Concept voor de ontwikkeling van de wetenschappelijke en technologische soevereiniteit van het regionale ecosysteem voor elektriciteitsvoorziening

Momenteel leven we in een tijdperk van transformatie van de wereldwijde wereldorde. Ons land staat voor de taak om de wetenschappelijke en technologische soevereiniteit nieuw leven in te blazen, omdat dit een van de sleutelfactoren is voor de nationale veiligheid. Deze taak is een prioriteit voor de fundamentele elektriciteitsindustrie van de economie: de groeiende behoeften van de economie moeten volledig worden vervuld, ook in het nieuwe netwerktijdperk van de ontwikkeling van AI-technologieën [1]. Op dit moment bevinden de organisaties van de belangrijkste productieketen van het Russische elektriciteitscentralecomplex (opwekkings-, elektriciteitsnet- en energieverkoopbedrijven) zich in de volwassenheidsfase van de ontwikkelingscycluscurve en blijven ze gezamenlijk inertie zorgen voor de stabiele werking van het complex dankzij het geaccumuleerde potentieel op het gebied van alle organisatorische elementen. Deze fase wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van gevestigde, goed gevestigde en geformaliseerde productieprocessen, die vastgelegd zijn in gestandaardiseerde procedures (Fig. 1). Tegelijkertijd hebben elektriciteitsbedrijven concurrentievoordelen in de vorm van onbenut (en/of ongebruikt) potentieel voor allerlei soorten hulpbronnen. Het bestaande potentieel kan worden omgezet in commerciële producten en zo de kapitalisatie van organisaties waarborgen.

Het ontwikkelingspunt van traditionele onderwerpen van het Russische elektriciteitscentralecomplex op de conceptuele curve van de levenscyclus illustreert dat na de volwassenheidsfase stadia van destabilisatie van progressieve duurzame ontwikkeling te verwachten zijn, die, rekening houdend met de huidige binnenlandse industriële en buitenlandse politieke uitdagingen, razendsnel kunnen verlopen. Daarom is er bij organisaties in de elektriciteitssector al behoefte aan efficiënte, geavanceerde ontwikkelingstechnologieën (figuur 2).

Bevorderen van de ontwikkeling van territoriale elektriciteitsclusters die, in het kader van Industrie 4.0, de beoogde overgang naar Industrie 5.0 en de vierde energietransitie, rekening houdend met de ESG-transformatie, de vorm aannemen van innovatiegerichte ecosystemen met nieuwe elementen (figuur 3).

In figuur 3 is het algemene schema van de werking van het regionale ecosysteem voor elektriciteit weergegeven, dat is opgesteld vanuit het oogpunt van de systeembenadering en waarbij rekening wordt gehouden met zowel traditionele elementen (gecentraliseerde opwekkingsfaciliteiten, technologische en commerciële infrastructuur van de industrie, elektriciteitsconsumenten) als nieuwe, populaire en zich snel ontwikkelende elementen: gedistribueerde opwekkingsfaciliteiten, met inbegrip van die welke gebruikmaken van hernieuwbare energiebronnen; slimme virtuele elektriciteitscentrales die het verbruik en de opwekking van elektriciteit op elkaar afstemmen op basis van de resultaten van informatie-data-analyse; prosumenten die elektriciteit opwekken en energie leveren aan het elektriciteitsnet; infrastructuurfaciliteiten voor elektrische voertuigen. Er is een tendens om de activiteiten van elektriciteitsbedrijven te diversifiëren in de vorm van het ontwikkelen van extra soorten bedrijven, waaronder: toetreding tot aanverwante nutsmarkten; verkoop, installatie en onderhoud van elektrische infrastructuur, opleiding en advies op de gebieden van bestaande competenties, enz. [5, 6, 7]. Het regionale ecosysteem voor elektriciteitscentrales bestaat dus uit een geheel van sociaaleconomische elementen die geconcentreerd zijn op het grondgebied van de regio en die op innovatie gerichte interactie aangaan op basis van gemeenschappelijke waarden en overeengekomen werkdoelstellingen om een ​​duurzame ontwikkeling van het systeem zelf en het grondgebied als geheel te waarborgen. De onderwerpen van het ecosysteem voor elektrische energie zijn: leveranciers van materiële en technische middelen en diensten, organisaties van de belangrijkste elektriciteitsproductie (opwekking, elektriciteitsnet en verkoop van energie), consumenten, regelgevende, infrastructurele, wetenschappelijke en educatieve, sociale en aanverwante industriële organisaties. De ontwikkeling van territoriale ecosystemen voor elektriciteit als een evolutionaire vorm van clusters [8] zal de reproductie van de gehele keten van producten van de belangrijkste elektriciteitsproductie en de benodigde materiële en technische en andere soorten hulpbronnen binnen het grondgebied van aanwezigheid en staatsgrenzen garanderen. Hierdoor wordt het verwerven van de mogelijkheid tot hoogwaardige importvervanging vergemakkelijkt, waar nu bijzonder veel vraag naar is om wetenschappelijke en technologische soevereiniteit in de elektriciteitssector te bereiken en andere positieve synergetische effecten teweeg te brengen die kenmerkend zijn voor clustervorming.

