Путилов, А.В. Коммерциализация технологий и промышленные инновации
.pdfмощностей для реализации детальной программы развития российских производств уранового ядерного топлива на период до 2030 года, при условии осуществления намеченных программ модернизации технологии его изготовления. Стратегическим направлением развития атомной энергетики Российской Федерации является замыкание ядерного топливного цикла. Создание замкнутого топливного цикла решает две основные задачи. Первая – обеспечение атомной энергетики надежной сырьевой базой за счет вовлечения в топливный цикл урана, а впоследствии и тория. Вторая – решение проблемы выделения, минимизации объема и окончательной изоляции, не находящих пока применения радиоактивных продуктов, образующихся в процессе функционирования атомной энергетики. В результате замыкания цикла будет обеспечено наиболее полное использование природных ядерных ресурсов (уран, торий) и искусственных делящихся материалов, образующихся при работе ядерных реакторов (плутоний и др.) и минимизация РАО.
Переработка ОЯТ и изготовление смешанного регенерированного топлива: на начальном этапе строительства быстрых реакторов их стартовые загрузки будут формироваться из продуктов переработки ОЯТ тепловых реакторов. На следующих этапах необходимо создать заводы по переработке ОЯТ быстрых реакторов и изготовлению регенерированного топлива с коротким временем внешнего цикла. Централизованная переработка ОЯТ тепловых реакторов с коротким временем внешнего цикла также будет развиваться на последующих этапах. При формировании проектов заводов по переработке следует предусмотреть возможность переработки ОЯТ зарубежных АЭС, по крайней мере, построенных с участием российского атомного энергопромышленного комплекса. Традиционные технологии переработки ОЯТ могут встретить трудности достижения времени внешней части топливного цикла три года, и для их преодоления необходимы исследования «сухих» технологий, основанных на неводных процессах.
Обращение с РАО: на 2050 год количество РАО, образующихся в процессе эксплуатации и при выводе из нее, во всех вариантах будет примерно одинаковым и составит около 530000 т и 310000 т, соответственно. Количество выделенных из ОЯТ РАО при замыкании ЯТЦ для базового варианта составит около 3800 т. Проблема
− 91 –
обращения с РАО из ОЯТ решается двумя путями. Во-первых, РАО могут быть отверждены без выделения долгоживущих изотопов и разделения их на фракции. Во-вторых, перед отверждением жидкие РАО фракционируются, то есть из раствора выделяются долгоживущие радионуклиды – либо совместно, либо с разделением (в соответствии с химическим свойствами, с периодом полураспада или со степенью радиотоксичности).
Одним из важных звеньев обращения с ОЯТ является его безопасная перевозка на долговременное хранение и (или) радиохимическую переработку. Перевозка ОЯТ требует использования надежного и дорогостоящего оборудования – специальных перевозочных средств, транспортных упаковочных комплектов (ТУК), подъемно-транспортного оборудования большой грузоподъемности, а также специальных условий перевозки, направленных на обеспечение необходимого уровня безопасности и защиты как в нормальных условиях перевозки, так и в случае возникновения транспортных аварий. Проблема перевозок ОЯТ в современных условиях, с учетом возрастающих объемов предстоящих перевозок, повышения глубины выгорания топлива и сокращения времени его выдержки, требует для своего решения новых подходов, направленных на дальнейшее повышение уровня безопасности, совершенствования логистики и оптимизацию экономических затрат.
