Научные кадры высшей квалификации по возобновляемой энергетике в 2000-2021 гг.: аспирантуры, диссертационные советы, руководители

08.07.2022 JeeesAdmin 2022-02 0

Бутузов Виталий Анатольевич[0000-0003-2347-9715]1,3,

Будников Дмитрий Александрович[0000-0001-5874-4342]2,4

1ФГБОУ Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина

2ФГБНУ Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ

3E-mail:ets@nextmail.ru,

4E-mail: dimm13@inbox.ru

Аннотация. Представлены основные сведения об аспирантурах 7 технических вузов и одного научного учреждения, в которых в 2021 г. велась подготовка ученых по направлению 14.06.01 – Ядерная, тепловая, возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии со специализацией 05.14.08 – Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии. Всего в 2021 г. в них обучались 83 человека. Приведены результаты анализа защит 117 кандидатских диссертаций, подготовленными техническими вузами по ВЭ с 2000 по 2021 гг. с указанием ведущих по числу защит организаций, распределением по видам ВЭ в целом по всем организациям и по трем ведущим их них. Представлены данные 13 докторских диссертаций, защищенные в 1998-2021 гг.  по техническим наукам по ВЭ с распределением их по тематике. Отмечено, что научный уровень диссертаций определяется личностью руководителя диссертаций. Приведен список 12 научных руководителей, подготовивших к защите трех и более аспирантов по ВЭ.

Ключевые слова: возобновляемая энергетика (ВЭ), возобновляемые источники энергии (ВИЭ), электрогенерация, образовательные центры, аспирантуры, кандидатские, докторские диссертации, руководители диссертаций, диссертационные советы.

1. Введение

    Электро- и теплогенерация на основе ВИЭ являются развивающимися направлениями российской энергетики. Ее установленная мощность в 2021 г. с учетом гидроэнергетики, солнечной и ветровой энергетики составила – 53,95 ГВт (21,9%) от суммарной мощности ЕЭС РФ, а выработка электрической энергии – 21,5 ГВтч/год. В основе развития ВЭ достижения науки, для которой подготовка кадров, актуальна для нашей страны. В отличие от западных научных традиций в России принята двухступенчатая подготовка ученых: кандидатов и докторов наук. Основы такой работы, в том числе в области солнечной энергетики были заложены в тридцатых годах прошлого века в Энергетическом институте им. Г.М. Кржижановского [1], сейчас Акционерное общество «Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского» (АО «ЭНИН»), доктором наук профессором Валентином Алексеевичем Баумом (1904-1985), который подготовил к защите по гелиотехнике более ста кандидатов и докторов наук. До 2022 года защита диссертаций производилась в РФ по научной специальности 05.14.08 — Энергоустановки на основе ВИЭ возобновляемых видов энергии. Данные по аспирантурам учреждений, защитам кандидатских и докторских диссертаций в области наук по ВИЭ получены по материалам сайтов, а также по информации руководителей диссоветов: НИУ «МЭИ» [2] (председатель, д.т.н., профессор Тягунов М.Г.), учреждения «ВИМ» [3] (ученый секретарь д.т.н. Будников Д.А.), СПбПУ [4] (зам. председателя, д.т.н., профессор Елистратов В.В.); УРФУ [5] (председатель, д.т.н., профессор Щеклеин С.Е.); ЮУрГУ [6]  (д.т.н., профессор Кирпичникова И.М.).

2. Аспирантуры в 2021 г.

    В 2021 г. подготовка научных кадров по направлению 14.06.01 – Ядерная, тепловая, возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии, по специальности 05.14.08 – Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии осуществлялась в РФ в семи ВУЗах и одном научном учреждении:

  1. ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт, г. Москва»;
  2. ФГАОУ ВО                    «Санкт-Петербургский политехнический  университет Петра Великого», г. Санкт-Петербург;
  3. ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Южно-Уральский государственный университет»,  г. Челябинск;
  4. ФГАОУ ВО «Уральский Федеральный университет имени Первого Президента России Б.Н. Ельцина,          г. Екатеринбург;
  5. ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»;
  6. ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина»;
  7. ФГАОУ ВО «Крымский Федеральный университет им. В.И. Вернадского»;
  8. ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр «ВИМ».

