Прошлое, настоящее и будущее Института систем энергетики им. Л. А. Мелентьева СО РАН

ИСЭМ организован как Сибирский энергетический институт 19 августа 1960 года. В 1997-м — получил современное название. Время создания ИСЭМ СО РАН в Иркутске совпало с переориентацией экономических и трансграничных интересов страны к ее восточным регионам и с перемещением производительных сил на восток, что во многом является прообразом современной Стратегии пространственного развития России.

ИСЭМ СО РАН


Своим созданием институт обязан его первому директору — Герою Социалистического труда, академику Льву Александровичу Мелентьеву и идее комплексного изучения энергетики. Летом 1959 года послом Президиума СО АН СССР ко Льву Мелентьеву в Ленинград прибыл академик Сергей Алексеевич Христианович с предложением переехать в Сибирь и возглавить создание нового научного центра Академии наук в Иркутске. Лев Александрович высоко оценил доверие и возможность. Он решил, что справится с такой задачей, поскольку имел опыт масштабной организационной, научной и хозяйственной работы и надеялся, что Сибирь поможет ему реализоваться как ученому-энергетику. В Иркутске он стал председателем Президиума Восточно-Сибирского филиала АН СССР и организовал Сибирский энергетический институт. К началу 1960 года уже сформировались основные черты топливно-энергетического комплекса страны в составе взаимосвязанных систем энергетики, снабжающих потребителей энергоресурсами: электроэнергией, теплом, газом, нефтепродуктами, углем. В этот же период развитие энергетики начинает смещаться в Сибирский и Дальневосточный регионы.

«В то время началось освоение нефтегазовых месторождений северных районов Тюменской области. Интенсивно развивался Кузнецкий каменноугольный бассейн, началось освоение Канско-Ачинских залежей бурых углей. Завершалось строительство мощных ГЭС Ангаро-Енисейского каскада. Сформировались крупные единые протяженные системы, такие как Единая электроэнергетическая система, Единая система газоснабжения и Единая система нефтеснабжения, — рассказывает директор ИСЭМ СО РАН член-корреспондент РАН Валерий Алексеевич Стенников. — Масштабы энергетических систем приобрели такие размеры, что для их изучения требовалась новая методология обоснования их развития и функционирования».

Изучение энергетики осуществлялось в соответствии с предложенным Л. А. Мелентьевым триединством принципов системных исследований в энергетике: системность рассмотрения явлений с позиций закономерностей целого и взаимодействия его частей; комплексный энергетический подход; принцип динамичности, непрерывного развития и усложнения систем энергетики. Применение математических методов и вычислительной техники в системных исследованиях энергетики значительно повлияло на теорию, идеологию и организацию управления функционированием и развитием энергетики страны. Уже в первые годы институт начал активно участвовать в работах по совершенствованию и развитию топливно-энергетического комплекса и в их практическом применении при разработке долгосрочных стратегий, планов и проектов развития ТЭК страны, в решении задач региональной и местной территориальной энергетики. В 1970—1980-е годы под руководством академика Юрия Николаевича Руденко в СЭИ развиваются новые научные направления: теория надежности и живучести систем энергетики, методические основы обоснования развития энергетики регионов, проблемы развития мировой энергетики и ряд других. Институт принимает участие в разработках государственных программ, стратегий развития энергетики страны, научно-технического прогресса, планов и проектов развития топливно-энергетического комплекса и электроэнергетики, участвует в совершенствовании организации и методов планирования топливно-энергетического комплекса в Госплане СССР. В этот период на базе ИСЭМ СО РАН были созданы два новых института: Институт энергетических исследований под эгидой Государственного комитета по науке и технике и Академии наук СССР в Москве (сегодня ИНЭИ РАН) и второй — Иркутский вычислительный центр СО АН СССР в Иркутске (сегодня ИДСТУ СО РАН).

В 1990-е годы под руководством третьего директора, члена-корреспондента РАН Анатолия Петровича Меренкова, методология системных исследований в энергетике приобрела новый импульс развития, связанный с изменением экономической ситуации в стране, с организационными, технологическими, инвестиционными преобразованиями. Методические подходы были скорректированы для решения вопросов управления развитием и функционированием систем энергетики в новых условиях.

«Благодаря тому, что удалось сохранить все ключевые направления исследований института и квалифицированный коллектив, трудности переходного периода были преодолены без больших потерь. Одновременно был сформулирован ряд новых научных направлений, — отмечает Валерий Алексеевич. — Институт активно включился в разработку первой Энергетической стратегии России и стратегий развития энергетики регионов страны».