1.2.1.Маркетинг инноваций на корпоративном
ипотребительском рынках
Технологии маркетинга на потребительском рынке описаны достаточно подробно в огромном количестве публикаций. Использование атомной энергии, чему посвящен основной объем данного учебного пособия, в основном ориентировано на рынок корпоративный. Имеются отдельные рыночные сегменты (например, ядерная медицина), где потребительский рынок превалирует, но и в этом случае потребительские услуги оказывают лечебные учреждения, а атомная промышленность снабжает эти организации медицинскими изотопами, оборудованием и другими элементами технологий, которые, безусловно, относятся к корпоративному сектору. Факторы риска и возможности их компенсации: принципиальной особенностью базового варианта маркетинговой стратегии
− 92 –
развития является то, что этот вариант должен иметь достаточно резервов, которые позволяют адаптировать стратегию к «вновь отрывшимся обстоятельствам» при внесении минимальных возмущений в реализацию главных задач. Развитие атомной энергетики такого масштаба и с такими темпами, как в нашей стране, требует решения ряда сложных задач, связанных как с разработкой инновационных технологий, так и масштабным наращиванием производственных мощностей, с вопросами кадрового обеспечения, законодательной и нормативной базы. Можно перечислить некоторые из них: к 2030 году требуется увеличить добычу природного урана в 5–6 раз, увеличить производство реакторов в несколько раз, увеличить мощность по переработке ОЯТ в 10–30 раз, разработать проект базового реактора ВВЭР с удельным расходом урана
135 т/ГВт год, разработать реакторы на быстрых нейтронах с избы-
точной наработкой топлива 345 кг/ГВт год, разработать технологию переработки ОЯТ с временем внешнего цикла около трех лет. В качестве наиболее значимых рисков, которые учитываются при выборе решений, рассмотрены следующие:
•отставание или ограничение темпов развития и масштаба ресурсной базы;
•отставание машиностроительной базы;
•задержки в развитии инновационных технологий по производству ядерного топлива, переработке ОЯТ, замыканию ядерного топливного цикла и обращению с РАО.;
•отставание в разработке инновационных технологий реакторов типа ВВЭР с улучшенными показателями использования ядерного топлива;
•отставание в разработке инновационных проектов быстрых реакторов, обеспечивающих уровень воспроизводства топлива, необходимый для полного замыкания топливного цикла.
При выборе базового маркетингового сценария развития должны быть рассмотрены возможности компенсации влияния индивидуальных рисков на достижение целей путем принятия решений в процессе реализации стратегии такого развития. Этот подход оказывается наиболее эффективным в условиях организации Государственной корпорации «Росатом», в ведении которой находится полный цикл работ по развитию атомного энергопромышленного комплекса (добыча и технологические переделы ядерного топлива,
−93 –
разработка реакторов, машиностроение и сооружение АЭС, генерация энергии, обращение с ОЯТ и РАО), что позволяет минимизировать риски при реализации стратегии. Например, отставание ресурсной базы урана компенсируется сокращением экспорта и более энергичным развитием быстрых ректоров с расширенным воспроизводством. Задержка переработки ОЯТ компенсируется увеличением доли ВВЭР с более глубоким выгоранием топлива. Задержка
сразвитием быстрых ректоров с расширенным воспроизводством компенсируется увеличением доли ВВЭР и т.д. Темпы и экономика развития атомной энергетики будут определяться состоянием промышленной базы по созданию оборудования для различных типов атомных станций и предприятий ядерного топливного цикла. При четкой государственной политике, демонстрирующей приверженность государства долговременной стратегии развития, и при должной проработке институционального базиса (в частности прав собственности на средства производства), промышленная база может быть развита за счет частных инвестиций.
Развитие атомной энергетики требует наличия адекватного по качеству продукции, мощностям и производительности труда машиностроения.
Для устойчивого инновационного индустриального развития машиностроительных производств, прежде всего традиционных, необходимо и возможно обеспечение условий, прежде всего таких, как размещение серийного заказа, утверждение стандартных технологических процедур, организация отраслевых производств и СП
сведущими мировыми лидерами, восстановление инновационного отраслевого цикла, привлечение поставщиков из смежных отраслей
изарубежных производителей. Все это реально позволяет к середине десятилетия году выйти на устойчивое производство нескольких реакторных комплектов. Затраты на восстановление и расширение машиностроительных мощностей под указанную программу составят сумму равную годовому выпуску оборудования. Требуется модернизация Ижорских заводов, ЗИО-Подольск, а также потребуется восстановление ранее созданных мощностей Атоммаша, Белгородского «Энергомаша», Чеховского «Энергомаша», Ленинградского металлического завода (турбины), «Электросилы» (генераторы). Необходимо также подключить предприятия Чехии, Болгарии, Венгрии (перегрузочные машины), ряда других производств.
