Энергия сбережения

К более чем 50 тысячам студентов Южно-Уральского государственного университета в нынешнем году добавится еще более 8 тыс...

К более чем 50 тысячам студентов Южно-Уральского государственного университета в нынешнем году добавится еще более 8 тысяч первокурсников. Еще совсем недавно вчерашние школьники и их родители в ходе онлайн-конференции атаковали ректора ЮУрГУ Александра Шестакова самыми разными вопросами: где будут проживать иногородние студенты? Каково качество дистанционного обучения в ЮУрГУ и насколько эффективно используются современные информационные технологии в учебном процессе? Какие новые программы будут открыты в университете? Будет ли повышена стоимость обучения и на каких факультетах? Возможна ли отсрочка оплаты за учебу в связи с возникшими семейными проблемами? И правда ли, что ЮУрГУ будет переименован в УНИУ в связи с получением вузом статуса национального исследовательского университета?.. А сегодня, с замиранием сердца обнаружив себя в списках поступивших, новички уже вовсю знакомятся с одногруппниками и преподавателями, постигают тонкости оргвопросов: оказывается, в университете планируется введение электронных дневников и теперь родители смогут легко контролировать успеваемость любимых чад через Интернет...

Набор абитуриентов в нынешней демографической ситуации - для всех вузов процесс трудоемкий и сложный. В ЮУрГУ нашли свой подход к решению проблемы. В течение года стараниями вуза в школах Челябинска были открыты 60 университетских классов углубленного изучения физики:

- Без соответствующего уровня знания этой науки мы попросту не можем набирать студентов на технические и естественно-научные специальности, - поясняет ректор ЮУрГУ Александр Шестаков. - Кроме того, в прошлом году под патронажем ЮУрГУ была создана городская ассоциация учителей физики, в ее рамках не только читаются лекции, проводятся семинары, но и организуются различные культурные мероприятия для учителей.

В прошлом году ЮУрГУ предложили выступить спонсором конкурса на звание лучшего учителя Челябинска. Университет, конечно, согласился, подготовили приз лучшему учителю физики: ноутбук, мультимедийный проектор и диск “200 уроков физики” - разработка сотрудников ЮУрГУ. Но среди конкурсантов попросту не оказалось ни одного учителя физики, да и вообще их давно не было среди победителей... Конечно, мы расстроились, ведь знание физики очень важно для будущих молодых специалистов. А в нынешнем году, помня о “любви” ЮУрГУ к учителям физики, организаторы конкурса специально выделили их в отдельную номинацию, широко отрекламировав через Интернет перспективу получения ценных призов. Одним из победителей на этот раз стала учительница физики, подготовившая для поступления в ЮУрГУ 100 ребят из которых 75 в итоге поступили в университет. Как такую не поощрить?!

Самим надо проявлять активность, а не сетовать, что выпускников школ мало. Не секрет, что сдать ЕГЭ по физике весьма сложно. Но в прошлом году почти в два раза увеличилось число сдающих физику в школах. Думаю, в борьбе за абитуриента ЮУрГУ на правильном пути, но, тем не менее, каждый год очень волнуемся и стараемся делать все от нас зависящее, чтобы ребята пришли к нам.

Статус национального исследовательского университета, полученный ЮУрГУ весной нынешнего года, стал важным стимулом для привлечения абитуриентов. По сути, новый статус - это новая качественная ступень в развитии вуза.

- Программа НИУ, представленная университетом, фактически стала продолжением нашей Инновационной образовательной программы, реализованной в прошлые годы. Основная тема новой программы: энерго- и ресурсоэффективные технологии. От сберегающих технологий, обозначенных в ИОП, мы перешли к эффективным, - поясняет Александр Леонидович. - В новой программе пять приоритетных направлений: первое - энергосбережение в социальной сфере, второе - рациональное использование ресурсов в энергии и металлургии, третье - энерго- и ресурсоэффективные технологии в дизелестроении для бронетанковой техники и инженерных машин, четвертое - энерго- и ресурсоэффективные технологии создания и эксплуатации комплексов морских баллистических ракет и пятое - суперкомпьютерные и грид-технологии в решении проблем энерго- и ресурсосбережения. Стоит отметить, что пятое направление связано со всеми остальными, так как для их реализации требуется активно использовать суперкомпьютерное моделирование. Выбор этих направлений обоснован тем, что все они очень важны для развития государства, а ЮУрГУ занимает в данных областях лидирующее положение в стране.

