Названы лауреаты премии Глобальная энергия 2020 года
Международной премией «Глобальная энергия» каждый год отмечают самые выдающиеся достижения в энергетической науке и практике. Авторы этих достижений помогают всему человечеству искать пути решения проблем обеспечения энергией — сегодня и в будущем.
Три лауреата премии «Глобальная энергия» определены по итогам заседания Международного комитета (МК) премии. Ими стали Карло Руббиа из Италии, Пэйдун Ян из США и Николаос Хатциаргириу из Греции.
Руббиа награжден в номинации «Традиционная энергетика» за содействие развитию устойчивой энергетики в контексте утилизации ядерных отходов и пиролиза природного газа.
Ян отмечен в номинации «Нетрадиционная энергетика» за изобретение солнечных панелей на основе наночастиц и разработки в сфере искусственного фотосинтеза.
Хатциаргириу получил награду в номинации «Новые способы применения энергии» за вклад в стабилизацию работы электросетей, разработку умных электросетей и микросетей с использованием искусственного интеллекта.
Заседание МК состоялось по видеосвязи 7 сентября, а имена лауреатов были оглашены во вторник в Калуге на церемонии с личным участием врио губернатора Калужской области Владислава Шапши, президента Ассоциации «Глобальная энергия» Сергея Брилева и председателя Наблюдательного совета Ассоциации «Глобальная энергия», вице — председателя Мирового энергетического совета (МИРЭС) Олега Бударгина.
Церемония объявления лауреатов прошла на площадке Государственного музея космонавтики имени К.Э. Циолковского. По видеосвязи к церемонии присоединился председатель МК, лауреат Нобелевской премии Рае Квон Чунг.
В этом году география сбора заявок на участие в шорт-листе премии серьезно расширилась: всего было выдвинуто 78 ученых из 20 стран мира. В 2019 году в номинационном цикле «Глобальной энергии» принимали участие 39 ученых из 12 стран.
Представления на премию поступили примерно в одинаковых количествах: в номинацию «Нетрадиционная энергетика» — 29, «Традиционная энергетика» — 27 и «Новые способы применения энергии» — 22.
Из 78 кандидатов международные эксперты составили шорт-лист 15 претендентов на победу. Это ведущие ученые из Австралии, Германии, Греции, Дании, Италии, КНР, США и Японии. На каждую из номинаций претендовали по пять ученых.
С 2003 года лауреатами премии уже стали 42 ученых из 15 стран: Австралии, Австрии, Великобритании, Греции, Дании, Италии, Исландии, Канады, России, США, Украины, Франции, Швейцарии, Швеции и Японии. Премиальный фонд составляет 39 миллионов рублей.
Как пояснил президент Ассоциации Сергей Брилев, Калужская область как место объявления лауреатов была выбрана не случайно, поскольку в последнее время компании-члены «Глобальной энергии» запустили в Центральной России несколько важных новых проектов, а сама область — регион, где зародилась поистине глобальная энергия мысли, которая привела к покорению космоса, и начиналось покорение мирного атома.
Членами Ассоциации «Глобальная энергия» являются ПАО «Газпром», ПАО «Сургутнефтегаз» и «Россети ФСК ЕЭС».
КРАТКИЕ БИОГРАФИЧЕСКИЕ СПРАВКИ ЛАУРЕАТОВ
Карло Руббиа (ИТАЛИЯ)
Профессор Научного института Гран Сассо, бывший генеральный директор организации ЦЕРН, пожизненный сенатор Италии.