−94 –
Все издоженное выше свидетельствует, что при мирном использовании атомной энергии преобладают корпоративные маркетинговые подходы.
1.2.2.Маркетинговые подходы в реализации технологий на мировом атомном рынке
Научно-техническое сотрудничество в области мирного использования атомной энергии в определенной мере развивает и мировой технологический атомный рынок. Участие России в международных ядерных проектах дает основание и для более крупномасштабных международных инициатив.
Возможности использования международного сотрудничества, направленного на извлечение максимальной пользы для отечественных ядерных программ, можно рассматривать по трем основным направлениям: взаимовыгодный обмен информацией, подготовка коммерческих проектов, решение политических задач на базе международной кооперации в сфере ядерных технологий. Изложенные направления развития атомной энергетики должны иметь приоритет в международном многостороннем и двухстороннем сотрудничестве, участии России в международных проектах. Сегодняшнее состояние возможностей международного сотрудничества можно характеризовать следующим образом.
Проект «ИНПРО» – международный проект МАГАТЭ, разработанный по инициативе России с широким участием ряда стран. Проект направлен на выработку облика мировой атомной энергетики и согласование направлений и масштабов НИОКР. Проект имеет для России политическую составляющую, способствует расширению ее возможностей в научно-техническом и экономическом сотрудничестве с развивающимися странами. Это наиболее удобная площадка для анализа роли и структуры инновационных ядерных систем на глобальном, региональном и национальном уровнях.
Проект «Поколение-IV» – проект, ориентированный на развитие новых реакторных технологий. Практически по всем отобранным проектам у России имеется большой технологический задел. Однако выбранные западными странами шесть направлений
−95 –
технологий не объединены целостной идеей о путях развития атомной энергетики.
Проекты GNEP и МЦОУ (Международный центр по обогащению урана) – проекты, ориентированные на поиск путей решения проблемы нераспространения ядерных материалов и чувствительных технологий в условиях вовлечения развивающихся государств в области использования ядерной энергии. Российский проект МЦОУ при очевидной политической направленности потенциально несет в себе долговременные экономические и стратегические выгоды для России. Развитие глобальной атомной энергетики будет экономически стимулировать концентрацию предприятий ядерного цикла, что, в свою очередь, принципиально важно для уменьшения риска распространения. МЦОУ позволяет на современном и прогнозируемом на будущее этапе наилучшим образом выполнить базовые принципы устойчивого развития атомной энергетики. В качестве начальной фазы МЦОУ Россия предложила создание международного центра по обогащению урана и страхового запаса обогащенного уранового продукта, который под контролем МАГАТЭ может быть использован в коммерческих целях. Естественным развитием идеи международных центров ядерного цикла является распространение её на переработку ядерного топлива, а в дальнейшем – на изоляцию радиоактивных отходов. Предложения по созданию международного демонстрационного центра обращения с ОЯТ, комплексов подземной изоляции РАО, международного центра по получению смешанного уран-плутониевого оксидного топлива (МОКС-топлива) – далеко не исчерпывающий перечень инициативных разработок. В перспективе можно рассматривать дополнение международных центров специальными исследовательскими ядерными реакторами (например, реактор МБИР в г. Димитровград), которые могут в рамках международного сотрудничества оказывать исследовательские и испытательные услуги потребителям для научного обоснования удовлетворения их энергетических потребностей.
Участие в международных проектах позволит привлечь мировое сообщество к разработке направлений, приоритетных для реализации отечественной программы по ядерным энерготехнологиям, а также определенным образом влиять на тенденции развития атомной энергетики в мире. Главное на международном рынке под
− 96 –
эгидой МАГАТЭ – международное сотрудничество по обеспечению безопасности и режима нераспространения ядерных материалов.
