Результаты научной деятельности

В 2018 году в КГЭУ был издан Каталог, включающий в себя сведения о научных разработках, инновационных проектах, осуществляемых учеными университета, и составленный с целью внедрения инноваций в реальный сектор энергетики.

• Каталог Разработок КГЭУ.pdf

В последние годы наблюдается заметный рост в показателях по научной деятельности университета. За последние 5 лет объем НИОКР на 1 НПР увеличился в 1,9 раза,  общее количество зарегистрированных результатов интеллектуальной деятельности (патентов, программ для ЭВМ) в 1,2 раза.

Основными научными направлениями, в том числе по которым выполнялись исследования в 2019 году, являются:

•  исследование двухфазных процессов в тепло-массообменных аппаратах;
•  построение и исследование цифровых моделей;
•  разработка и исследование цифровых беспроводных систем сбора информации и управления и различными объектами энергетики;
•  энергоресурсосбережение на нефтехимических предприятиях;
•  цифровые системы и сети в энергетике;
•  тепломассообмен в теплоэнергетических процессах и установках;
•  нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;
•  распределенная (малая) энергетика;
•  исследование процессов водоподготовки на тепловых электростанциях и промышленных предприятиях;
•  моделирование тепломассообменных и сепарационных процессов и модернизация установок промышленной нефтехимии;
•  релейная защита, контроль и автоматизация передачи электроэнергии в электрических сетях;
•  создание научных основ и разработка нового эффективного электротехнического оборудования; исследование комплексного автоматизированного электропривода;
•  математическое и имитационное моделирование электротехнических комплексов;
•  диагностика изоляции оборудования высокого напряжения, молниезащита;
•  повышение тепловой экономичности, надежности и увеличение срока службы электро- и теплотехнического оборудования электрических станций;
•  виброакустическая диагностика оборудования энергосистем с целью повышения надежности эксплуатации;
•  разработка нелинейных автоматизированных систем управления процессами в элементах оборудования тепловых электрических станций;
•  дефектные структурные образования в материалах энерготехнического оборудования;
•  нелинейные взаимодействия акустических волн с микро- и наноразмерными периодическими неоднородностями в оксидах переходных металлов;
•  разработка и исследование моделей участков трубопроводов иметодов оценки их технического состояния;
•  энергоснабжение в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве и ЖКХ;
•  энергосбережение, энергетический аудит, учет, контроль и экономия электрической, тепловой энергии и природных ресурсов;
•  разработка теории и принципов построения новых эффективных радиоэлектронных систем, приборов и устройств;
•  перспективные материалы и методы их исследований;
•  контейнеры водорода на основе углеродных наноструктурных композитов для водородной энергетики;
•  инженерная экология и утилизация отходов;
•  водные биоресурсы;
•  стратегическое управление деятельностью энергетических предприятий в условиях переходной экономики; оценка потенциала промышленных предприятий и определение путей и методов повышения их экономической эффективности;
•  взаимодействие языка и политики в условиях современного общественного развития;
•  проблемы управления, подготовки кадров, валеология, человеческий фактор в энергетике; проблемы высшего образования.

КГЭУ является участником семи технологических платформ РФ, в том числе таких как: Интеллектуальная энергетическая система России, Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности; Малая распределенная энергетика; Технологии мехатроники, встраиваемых систем управления, радиочастотной идентификации и роботостроение; Перспективные технологии возобновляемой энергетики, а также «якорной» организацией Московского нанобиофармацевтического кластера «Биосити», расположенного в особой экономической зоне «Зеленоград».Университет входит в состав Камского инновационного территориально-производственного кластера, Ассоциации машиностроителей Республики Татарстан.

КГЭУ принимает активное участие в работе по обсуждению и разработке проектов Национальной технологической инициативы по направлению «Энерджинет». В 2018 году Инжиниринговым центром КГЭУ была подана заявка на конкурс Старт-НТИ в рамках НТИ Энерджинет «Встраиваемый в счетчики электроэнергии с интерфейсом CAN/RS-485 LoRa-радиомодуль с программным блоком адаптивного гиридного мультипрлексирования с разделением по времени (ATDM- сжатие) данных энергопотребления в режиме реального времени». Проект был успешно завершен летом 2019 года. В 2020 году планируется активное ведение испытаний прототипа на промышленных, электросетевых объектах, а также объектах ЖКХ. Также будет осуществлена доработка устройства по результатам испытаний.