Внес вклад в разработку революционных решений для обеспечения устойчивости энергетической системы. Он предоставил новые решения в области ликвидации ядерных радиоактивных отходов и в области ядерного синтеза. В 1970 году он был назначен профессором физики Хиггинса в Гарвардском университете и вместе с Дэвидом Клайном и Альфредом Манном предложил провести крупный нейтринный эксперимент в новой Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Фермилаб), который позволил наблюдать все мюонные события в нейтринных взаимодействиях, что подразумевало существование с-кварка. Руббиа совмещал преподавание в Гарварде с исследованиями в ЦЕРНе в Женеве, где новый корпускулярно-лучевой ускоритель использовал сталкивающиеся друг с другом контрвращающиеся пучки протонов. В 1976 году вместе с Дэвидом Клайном и Питером Макинтайром он предложил адаптировать эту машину для столкновения протонов и антипротонов в поиске промежуточных векторных бозонов (примерно в 100 раз тяжелее протона). Эксперимент начался в 1981 г., а в январе 1983 г. команде удалось создать W-частицы, за которыми через пару месяцев последовали еще более неуловимые Z-частицы. В следующем году Руббиа и Саймон ван дер Меер (часть команды ЦЕРН, разработавшей антипротонный пучок) разделили Нобелевскую премию по физике 1984 года.
Проделал большую работу в области возобновляемых источников энергии, предложив новые решения для солнечно-тепловых технологий в рамках проекта, который может значительно снизить стоимость таких концепций за счет использования коллекторов Френеля и расплавленных солей в качестве охлаждающей жидкости.
Он также начал разрабатывать ключевую технологию устойчивого использования ископаемого топлива, решительно поддерживая и продвигая пиролиз природного газа как средство включения углеводородов в циклическую экономику, тем самым ускоряя переход к декарбонизированному обществу.
Пэйдун Ян (США)
Директор Института энергетической нанонауки им. Кавли (ENSI), Профессор Калифорнийского университет в Беркли.
Группа Яна внесла значительный вклад в фотоэлектрическую область, впервые осуществив идею нанопроволочного солнечного элемента. В рамках этого первого исследования его группа смогла наглядно продемонстрировать преимущество нанопроволочного солнечного элемента по сравнению с другими солнечными элементами на основе наночастиц: был значительно улучшен транспорт заряда. Кроме того, его группа представила несколько новых версий дизайна нанопроволочных солнечных элементов, в том числе: нанопроволочный солнечный элемент с красящим сердечником; нанопроволочные солнечные элементы с сердечником и их массивы с сильным эффектом светоловушки. Д-р Ян представил концепцию подхода «системного материаловедения» к решению таких сложных научно-технических задач (Nature Mater. 2012). В начале 2013 г. его группа представила первую полностью интегрированную наносистему для прямого солнечного расщепления воды. Подобно фотосинтетической системе в хлоропласте, эта искусственная фотосинтетическая система состоит из двух полупроводниковых светопоглотителей с большой площадью поверхности, межфазного слоя для переноса заряда и пространственно разделенных кокатализаторов для облегчения восстановления и окисления воды.
В 2015 году Ян и его команда создали синтетический «лист», представляющий собой гибридную систему полупроводниковых нанопроволок и бактерий S. Ovata. Нанопровода собирают солнечный свет, а бактерии используют углекислый газ и воду для завершения фотосинтетического процесса и получения целевого химического вещества на основе углерода, такого как бутанол. Впервые была собрана полностью интегрированная система для производства дополнительных химических веществ непосредственно и исключительно из CO2, H2O и солнечного света, и это считается одним из основных прорывов в области искусственного фотосинтеза.
Еще одной работой, получившей широкое распространение, является синтез Si/Ge сверхрешеточных нанопроволок на основе механизма Vapor-Liquid-Solid (VLS). Его группа затем наглядно продемонстрировала их зависящую от размера теплопроводность. Его группа обнаружила, что кремниевые нанопровода с шероховатой поверхностью при комнатной температуре могут иметь термоэлектрическую величину ZT~0,6, что на два порядка лучше, чем у объемного кремния. Эти Si-нанопроволочные массивы демонстрируют большие перспективы в качестве высокопроизводительных, термоэлектрических материалов для рекуперации отработанного тепла на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах и в автомобилях.
Николаос Хатциаргириу (ГРЕЦИЯ)
Директор, Действительный профессор, Национальный Технический Университет Афин (НТУА).
