В XXI веке энергетическая безопасность стала одной из главных глобальных проблем. Растущая потребность в энергии, уменьшение запасов нефти, изменение климата и ряд других факторов привели к поиску новых источников энергии. Одним из решений этих проблем является переход на возобновляемые источники энергии (ВИЭ), такие как солнечная, ветровая и гидроэнергетика.

Образование в области энергетической безопасности играет важную роль в достижении этих целей. Оно помогает повысить осведомленность о возможностях использования ВИЭ и снизить зависимость от нефти и газа. Кроме того, обучение в области ВИЭ может помочь улучшить энергетическую эффективность и снизить потребление энергии.

В Казахстане тема энергетического кризиса особенно актуальна, поскольку страна сталкивается с проблемами дефицита электроэнергии, устаревания генерирующих мощностей традиционных станций и роста аварийных ремонтов, дефицита балансирующих мощностей и зависимости от перетоков из сопредельных государств.

Многие страны по всему миру начали обращать большее внимание на ВИЭ. Вместо традиционных курсов по проектированию энергетических систем многие учебные заведения стали разрабатывать специализированные курсы, посвященные ВИЭ. Такие курсы включают в себя различные аспекты использования солнечной, ветровой, гидроэнергетики. Они обучают студентов, как планировать, проектировать и строить соответствующие системы ВИЭ.

В Австралии уже давно осознали важность использования ВИЭ для устойчивого развития страны и борьбы с изменением климата. К примеру, Университет Мердока предлагает магистерскую степень тем, кто заинтересован в продолжении карьеры в секторе ВИЭ и устойчивой энергетики. Программа Master of Renewable and Sustainable Energy охватывает широкий круг тем, включая технологии использования ВИЭ, энергоэффективность, устойчивое развитие и политику. Студенты получают глубокое понимание технических, экономических и социальных аспектов ВИЭ, а также практические навыки, необходимые для проектирования, реализации проектов в области возобновляемой энергетики и управления ими.

Кроме того, в Университете Мердока есть доступ к открытой испытательной площадке, где студенты изучают технологии использования ВИЭ на практике. Программа вуза по электротехнике и ВИЭ включает в себя трудоустройство, где можно получить 300 часов реального опыта работы. Этот опыт позволяет применить знания и навыки, полученные на занятиях, в реальных ситуациях.

В свою очередь, Австралийский национальный университет предоставляет студентам двухлетнюю программу Master of Engineering in Renewable Energy. Программа основывается на междисциплинарной инженерной направленности университета и исследовательском опыте, чтобы дать студентам навыки решения сложных междисциплинарных проблем, одновременно обеспечивая передовые технические знания в области ВИЭ.

Программа включает обязательный набор курсов, обеспечивающий повышение квалификации инженеров, и специализированные знания в области энергетических ресурсов (включая возобновляемые и невозобновляемые) и интеграции ВИЭ. Кроме того, студентам необходимо пройти минимум два курса по возобновляемым технологиям, включающим генерацию энергии из солнечных и ветровых ресурсов.

В Техническом университете Дании студенты могут отучиться на степень магистра наук в области устойчивой энергетики Master of Science (MSc) in Sustainable Energy. Программа охватывает широкий круг тем, включая энергоменеджмент, энергетическую политику, энергетические рынки, технологии использования ВИЭ, энергоэффективность и устойчивое развитие. Студенты также имеют возможность специализироваться в таких областях, как энергия ветра, солнечная энергия, хранение энергии или интеллектуальные сети.

Программа включает в себя как курсовую работу, так и исследовательский проект, позволяющий студентам применять свои знания на практике, решая проблемы в области устойчивой энергетики. Выпускники программы хорошо подготовлены, чтобы начать карьеру в секторе устойчивой энергетики, работая в таких областях, как энергетическое планирование, энергетический консалтинг, управление проектами, а также исследования и разработки.

Нужно отметить, что образование в области ВИЭ - относительно новая ветвь. В Казахстане по сей день это направление занимает незначительную часть традиционных курсов электроэнергетики, энергетики, инженерии. Сегодня существует лишь четыре программы, которые фокусируются на возобновляемой энергетике.

В Центральной Азии первой специализированной магистерской программой в области ВИЭ стала программа Казахстанско-Немецкого университета Strategic Management of Renewable Energy and Energy Efficiency, которая была разработана в сотрудничестве с ведущими университетами Германии и поддерживается Министерством иностранных дел Германии и региональной программой USAID «Энергетика Центральной Азии».