Een duurzame werking van het ecosysteem voor elektriciteitsopwekking is onmogelijk zonder een kwalitatief hoogwaardige interactie tussen de entiteiten die er deel van uitmaken. Daarom is het in de context van de activiteiten van organisaties van elektriciteitscentrales als onafhankelijke juridische entiteiten [9] noodzakelijk om een ​​effectief beheer van de interactie en de geïntegreerde ontwikkeling van onderwerpen van het ecosysteem van elektriciteitscentrales te garanderen, wat coördinatie, administratieve, methodologische, analytische en juridische reguleringsmechanismen zou moeten omvatten.

De essentie van deze technologie is de ontwikkeling, toepassing en commercialisering van populaire en innovatieve technologieën (producten) door de intensivering van investerings- en innovatieactiviteiten door actoren in het ecosysteem van de elektrische energie. De objecten van implementatie van deze richting zijn:nieuwe technologieën (producten) uit de externe omgeving (op basis van de resultaten van hun studie en aanpassing);ontwikkelde en verbeterde productiemiddelen (apparatuur, machines, gereedschappen, enz.);technologische kennis (in de vorm van productiegeheimen);informatietechnologieën (in de vorm van softwareproducten, bedrijfsdatabases, ontwikkelingen op het gebied van kunstmatige intelligentie);fundamentele praktijkgerichte kennis (in de vorm van opleidings- en adviesprogramma's).Dit aspect valt binnen de sfeer van de huidige strategische prioriteiten van de Russische ontwikkelings- en regionale politiek:De strategie voor wetenschappelijke en technologische ontwikkeling van de Russische Federatie tot 2030 bevat streefwaarden op het gebied van toenemende onderzoeks- en innovatieactiviteiten van organisaties;Het adres van de Raisa van de Republiek Tatarstan aan de Staatsraad voor 2025 positioneert de taak van het ontwikkelen van technologische innovaties door onderwerpen van de regionale economie.Allereerst betreft dit kritisch belangrijke en dwarsdoorsnijdende technologieën en ontwikkelingsgebieden, waaronder de richting van "Technologisering van de elektriciteitsindustrie, verhoging van de energie- en hulpbronnenefficiëntie en energiebesparing" [10, 11]. Om de ontwikkeling, toepassing en commercialisering van populaire en innovatieve technologieën (producten) te bevorderen, moet er een systematische visie worden gevormd op de uitdagingen, problemen, kansen en het potentieel voor de ontwikkeling van het ecosysteem van de elektriciteitssector in de regio en moet er een competente formulering van prioritaire onderwerpontwikkelingsprojecten worden uitgevoerd. Het is raadzaam om een ​​geconsolideerd stappenplan te gebruiken voor de duurzame ontwikkeling van het regionale ecosysteem voor elektriciteitscentrales, dat de volgende stappen omvat: Beschrijving van de huidige organisatie- en managementstructuur van het ecosysteem voor elektriciteitscentrales. Oprichting van een werkgroep van deskundigen - een taak voor het beheer van de uitvoering van de strategie - met deelname van vertegenwoordigers van belanghebbenden uit het ecosysteem van de elektriciteitssector en de staats- en regionale autoriteiten, met inbegrip van de vaststelling van mechanismen voor interactie en wettelijke bescherming van de resultaten van intellectuele activiteit. Een enquête onder deskundigen uit verschillende sectoren van het regionale ecosysteem voor elektriciteitsopwekking over bestaande problemen op het gebied van duurzame ontwikkeling, gevraagde materiële en technische hulpbronnen, technologieën en competenties die bijdragen aan het bereiken van wetenschappelijke en technologische soevereiniteit. In dit geval is een compleet beeld nodig, waarbij alle subjecten van het ecosysteem van elektrische energie bij het onderzoek worden betrokken. Dit