Версия для печати
Вернуться к списку

Подготовка к промышленно-технологическому переходу на платформу «Индустрия 5.0»: инвестиции в квантовую экономику на примере развития мульти-диверсифицированных энергетических и космических холдингов

В конце года 2019 года в Москве состоялся ряд международных форумов, конгрессов и симпозиумов, на которых ученые и представители государственных структур и деловых кругов рассматривали перспективы научно-образовательного и промышленно-технологического развития России. Обсуждались вопросы международной кооперации и взаимовыгодного сотрудничества в различных областях экономики, энергетики и космонавтики. Особое внимание уделялось созданию национальной системы «Индустрия 4.0» с развитием до «Индустрия 5.0».

В Институте мировой экономики и международных отношений (ИМЭМО) Российской академии наук (РАН) имени академика Е.М.Примакова, недавно отметившем 90-летие со дня рождения Евгения Максимовича, под председательством первого заместителя генерального директора ИМЭМО РАН академика РАН Н.И.Ивановой в конце года была проведена сессия форума «Нефтегазовый диалог», на котором российские ученые вступили в научную полемику с иностранными коллегами о перспективах развития мировой энергетики. Руководитель компании «Rystard Energy» Яранд Ристард представил доклад, затрагивающий, в т.ч., грядущие климатические изменения, сокращения выбросов в атмосферу углекислого газа, снижения объемов производства экологически опасных предприятий, дотирования и бюджетирования компаний. Были анонсированы в качестве примеров модели расчета инвестиций в энергетику и потребностей в альтернативном топливе для автомобильного транспорта до 2050 года в странах ЕС и Юго-Восточной Азии. Тема прогнозирования развития российской и мировой энергетики с оценкой рисков и возможностей энергоперехода получила развитие в выступлении руководителя структурного подразделения Института энергетических исследований (ИНЭИ) РАН, директора центра Энергетики Московской школы управления «Сколково» Т.А.Митровой (научный руководитель ИНЭИ РАН – академик РАН А.А.Макаров). Татьяна Алексеевна напомнила, что с количественной точки зрения энергопереход рассматривается как поэтапное (на 10% за 10 лет) снижение рыночной доли энергоресурса, и вступление мира в Четвертый энергопереход с газа на возобновляемые источники энергии (ВИЭ) предполагает повсеместное применение ВИЭ с постепенным вытеснением с рынка ископаемых видов топлива (напомним, Первый энергопереход – замена биомассы, включая дрова и древесные отходы, на уголь, Второй энергопереход – с угля на нефть, Третий энергопереход – с нефти на газ). Драйвером каждого энергоперехода являются два независимых условия: внутреннее – развитие технологий (прогресс) и внешнее – государственная энергополитика (следствие рыночных отношений). Применительно к Четвертому энергетическому переходу экономическая привлекательность новых энергоисточников замещается мировой повесткой глобальной декарбонизации и грядущих и уже частично наблюдаемых климатический изменений (известная фраза «Зима отменяется, потому что лета не было!» стала характеристикой не только московских сезонов, но и климата ряда других мировых столиц!). Инструментами реализации энергостратегий являются, в частности, Национальные системы торговли выбросами и Системы углеродных сборов. Например, в развивающихся странах Азии доминирующее влияние и экологический приоритет – повышение уровня чистоты воздуха в промышленных городах и технологически-развитых регионах. Четвертый энергетический переход позволит увеличить долю ВИЭ и сократить долю ископаемых видов топлива благодаря развитию и внедрению разработок ряда научных направлений, включая повышение эффективности в сфере энергетического машиностроения и энергопроизводств, дальнейшей электрификации промышленности, внедрение технологий распределенной энергетики, снижение стоимости ВИЭ и водородных технологий, а также снижение себестоимости систем распределенного хранения энергии.