   Четыре из них имели диссертационные советы по этой специальности: ФГБОУ ВО «МЭИ» (НИУ «МЭИ»), ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» (СПбПУ), ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ), ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). В 2021 г. в указанных аспирантурах обучались 83 человека.

Наибольший в стране опыт с тридцатых годов XX века имеет аспирантура НИУ «МЭИ» при кафедре гидротехники и ВИЭ, возглавляемой к.т.н., доцентом Татьяной Александровной Шестопаловой. Диссертационный совет НИУ «МЭИ» по этой специальности возглавляет д.т.н. профессор Михаил Георгиевич Тягунов. В 2021 г. в данной аспирантуре по специальностям 05.14.08 и 05.04.13 – Гидравлические машины и гидропневмоавтоматы обучались 18 человек, в т.ч. 6 иностранцев. С семидесятых годов XX века готовит аспирантов по ВЭ крупнейший ВУЗ нашей страны – СПбПУ, где в НОЦ ВИЭ в 2021 г.  по специальностям 05.14.08 и 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы обучались 6 аспирантов, в т.ч. 2 иностранца. Научный руководитель НОЦ ВИЭ известный ученый гидротехник академик, д.т.н., профессор Юрий Сергеевич Васильев, а директор д.т.н., профессор Виктор Васильевич Елистратов. В УрФУ инициатором ВЭ является заведующий кафедрой «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» д.т.н., профессор Ирина Михайловна Кирпичникова, которая в аспирантуре по специальности 05.09.03 – Электрические комплексы и системы готовит специалистов, в т.ч. по использованию ВИЭ. В 2021 г. здесь обучались 16 человек. В аспирантуре УрФУ при кафедре «Атомные станции и ВИЭ» под руководством д.т.н., профессора Сергея Евгеньевича Щеклеина по специальности 05.14.08 в 2021 г. обучались 11 человек, в т.ч. 8 иностранцев. Диссертационный совет этого ВУЗа также возглавляемый С.Е. Щеклеиным ежегодно принимает 2-3 защиты кандидатских диссертаций. Подготовку научных кадров по специальности 05.14.08 в 2021 г вели также ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» (ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ) и ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», в котором работает диссертационный совет.

3. Диссертации в 2000-2021 гг.

    В 2000-2021 гг. по возобновляемой энергетике были защищены 117 (100%) кандидатских диссертаций, в т.ч. по специальности 05.14.08 – 109 работ, 05.14.01- Энергетические системы и комплексы – 5 работ, 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы – 2 работы.

 В 2011-2016 гг было защищено 32 диссертации, а в 2017-2021 гг только 20 от 2 до 6 работ в год. На рис. 1 представлено распределение диссертаций по диссоветам. Наибольшее их число имеет НИУ «МЭИ» – 41 (35%) диссертация. На втором месте ФГБНУ ФНАЦ ВИМ – 35 (30%) диссертаций, а на третьем СПбПУ – 24 (20%) работ.

    Больше всего защищено работ по солнечной энергетике – 43. На втором месте работы по комплексному использованию ВИЭ – 25. На третьем и четвертом, соответственно, гидроэнергетика – 20 и ветроэнергетика – 17 (рис.2).

Для научной школы НИУ «МЭИ» характерно преобладание темы комплексного использования ВИЭ – 15 работ (рис. 3), далее следует солнечная энергетика – 13 и гидроэнергетика – 11.

Для третьего лидера РФ по числу диссертаций – ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, лидирует тема солнечной энергетики – 23 работы (рис. 4), что объяснялось научной специализацией руководителя ФГБНУ ФНАЦ ВИМ академика РАН, д.т.н., профессора Дмитрия Семеновича Стребкова (1937-2021).