dient ter verdere analyse en selectie van materiële en technische middelen en technologieën die geschikt zijn voor reproductie. Selectie van materiële en technische middelen en technologieën die geschikt zijn voor reproductie door middel van een deskundigenonderzoek met rangschikking volgens de criteria: mate van noodzakelijkheid; mogelijkheid (vermogen en timing) van voortplanting; efficiëntie, rekening houdend met de ESG-beginselen van duurzame ontwikkeling. Formuleren van een reeks overeengekomen thematische projecten voor de ontwikkeling van het ecosysteem voor elektriciteitscentrales, rekening houdend met ESG-transformatie via strategische sessies van deskundigen, waaronder: - het vaststellen van het onderwerp, het doel en het onderwerp van de uitvoering van ontwikkelingsprojecten; - selectie van bronnen voor de vorming van materiële en technische hulpbronnen en technologieën en de technologie voor hun recreatie; - het opstellen van geconsolideerde routekaarten die de methoden en timing van de uitvoering van ontwikkelingsprojecten weerspiegelen; - identificatie van pilotlocaties voor de uitvoering van ontwikkelingsprojecten; - de aanstelling van managers en de gewenste samenstelling van deelnemers aan ontwikkelingsprojecten. Ontwikkeling en goedkeuring van projectdocumentatie, waaronder: - ontwikkeling van tactische gedetailleerde plannen voor de uitvoering van ontwikkelingsprojecten, geplande economische en kwalitatieve effecten;– zoeken naar bronnen van cofinanciering voor de uitvoering van ontwikkelingsprojecten;– vastleggen van de voorwaarden en procedure voor wettelijke bescherming van de resultaten van de uitvoering van ontwikkelingsprojecten in de projectdocumentatie. Uitvoering van ontwikkelingsprojecten, verdere replicatie en/of commercialisering van technologieën (producten) met behulp van het "lean startup"-principe [11, 12]:– monitoring van plannen voor de uitvoering van ontwikkelingsprojecten door de entiteit die de uitvoering van de strategie beheert en hun preventieve bijwerking;– verkrijgen van het beoogde resultaat, het testen ervan op pilotsites (aanpassingssites) en het wijzigen ervan met het oog op verbetering (indien nodig);– formalisering (standaardisatie door de ontwikkeling van documenten) en wettelijke bescherming van de projectresultaten (het veiligstellen van rechten op technologieën door middel van patentering, deponering, het introduceren van voorwaarden in contractuele verplichtingen);– commercialisering van technologieën (snelle lancering van de basiswijziging op de markt, analyse en identificatie van marktbehoeften door feedback van consumenten te ontvangen, snelle heraanpassing (naar geavanceerde versies met aanvullende opties), Snelle lancering van de geavanceerde versie op de markt, enz.). Hoogwaardige initiatie en uitvoering van prioritaire thematische projecten op het gebied van wetenschappelijke en technologische ontwikkeling. De ontwikkeling van het elektriciteitsecosysteem van de regio wordt aangestuurd door de noodzaak om de integratie van wetenschap, onderwijs en productie te verdiepen. Ten eerste zouden wetenschappers en vooraanstaande deskundigen betrokken moeten worden bij de uitvoering van projecten voor de reproductie van gewilde en innovatieve technologieën, door mechanismen in te voeren die inventieve en creatieve activiteiten stimuleren. Ten tweede moeten de bestaande, geïdentificeerde praktische problemen en de technologische praktijkkennis die ontstaat als gevolg van de uitvoering van projecten, de fundamentele onderwijsprogramma's van onderwijsinstellingen aanvullen en gepositioneerd worden voor jonge onderzoekers. Dit aspect zal zorgen voor de opleiding van hoogwaardige arbeidskrachten voor de doelgroepen binnen het ecosysteem van de elektriciteitssector.