К чему приведет Четвертый энергопереход? Прежде всего, значительно усилится межтопливная конкуренция во всех секторах, обострятся внутриотраслевые противоречия, и не исключены дальнейшие изменения на рынке ТЭК с созданием временных альянсов и долгосрочных объединений по различным признакам. Технологии «новой энергетики» ускорят поиск энергоэффективных решений в разных отраслях, пересмотр корпоративных стратегий с формированием «инновационного пула» и появлением новых игроков на рынках сбыта. Кроме того, Четвертый энергопереход обусловит развитие рынка просьюмеров и систем распределенной энергогенерации, трансформирует существующие модели электроэнергетических рынков и изменит ключевые условия для наращивания капиталовложений и привлечения инвестиций под государственную поддержку. Для ликвидации ряда правовых пробелов и внутренних и внешних противоречий в текстах нормативно-правовых документов (НПД) потребуется внесение изменений в законодательную базу: например, развитие рыночных механизмов сформирует предпосылки для устранения недоработок в НПД в сфере ценообразования на энергоресурсы и услуги по их переработке и поставке. Наконец, обесценение активов ряда энергетических компаний и энергохолдингов с ростом рисков от необходимости повышения экологичности производств и отказа от определенных видов продукции в ближайшей перспективе (например, пластиковой посуды и пакетов) приведет к необходимости пересмотра бизнес-планов и моделей энергетических рынков, временному сжатию рынков и развитию «по нисходящей» ценовой спирали при ожидании падения спроса на ископаемое топливо с потерей глобального влияния рядом игроков на мировом энергорынке.

На каждом сложном переходе допустимы варианты: какие развилки ожидают участников энергорынка на Четвертом энергопереходе? Нельзя забывать об основном критерии принятия решений: что важнее – «декарбонизация любой ценой» или «принцип технологической нейтральности при умеренных требованиях по выбросам», что обеспечит спокойное и стабильное развитие с гарантированной нишей для всех видов технологий и топлива без дополнительного вмешательства государств на базе межтопливной конкуренции? Как объединить большие объемы ВИЭ в Единой энергосистеме и кому доверить ее обслуживание и работу в бесперебойном режиме, защищенном от инсайдеров, вирусных и хакерских атак? Еще больше вопросов – о целесообразности опережающей электрификации всех секторов промышленности, скорости перехода на безуглеродные источники, интегрируемые через электроэнергетические контуры! Возможна ли комбинация чистой электроэнергии с безуглеродными газами взамен ископаемых вводов топлива? Какой видится участникам энергетического рынка «оптимальная раскладка» централизованной и децентрализованной частей энергосистем? Как рассчитать наиболее выгодную скорость роста доли ВИЭ и скорость сокращения доли ископаемых видов топлив? Энергопереход предполагает только безуглеродную энергетику, или же конечная цель – это эффективное комбинирование ВИЭ с инновационными технологиями для традиционных ископаемых топлив? И что в итоге: снижение энергоемкости промышленности и сокращение энергозатрат на производство изделий или традиционный «экономический рост за счет энергопотребления»? Здесь не обойтись без элементов квантовой экономики, позволяющей точечно настраивать оборудование на воспроизводство ВИЭ, в частности, в соответствие с суперкомпьютерными вычислениями, системной аналитикой больших данных и квантовыми расчетами с применением блокчейн-технологий!

Татьяна Алексеевна отметила, что при росте спроса в странах не-ОЭСР превысит снижение этого показателя в странах ОЭСР в консервативном сценарии, что обусловит рост мирового потребления на жидкие топлива. При всех сценариях развития мировой энергетики КНР минует пик спроса на нефть до 2030 года. Суммарный экспорт энергоресурсов начнет снижаться после пика 2024-2028 годов. Частично компенсирует снижение объемов вывоза жидких углеводородов рост газового экспорта, но усложнение условий нефтегазодобычи обуславливает расширение перечня льгот со снижением налоговой нагрузки, в результате – сокращение поступлений в бюджет!

