировать производство, включая эксплуатационный и экономический контекст.

Роботы и кадры

Внедрение цифровых технологий не только увеличивает эффективность производства, но и повышает его безопасность, поскольку роботизация процессов позволяет «убрать» специалистов из опасных зон. С другой стороны, любая автоматизация традиционно вызывает опасения, связанные с ростом безработицы: по прогнозам футурологов, уже в ближайшие годы машины уничтожат целый ряд профессий, сместив «живых» сотрудников с их рабочих мест.

Однако пока что ожидать таких перспектив преждевременно: по подсчетам экспертов, даже создание полностью безлюдного рудника приведет к сокращению штата всего на 35%, но зато объем требуемых компетенций для оставшихся сотрудников изменится на 80%. Автоматизация — это прежде всего не про сокращение рабочей силы, а про ее переквалификацию: так, беспилотный транспорт превращает водителя грузовика в оператора, который управляет техникой удаленно с джойстиком в руках. Да, экспансия «цифры» снижает потребность в людях, отвечающих за рутинные операции — зато повышается потребность в тех, кто способен взаимодействовать с автономной техникой и настраивать алгоритмы ее работы.

Соответственно, в промышленной среде растет спрос на специалистов, обладающих цифровыми компетенциями, что стимулирует компании вкладываться в корпоративное обучение. Так, в 2019 году корпоративный университет «Газпромнефти» запустил программу «Мы в будущем», в рамках которой сотрудники могут усовершенствовать свои цифровые навыки. А во время пандемии «Норникель» разработал для своих специалистов масштабный проект «Цифровой Норникель», который позволяет в онлайн-режиме пройти курсы по цифровой грамотности и информационной безопасности, изучить технологии искусственного интеллекта, познакомиться с принципами big data, блокчейна и интернета вещей.

/hightech.fm/

Как все начиналось

Промышленное освоение Тимано-Печоры началось 160 лет назад — в 1860 году  красноярский купец Михаил Сидоров создал «Печорскую компанию» и  организовал экспедицию на территорию нынешней Республики Коми, где вскоре были открыты золотосодержащие россыпи в районе реки Щугора. Вскоре местные жители нашли поверхностные выходы нефти в Мезенском уезде Архангельской губернии. Михаил Сидоров тут же съездил в этот район, осмотрел перспективные участки, и начал готовить экспедицию в район реки Ухта.

Спустя 8 лет, осенью 1868 года, на левом берегу Ухты против устья ее притока Нефть-Йоль была пробурена первая продуктивная нефтяная скважина на русском Севере. Таким образом, можно сказать, что Сидоров открыл гигантскую Тимано-Печорскую нефтегазоносную провинцию, ее Ижма-Ухтинский район.

Внезапная кончина Михаила Сидорова в 1887 году прервала активное развитие нового перспективного нефтяного промысла. Работы шли ни шатко, ни валко, к тому же мешали войны и революции. Только через 42 года, уже в период советской индустриализации, сюда вновь пришли геологи и промысловики, большинство из которых были заключенными.

В 1932 году недалеко от слияния реки Ухта и ручья Чибью, где был расположен небольшой промысловый поселок, впоследствии ставший городом Ухта, экспедиция под руководством выдающегося геолога профессора Ивана Стрижова обнаружила мощную залежь тяжелой высоковязкой (битуминозной) нефти. Так было открыто знаменитое Ярегское месторождение, запасы которого составили гигантскую по тем временам цифру — более 130 млн тонн! В 1935 году началась эксплуатация месторождения стандартным скважинным методом, а с 1939 года — шахтным, что сделало Ярегу уникальным для мировой нефтянки промыслом.

В 1934 году в Чибью/Ухте был запущен самый северный в мире нефтеперерабатывающий завод. Вначале завод состоял из одной атмосферной трубчатки, выпускавшей арктическое топливо, и битумной установки, но затем вырос в весьма крупное предприятие.