De financieringsbron (cofinanciering) voor initiatieven op het gebied van de ontwikkeling van prioritaire technologieën en ontwikkelingsprojecten kunnen staats- en regionale fondsen zijn, die jaarlijks een aanzienlijk aantal subsidies toekennen. Zij kunnen worden ingeschakeld om prioritaire problemen op te lossen en een duurzame ontwikkeling van het elektriciteitsnetwerk in de regio te bereiken.

De derde technologie is verantwoordelijk voor het ontstaan ​​van een cultuur van technologisch ondernemerschap en creatieve activiteit. De wetenschappelijke en technologische soevereiniteit van een regio wordt bepaald door het vermogen van de regio om getalenteerde specialisten te produceren of aan te trekken en het vermogen om dergelijke mensen te integreren in het "lichaam" van industriële bedrijven. Van groot belang voor de effectieve uitvoering van ontwikkelingsprojecten is het opleiden van arbeidskrachten die in staat zijn creatieve activiteiten uit te voeren en deze tot het gewenste resultaat te brengen. De ontwikkeling van het vermogen van werknemers in de elektriciteitsindustrie om problemen te formuleren en op te lossen en veelbelovende ontwikkelingsgebieden, inventieve activiteit op het gebied van ontwikkeling en het gebruik van geavanceerde productietechnologieën kunnen worden uitgevoerd op basis van het gebruik van Lean Manufacturing-technologie [13]. Dit bepaalt de noodzaak om een ​​systeem te ontwikkelen en implementeren voor de volledige opleiding van arbeidskrachten op het gebied van lean manufacturing-technologieën. Wat het elektriciteitscomplex betreft, komt de ontwikkeling van een systeem van end-to-end-opleiding van arbeidsbronnen (figuur 4) overeen met de prioritaire gebieden van het regionale wetenschappelijke en technologische beleid: het bevordert de ontwikkeling van een cultuur van energie-efficiëntie en energiebesparing, evenals de versterking van de Russische sociaal-culturele identiteit;

het scheppen van voorwaarden voor een harmonieuze en creatieve zelfrealisatie van een sociaal verantwoordelijke en patriottische burger.

Het is raadzaam om een ​​systeem te ontwikkelen voor end-to-end-training van arbeidsbronnen op het gebied van de toepassing van lean manufacturing-elementen voor elektriciteitsbedrijven op 3 gebieden: interne bedrijfstraining, training van subjecten van het ecosysteem van de elektriciteitssector, training van de toekomstige economisch actieve bevolking (kinderen en adolescenten) om een ​​cultuur te cultiveren van de toepassing van lean manufacturing-elementen. In dit geval moeten opleidingsprogramma's worden samengesteld op basis van identieke ontwikkelingsprioriteiten van de staat en de onderwerpen van de richtlijnen voor streefwaarden van de industrie. In het algemeen bepaalt de implementatie van de bovengenoemde complementaire technologieën van het concept de mogelijkheid om nieuwe niveaus van duurzame ontwikkeling van het ecosysteem van elektrische energie in de regio te bereiken en draagt ​​bij aan de geleidelijke verwezenlijking van wetenschappelijke en technologische soevereiniteit door de herschepping van de noodzakelijke technologieën en fundamentele praktische kennis binnen het kader van diepe integratie van de staat, onderwijs, wetenschap en productie, voor alle deelnemers aan de netwerkinteractie.