Николаос Хатциаргириу получил диплом по электротехнике и машиностроению в Национальном Техническом Университете Афин в 1976 году, а также степень магистра и PhD в Институте науке и технологий Манчестерского Университета, Великобритания, в 1979 и 1982 годах соответственно. С 1984 г. он работает в отделе энергетики кафедры электротехники и вычислительной техники НТУА, а с 1995 г. является профессором кафедры энергосистем. Он был одним из пионеров, если не первым, концепций Микросетей и Смартсетей в Европе. Профессор Хатциаргириу разработал инструменты моделирования для динамического анализа островных микросетей и усовершенствовал методы централизованного и децентрализованного управления. Он разработал оригинальные методы децентрализованного управления, основанные на технологии интеллектуальных агентов, обеспечивающих возможность корректной работы распределенных энергетических ресурсов «подключи и работай» с ограниченной связью. Он принимал активное участие в доказательстве осуществимости этих концепций в лабораторных условиях, а также руководил и координировал их установку в нескольких реальных пилотных проектах в Европе. Его самым новаторским вкладом стала эксплуатация первой в Европе микросети, работающей на 100% от фотоэлектрических и аккумуляторных батарей на острове Китнос, которая использует децентрализованную систему на основе мультиагентов для эффективного управления нагрузкой. Он продвинулся вперед в области распределенных энергетических ресурсов и возобновляемых источников энергии (ВИЭ), участвуя в многочисленных проектах, выполняемых для электроэнергетических компаний и производителей в Европе, как в фундаментальных исследованиях, так и в практическом применении.
Профессор Хатциаргириу проводил новаторскую работу также и в области применения методов искусственного интеллекта в энергетических системах. Его работа включает в себя применение дерева принятия решений, нейронных сетей и нечетких кластеров для устойчивой и динамической оценки безопасности реалистичных энергетических систем, таких как Греческая взаимосвязанная система. Он также применил новые идеи к контролю над активной и реактивной мощностями. Его самым значительным вкладом является разработка инструментов для динамической оценки безопасности энергосистем. Разработанные онлайн функции DSA были применены к островным системам с повышенным проникновением ветровой энергии, обеспечивая превентивные операционные правила для оптимального распределения первичных запасов активной мощности. Эти правила обеспечивают стабильную работу островных систем в случае отдельных помех, таких как перебои в работе газовых или дизельных агрегатов, отключение ветропарка или большие колебания ветровой энергии.
precedent 8 Сентября 2020Сергей Брилёв, президент Ассоциации «Глобальная энергия», специально для «Интерфакса»:
Уходит ли эпоха нефти, газа, угля и вообще традиционной энергетики? Что будет завтра?
Что касается ассоциации «Глобальная энергия», то завтра, во вторник 8 сентября, на родине глобальной энергии мысли, в центральном зале Государственного музея космонавтики им.Циолковского в Калуге, будут объявлены имена новых лауреатов одноимённой премии. А уже сегодня проходит заседание международного комитета во главе с Нобелевским лауреатом Рае Квон Чунгом, на котором эти имена определяются.
Стоит объяснить, что членами ассоциации являются ПАО «Газпром», ПАО «Сургутнефтегаз» и «Россети ФСК ЕЭС». В то же время, состоящий из ведущих учёных международный комитет, который и присуждает премию, — структура совершенно независимая. С одной стороны, менеджмент ассоциации – лишь оператор премии. С другой стороны, он ответственен за её продвижение и популяризацию. И сейчас у премии – новый этап. Радикальная ревизия GR- и PR-стратегии, проведённая новым менеджментом, дала важный результат: если в прошлом году было 39 номинационных представлений, то в этом году — уже 78. Прошлогодняя дюжина стран, где работали номинанты, обернулась двадцатью государствами, в том числе такими «новобранцами» номинационного процесса, как ЮАР и Бразилия, Катар и Саудовская Аравия. Кстати, отрадно, что саудитов не остановили споры, которые в один момент вспыхнули между Москвой и Эр-Риядом в ОПЕК. Наука – выше политики. Лишнее тому свидетельство – готовность войти в наблюдательный совет «Глобальной энергии» многих иностранцев, которые вовсе не обязательно связаны с Россией. Имена новых членов набсовета из Латинской Америки, Африки и Европы мы назовём в ближайшее время.
