Актуальные профессии энергетической отрасли в эпоху декарбонизации
Выпускники школ перед тем, как принять решение в выборе высшего учебного заведения, исходят из личного предпочтения той или иной профессии, подходящего для них предмета деятельности. Почти все ребята мечтают в будущем трудиться в престижной отрасли, быть востребованными специалистами, чтобы их труд был интересным и обеспечивал им благосостояние.
Безусловно, на сегодняшний день одной из самых постоянно развивающихся профессиональных областей является энергетика, цель которой заключается в обеспечении производства электрической и тепловой энергией. Существование современного мира невозможно представить без тепло- и электрогенерации, потребление которых постоянно растет. Энергия является ключевым показателем развития экономики и качества жизни населения страны, и будущее энергетической отрасли зависит от особенностей мировой и национальной экономики. В нынешней ситуации основным трендом, влияющим на развитие энергетики, является глобальный переход к низкоуглеродной и впоследствии безуглеродной экономике.
В своем Послании народу Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев поставил задачу о достижении углеродной нейтральности к 2060 году, что связано с возникшей проблемой климатического кризиса. Для достижения целей декарбонизации потребуются фундаментальные изменения в производственной и потребительской энергетических сферах, переход к чистым технологиям, внедрение экологичных инновационных решений и отказ от сжигания углеводородного топлива. Рост рисков, связанных с изменением климата, и экологических проблем привел к решению глобальной деформации энергетической цивилизации. На саммите мировых лидеров Рамочной конвенции ООН по изменению климата (СОР26) в Глазго было заявлено, что для предотвращения климатических угроз и достижения климатически нейтрального развития в Республике Казахстан к 2030 году увеличат объем энергии из возобновляемых источников в пять раз. Происходит глобальная трансформация современной энергетики, которая интегрируется во все сферы жизнедеятельности на основе экологических принципов.
Наряду с грядущими существенными изменениями в производственной деятельности, переход на низкоуглеродную модель развития повлечет за собой появление новых востребованных направлений подготовки в высших учебных заведениях. В первую очередь это коснется образовательной системы, подготавливающей специалистов для энергетической отрасли. Для динамично меняющегося рынка труда и удовлетворения его потребностей академическое сообщество должно переориентировать систему образования с целью преодоления вызова декарбонизации. По мнению экспертов, образование и наука должны выступить в роли инициаторов преобразований в энергетической отрасли, которая в наибольшей степени нуждается в квалифицированных, профессиональных электромонтерах, теплоэнергетиках, а также рабочих и инженерах.
В Алматинском университете энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева (АУЭС), являющегося профильным вузом в сфере энергетики, телекоммуникаций, информационных и аэрокосмических технологий, профессорско-преподавательским составом разработаны более 10 образовательных программ (ОП) бакалавриата и 4 образовательные программы магистратуры по группе ОП «Электротехника и энергетика». Дополнительно в следующем учебном году для обеспечения потребностей энергетики будущего, заключающихся в достижении углеродной нейтральности, планируется запустить новые актуальные ОП для подготовки квалифицированных, профессиональных кадров в соответствии с требованиями времени. Контент разработанных ОП был обсужден и согласован с представителями энергетических производств, так как именно совместные образовательные проекты работодателей и учебных заведений помогут в подготовке базы для успешного формирования востребованных квалифицированных специалистов и в дальнейшем трудоустройстве выпускников в сфере отечественной энергетики. Изучение дисциплин ОП формирует у обучающихся фундаментальные знания по тепло- и электроэнергетике, знакомит с новыми зелеными технологиями, стимулирует их в дальнейшем к проведению перспективных научных исследований в создании углеродно-нейтральной энергетики.