В основе решения проблем безопасности лежит приверженность культуре безопасности и принципам, обеспечивающим поддержание режима нераспространения. Международное сотрудничество в области реакторных технологий и ядерного топливного цикла должно позволять наилучшим образом пользоваться мировым опытом и научными разработками для повышения эффективности использования и потенциала развития атомной энергетики каждого из государств и роста культуры безопасности и совершенствования режима нераспространения. Идея консолидации международных усилий, направленных на развитие открытого доступа к ядерной энергии для всех стран при сохранении и укреплении режима нераспространения, интенсивно исследуется МАГАТЭ при существенном вкладе России. Задача развития атомной энергетики как мировой энергетической системы предполагает формирование новой организации работ, международной кооперации и гармонизации усилий стран в создании эффективной и безопасной энергетики будущего. Это требует создания новых международных институтов, гарантирующих достижение поставленных целей с соблюдением интересов государств в части их доступа к мирному использованию ядерной энергии при обеспечении ядерной безопасности и предлагающих эффективные механизмы контроля для укрепления режима нераспространения. При этом необходимо объединение усилий для отработки инновационных технологий производства энергии и обращения с облученным топливом, а также для организации программ образования и подготовки специалистов в области атомной энергетики. С самого начала настоящего века инициированные США и Россией международные проекты «Поколение – IV» (Generation-IV) и ИНПРО (МАГАТЭ) преобразовали работы по анализу перспектив масштабного развития атомной энергетики из творчества отдельных групп ученых в скоординированную деятельность, поддерживаемую на государственном уровне многими странами.
В 2000 г. МАГАТЭ, следуя резолюции Генеральной Ассамблеи (GC(44)/RES/21), инициировало «Международный проект инновационных ядерных реакторов и топливных циклов», далее по тексту
− 97 –
ИНПРО. В 2007 г. проект ИНПРО насчитывал 28 участников: Аргентина, Армения, Бразилия, Болгария, Канада, Китай, Германия, Индия, Республика Корея, Пакистан, Российская Федерация, Испания, Швейцария, Нидерланды, Турция, Чили, Индонезия, Марокко, Нидерланды, Украина, Чешская республика, Франция, Южная Африка и Европейская Комиссия; а также Соединенные Штаты Америки объявили о своем намерении вступить в ИНПРО. GenerationIV – программа разработки нового поколения ядерно-энергети- ческих систем (6 типов реакторов с соответствующими топливными циклами от добычи урана до захоронения отходов), коммерциализация которых может начаться не позднее 2030 г. Программа стартовала в США в январе 2000 г. и вскоре была развита в полномасштабный международный проект (GIF).
•Инициатива США по «глобальному ядерному энергетическому партнерству» (GNEP) направлена на объединение усилий государств, обладающих полным ядерным топливным циклом с последующими поставками ядерного оборудования и топлива странам, заинтересованным в развитии атомной энергетики.
•В рамках GNEP, правительство США намерено «работать вместе с другими странами, обладающими передовыми ядерными технологиями, над разработкой новых, устойчивых к распространению технологий рецикла, необходимых, чтобы производить больше энергии, сократить объемы отходов и свести к минимуму опасность распространения».
•При этом предполагается, что «государства-партнеры разработают программу предоставления услуг ядерного топливного цикла развивающимся странам, что позволит им с выгодой для себя пользоваться преимуществами обильной, чистой и безопасной ядерной энергии, в обмен на их обязательство отказаться от деятельности по обогащению и переработке ядерных материалов, а также будет способствовать смягчению проблем распространения».
В GNEP дополнительно, по сравнению с GIF, предполагается развитие следующих важных технологий.
•Малогабаритные реакторы.
•Разработка усовершенствованных реакторов-выжигателей минорных актинидов.