Параллельно с Ухтинским нефтяным кластером развивался и расположенный северо-западнее Печорский, где сначала были обнаружены крупные месторождения каменного угля, а затем и нефтяные месторождения. Так возник Печоро-Колвинский нефтегазоносный район, который по объемам запасов оказался крупнее Ижма-Ухтинского.

В послевоенные годы Тимано-Печорская провинция была доисследована и оконтурена. Результаты работы геологов поражали — на территории провинции были открыты более 180 месторождений нефти и газа с совокупными извлекаемыми запасами 2,4 млрд тонн углеводородов! Увы, добыча здесь по сравнению, скажем, с Западной Сибирью, была существенно осложнена горно-геологическими условиями, да и природно-климатические условия (например, непроходимые болота глубиной более 10 метров) здесь крайне тяжелые. Трудной задачей является и организация транспорта добытой нефти.

Порт отгрузки — Варандей

В середине 90-х годов месторождения Тимано-Печоры начал активно осваивать ЛУКОЙЛ. Тогда же специалисты компании разработали и транспортную схему, использовавшую инфраструктурные возможности поселка Варандей, расположенного в Ненецком автономном округе на побережье Баренцева моря.

Этот поселок, название которого в переводе с ненецкого языка означает «край земли», был основан в первой половине 1930-х годов как база оседлости оленеводов. В начале 1970-х годов поселок стал опорным пунктом Варандейской нефтегазоразведочной экспедиции, здесь были построены аэропорт и морской порт.

В конце 90-х годов ЛУКОЙЛ начал разработку находящихся непосредственно вблизи поселка месторождений нефти — Медынского, Тобойского и Мядсейского. Позднее в дальних окрестностях поселка возник крупный Южно-Хыльчуюский нефтепромысел.

В 2000 году для вывоза добытой нефти компания построила в 4 км от Варандея временный морской терминал с возможностью перекачки до 1,5 млн тонн в год. Терминал был соединен с береговыми резервуарами подводным дюкером, принимал танкеры дедвейтом до 20 тыс. тонн и позволял осуществлять круглогодичную отгрузку нефти для экспорта на внешний рынок.

Спустя 5 лет в связи с ростом нефтедобычи в регионе ЛУКОЙЛ принял решение о строительстве нового терминала — стационарного морского ледостойкого отгрузочного причала (СМЛОП) с пропускной способностью 12 млн тонн нефти в год (240 тыс. баррелей в сутки). К реализации проекта были привлечены более 40 подрядных организаций. В качестве генерального подрядчика выступила «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть», в структуру которой входил завод металлоконструкций.

Сборка СМЛОП в заводских условиях заняла около 15 месяцев — строительные работы круглосуточно вели 1700 рабочих и  инженеров. После завершения строительства, в 2007 году, была проведена уникальная операция по погрузке опорного основания с жилым блоком на платформу и транспортировка СМЛОП в Баренцево море на точку установки, расположенную в 22 км от берега (мелководная прибрежная зона не позволила построить отгрузочный терминал на берегу; терминал установлен в глубоководной зоне на глубине 17 метров).

Объем инвестиций за весь период строительства составил 1,1 млрд долларов.

Восьмигранник на сваях

Уникальный объект введен в эксплуатацию в июне 2008 года. От терминала нефть тремя танкерами-челноками дедвейтом 70 тыс. тонн каждый перевозится в Мурманск на рейдовый накопитель «Кола» для дальнейшего экспорта. Терминал функционирует круглогодично.

СМЛОП представляет собой сложнейшую конструкцию высотой более 50 метров общим весом более 11 тыс. тонн, и состоит из двух частей — опорного основания с жилым модулем на 12 человек и технологическими системами и поворотного швартово-грузового устройства (ШГУ) со стрелой и вертолетной площадкой. Нефть загружается в носовую часть танкера из ШГУ при помощи гибкого шланга.