Ключевыми параметрами адаптации для энергоперехода является постепенное (к 2030 году) повышение внутренних цен на газ до уровня равнодоходности (в 1,5-1,7 раз для всех потребителей, кроме населения). Также адаптироваться поможет комплекс мер, ориентированных на снижение цены капитала и введением цены на оксид углерода (например, на уровне 20 долларов США за тонну). Отметим, что без адаптации в России неизбежно начнется замедление темпов роста экономики по всем сценариям. На долгосрочную перспективу цена на нефть варьируется в широком диапазоне, но выше уровня консервативного сценария она вряд ли поднимется, а традиционно на энергопереходах цены на старый вид топлива подвержены снижению ниже равновесных из-за профицита предложения на энергорынках.

Проблематика энергопереходов и их взаимозависимость со сменой мировых технологических укладов рассматривалась в докладе академика РАН С.Ю. Глазьева на пленарном заседании Национального конгресса «Модернизация промышленности России: приоритеты развития» в конце 2019 года. Сергей Юрьевич отметил, что временной интервал с 1770 по 1830 годы, согласно классификации известного русского и советского экономиста, теоретика НЭПа в СССР Николая Дмитриевича Кондратьева (16.03.1892-17.09.1938), был периодом промышленного применения каменного угля и развития текстильных производств, с 1830 по 1880 годы – угледобычи, черной металлургии, железнодорожного строительства и парового двигателестроения, с 1880 по 1930 годы – тяжелого машиностроения, электроэнергетики, неорганической химии и производства стали и электрических двигателей, с 1930 по 1970 годы – автомобилестроения, химической промышленности, нефтепереработки и массового производства двигателей внутреннего сгорания, с 1970 по 2010 годы – электроники, робототехники, вычислительных систем, телекоммуникационной и лазерной техники, с 2010 по 2040 (по другим классификациям – 2030 или 2050) годы – нанотехнологий, наносистем, наноматериалов и гелио- и ядерной энергетики. Шесть этапов, шесть циклов, переход от одного к другому сопровождается и сменой преобладающего энергоносителя (т.н. энергопереход), т.о. пятый энергопереход является переходом от Пятого технологического уклада к Шестому, предполагающему прирост до 10% в год в таких отраслях, как авиа-, судо-, автомобиле- и станкостроение, солнечная энергетика, электротехника, атомная промышленность, ядерная энергетика, телекоммуникации, образование, химико-металлургический комплекс и ракетно-космический комплексы, растениеводство и здравоохранение. Драйвером роста являются наноэлектроника, сканирующая микроскопия, нанометрология, нанофабы, наносистемная техника, светодиодная промышленность, клеточные технологии, генная инженерия, нанопорошки и наноматериалы, нанофотоника с ежегодным увеличением на 30-35% в год. Ядром драйвера рассматриваются нано-, био- и информационно-коммуникационные технологии, обеспечивающие 30-70% в год прироста. Удивительный факт: дочь Н.Д.Кондратьева – известный советский и российский микробиолог, член-корреспондент АН СССР (1981) и академик РАН (1992) Е.Н. Кондратьева (16.12.1925-26.04.1995). Елена Николаевна специализировалась в сфере биохимии и физиологии хемотрофных и фототрофных микроорганизмов, полученные ей новые штаммы использовались для биотехнологии аминокислот и ферментов, т.е. в той отрасли, которая принадлежит ныне к ядру драйвера Шестого технологического уклада, классификацией которых и занимался Ее Отец!

Согласно приведенным академиком РАН С.Ю.Глазьевым расчетам, Стратегия опережающего развития (сумма вклада ключевых мероприятий в ежегодный прирост производства и инвестиций) для формированного роста нового технологического уклада составит (по ежегодным темпам прироста) 35% производства и 50% инвестиций, для динамического наверстывания в высокоразвитых сегментах экономики (авиа-, энергетическое, нефтегазовое машиностроение, строительство, АПК) – от 10 до 30% производства и от 20 до 40% инвестиций, при догоняющем развитии (промышленная сборка транспортных средств) – от 5 до 10% производства и от 10 до 15% инвестиций, для углубленной переработки сырья – от 15 до 20% производства и от 20 до 40% инвестиций, для стимулирования инновационной активности и развития человеческого потенциала – 5% производства и 10% инвестиций, в среднем по экономике 8% и 16% соответственно.