Аналогично, в деятельности диссовета СПбПУ преобладает гидроэнергетика (рис. 5), лидером которой является академик Ю.С. Васильев.

Из 13 докторских диссертаций по ВИЭ (табл. 1) за период с 1998 по 2021 гг. большая часть работ – 8, посвящена комплексному использованию ВИЭ, 3 работы по ветроэнергетике. Преобладают диссертации, защищенные в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ – 4. На втором месте — диссовет СПбПУ – 3 работы. Диссертанты в основном представляют научные школы Д.С. Стребкова (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ), Ю.С. Васильева и В.В. Елистратова (СПбПУ), В.И. Виссарионова (НИУ «МЭИ»), д.т.н. профессора Б.В. Тарнижевского (АО «ЭНИН»).

  1. Лидеры научно-образовательной деятельности

В подготовке ученых большое значение имеет – личность и идеи руководителя диссертации. Выбор темы и подготовка квалификационных работ осуществляется наиболее квалифицированными и опытными учеными, имеющим научный авторитет и умение воспитывать достойную смену. Таких людей можно назвать лидерами науки-возобновляемой энергетики. Лидером среди наставников является С.Е. Щеклеин (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «УрФУ»), который подготовил к защите кандидатских диссертаций 22 человека, в т.ч. по ВИЭ – 8, пять докторов наук, в т.ч. одного по ВИЭ. С.Е. Щеклеин защитил докторскую диссертацию в 1991 г. по атомной тематике, а подготовкой специалистов по ВИЭ занимается с 1997 г. Он автор 450 научных работ, в т.ч. трех монографий, 80 патентов, с 2019 г. руководит диссоветом УрФУ по специальности 05.14.08. По инициативе Сергея Евгеньевича ежегодно проводятся конференции и олимпиады для студентов, аспирантов и молодых ученых по ВЭ.

На втором месте д.т.н., профессор Михаил Георгиевич Тягунов (ФГАОУ ВО » Национальный исследовательский университет «МЭИ»), который воспитал 12 кандидатов наук, в т.ч трех по ВЭ. После защиты в 1996 г. докторской диссертации по гидроэнергетике он специализируется на системном анализе процессов и систем управления энергетическими объектами, в т.ч. с использованием ВИЭ, возглавляет диссовет НИУ «МЭИ», имеет опыт реализации программы по образованию управленческих кадров, автор 170 научных трудов.

Под руководством д.т.н. профессора Виктора Васильевича Елистратова (ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет») были подготовлены 10 кандидатских диссертаций, в т.ч. шесть по ВИЭ (солнечная, геотермальная энергетика и биоэнергетика). Он с 1999 г. заведовал кафедрой «ВИЭ и гидроэнергетика», а в настоящее время руководит НОЦ «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» СПбПУ. В центре его научных интересов разработка теоретических и технологических основ преобразования, комплексного использования и аккумулирования возобновляемой энергии в арктических условиях.

Инициатором развития ВЭ на Южном Урале является д.т.н. профессор Ирина Михайловна Кирпичникова (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «ЮУрГУ»), заведующий кафедрой «Электрические станции, сети и системы электроснабжения». Ирина Михайловна подготовила к защите 9 кандидатов наук, в т.ч. трех по ВИЭ, а также д.т.н. по ветроэнергетике Соломина Евгения Анатольевича, который также подготовил к защите четырех кандидатов наук по ВИЭ.

Руководители диссертаций из ФГБНУ ФНАЦ ВИМ д.т.н., профессор В.В. Харченко и В.М. Евдокимов, являются признанными специалистами по солнечной энергетике. Валерий Владимирович Харченко подготовил к защите восемь кандидатов наук, в т.ч. пять по солнечной и геотермальной энергетике. Владимир Михайлович Евдокимов подготовил по солнечной энергетике пять кандидатов и одного доктора наук.