Восьмигранная форма опорного основания рассчитана так, чтобы выдержать максимально высокую ледовую нагрузку. Ко дну моря основание СМЛОПа прикрепляется 24 сваями. СМЛОП соединен с берегом двумя нитками подводного трубопровода диаметром 820 мм.

В целом в комплекс Варандейского терминала входят межпромысловый нефтепровод протяженностью 158 км, береговой резервуарный парк емкостью 325 тыс. кубометров (построенные на вечной мерзлоте, все резервуары имеют двойные стенки по принципу «стакан в стакане» для исключения разливов нефти), насосная станция, объекты энергообеспечения, танкерный и вспомогательный флот, а также вахтовый поселок.

СМЛОП, как и все другие морские сооружения ЛУКОЙЛа, работает по принципу нулевого сброса: все производственные и бытовые сточные отходы собираются в специальные контейнеры и вывозятся на берег для последующей утилизации.

Круги на воде

Варандейский СМЛОП занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый северный круглогодично действующий нефтяной терминал в мире. Запись в Книге Гиннесса при всей своей престижности весьма лаконична и не охватывает все уникальные характеристики Варандейского терминала. Расскажем о них подробнее.

Специфика работы СМЛОП  обусловлена, прежде всего, природными условиями — Баренцево море покрыто льдами в среднем 250 дней в году, при этом толщина льда достигает 1,8 м.

Все остальные подобные сооружения либо зависят от приливно-отливных течений, либо, как, например, на Сахалине или в Обской губе, расположены в стабильных водах. Варандей же принимает танкеры независимо от направления ветра, дрейфа льда и течения воды. Благодаря инновационным решениям платформа может работать при ветре до 25 м в секунду и высоте волны до 3,5 м.

Ключевой элемент системы — ШГУ. Оно смонтировано на огромном (7000 мм в поперечнике) подшипнике и приводится в действие четырьмя гидравлическими насосами. Нефтеналивное судно может двигаться под влиянием ветра, давления льдов и приливно-отливных течений, но стрела ШГУ всегда следует за ним в автоматическом режиме. Порой во время загрузки танкер успевает совершить два полных оборота вокруг платформы.

Точность, с которой определяется местоположение носового погрузочного устройства, составляет 1 м. Ее обеспечивают две системы позиционирования — специально разработанная для морских погрузочных работ DARPS (Differntial Absolute and Relative Positioning Sensor, дифференциальная абсолютно-относительная система позиционирования), использующая спутниковые системы навигации GPS и ГЛОНАСС, и радиолокационная «Радиус-200». Последняя работает по принципу триангуляции — на носу танкера расположен радиопередатчик, сигналы которого отражают два ответчика на СМЛОП. По разности времени прохождения двух ответных сигналов определяется позиция танкера относительно платформы.

Три степени защиты

Противоаварийная защита на СМЛОП имеет три уровня. Первый — при появлении какой-либо нештатной ситуации  на причале закрываются клапаны (на это уходит всего 4 секунды), и насосы на берегу перестают подавать нефть в трубопровод. Второй уровень — стыковочное устройство на конце погрузочного шланга отстыковывается от танкера и опускается на дно. И, наконец, третий — отдаются швартовы, и танкер отходит от платформы. Такие меры предосторожности нужны, чтобы предотвратить повреждение шланга и попадание нефти в море.

Важное условие для работы во льдах — достаточная площадь «чистой воды». Необходимое пространство для маневра танкеров создает ледокол «Варандей», которому помогает многоцелевое буксирное судно «Тобой». Они же в случае аварийного разлива нефти создадут первый барьер на пути движения нефтяного пятна. Именно поэтому эти корабли всегда находятся поблизости от СМЛОП. На каждом из судов находятся заградительные боны километровой длины, приспособления и переносные емкости для сбора нефти, а в составе экипажа — специалисты по ликвидации аварийных разливов нефти.