Высокие темпы экономического роста планируется обеспечить за счет институтов развития (ИР) – Резервного фонда, Фонда национального благосостояния, Банка развития, Внешторгбанка, РАН, Государственных корпораций (например, Ростех, Росатом, Роскосмос, Роснано), РВК и других ИР. Общий объем ИР составляет порядка 70% ВВП (порядка 1,5 трлн. долларов США), но задействован пока всего на 20-30% из-за отсутствия системы долгосрочного рефинансирования и контроля ИР. Центральный банк (ЦБ) РФ, как кредитор экономики и системы рефинансирования ИР, заинтересован в реализации стратегии ИР, рассчитанной на ближайшие десятилетия. Активную кредитно-денежную политику необходимо сочетать с системой стратегического управления, а отраслевые (включая секторальные) и региональные стратегии развития целесообразно сочетать с реализацией Государственных программ, программ научно-технической модернизации и промышленно-технологического перевооружения. Экономический рост по 8% в год возможен при переходе к Стратегии опережающего развития, что предполагает кредитование предприятий на 10-15 лет под 2-4% годовых, проектное финансирование и долгосрочное рефинансирование банковской системы под обязательства на местах 3-5% годовых. Проекты в сфере развития новейшего (шестого) технологического уклада, инфраструктуры, в т.ч., человеческого капитала – рост на 25-35% в год.

В соответствии с расчетами в долларах США по данным за 2007 – 2015 годы центральных банков соответствующих стран, в пересчете на доллары США, прирост денежной массы ряда валют составил для Швейцарии – 11500%, для США – 460%, для Японии – 340%, для КНР – 320%, для Еврозоны – 150%, и только для России – 70%! Прирост ВВП, инвестиций и кредитования экономики в России и КНР с 1993 по 2016 годы отличается разительно: ВВП КНР – 920%, ВВП РФ – 140%, инвестиции КНР – 2790%, в инвестиции РФ – всего 130%, кредиты реальному сектору экономики КНР – 1500%, а в РФ – только 0,8%!

Передовым космическим технологиям для новой промышленной революции было посвящено выступление первого заместителя генерального директора по развитию орбитальной группировки и перспективным проектам государственной корпорации «РОСКОСМОС» д.т.н., профессора Ю.М.Урличича. После дополнительной информации о шести технологических укладах Юрий Матэвич уточнил данные о четырех промышленных революциях, позитивный импульс которых способствовал существенному ускорению производительности труда и качественному росту мировой индустриализации. Первая промышленная революция (1784 год) ознаменовалась механизацией производственных процессов с внедрением механических станков, применяющих энергию воды и пара. Индустрия 2.0 началась в 1923 году с массового применения конвейерного производства, разделения работ и использования электрической энергии. Третья промышленная революция (1969 год) характеризуется первыми программируемыми логическими контроллерами и эксплуатацией электроники и информационных технологий для высокой автоматизации производства. Индустрия 4.0, по мнению многих экспертов, началась в 2014 году с создания самооптимизируемых взаимосвязанных систем реального времени. Четвертая промышленная революция обусловлена внедрением в различные отрасли производства киберфизических систем, что, в частности, изменит трудовую и социальную сферы человечества. Каждая промышленная революция способствовала скорейшему внедрению инновационных разработок и формированию стабильного спроса на новые виды продукции, развитию межгосударственной, межотраслевой и внутриотраслевой конкуренции и формулированию новых требований к производственной инфраструктуре и рабочей силе.