Но вернёмся к номинационному процессу, проходившему на фоне не только пандемии, но и многочисленных прогнозов, что коронавирус подхлестнёт отказ от традиционной энергетики. Однако, когда номинационный процесс был завершён, то выяснилось: независимым учёным умам не до модных зигзагов. Судя по всему, расширение числа участников номинационного процесса позволило лучше выявить истинные настроения в научном мире. А именно: представления на премию поступили примерно в одинаковых количествах по всем трём номинациям. «Нетрадиционная энергетика» — 29, «Традиционная энергетика» — 27, «Новые способы применения энергии» — 22.
Тем не менее, как человек, который возглавил «Глобальную энергию» лишь в феврале этого года, я с большим интересом ждал следующего «фильтра»: каждую из номинаций рассматривают по три независимых эксперта, которые и формируют «шорт-лист», выносимый на суд Международного комитета. Но и здесь обнаружился баланс. Точнее, в одном моменте зафиксирована резкая перемена. Если раньше «Глобальной энергии» доставалось за то, что из года в год в «шорт-лист» попадали одни и те же люди, и возникало ощущение, что учёные устроили неформальную очередь, то в этом году в «шорт-листе» — всего один человек из прошлогоднего списка.
Баланс же состоит в том, что 15 претендентов на победу также разделились на три равные части: по пять претендентов на все три номинации. Это:
«Традиционная энергетика»:
• Ричард Джей Голдштейн (США) – «Теплоэнергетика. За большие достижения в оптических системах измерения скорости и температуры жидкости, разработку систем охлаждения, широко используемых высокоэффективных газовых турбинах, а также новые и важные измерения в области тепловой конвекции и лидирующую роль в инженерном сообществе»
• Демин Ван (Китай) – «Разведка, добыча, транспортировка и переработка топливно-энергетических ресурсов. За изобретение комплекса ведущих мировых технологий добычи и испытаний, представленных „методом Songliao“, „эксцентричным расположением труб“ и „ограничением тока при гидроразрыве пласта“
• Карло Руббиа (Италия) – „Ядерная энергетика. За общий вклад в энергетику и устойчивое развитие всего мира“
• Чжао Ян Дун (Австралия) – „Электроэнергетика. За выдающийся вклад в эксплуатацию, управление и кибербезопасность умных электросетей“
• Цзинь Лян Хэ (Китай) – „Электроэнергетика. За фундаментальные исследования и разработку передовых технологий передачи электроэнергии“
»Нетрадиционная энергетика":
• Пэйдун Ян (США) – «Возобновляемые источники энергии. За разработку беспрецедентных полупроводниковых био-гибридных систем искусственного фотосинтеза»
• Адольф Гётцбергер (Германия) – «Возобновляемые источники энергии. За выдающиеся достижения в области возобновляемых источников энергии и основание крупнейшего европейского научно-исследовательского института солнечной энергии»
• Джей Кислинг (США) – «Биоэнергетика. За разработку простого и сравнительно недорогостоящего микробного синтеза для использования в развивающихся странах»
• Пётр Зеленай (США) – «Топливные элементы и водородная энергетика. За новаторский вклад в фундаментальные исследования, разработку технологий и коммерческое производство катализаторов и устройств для топливных элементов»
• Масахиро Ватанабе (Япония) – «Топливные элементы и водородная энергетика. За предложение нескольких новых концепций катализаторов из биметаллических сплавов, которые в настоящее время используются в серийно выпускаемых системах когенерации и транспортных средствах»
«Новые способы применения энергии»:
• Эли Яблонович (США) – «Эффективное использование энергии. За фундаментальный вклад в области фотовольтаики, полупроводниковых лазеров и фотоники, а также за их использование в технологиях эффективного использования солнечной энергии и телекоммуникации»
• Николаос Хатциаргириу (Греция) – «Эффективное использование энергии. За выдающийся и устойчивый вклад в эксплуатацию и управление микросетями»
• Синьгуо Юй (Австралия) – «Эффективное использование энергии. За выдающийся доказанный вклад в новые способы применения энергии в киберфизической среде»
• Эндрю Брюс Холмс (Австралия) – «Новые материалы, применяемые в энергетике. За лидерство в области синтеза органических электронных материалов и применения устройств для энергосберегающих органических и полимерных светоизлучающих диодов и тонкопленочных солнечных батарей»
• Хенрик Лунд (Дания) – «Эффективное использование энергии. За создание передового проекта для анализа энергетических систем EnergyPLAN, который представляет собой бесплатное программное обеспечение, используемое во всем мире и составившее основу более 100 рецензируемых журнальных статей по всему миру.