Почему первым пунктом программы ЮУрГУ как национального исследовательского университета поставлено энергосбережение в социальной сфере? Здесь несколько причин. Одна из них состоит в том, что вместе с Российской приборостроительной корпорацией “Системы управления” (Челябинск) и Зеленоградским инновационным центром мы создали систему учета всех энергоресурсов в жилищном хозяйстве. Результаты этой работы были доложены в прошлом году на Совете Президента РФ по энергосбережению в Архангельске и получили высокую оценку. Суть дела в том, что существующая на сегодня в стране система распределения энергоресурсов энергозатратна. Как она работает? На электростанции сжигают некоторое количество топлива, а потом по стоимости затрат на топливо рассчитывают тарифы. С созданием нового звена - учета энергоресурсов в жилищной сфере - появилась техническая основа для того, чтобы расчет за электроэнергию вести по конкретному потреблению, непосредственно самими гражданами. Все технически подготовлено к тому, чтобы превратить систему потребления энергоресурсов из энергозатратной в энергоэкономную. Сегодня наш город практически готов к тому, чтобы вести эффективный учет потребления энергии.

Но для осуществления задуманного требуется преодолеть еще один этап - изменить законодательство, а это, как вы понимаете, сделать очень сложно. Однако Челябинская область способна стать тем пилотным регионом, в котором можно опробовать энергосберегающую систему энергоснабжения всех потребителей. Реализация такого проекта будет иметь большое значение для всей страны. Вопросами энергосбережения и энергоэффективности в ЮУрГУ занимаются давно, для региона эти вопросы весьма актуальны. По сравнению с Канадой, мы, находясь в том же климатическом поясе, в тех же климатических условиях, имеем энергоресурсозатратность в три с лишним раза больше!”

Одним из шагов по сокращению энергоресурсозатратности стало строительство университетом собственной... электростанции. “Зачем вам это надо?!” - спрашивали ректора многие. Затевать строительство такого объекта и дорого, и хлопотно. А потом еще и деньги на содержание придется тратить... Тем не менее, хорошенько просчитав все плюсы и минусы такой работы, в ЮУрГУ решили: будем строить! Да, затраты большие, но университет активно развивается: построены химический факультет, центр машиностроения, суперкомпьютерный центр оснащается новыми мощными высокопроизводительными системами, начато строительство физического факультета - все это требует значительных энергоресурсов.

- Когда посчитали объемы затрат на энергию, поняли: нужно что-то решать, - продолжает рассказ А.Шестаков. - За подключение новых мощностей, как известно, тоже надо платить, да еще несколько километров тащить кабель от подстанции... В общем, вышло, что дешевле построить свою электростанцию. Вот и построили.

Изначально планировали, что мощности своей электростанции будем полностью использовать сами: а это 2,5 МВт электричества и 2,5 МВт тепла (станция у нас комплексная). Проект тоже составили своими силами: помогла компания, созданная выпускниками университета, технические требования энергетический факультет проработал... Сегодня электростанция ЮУрГУ уже работает и, по нашим подсчетам, должна окупиться за три года. Избыток энергии можно будет поставлять городу. Теперь нам надо научиться всем этим управлять, с тем чтобы наиболее эффективно использовать энергию. И первое, что планируем сделать, - создать систему мониторинга энергозатрат.

У университета много источников энергии, все - различного режима потребления. Как сделать так, чтобы энергопотребление в данном случае было оптимальным? Тема оптимизации энергопотребления крупных бюджетных учреждений - часть программы нашего НИУ. В данном случае пример ЮУрГУ как пилотной площадки может быть интересен и для других вузов, да и для России в целом.