В Краснодарском крае признанным лидером ВЭ является д.т.н. профессор Роберт Александрович Амерханов (Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина (КубГАУ)), который на кафедре электротехники, теплотехники и ВИЭ ФГБОУ ВО Кубанский ГАУ подготовил к защите семь кандидатов наук, в т.ч. трех по ВИЭ. Он является научным руководителем журнала «Энергосбережение и водоподготовка», в котором в настоящее время преобладают статьи по ВИЭ.

Крупнейший российский специалист по геотермальной энергетике д.т.н. профессор Алибек Басирович Алхасов (Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики ОИВТ РАН) более 30 лет возглавляет единственную специализируемую по геотермии российскую организацию – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем геотермии Дагестанского научного центра Российской академии наук (ИПГ ДНЦ РАН). Он подготовил по этой теме семь кандидатов и двух докторов наук.

  • Выводы

1. В России подготовка аспирантов по ВИЭ по техническим специальностям в 2021 г. велась в семи ВУЗах и одним научным учреждением РАН в количестве 83 человек, что при планируемой ежегодной аттестации до 15 человек явно недостаточно. Только бакалавров и магистров по специальности «Электроэнергетика и электротехника» в стране готовят 50 ВУЗов. В 2021 г эксплуатировались 69 сетевых СЭС, 22 сетевых ВЭС, более десяти заводов по производству фотоэлектрических модулей и оборудования ветроэнергетики.

2. За последние 20 лет в восьми диссоветах РФ по возобновляемой энергетики были защищены 117 кандидатских диссертаций. Их количество за последние четыре года (срок действия диссоветов) уменьшилось вдвое. По числу защит в области ВИЭ лидировала отмененная в 2022 г. научная специальность 05.14.08 – Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии. (109 диссертаций). Отмена этой специальности выполнена без должной дискуссии, в том числе с участием ведущих ученых по возобновляемой энергетике.

3. Лидерами по числу защит являются: НИУ «МЭИ», ФГБНУ ФНАЦ ВИМ и СПбПУ, а по тематике солнечная энергетика, комплексы ВИЭ, гидроэнергетика и ветроэнергетика. В постсоветское время темы диссертаций в основном определяются научной специализацией руководителей. Так, в работах ФГБНУ ФНАЦ ВИМ преобладала солнечная энергетика. Подавляющее их большинство были выполнены под руководством крупнейшего ученого по фотоэнергетике академика РАН, д.т.н. профессора Д.С. Стребкова.

4. За последние 23 года в шести диссоветах были защищены 11 докторских диссертаций по ВЭ. Из них больше всего в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ – 6. Преобладала тема использования комплекса ВИЭ – 8 работ. По ветроэнергетике были защищены 3 диссертации. Такое количество подготовленных докторов наук крайне мало, если учесть, что в России 15 кафедр готовит бакалавров и магистров по ВЭ. Тематика диссертаций должна основываться на научной концепции развития возобновляемой энергетике, в разработке которой определяющую роль должна играть РАН.

5. По результатам 20 летнего анализа защищенных кандидатских и докторских диссертаций установлены их руководители, подготовившие трех и более ученых. В числе лидеров д.т.н. профессор С.Е. Щеклеин (УрФУ), д.т.н. профессор М.Г. Тягунов (НИУ «МЭИ»), д.т.н. профессор В.В. Елистратов, д.т.н. профессор И.М. Кирпичникова. Изучение опыта этих руководителей чрезвычайно важно для будущего отечественной науки.

Литература

  1. Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского. URL: https://enin.su/ . Дата обращения – 20.06.2022.
  2. НИУ МЭИ. URL: https://mpei.ru/Pages/default.aspx . Дата обращения – 20.06.2022.
  3. ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. URL: https://vim.ru/ . Дата обращения – 20.06.2022.
  4. Санкт-Петербургский политехнический университет. URL: https://www.spbstu.ru/  . Дата обращения – 20.06.2022.
  5. Уральский федеральный университет. URL: https://urfu.ru/  . Дата обращения – 20.06.2022.
  6. Южно-Уральский государственный университет. URL: https://www.susu.ru/ru  Дата обращения – 20.06.2022.