•Минимизация и утилизация ядерных отходов.
−98 –
•Демонстрация в опытно-промышленном масштабе комплексного процесса переработки отработавшего топлива легководных реакторов; демонстрация процесса переработки, не подверженного опасности распространения.
•Моделирование системы ядерной энергетики является первоочередным кандидатом на международное сотрудничество (создание средств инженерного моделирования в краткосрочной перспективе и более долгосрочную разработку кардинально новых средств анализа).
•Фундаментальные исследования с упором на химию актинидов в твердой и жидкой фазе, фундаментальное ядерное моделирование и материаловедение для ядерных приложений.
Как показал опыт международного сотрудничества последних десятилетий, проблемы безопасной эксплуатации АЭС в странахпользователях имеют ясные практические решения. Наиболее сложными проблемами, требующими усиленного внимания и новых подходов международного сообщества при грядущем крупномасштабном развитии атомной энергетики и вхождении в круг пользователей стран, не имевших на предыдущих этапах опыта использования этой технически сложной и потенциально опасной технологией, являются: проблема нераспространения, и проблема ядерной и радиационной безопасности, особенно, в сфере обращения с ОЯТ и РАО. В то же время проблема ограниченности энергетических ресурсов может стимулировать такие тенденции развития атомной энергетики, при которых могут быть утеряны или остаться
впренебрежении значимые условия ее безопасного функционирования. Бессистемность развития мировой атомной энергетики может серьезно подорвать режим нераспространения, безопасной эксплуатации АЭС и предприятий топливного цикла. Желание развивать ядерную энергетику заданным темпом диктует столь быстрый темп инноваций, по крайней мере, для значительной части мира, что его реализация требует консолидации международных усилий для обеспечения доступа к ядерной энергии для всех заинтересованных в этом стран мира. С этой точки зрения крупномасштабное развитие атомной энергетики ставит перед человечеством принципиально новую задачу – организации ее как мировой энергосистемы. В условиях организованной международной кооперации предприятия топливного цикла будут выступать как системо-
−99 –
образующие, поскольку именно их успешное функционирование способно будет обеспечить надежную поставку топлива, а следовательно и энергобезопасность всех стран.
Реализация масштабных задач в области развития отечественной энергетики совпадает по времени с обострением энергетической ситуации в мире. С одной стороны это вызвано интенсивным ростом экономики развивающихся стран, в первую очередь, таких, как Китай и Индия, в большинстве своем энергодефицитных, требующих все большего количества энергетических ресурсов. С другой стороны, это связано с обеспечением энергетической безопасности экономики развитых стран, стремящихся всевозможными способами контролировать как рынок органических ресурсов, так и развитие атомной энергетики. Это обстоятельство создает перманентную напряженность на энергетическом рынке, вызывает существенную эскалацию цен. Необходимость обеспечить глобальную энергетическую безопасность в условиях растущей напряженности использования органического топлива стимулирует многие страны мира решать эту проблему путем наращивания атомной энергетики. Развитие атомной энергетики в мире в первой половине XXI века будет характеризоваться расширением круга стран, использующих атомную энергию, увеличением доли атомных мощностей в энергетическом балансе многих стран, расширением сфер использования ядерных реакторов. Весь предшествующий опыт нашей страны (в том числе и негативный) однозначно свидетельствует о необходимости вести реализацию стратегии развития атомной энергетики в тесном сотрудничестве с зарубежными странами, как поступают и другие ведущие страны по использованию ядерной энергии (США, Франция, Япония, Великобритания и др.). В связи с этими тенденциями маркетинговая стратегия развития атомной энергетики России должна включать разработку и стратегии международной политики в этой области, предусматривающие действия в сфере международных отношений по следующим направлениям.
•Внешний рынок (экспорт и импорт).
•Научно-техническое сотрудничество.
•Международное сотрудничество по обеспечению безопасности и режима нераспространения, выполнение международных обязательств.
−100 –