Применительно к космической индустрии, Space 1.0 – начальный этап развития мировой космонавтики, в котором с первых веков до 4.10.1957 проводились астрономические наблюдения и выполнялись расчеты без запуска космических аппаратов в космос. С 4 октября 1957 года благодаря запуску искусственного спутника Земли СССР открыл не только новую эру космических исследований, условно называемую Space 2.0, - началась Великая космическая гонка по изучению и освоению ближнего и дальнего космоса. Третья космическая революция заключалась в развитии международной кооперации с 1989 года, а Space 4.0 – формирование пулов долгосрочного научно-образовательного и промышленно-технологического сотрудничества с внедрением технологий цифрового проектирования (Digital Projecting), суперкомпьютерных (supercomputing) и квантовых вычислений (quantum computing), конструирования перспективных материалов (constructions for innovative materials), аддитивного производства (additive technologies) и трехмерной печати (3D-printing), обработки больших данных (Big Data) и прогностической аналитики (prognosis analytical), Интернета вещей (IoT), виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR), печатной электроники (printing circuits), блокчейн-технологий (blockchain technologies), применения роботов (robots) и искусственного интеллекта (synthesis intellect), что позволит реализовывать многочисленные негосударственные проекты по коммерциализации космоса, развивая межгосударственную, межотраслевую и внутриотраслевую конкуренцию (согласно экспертным оценкам, пока модернизировано менее 10% национальных космических инфраструктур). Четвертая промышленная революция в космической сфере Space 4.0 характеризуется многоуровневой децентрализаций отраслевых исследований, формированием новых моделей бизнеса, выводом на рынок новых малых предприятий и стартапов, отраслевой цифровизации, созданием прорывных технологий в смежных отраслях для Space 4.0 и упрощением доступа в космос за счет появления новых ракет-носителей.

В Глобальной космической гонке в последние годы значительно ужесточилась конкуренция: большинство экономически развитых и быстро развивающихся стран стремятся овладеть полным спектром космических технологий. Национальные космические агентства имеют 72 страны мира, общие государственные инвестиции (всего мира) в освоение космоса выросли с 67 млрд.долларов США в 2013-2017 годах до 81 млрд.долларов США в 2018-2022 годах, а в 2023-2027 годах капиталовложения достигнут рекордной цифры в 93 млрд.долларов США! European Space Agency (ESA) и 9 стран располагают всеми возможностями для независимого осуществления запусков на GEO, MEO и LEO. Космический триумвират «Россия, США и Китай» сохраняют лидерство и неоспоримый статус сверхдержав на фоне ужесточающейся промышленно-технологической конкуренции в мире.

Каковы основные проблемы реформирования космической деятельности в мире? Помимо внедрения передовых технологий Шестого технологического уклада в навигации, телекоммуникационных системах и системах дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), возрастает объем задач по проектированию под заданную стоимость (design-to-cost, time-to-market). Также важно сокращение сроков разработки и создания инновационной продукции, стандартизация и унификация аппаратуры и переход от традиционного документо-ориентированного к инновационному модельно-ориентированному инжинирингу.

На основе космических данных можно выделить три уровня услуг: рынок, платформа и инфраструктура. Услугой по предоставление во временное пользование становятся данные (DaaS Broker), платформа (PaaS Broker) и инфраструктура (IaaS Broker). Концепции Эволюции технологических переходов и Промышленных революций позволяет под платформой понимать промышленно-технологическую платформу (ПТП) – например, «Индустрия 4.0». Например, в геоинформатике данные ДЗЗ является услугой DaaS, платформа ДЗЗ – услуга PaaS, инфраструктура ДЗЗ – услуга IaaS.