Готовность к ликвидации аварий на терминале поддерживается постоянно. Учения локального уровня, в которых участвуют СМЛОП и суда обеспечения, проводятся ежемесячно. Ежегодно, зимой и летом, проводятся тактико-специальные комплексные учения по ликвидации розливов нефти. Раз в два года проводятся большие учения.

Резервуары на песке

Экологическая катастрофа в Норильске заставляет внимательно присмотреться к резервуарному парку терминала, куда ежечасно, пройдя через узлы учета,  поступает около 1 тыс. кубометров товарной нефти, качество которой постоянно контролируется по 14 параметрам.

Основа, краса и гордость парка — четыре резервуара емкостью 50 тыс. кубометров каждый. Резервуары эти — особые, с двойными стенками. Промежуток между стенками составляет около 3 м, и поэтому в  случае нарушения целостности внутреннего корпуса весь объем нефти останется внутри внешнего. Кроме того, двухкорпусная конструкция облегчает поддержание в резервуаре температуры +50 градусов (нефть подогревают, чтобы предотвратить ее застывание). Такие сооружения являются уникальными для Арктики.

Весь береговой терминал построен на песчаной подушке толщиной 2,5 м (глубина промерзания грунта). Песочное основание постоянно поддерживается в замороженном состоянии – это обеспечивают более полутысячи холодильников, установленных вокруг резервуаров. Холодильники запускают, когда среднесуточная температура поднимается выше +5 градусов.

Автоматизированная система управления технологическими процессами терминала снабжена эшелонированной защитой. Погрузка начинается только при полной готовности СМЛОП и танкера. Сначала запускаются подпорные насосы небольшой мощности, потом к работе подключаются магистральные насосы мощностью по 4 тыс. кубометров каждый. Таких насосов в резервуарном парке три -пока два работают, один находится в «горячем резерве». Выйдя на рабочий режим, насосы подают на танкер 8 тыс. кубометров нефти в час. Соответственно, в штатном режиме погрузка длится около 12 часов.

Нефтепровод от резервуарного парка до СМЛОП — двухтрубный, что продиктовано соображениями экологической безопасности. В двухтрубной системе меньше рабочее давление — следовательно, меньше риск утечек. Если на одной нитке все же происходит потеря герметичности, установленная на СМЛОП система позволяет оперативно вытеснить из трубы нефть, заменив ее морской водой. Но все это только на самый крайний случай — за 12 лет эксплуатации на терминале не было ни аварий, ни предпосылок для их возникновения.

/neftianka.ru/

Дата-центры строят недалеко от гейзеров, тестируют в океане, используют для их энергоснабжения силу ветра и собирают дождевую воду для систем адиабатического охлаждения. Мировой тренд на зеленое строительство, казалось бы, не оставляет центрам обработки данных (ЦОД) другого пути: как и все здания, они не должны причинять вред окружающей среде или хотя бы свести его к минимуму. Сергей Махлин, руководитель направления электромеханических систем ИТ-компании КРОК, рассказывает, какие технологии уже сейчас используются в дата-центрах по всему миру, какие из них будут востребованы в ближайшее время и есть ли у российского рынка центров обработки данных шанс наконец присоединиться к мировому зеленому движению

«Аппетиты» дата-центров растут

Главное отличие дата-центров от других зданий — промышленных или офисных — состоит в том, что они работают круглый год, без остановки даже на одну-две минуты. А значит — нон-стоп потребляют энергию. По данным британского научного журнала Nature, на все центры обработки данных в мире уходит около 200 ТВт·ч электроэнергии в год. Это больше, чем национальное энергопотребление некоторых не самых маленьких стран и примерно половина электричества, которое используется для транспорта во всем мире. И, конечно, далеко не всегда эта энергия производится из чистых источников: например, Китай занимает второе место по объему рынка ЦОД, но около 73% электроэнергии для них в стране получают из угля и только 23% — из возобновляемых источников энергии.