Университет активно участвует в реализации программ республиканского уровня и вносит свой вклад в их развитие. Среди основных можно отметить: Стратегия социально-экономического развития Республики Татарстан на период до 2030 года (Стратегия-2030), республиканская программа «Развитие рынка интеллектуальной собственности в Республике Татарстан на 2013-2020 годы», государственная программа «Стратегическое управление талантами в Республике Татарстан на 2015-2020 годы», республиканская целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Республики Татарстан на 2013-2020 годы». На базе университета совместно с Министерством экономики РТ в 2019 году было организовано ряд мероприятий в целях формирования комплексных предложений для включения в Стратегию-2030 Республики Татарстан, содержащие вопросы трансформации цифровой экономики.

В рамках соглашений о сотрудничестве КГЭУ работает с предприятиями ТЭК республики и соседних регионов, с ведомствами и общественными объединениями РТ: Министерство промышленности и торговли; Министерство строительства, архитектуры и ЖКХ; Министерство экологии и природных ресурсов РТ; Министерство экономики, Министерство образования и науки; Союз коммунальных предприятий; центры поддержки детского технического творчества, такие как Городской центр детского технического творчества им. В.П. Чкалова (Казань), Детский технопарк «Кванториум», созданный в Набережных Челнах по инициативе АСИ при поддержке Правительства РТ и ОАО «КАМАЗ».

Работники университета с привлечением научной молодежи активно участвуют в проведение фундаментальных, прикладных, поисковых и опытно-конструкторских работ. Финансовая поддержка в 2019 году фундаментальных работ осуществлялась через Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, а также через систему грантов Российского научного фонда, Российского фонда фундаментальных исследований. Прикладные исследования и разработки поддерживаются в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» и хоздоговорных работ по заказам предприятий.

Суммарный объем выполненных в 2019 году научно-исследовательских работ по сравнению с предыдущим годом увеличился в 1,4 раз и составил 186808,2 тыс. руб. Большая часть НИОКР, проводимых в университете, реализуется в рамках приоритетных направлений развития науки, технологий и техники: «Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика», «Рациональное природопользование»,  «Информационно-телекоммуникационные системы», «Индустрия наносистем» (табл. 3.1).

Доля фундаментальных, прикладных и опытно-конструкторских работ в общем объеме проводимых НИОКР в университете в 2019 году составила соответственно 10,1%, 8,2%, 81,7%.  

Анализ распределения объема НИР по областям знаний показан на рис. 3.1.

Объем работ, финансируемых из Министерства образования и науки РФ – 37657,5 тыс.руб., хоздоговорные НИР – 120435,7 тыс.руб., из средств регионального бюджета поступило 10325 тыс.руб., гранты Российского фонда фундаментальных исследований - 13105 тыс.руб., гранты Российского научного фонда 5250 тыс.руб.

В 2019 году проводились две работы по государственному заданию Минобрнауки России на выполнение НИР в рамках базовой части:

- «Теоретические основы моделирования интенсифицированных процессов разделения и очистки смесей в нефтехимии и энергетике» (№ 13.6384.2017/БЧ), руководитель  д.т.н. Лаптев А.Г.

- «Разработка методологии определения надежности системы теплоснабжения с целью повышения энергоэффективности» (№ 13.6994.2017/БЧ), руководитель д.т.н. Ахметова И.Г.

В рамках государственной поддержки молодых российских ученых  молодые ученые КГЭУ – 5 человек являются получателями стипендии Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики.

В 2019 году КГЭУ продолжает работу по гранту РНФ «Теоретические методы моделирования и разработки энергоэффективных импортозамещающих аппаратов очистки и глубокой переработки углеводородного сырья на предприятиях топливно-энергетического комплекса». Срок выполнения проекта 2018-2021 гг. Также выигран новый грант РНФ «Разработка программного комплекса расчета оптимальных параметров высокопористых и гранулированных фильтров для подбора фильтра в конкретный технологический цикл». Срок выполнения 2019-    2022 гг.

В течение 2019 года фундаментальные исследования ученых университета финансировались по грантам Российского фонда фундаментальных исследований – 10 проектов, в том числе проекты по фундаментальным научным исследованиям – 3; проекты по фундаментальным научным исследованиям, проводимых совместно с субъектами РФ – 2; научный проект по междисциплинарным фундаментальным исследованиям – 1; проекты фундаментальных исследований в сфере общественно-политических наук – 2; проекты фундаментальных научных исследований,  выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре – 1; проект в рамках основного конкурса РГНФ – 1.