Примером реализации ПТП является Программа «Сфера», позволяющая создать взаимоувязанную космическую информационную инфраструктуру с учетом модернизации действующих и создания новых спутниковых систем связи и вещания, ДЗЗ и навигации, в интересах всех отраслей экономики России в условиях цифровой трансформации и развития ПТ «Индустрия 4.0». В соответствии с Программой, количество космических аппаратов планируется увеличить с 90 в 2019 году до 600 в 2030 году. Также планируется перевести график их создания от ОКР до серийного производства. В результате планируется существенно модернизировать всю космическую инфраструктуру и обеспечить новое качество услуг связи, навигации и ДЗЗ. Примерами интегрированных сервисов Программы «Сфера» являются развитие технологий мониторинга подвижных и инфраструктурных объектов, глобальные услуги высокоточной навигации (погрешность не более 0,1 м), связь в труднодоступных регионах, в т.ч., в Арктике, и решение задач управления беспилотными и роботизированными объектами. Т.о., «Сфера» обеспечит сквозную цифровизацию и полную информационную связность существующих и перспективных данных и клиентских навигационных, геоинформационных и телекоммуникационных сервисов, что обеспечит доступ России и ее партнерам к новым видам услуг в сфере цифровой экономики, обеспечит научно-образовательное и промышленно-технологическое партнерство на внутреннем и внешнем рынках, международную кооперацию и взаимовыгодное сотрудничество с ведущими зарубежными космическими державами, развитие механизмов государственно-частного партнерства и создание полнофункционального инструментария России для стратегических союзников и геополитических партнеров.

В завершение отметим следующее: автор данной публикации несколько месяцев назад участвовал в работе Международной конференции по квантовым вычислениям, проходившей в Москве. Было множество блестящих докладов российских и зарубежных ученых. В частности, одно из пленарных заседаний Форума открыло замечательное выступление директора ФИАН члена-корреспондента РАН Н.Н.Колачевского! Запомнился и доклад одного японского профессора, который рассказал о применении наноматериалов, Big Data, блокчейн-технологий, суперкомпьютерных и квантово-компьютерных вычислений в ПТП «Индустрия 5.0»! Япония уже построила инфраструктуру Индустрии 4.0 и интенсивно готовится к созданию промышленности нового поколения. По экспертным оценкам, уже через 10-20 лет ведущие мировые державы начнут работать по стандартам квантовой экономики и Индустрии 5.0, которые разрабатываются уже сейчас. Гармонизируются законодательные базы разных стран, в частности, устраняются правовые пробелы и внутренние и внешние противоречия в НПД. Даже провозглашенная в начале 2019 года Председателем Правительства РФ Д.А.Медведевым грядущая «регуляторная гильотина» тоже призвана расчистить и подготовить правовое поле для работы Индустрии 4.0 и ее правопреемницы – Индустрии 5.0! Одна из задач России – не отстать в сем важнейшем начинании, и активное участие в формировании контуров ближайшего будущего могут принять члены старейшей отечественной Академии – РАН, которая отметит свое трехсотлетие всего через 4 года – 08.02.2024!

Выводы и рекомендации:

В Концепциях Эволюции технологических переходов и Промышленных революций каждому энергопереходу соответствует качественно-новая ПТП. В ПТП «Индустрия 5.0», например, существенно развиты функции киберфизических систем и их интеграции человеком до кибернетических организмов (т.н. киборгов), интеграция функций Национальных платежных систем с Системами начисления налогов, торговли и переработки отходов, Систем управления и заказа билетов на орбитальные и межпланетные космические полеты, автоматических заводских комплексов для добычи (например, на Луне) редкоземельных металлов и других элементов.

В ноябре 2019 года состоялись выборы новых членов РАН – академиков, членов-корреспондентов и иностранных членов. На осень 2020 года запланированы очередные выборы профессоров РАН. В настоящее время, согласно действующим НПД, выбор в профессора РАН ограничен возрастом в 50 лет. Поскольку запущенная социальная реформа пенсионного законодательства постепенно сдвигает возрастную планку на 5 лет (с 60 до 65 лет – для мужчин, и с 55 до 60 лет – для женщин), целесообразно внесение изменений в НПД, регулирующие возраст избрания профессоров РАН, с увеличением также на 5 лет – с 50 до 55 лет!