Тенденции глобализации в конце 1990-х годов привели к исследованиям по организации энергетических связей России с другими странами с анализом межгосударственной и мировой энергетической инфраструктуры. Это потребовало не только разработки методического и вычислительного инструментария, но и кооперации с энергетическими организациями других стран. В то время институт под руководством члена-корреспондента РАН Николая Ивановича Воропая учреждает и регулярно проводит конференцию «Энергетическая кооперация в Азии». В ИСЭМ СО РАН создается энергетический центр «Азия-Энергия» для координации международных проектов. Институт становится участником ряда международных организаций по вопросам энергетической кооперации. Новый импульс получают исследования в сфере энергетической безопасности. Н. И. Воропай и заведующий отделом Института физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН доктор технических наук Леонид Дмитриевич Криворуцкий за создание системы мониторинга энергетической и экономической безопасности регионов России в 1999 году в составе авторского коллектива были удостоены премии Правительства РФ в области науки и техники. Результаты по этой тематике, полученные с помощью оригинальной методологии и прикладного математического аппарата, разработанные в ИСЭМ СО РАН, легли в основу разработки Доктрины энергетической безопасности России и официальной методики мониторинга энергетической безопасности. В этот период развиваются работы по либерализации и модернизации систем энергетики с результатами мирового уровня. Пересматриваются методы управления развитием и функционированием систем энергетики на основе рационального сочетания рыночных механизмов и государственного регулирования при возросшей неопределенности условий функционирования и особенно развития систем с привлечением многокритериальных и компромиссных подходов к обоснованию решений. Наряду с техническими, системными, экономическими и другими исследованиями продолжается изучение физических явлений, в частности применения термодинамических методов анализа, термодинамико-цепного моделирования для исследования переноса загрязняющих веществ в атмосфере, анализа энергетических закономерностей в интегрированных системах энергетики, определения рациональных характеристик энергетических процессов, установок и систем. Системное сопоставление энергетических технологий и установок, получившее развитие в институте, позволяет выполнить их комплексный анализ, оптимизировать параметры и структуру, оценить их эффективность, определить рациональные масштабы и области их применения, изучить закономерности и механизмы их конкуренции с альтернативными решениями. По этим направлениям в институте был получен ряд важных результатов, получивших внедрение в энергетических компаниях, в органах государственной власти для принятия решений по управлению энергетикой. В последние годы проявляются новые тенденции, связанные, с одной стороны, с продолжающимися процессами глобализации в энергетике, а с другой — с тенденцией децентрализации организации и управления ее системами.

«Сейчас достаточно быстрыми темпами в энергетике внедряются цифровые технологии, интеллектуальные системы, энергетический интернет, моделирование и прогнозирование на основе технологии больших данных, облачные и туманные вычисления, машинное обучение, цифровые двойники, интеллектуальные датчики, аддитивные технологии, — говорит Валерий Стенников. — Энергетические системы интегрируются с IT-сферой. Потребители получают возможность свободно обмениваться энергией, точно так же, как информацией в интернете». «С учетом интеллектуализации систем новое звучание приобретает изучение закономерностей развития распределенной генерации, представляемой малыми энергетическими установками, в том числе на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), — рассказывает В. Стенников. — Использование ВИЭ и других малых источников на протяженных линиях может быть эффективным решением повышения качества, надежности и устойчивости энергоснабжения удаленных потребителей, а в ряде случаев может устранять дефицит мощности. Это представляется рациональным и с точки зрения дифференцированного тарифообразования в сетевом комплексе. Мотивация к этому есть у всех участников рынка электроэнергии».

Будущие системы с ВИЭ — конвергентные технологии, интегрированные в природную среду, обеспечивающие пространственное развитие России и способствующие социально-экономическому росту регионов и поддержанию на высоком уровне национальной безопасности страны. Исследование и построение будущих систем энергетики невозможно без развития фундаментальной энергетической науки. Ее основополагающие начала органично вписываются в развиваемые в ИСЭМ СО РАН комплексные исследования. За десятилетия в институте сложились и продолжают развиваться известные научные школы, работающие по более десяти научным направлениям исследований и имеющие признанные результаты международного уровня. Кроме научной деятельности, институт занимается подготовкой научных кадров. Проводимые в институте исследования учитывают последние достижения технических наук, физики, экономики, математики и информационных технологий, а достигнутый уровень научных результатов позволяет решать сложные разноплановые проблемы регионального, государственного и глобального уровня, стоящие перед энергетикой XXI века.

Член-корреспондент РАН В. А. Стенников, Вера Велякина.

Фото Владимира Короткоручко.

Газета «Наука в Сибири» от 20 августа 2020.