В 2019 году в университете в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» выполнялись следующие работы:

1. Проект по разработке и экспериментальной апробации технических решений по созданию высокочувствительных устройств защиты в виде универсального многофункционального локационного комплекса мониторинга воздушных линий электропередачи напряжением 35 750 кВ на переменном токе с определением места повреждения проводов и обнаружением гололеда на них в многоканальном варианте в соответствие с соглашением №14.574.21.0141 от 26.09.2017 о предоставлении субсидии, индустриальный партнер ООО «Промэнерго». Срок выполнения проекта – 2017-2019 гг.

2. Проект по разработке систем накопления электроэнергии в системе автономного электроснабжения в децентрализованных зонах с использованием гибридных систем, состоящих из традиционных генерирующих источников и систем накопления электроэнергии в соответствие с соглашением № 075-02-2018-190 от 04.12.2018 о предоставлении субсидии, индустриальный партнер ООО «Ольдам». Срок выполнения проекта – 2018-2021 гг.

В 2019 году КГЭУ совместно с АО «Чебоксарский электроаппаратный завод» в рамках постановления правительства РФ от 09.04.2010 г. № 218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства» продолжает реализацию проекта «Создание серии электроприводов на базе российских высокоэффективных синхронных двигателей для станков-качалок нефти с применением беспроводных систем передачи данных и адаптивной системой управления для «умных» месторождений». В рамках проекта проведены предварительные испытания опытных образцов составной части Электропривода – СУ ШСНУ и опытных образцов СВЭД на соответствие техническим требованиям, подготовлены к проведению предварительных испытаний опытные образцы Электроприводов по проверке работоспособности, стойкости к климатическим и механическим воздействиям.

Одним из развивающихся  научных направлений в университете являются технологии возобновляемой энергетики. С 2017 года в КГЭУ функционирует кафедра «Возобновляемые источники энергии» и в 2019 году завершился крупный проект  по ветромониторингу на территории РТ для нужд Министерства промышленности и торговли РТ. В рамках проекта проводились аппаратные исследования скоростей ветра в трех районах РТ с целью определения возможности размещения в этих районах промышленных сетевых ветропарков суммарной мощностью 150 МВт.

В рамках хоздоговорной деятельности ученые университета выполняют работы по запросам предприятий топливно-энергетического и машиностроительного комплексов. Среди основных заказчиков стоит отметить: ОАО «Сетевая компания», ПАО «Татнефть», АО Татэнерго, ООО ТаграС-ЭнергоСервис, ООО Инженерный центр «Энергопрогресс», Татэнергосбыт, Татэлектромонтаж, Тепло-ЭнергоСервис и другие.

На рис. 3.2 представлена удельная выработка объемов НИОКР на 1НПР за последние 6 лет.

Распределение объемов НИОКР по источникам финансирования приведено на рисунках 3.3, 3.4.

Объем НИОКР, выполняемых  из средств российских хозяйствующих субъектов, в 2019 году составил 120435,7 тыс.руб.

В таблице 3.2 приведены критериальные показатели научных исследований.

Объем хоздоговорных НИР обусловлен плотной, устойчивой и плодотворной работой с постоянными партнерами университета, в частности как с предприятиями энергосистемы, реального сектора экономики,так и с организациями государственного сектора, в том числе учреждениями высшего профессионального образования,а также созданием необходимой материально-технической базы.

Развивается созданный на базе КГЭУ в 2017 году при поддержке Минпромторга и Минобрнауки России, Инжиниринговый центр «Компьютерное моделирование и инжиниринг  в области энергетики и энергетического машиностроения».

Основными стратегическими задачами Инжинирингового центра состоят в решении вопросов:

- обеспечения энергетической безопасности объектов и их инфраструктуры;

- импортозамещения в области энергомашиностроения и энергетики;

- диверсификации  продукции предприятий ОПК.

Деятельность Инжинирингового центра направлена на решение практических задач предприятий реального сектора экономики, специализирующихся в области энергомашиностроения, генерации, распределения  и передачи энергии.

Общий объем финансирования проекта составляет 784,85 млн. руб. из которых 92 млн. руб. привлеченные инвестиционные федеральные средства и собственные средства КГЭУ в размере 21,45 млн. руб. Срок реализации стратегической программы развития Инжинирингового центра составляет 2017 - 2021 годы.