Что касается выбросов CO2, то доля дата-центров в углеродном следе, по данным Британского открытого университета, достигает 2% мирового объема. И если сейчас эта цифра не кажется критичной, всё может измениться в ближайшие годы. Объем данных постоянно растет, «аппетиты» дата-центров тоже увеличиваются. Поэтому вывод прост: зеленые технологии для центров обработки данных актуальны сейчас и будут еще более востребованы в ближайшие годы.

Энергия от гейзеров

Современный дата-центр — здание, буквально напичканное ИТ-оборудованием и инженерными системами, которые обеспечивают его бесперебойное функционирование. И первый разговор о зеленых технологиях может возникнуть еще на этапе выбора площадки и проектирования. В мире есть случаи, когда дата-центры строят недалеко от гейзеров, как, например, Verne Global в Рейкьявике, 100% энергопотребления которого — возобновляемая энергия геотермальных и гидроэлектростанций. А центр обработки данных Citigroup во Франкфурте спроектирован таким образом, что он может использовать дождевую воду. За счет этого существенно сокращается в потребление воды из городской сети.

Есть ли интерес у российских компаний к особому расположению дата-центров? В отличие от Европы, где экологическая повестка и устойчивое развитие актуальны уже не один десяток лет, в России гонки зеленых технологий до сих пор нет. Причина — недорогая по европейским и американским меркам электроэнергия.

Ни для кого не секрет: возобновляемые источники энергии в России распространены не широко. Но даже если где-то они и существуют (например, на Дальнем Востоке), экономия от размещения дата-центра в «особенном» месте будет ничтожна из-за каналов связи, которые потребуется проложить. Расположение ЦОД в России, как и везде, определяется двумя факторами: доступностью каналов связи и стоимостью электроэнергии. Есть районы, где она стоит в районе 3 рублей за киловатт — например, рядом с электростанциями. Поэтому нередко ЦОДы появляются рядом с ними. За примерами ходить далеко не надо: именно по такому пути пошла одна из российских госкорпораций, которая строит дата-центры рядом с АЭС.

Фрикулинг наступает

Энергоэффективность — краеугольный камень в строительстве дата-центров, и все используемые технологии и решения так или иначе подчинены этой теме. Например, холодоснабжение. После ИТ-нагрузки системы холодоснабжения — вторые по энергопотреблению в дата-центрах. Поэтому инженеры ищут решения, которые помогут сократить затраты на «холод» и снизить один из главных показателей эффективности ЦОД — PUE (Power Usage Effectiveness, эффективность использования энергии — «Хайтек»). Если коротко, то PUE демонстрирует, насколько эффективно используется электроэнергия в дата-центре, а вычисляется он как отношение энергопотребления всего объекта к энергопотреблению ИТ-оборудования.

Итак, как тратить на холодоснабжение меньше, то есть делать дата-центр более зеленым и безопасным для окружающей среды? Все мировые тенденции указывают на то, что в ближайшие три-пять лет распространенные системы воздушного охлаждения, такие как как чиллер-фанкойлы или фреоновые кондиционеры, будут вытесняться системами с прямым или косвенным фрикулингом (от англ. free-cooling — свободное охлаждение). Этот тренд уже отчетливо прослеживается на Западе, где за счет фрикулинга удается достигать среднегодовой PUE в пределах 1,05-1,15. А если использовать еще и солнечные батареи, можно достичь еще более впечатляющих цифр. Для сравнения, при традиционных системах охлаждения среднегодовой PUE составляет 1,4-1,6.

Как это работает? Прямой фрикулинг использует предварительно очищенный наружный воздух для охлаждения серверных. Если не вдаваться в технические детали, то главные преимущества такой системы — простота конструкции и ее внедрения, невысокое потребление электроэнергии. Косвенный фрикулинг предполагает, что охлаждение внутреннего воздуха дата-центров происходит в промежуточных теплообменниках, поэтому в машинных залах циркулирует один и тот же очищенный воздух. В некоторых случаях сделать фрикулинг еще эффективнее помогает адиабатическое охлаждение, при котором температура воздушного потока понижается за счет распыленной в нем воды.