В своего рода скобках замечу — конечно, жаль, что в этом списке нет россиян. В принципе, и в прошлые годы лауреатами премии россияне становились не всегда. Но, глядя на траекторию „Глобальной энергии“ свежим взглядом, решусь сказать следующее. Когда россияне попадали в „шорт-лист“ и даже становились лауреатами, то речь шла об учёных старшего поколения, сделавших имя ещё в советские времена. Сейчас же сказывается, что даже у молодых ребят нет привычки писать на английском. Соответственно, эксперты их узнают „с нуля“. Есть проблемы и с тем, как оформляются заявки – с надеждой на совсем несовременные неформальные подходы и связи. Думаю, что на следующем этапе одной из задач ассоциации-оператора как раз может стать помощь в грамотном оформлении номинаций из тех стран, где не так развита культура общения в международной научной „тусовке“. Это, кстати, относится не только к России.
Что же касается тех, кто вошёл в „шорт-лист“, то впервые в истории „Глобальной энергии“ с большинством из них мы записали обширные видеоинтервью, которые опубликованы на сайте.
Непривычного сейчас действительно появляется всё больше и больше. Скажем, такой номинант, как профессор химической и биомолекулярной инженерии и биоинженерии в Калифорнийском университете в Беркли Джей Кислинг очень увлекательно рассказывает о том, что „бактерии и дрожжи, которые мы используем для пивоварения и производства вина, могут быть направлены в другие сферы“. И он уже произвёл с их помощью топливо из растительных материалов, которое протестировано на легковых автомобилях, грузовиках и автобусах в Бразилии. Расстояния, которое они проехали на этом топливе, составило около 5 миллионов миль. А, скажем, номинант из Японии Масахиро Ватанабе рассказал, что в его стране правительство поддержало строительство 160 заправочных водородных станций и планирует построить их 320 до 2025 г. и 480 – до 2030 г. Таким образом, говорит Ватанабе, „после 2030 г. ездить на водороде можно будет по всей Японии“. О том, что мы стоим на пороге водородной революции, рассуждает и ещё один номинант из США. Уроженец Польши, но сейчас профессор химии из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе доктор Петр Зеленай полагает, что создание инфраструктуры – лишь дело времени даже в развивающемся мире. Зеленай проводит аналогию с тем, как число мобильных телефонов стало больше, чем стационарных. Углеводороды для него – не источник энергии, а сырьё для химической промышленности.
Справедливости ради надо сказать, что водородной тематикой сейчас активно занялся и „Газпром“. Тем более, что, во-первых, именно в смеси с природным газом водород проще всего транспортировать по газопроводам (которые уже есть), а, во-вторых, природный газ – идеальное сырьё для производства водорода.
Но неужели это всё, что останется делать традиционным компаниям? Из нашего опроса следует, что, конечно, нет.
Скажем, профессор Института энергетической нанонауки имени Кавли (США) Пэйдун Ян выдвинут на премию за разработку беспрецедентных полупроводниковых био-гибридных систем искусственного фотосинтеза. Но он, большой сторонник солнечных батарей, первым признаёт: „Безусловно, одна из проблем, — хранение энергии, батарея“. Оставим в стороне вопрос о том, что утилизация батарей (по крайней мере существующих) – никак не меньший вызов экологии.