Основные задачи в 2019 году по направлению развития Инжинирингового центра состояли в расширение материально-технической и кадровой базы,  получение новых лицензий на инжиниринговые виды деятельности, расширение спектра областей оказываемых инжиниринговых услуг, поиска новых заказчиков, корректировки планов работ, продаж, медиаплана и расширение продуктовой линейки Инжинирингового центра.

Основные направления реализации проектов:

• «умные» сети, цифровая подстанция, беспроводные технологии, НТИ;

• развитие, реновация и  модернизация существующего генерирующего и электросетевого комплекса;

• распределенная малая генерация;

• информационная и промышленная безопасность энергетических объектов;

• импортозамещение  в оборудовании и программное обеспечение для ТЭК.

В рамках создания и развития Инжинирингового центра в полной мере раскрывается  научно-технический и кадровый потенциал  КГЭУ. Реализация проекта создания Инжинирингового центра выступила в качестве драйвера роста поиска новых заказчиков реального сектора экономики и, соответственно, роста объема оказываемых инжиниринговых услуг.

В рамках инновационной деятельности работники и молодые ученые принимают активное участие в программах Фонда содействия инновациям. Так, в  2019 году по программе «УМНИК» одержал победу 1 проект от университета («Разработка системы мониторинга распределительной электрической сети и определения мест однофазных замыканий на землю для установки в подстанции малой и особо малой мощности»). Также КГЭУ участвует и в республиканских конкурсах, в частности «50 лучших инновационных идей для РТ», где 6 проектов от КГЭУ стали победителями: 2 в номинации «Перспектива», 1 в номинации «Старт инноваций», 2 в номинации «Цифровая экономика», а также 1 проект получил специальную премию ОАО «Ак Барс» Банк».

В рамках гранта Правительства Республики Татарстан «Алгарыш» по мобильности ученых и ППС в 2019 году от КГЭУ было поддержано 16 проектов.

Особое внимание в университете уделяется вопросам охраны результатов интеллектуальной деятельности, их коммерциализации, а также информационному и патентно-правовому обеспечению научно-исследовательской деятельности университета.

В 2019 году было подано 48 заявок на объекты промышленной собственности, по которым получены уведомления о поступлении заявок в Федеральный институт промышленной собственности, в том числе:

- 24 заявки на изобретения;

- 8 заявок на полезные модели,

- 15 заявок на государственную регистрацию программ для ЭВМ;

- 1 заявка на государственную регистрацию товарного знака.

Сведения о подаваемых заявках в ФИПС на государственную регистрацию различных видов объектов интеллектуальной собственности (ОИС) за 7 лет представлены в таблице 3.3.

Получено: 48охранных документов (патенты и свидетельства) на ОИС, в том числе:

-  22 патента на изобретения,

-  10 патентов на полезные модели,

- 16 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Сведения о зарегистрированных в ФИПС различных видах ОИС за 7 лет представлены в таблице 3.4.

За отчетный период количество авторов, подавших заявки на изобретения, полезные модели,  программы для ЭВМ, составило 93,

из них 30 – аспиранты, студенты и молодые преподаватели до 30 лет, в том числе наиболее активные изобретатели:

1. Таймаров М.А. : 5 патентов на изобретения.

2. Мустафин Р.Г.: 1 патент на изобретение, 3 патента на полезную модель.

3. Чичиров А.А.: 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель.

4. Гапоненко С.О. : 1 патент на изобретение, 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

5. Аухадеев А.Э. : 4 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

6. Будникова И.К.: 4 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

На 31.12.2019 КГЭУ является патентообладателем и правообладателем исключительных прав на 1401 объекта интеллектуальной собственности, в том числе (рис. 3.5):

296 патентов на изобретения,

794 патента на полезные модели,

310 свидетельств на  программы для ЭВМ,

1 свидетельство на товарный знак.

Динамика работы и итоговые показатели патентно-лицензионной деятельности отражены в таблице 3.5.