Развитие суперкомпьютерных и грид-технологий, использование их для решения проблем энерго- и ресурсосбережения - еще одно важное направление программы ЮУрГУ в статусе национального исследовательского университета. В развитие своего научно-технического потенциала вуз вкладывает значительные ресурсы, и сегодня в области высокопроизводительных вычислений ЮУрГУ - лидер в Уральском федеральном округе. Наряду с МГУ, Нижегородским и Томским университетами он стал учредителем Суперкомпьютерного консорциума университетов России, в составе которого в настоящее время уже 26 университетов. Кстати, Челябинская область - первый (и пока единственный) регион России, где разработана и утверждена концепция развития суперкомпьютерных и грид-технологий. Ее создание - инициатива ЮУрГУ.

- Почему мы столь активно взялись за внедрение суперкомпьютерных технологий? Ответ прост, - считает Александр Леонидович. - Хотим быть сильным, конкурентоспособным университетом, значит, должны владеть этими технологиями, хорошо в них разбираться. Еще в 2000 году нынешний президент ЮУрГУ (а тогда его ректор) Герман Платонович Вяткин обозначил позицию нашего вуза в отношении суперкомпьютеров: это - университетская техника, она должна активно использоваться в работе высших учебных заведений. Если университет не владеет технологиями суперкомпьютерных вычислений, он не полностью соответствует своему времени.

Развитие суперкомпьютерных мощностей ЮУрГУ идет планомерно и динамично: первый вычислительный кластер “Physics” (пиковой производительностью 1 GFlops) появился в университете в 2000 году. В 2004 году к нему прибавился суперкомпьютер “Infinity” (пиковая производительность 333 GFlops), спустя еще четыре года - “СКИФ Урал” (пиковая производительность 16 TFlops). Сегодня “СКИФ Урал” загружен на 100%, на нем считается более 200 задач, половина из них связана с инженерным моделированием, в том числе и для промышленных предприятий Урала. А нынешним летом в ЮУрГУ прошла презентация нового суперкомпьютера “СКИФ-Аврора” (пиковая производительность 24 TFlops) (“Поиск №27, 2010).

- Суперкомпьютер привносит новое качество работы в научные исследования не только в области математики, но и во многих смежных областях: машиностроении, металлургии, приборостроении и т.д. Везде есть задачи, для эффективного решения которых требуется провести точное моделирование. Суперкомпьютер позволяет перейти на модели нового уровня, более подробно описывающие объект, условия, в которых он действует, точнее просчитать все параметры. Когда модель, с которой ты работаешь, приближена к реальности, результаты получаются более адекватные. Кроме того, с научной точки зрения если модель новая, то и все, что ты с ней делаешь, составляет новизну. А это уже основа для подъема и совершенствования научных работ во всех областях, где суперкомпьютер может быть применен для более точного анализа и оптимизации тех решений объектов, которые в них рассматриваются.

Учитывая все это, ЮУрГУ решил ввести суперкомпьютерную грамотность в качестве обязательного элемента деятельности университета, и в первую очередь работы самих преподавателей. Силами Суперкомпьютерного центра ЮУрГУ подготовили и прочли обзорные лекции для сотрудников вуза о тех преимуществах и возможностях, которые дает суперкомпьютер. Решили сделать такой ликбез тотальным и даже применили для этого административный ресурс. Вторым шагом стал цикл семинаров, где речь шла о более сложных вещах, в частности о различном программном обеспечении для работы на суперкомпьютерах (в рамках реализации ИОП ЮУрГУ приобрел не только “СКИФ Урал”, но и все необходимые современные инженерные пакеты для проведения расчетов). Участие в этих курсах на 50% финансировалось кафедрой. То, что университет провел такую учебу на паритетной финансовой основе, считаю принципиально важным: софинансирование, как известно, повышает ответственность. А если кафедра заплатила за сотрудника, то и спрос с него будет строже.

Цель была одна - научить работать с этими технологиями всех, кто хотел бы использовать суперкомпьютер для решения задач в самых разных научных областях. В результате после проведенной учебы количество задач при выполнении научных работ на суперкомпьютерах резко возросло. Пошли защиты диссертаций с применением суперкомпьютерных вычислений.