Зеленая энергетика
Согласно стратегии Казахстана, доля зеленой энергетики в 2050 году должна составлять 50% от общего объема производства энергии. Большинством ведущих экспертов в энергетической отрасли возможности альтернативной энергетики оцениваются намного выше традиционной. По данным Всемирной ассоциации ветровой энергетики (World Wind Energy Association), к 2050 г. ветровые электрические станции будут обеспечивать треть всего энергопотребления планеты. Предпосылками для роста альтернативных источников энергии является Парижское климатическое соглашение, обязательства по которому стимулируют мировое сообщество к возведению чистых энергетических мощностей.
Происходящие нововведения в энергетической отрасли приводят к появлению новых востребованных профессий. Образовательная программа «Альтернативные источники энергии» позволит обучающимся освоить навыки и компетенции квалификаций, необходимых для рынка труда трансформирующейся энергетической отрасли с учетом роста экологического давления на традиционную энергетику. К альтернативной энергетике относятся энергия, получаемая на малых гидроэлектростанциях, ветровая, солнечная, геотермальная, водородная, биоэнергия. В Казахстане планируется увеличение доли генерации ВИЭ до 10% к 2030 году, что повлечет необходимость в кадровом обеспечении высококлассных специалистов. Согласно информации, представленной в Атласе новых профессий и компетенций Казахстана, в энергетическом секторе появятся следующие профессии, обучиться которым можно будет в АУЭС:
– инженер по водородной энергетике, разрабатывающий и обслуживающий технологии по получению водорода и его применению в выработке энергии;
– разработчик-проектировщик накопителей электро- и теплоэнергии, обеспечивающий разработку аккумуляции излишков энергии, производимой на пике мощности, и потребление ее в период наивысшей потребности;
– разработчик-проектировщик автономных энергосистем, умеющий выбрать технологии генерации, соответствующей местным условиям;
– метеоэнергетик, определяющий потребность в балансировочных мощностях энергии от нетрадиционных источников в связи с изменением погодных условий;
– специалисты по аэрогидродинамике ветра и гидротурбин, разрабатывающие и эксплуатирующие турбины;
– агроном энергокультур, умеющий определять оптимальные виды агрокультуры для получения энергии биомассы с учетом определенных природных и климатических зон;
– биоэнергетик, деятельность которого связана с получением биомассы для производства энергии;
– оперативный диспетчер ВИЭ, прогнозирующий потребление энергии в зависимости от погодных и климатических факторов (скорости ветра, температуры окружающей среды, влажности, атмосферных осадков, времени суток).
Специалисты, подготовленные по ОП «Альтернативные источники энергии», смогут осуществить преобразования на предприятиях энергетической отрасли с применением экологичных низкоуглеродных технологий.
Цифровизация и искусственный интеллект в энергетике
Согласно прогнозам относительно будущего энергетики, проведенных на основе технологического форсайта, в скором времени энергетической сферой будет управлять искусственный интеллект, что позволит автоматизировать производственные циклы и управлять генерацией энергии с помощью «Smart System». Интеграция умных сетей в генерацию, передачу или распределение тепловой и электрической энергии позволит не только обеспечить автоматический контроль и управление, а также ликвидировать и предупредить аварийные ситуации.
Именно поэтому одной из главных задач перед профилирующими вузами в энергетической отрасли является профессиональная подготовка многогранного и компетентного специалиста. Профиль компетенций специалистов энергетики будущего включает (Атлас новых профессий и компетенций Казахстана):
– умение обрабатывать большие данные и вести аналитику;
– умение программировать;
– навыки комплексного обслуживания «умного оборудования»;
– навыки взаимодействия с кибер-системами;
– навыки диджитализации.
Навыки разностороннего мышления на стыке энергетики, экологии и цифровизации позволят выпускникам стать более востребованными в энергетике. С целью устранения дефицита кадровых ресурсов в области цифровизации производственных процессов при передаче и распределении энергии, автоматизированного управления технологическим процессом, в АУЭС подготовлена инновационная ОП «Автоматизация в энергетике».