Прямой фрикулинг уже используют дата-центры крупнейших компаний — Google, Facebook и Amazon. В России к этой технологии пока только присматриваются, но примеры реализации уже есть. Например, для одного из дата-центров мы рассчитали возможность круглогодичного стопроцентного фрикулинга, причем вовсе не в условиях севера, а в одном из центральных российских регионов. Для этого, правда, нам потребовалась глубокая аналитика — например, для расчетов мы исследовали данные о погоде, минимальных и максимальных температурах за последние 50 лет.

В нашем собственном ЦОДе фрикулинг тоже задействован. Когда на улице температура от 0 до 10 °С, используется микс-режим, а при температуре ниже нуля применяется только фрикулинг. Это позволяет нам снизить расходы на потребление примерно до 30% в год.

Свободное охлаждение в современных российских реалиях, по нашей оценке, наиболее применимо в крупных корпоративных дата-центрах, которые были изначально спроектированы под этот тип охлаждения. В таком случае можно сразу выбрать нужную компоновку системы и закупить серверы, устойчивые к возможному повышению температуры. В коммерческих дата-центрах, в которых арендуют площади разные компании, выполнить все эти требования куда сложнее.

Океан или река?

Ведущие мировые компании экспериментируют не только с фрикулингом, они ищут и другие способы снизить энергопотребление дата-центров. Например, c 2014 года Microsoft тестирует варианты размещения водонепроницаемых центров в океане, надеясь тем самым сократить количество электроэнергии, которое тратится на охлаждение. В холодной океанской воде оно, как несложно представить, происходит естественным образом. Однако вряд ли эта технология найдет широкое применение, по крайней мере в ближайшем будущем. Во-первых, доступа к серверам, которые находятся под водой, нет, и в случае их выхода из строя сделать ничего нельзя. Во-вторых, дата-центр выделяет тепло в океан, и в перспективе это может повлиять на его живой и растительный мир (именно по этой причине их не планируется размещать, например, в озерах). И, наконец, выход к морю есть далеко не у всех стран.

Попытки использовать холодную воду для охлаждения есть и в России, но пока их не так много. В нашей практике был случай, когда мы проектировали дата-центр в Сибири рядом с ТЭЦ. По проекту теплоэлектроцентраль получала воду из реки, при этом температура воды в реке в разные месяцы колебалась от 0 до +15 °С, а ТЭЦ требовалось +25 °С. Так родилась схема: тепло, которое отдавал центр, использовалось для подогрева воды в контуре ТЭЦ — в среднем на 1 °С. PUE такого дата-центра составляет около 1,15 круглый год.

Как быть с углеродом?

Еще один важный экологический ракурс — выброс углерода. Мировые гиганты уже вовсю дают громкие обещания по сокращению углеродного следа. Так, Microsoft пообещал к 2030 году стать углеродно-нейтральной корпорацией, то есть достичь отрицательного уровня эмиссии углерода, а еще через 20 лет — целиком ликвидировать последствия выбросов за все время, что компания существует. Выбросы дата-центров беспокоят и европейские власти: цифровая стратегия Еврокомиссии заявляет, что поскольку дата-центры оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду, они должны стать климатически-нейтральными к 2030 году.

А вот что уже сделано в датском городе Ольборге. Одна из компаний создала систему прямой передачи тепла от дата-центра в городские теплосети. В реализации проект оказался весьма экономичным — для него не нужны дорогостоящие и энергоемкие внешние тепловые насосы. По расчетам, такой подход позволит на 25% снизить потребление энергии, а выработанное ЦОДом тепло будет использоваться на 70–80%. Интересно, что власти Дании поставили своей целью сократить выбросы CO2 на 70% к 2030 году, а упомянутая технология по использованию тепла позволит взять на себя, по предварительной оценке, 4 из 70 процентных пунктов.

/hightech.fm/