В рамках деятельности по коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности (РИД) в 2019 году в КГЭУ были заключено 4 лицензионных договоров и 4 договора отчуждения. Объем средств, полученных в 2019 году от коммерциализации РИД, составил 193 тысячи рублей:

1. Лицензионный договор по передаче неисключительных прав на программу для ЭВМ «Программа квадратичной аппроксимации таблично-заданных функций методом наименьших квадратов» №Р/19-1 от 16.04.2019 между КГЭУ и  ООО «Реалсити»

2. Лицензионный договор по передаче неисключительных прав на полезную модель «Программная модель адаптивного цифрового сглаживающего, дифференцирующего и прогнозирующего комплекса» №Р/19-2 от 16.04.2019 между КГЭУ и ООО «Реалсити»

3. Лицензионный договор по передаче неисключительных прав на программу для ЭВМ «Автоматизированное формирование списка почтовых отправлений по данным отчетности CRM-системы Leadvertex» №ИП/19 от 12.08.2019 между КГЭУ и ИП Ишкопва С.П.;

4. Лицензионный договор по передаче неисключительных прав №П-1/19 от 16.12.2019 между КГЭУ и ООО «Промэнерго» на  следующие программы для ЭВМ;

- Программа измерения рефлектограмм линий электропередачи;

- Iсе Prevent System;

- Программный модуль расчета частотной зависимости затухания в линиях электропередачи при отсутствии и наличии гололеда (ПМ Расчет затухания ЛЭП);

- Программное обеспечение локационного комплекса мониторинга воздушных линий электропередачи;

5. Договор об отчуждении исключительных прав на программу для ЭВМ  «Программное обеспечение экспериментального образца централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений» №Т/18-1 от 15.10.2018 (зарегистрирован в ФИПС 01.02.2019) между КГЭУ и ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ»;

6. Договор об отчуждении исключительных прав на программу для ЭВМ  «Программа центрального устройства (ЦУ) для централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений» №Т/18-2 от 15.10.2018 (зарегистрирован в ФИПС 01.02.2019) между КГЭУ и ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ»;

7. Договор об отчуждении исключительных прав на программу для ЭВМ  «Программа устройства УСО-Л для централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений» №Т/18-3 от 15.10.2018  (зарегистрирован в ФИПС 01.02.2019) между КГЭУ и ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ»;

8. Договор об отчуждении исключительных прав на программу для ЭВМ  «Программа устройства УСО-ТН для централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений» №Т/18-4 от 15.10.2018 (зарегистрирован в ФИПС 01.02.2019) между КГЭУ и ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ».

На рис. 3.6 показана эффективность коммерциализации объектов интеллектуальной деятельности за последние 5  лет.

В университете с 2016 года действует Центр поддержки технологий и инноваций второго уровня (далее – ЦПТИ), сотрудники которого организуют следующие мероприятия: продвижение информационных продуктов ФИПС, проведение работы по разъяснению действующих законодательных актов в области интеллектуальной собственности, а также нормативных актов Роспатента по составлению и подаче заявок на получение охранных документов и поддержанию их в силе, популяризация знаний основ правовой охраны объектов ИС, оказание услуг пользователям по предоставлению доступа к патентным и не патентным информационным ресурсам (отечественным и зарубежным), предоставление базовых рекомендаций по лицензированию, проведение обучающих тренингов, семинаров по использованию патентных поисковых систем (ИПС ФИПС, Patent Scope, Espacenet), участие в организации дистанционного обучения по курсам Академии ВОИС, оказание консультационной помощи пользователям по оформлению и подаче заявок на РИД и средства индивидуализации, оказание услуги по подаче заявок наРИД и средства индивидуализации в электронном виде с использованием аппаратных и программных средств ЦПТИ и др.

В отчетном периоде Федеральный институт промышленной собственности (ФИПС) наградил КГЭУ Дипломом в номинации «100 лучших изобретений России-2018» за разработку «Цифровое прогнозирующее устройство» (патент Российской Федерации №2643645), авторы: Гильфанов К.Х., Павлов П.П., Магданов Г.С., Магданов А.Г., Хуснутдинов А.Н.

В 2019 году Центр поддержки технологий и инноваций на базе КГЭУ был награжден дипломом «За вклад в развитие изобретательства, теории и практики правовой охраны объектов интеллектуальной собственности и научно-технологическое развитие регионов Российской Федерации».

В 2019 году коллектив изобретателей Казанского государственного энергетического университета занял II место среди ВУЗов в Республиканском смотре на лучшую постановку изобретательской, рационализаторской и патентно-лицензионной работы среди предприятий, организаций и учреждений Республики за 2018 год.