Выпускники по этой программе смогут работать с IT-технологиями, внедрять их в производственные циклы и контролировать рациональное производство и потребление тепловой и электрической энергии. Цифровой учет генерации и расхода энергии способствует ее рациональному использованию и энергосбережению, что повышает экологичность данного сектора. Создающаяся энергетическая система на базе искусственного интеллекта подразумевает гармоничное взаимодействие с окружающей средой. В связи с тем, что цифровизация с каждым годом активней интегрируется в производственную деятельность энергетических предприятий, можно смело заявить, что специалисты, владеющие знаниями на стыке энергетики, программирования и экологии станут одними из самых востребованных. Освоив ОП «Автоматизация в энергетике», выпускники получат следующие квалификации:
– проектировщик умных сетей «Smart Grid», обеспечивающий эффективное распределение, мониторинг, передачу энергии на всех этапах от производителя до потребителя;
– инженер по разработке и внедрению искусственного интеллекта для управления энергопотреблением и диспетчеризации энергосетей;
– смарт-менеджер, решающий задачи повышения эффективности организационных процессов;
– инженер по численным методам, обеспечивающий диспетчеризацию комплекса традиционных и альтернативных энергоустановок с соблюдением баланса использования различных источников энергии;
– инженер по разработке САПР на базе мультифизического моделирования объектов энергетики, умеющий моделировать физическое поведение объектов в виртуальном мире для различных ситуаций.
Атомная энергетика
Атомная энергетика относится к традиционной и вырабатывает около 11% мировой электроэнергии. Атомные электростанции (АЭС) признаны экологически чистыми относительно выбросов в окружающую среду, в связи с чем имеют огромный потенциал для развития. В настоящее время появились технологии по переработке радиоактивных отходов, образующихся при производстве и переработке топлива, и их повторному использованию в новых безопасных видах реакторов.
На сегодняшний день урановый концентрат, добываемый в Казахстане, обеспечивает порядка 40% мирового рынка атомной энергетики. Создание энергетики с ядерным топливным циклом является одной из целей стратегического плана развития Казахстана, и в перспективе намечается строительство отечественных атомных электростанций. В этом случае в стране появится атомная отрасль полного цикла – от добычи урана до выработки энергии.
В связи с реализацией проектов по строительству АЭС в скором времени в стране возникнет потребность в квалифицированных специалистах. С появлением атомной энергетики в Казахстане отраслевые эксперты прогнозируют появление следующих профессий:
– специалисты по строительству и эксплуатации АЭС, которые смогут их проектировать, контролировать процесс строительства и эксплуатировать, определять параметры энергоустановок в соответствии с техническим заданием;
– инженер реакторного оборудования, обслуживающий реакторы независимо от их типа: атомные, биомассовые, медицинские, космические и так далее;
– инженер-технолог по производству ядерного топливного цикла.
Значимой работой для создания инновационной атомной энергетики в РК является организация обучения соответствующих специалистов, которые будут владеть специфическими знаниями в области ядерной промышленности. Продумывая наперед возможность развития отечественной ядерной энергетики, в АУЭС со следующего учебного года начнется подготовка кадров по ОП «Атомные электрические станции». Университет выпустит энергетиков атомной отрасли, инженеров-атомщиков, специалистов по ядерным реакторам.
Таким образом, новые и действующие образовательные программы АУЭС разработаны с учетом ведущих трендов, влияющих на развитие энергетики, и связаны с:
– возрастающим использованием цифровых технологий;
– внедрением умных сетей;
– изменением климата;
– истощением ископаемого топлива;
– ужесточением экологических нормативов;
– требованием новых компетенций у специалистов.
Для преодоления вызова декарбонизации и развития зеленой энергетики у выпускников вузов энергетического направления должно быть сформировано экологически системное мышление для полного видения взаимосвязи процессов генерации, передачи и распределения энергии с воздействием на природную среду. Это поможет специалистам в принятии верных решений при изменении условий технологического процесса и внедрении новых углеродно-нейтральных проектов.
Айнур БЕГИМБЕТОВА,
директор института теплоэнергетики и систем управления, PhD АУЭС им. Г. Даукеева