Главный же вопрос состоит в том, что альтернативная энергетика работает нестабильно: сегодня есть солнечный свет и ветер, а завтра нет. Возможно, наиболее ёмко это сформулировал такой номинант, как регент-профессор Университета Миннесоты (США) Ричард Гольдштейн: „Я большой поклонник возобновляемых источников энергии, но проблема в том, что очень трудно начать производство ВИЭ, они, как правило, очень капиталоемкие. Кроме того, они не столь надежны и нестабильны. Я имею в виду, что возобновляемые источники энергии, за исключением, возможно, гидроэнергетики и некоторых видов энергии ветра, непостоянны. А газовая или угольная электростанция, или атомная станция, могут работать 24 часа в сутки“. Ему вторит выходец из Китая, а сейчас профессор Мельбурнского королевского технологического университета (Австралия) доктор Синьгуо Юй: „Я думаю, что для сохранения планеты, в конечном счете, поколениям придется отказаться от такого вида топлива, как уголь, но в переходный период мы все равно должны использовать его для того, чтобы обеспечить сильную экономику, которая будет расти, потому что люди хотят жить лучше“.
Понятно, что сейчас, в пандемию, для многих вопрос стоит даже не о том, чтобы жить лучше, а чтобы не стало хуже. Именно по этой причине в интервью мне, как журналисту, российский министр энергетики Александр Новак недавно усомнился в немедленных перспективах для электромобилей: сейчас люди дважды подумают о том, чтобы покупать этот значительно более дорогой аппарат. Между тем, авторы многих других идей про альтернативные источники энергии признают, что пока их энергия обходится дороже. Приведу здесь обширную цитату из беседы с таким номинантом, как доктор Хенрик Лунд, профессор Ольборгского университета (Дания) и член совета директоров международного фонда Grøn Energi: „Ветряные турбины могут конкурировать только при нулевой цене, но, если весь рынок будет заполнен ветряными турбинами, он рухнет. У него не будет мощности ископаемых источников энергии. В Дании более чем 10% от наших поставок газа в настоящее время является зеленым газом, поступающим из биогаза. Возможно, в следующем десятилетии это будет уже 30%. Но это может случиться только в том случае, если вы измените и газовый рынок. Я не думаю, что зеленый газ сможет конкурировать со средней ценой на газ“.
И совсем категоричен в разговоре был такой номинант, как итальянский профессор Карло Руббиа, который, между прочим, еще в 1984 г. получил Нобелевскую премию по физике: „Мне кажется, что возобновляемые источники энергии, на самом деле, не являются практическим решением для массового использования в мире. В том смысле что они стоят дороже, чем другие источники, на самом деле они очень сложны в эксплуатации...“ Эту мысль развил китайский профессор Демин Ван, заместитель директора научно-технологического комитета Daqing Oilfield Company Ltd.: „Конечно, возобновляемые источники энергии это хорошо. Мы должны использовать их в гораздо больших масштабах, пропорции и проценты их применения со временем будут только расти. Но, думается, полностью заменить сырую нефть, газ и уголь очень сложно. Как насчет самолетов? Думаю, использовать возобновляемые источники энергии в самолетах будет очень сложно. И, возможно, в больших океанских лайнерах также будет очень сложно использовать возобновляемые источники энергии. Да даже и автомобиль… В пустынях и в Арктике нет станций подзарядки. Как вы зарядите ее там? Я не говорю, что это невозможно, но это будет очень сложно“.
Естественно, члены международного комитета „Глобальной энергии“ будут принимать решения, исходя не из экономики. К тому же, как показывает история, многие технологии, которые поначалу казались дорогими, удавалось удешевлять. Но что касается традиционной энергетики, то она может спать спокойно. Точнее, не спать, конечно. Но излишне и не нервничать.
Спокойствия души пожелаем и номинантам. Ждать результатов осталось совсем недолго.
precedent 8 Сентября 2020