Есть и еще один важный момент, связанный с использованием суперкомпьютерных технологий, который дает нашему университету конкурентные преимущества. В ЮУрГУ имеется полный набор естественно-научных и гуманитарных факультетов. За счет этого у нас уже есть (и могут быть созданы новые) коллективы, способные решать задачи суперкомпьютерных вычислений моделирования и оптимизации фактически в любой области техники. Данное конкурентное преимущество решено продвигать в промышленность, которая составляет основу нашего региона. В ходе работы над созданием концепции развития суперкомпьютерных и грид-технологий региона было проведено большое совещание с участием руководителей промышленных предприятий Урала, где были представлены перспективы использования высокопроизводительных вычислений. Результат: на сегодня для промышленности ЮУрГУ решил уже свыше 50 задач.

Мы очень заинтересованы в том, чтобы суперкомпьютерные технологии как можно активнее внедрялись в промышленность, потому что они - важное средство для повышения технологичности продукции, выпускаемой на Урале. Вот один из примеров взаимодействия университета с промышленным предприятием в данном направлении. При проектировании мини-экскаватора на одном из заводов возникла проблема надежности работы. Заводчане обратились в ЮУрГУ на кафедру динамики и прочности. Была создана компьютерная модель этого экскаватора, на которой можно было смоделировать все режимы работы, вплоть до того, как какая деталь будет вести себя в движении. Были даны конкретные рекомендации, которые позволили решить эту проблему.

Подготовка кадров - тоже важная составляющая суперкомпьютерной активности ЮУрГУ. Речь тут идет как о подготовке студентов, так и о повышении квалификации специалистов промышленных предприятий. Ведь сегодня проблему составляет формализация задачи, которую требуется решить с использованием высокопроизводительных вычислений. А чтобы получить высокие результаты, пошли по пути создания комплексных коллективов: технологов предприятия, металлургов, инженеров-прочнистов и программистов, математиков ЮУрГУ. Такой коллектив, например, сейчас работает с Челябинским трубопрокатным заводом.

Статус национального исследовательского университета - не только повод для гордости, но и тяжелый груз ежедневной ответственности. Когда в стране возникла тема “Сколково”, в ЮУрГУ, естественно, не могли оставить это без внимания.

- В ходе одной из встреч с губернатором Челябинской области Михаилом Юревичем обсуждалась возможность совместной поездки в Силиконовую долину, чтобы познакомиться с опытом работы местных специалистов, - рассказывает Александр Леонидович. - Михаил Валериевич отнесся к этому с интересом, потому что он человек, который генерирует много прогрессивных идей и является эффективным руководителем. Кстати, губернатор первым предложил нам подумать о создании на базе университета крупного технопарка Челябинской области. Чтобы вести разговор предметно, решили посмотреть, что делается в этом плане у зарубежных коллег: недавно побывали в одном из технопарков Израиля, который славится такими структурами не меньше, чем США. Только обобщив и проанализировав успешный инновационный опыт, мы сможем перенести его на нашу почву, ведь в регионе есть немало своих особенностей. Прежде чем приступить к проектированию, многое предстоит изучить. Я хорошо понимаю, что когда начинается новый проект, то для всестороннего изучения и осмысления вопроса требуется определенное время и только потом можно принимать решение. Без этого нельзя, именно на этом этапе закладываются основы успеха проекта, просчитываются его риски. Цена любой ошибки, допущенной на начальном этапе, может быть очень велика. Должно быть четко понятно, что получим в результате. Необходимо делать все наиболее эффективно и для университета, и для региона.

Один из вариантов - создать технопарк в рамках направления энергоресурсоэффективности, которое в ЮУрГУ активно развивается уже не первый год. Ведь именно благодаря ему в университете удалось сынтегрировать многое. Может, такой же эффект это направление окажет и на развитие всего региона. Кроме того, ресурсоэффективность в энергетике - тема весьма актуальная для всей нашей страны.

28 августа 2010, 20:31 | Просмотры: 456

Добавить новый комментарий

Для добавления комментария, пожалуйста войдите

0 комментариев