Студенты этой программы получают теоретические и практические знания и навыки по созданию и менеджменту объектов возобновляемой энергетики, а также по управлению всем комплексом вопросов, связанных с развитием «зеленой» энергетики, включая энергосбережение и повышение энергоэффективности.

В Казахском национальном университете им. аль-Фараби (КазНУ) можно обучиться в магистратуре по программе, включающей лекции о развитии солнечной энергетики. После окончания этой программы выпускники будут способны описывать основные характеристики фотоэлектрических элементов, солнечных тепловых станций и физические принципы преобразования и хранения электрической энергии. Они также смогут проводить моделирование и расчеты эффективности систем солнечного теплоснабжения, систем хранения и передачи энергии с целью оптимизации их параметров и режимов эксплуатации.

Также выпускники смогут применять научный и системный подход для расчета и проектирования блоков электронного управления, силовых электронных блоков, устройств накопления энергии, систем слежения за Солнцем, солнечных концентраторов и компонентов электростанции, а также прогнозировать выходную мощность фотоэлектростанций.

Алматинский университет энергетики и связи им. Г. Даукеева (АУЭС) - в числе лидеров в области подготовки кадров в сфере энергетики в Казахстане. Одной из программ, доступных для студентов, является бакалавриат в области современных и инновационных технологий возобновляемой энергетики. В рамках этой программы студенты получают знания и навыки, необходимые для проектирования объектов ВИЭ, организации их эксплуатации и технического обслуживания. Учебный процесс программы поддерживается высококачественной материально-технической базой. В рамках программы студенты имеют доступ к учебно-исследовательской лаборатории «ВИЭ и энергосбережение», которая оснащена современными лабораторными стендами по ветроэлектроустановкам, работающим в сети и автономном режиме, солнечным фотоэлектрическим системам.

Кроме того, студенты АУЭС обучаются по бакалаврской специальности «гидроэнергетика». Выпускники этой программы занимаются разработкой проектов в области гидроэнергетики, гидроэлектростанций, релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем, электроснабжения предприятий. Они также проводят технико-экономический и экологический анализ ГЭС и занимаются монтажом, наладкой, эксплуатацией и ремонтом технологического оборудования объектов ГЭС. Будущие специалисты решают современные задачи в области энергетики, водохозяйства и гидроэнергетики, связанные с эксплуатацией и проектированием параметров и режимов гидроэнергетических установок8.

Сфера ВИЭ продолжает стремительно развиваться и начинает занимать значительную долю в мировой энергетике. Этот рост неизбежно приведет к появлению новых рабочих мест и изменению требований к существующим. В Атласе новых профессий и компетенций Казахстана есть ряд будущих профессий, связанных со сферой возобновляемой энергетики, которые могут стать востребованными в ближайшем будущем.

Одна из таких профессий - метеоэнергетик. Это специалист, который будет предоставлять решения новых задач, таких как определение потребности в балансировочных мощностях энергии из-за изменения погоды, соблюдение экологического баланса при размещении генерирующих энергоустановок. Главное отличие альтернативной энергетики от традиционной состоит в неравномерности генерации альтернативной энергии и децентрализации точек генерации энергии. Выработка энергии из нетрадиционных источников зависит от времени суток, погодных условий и других факторов. Для соблюдения глобального энергобаланса необходим быстрый ввод балансировочных мощностей генерации. Количество балансировочной энергии, которую нужно вводить, определяют прогноз погоды и климатические факторы: сила и направление ветра, температура и другое. Поэтому метеоэнергетик будет играть важную роль в сфере возобновляемой энергетики.

Еще одной перспективной профессией является специалист по биомассе. Биомасса - это органический материал, который может использоваться для производства энергии. Он производится из различных источников, включая животные и растительные отходы, а также некоторые виды растительности. Использование биомассы как источника энергии становится все более популярным в свете проблем изменения климата и необходимости перехода на ВИЭ.

Профессия, связанная с получением биомассы для производства энергии, является новой для Казахстана. Эта профессия будет требовать от специалистов знаний в области создания технологий для получения энергии из биомасс, определения источников полу-чения биомасс, адаптации технологии получения биомасс к новым условиям и подбора энергоустановок, оптимальных для получения энергии из применяемых биомасс.

К тому же в рамках грантового финансирования на 2022-2024 годы Министерство науки и высшего образования РК финансирует 18 проектов в области энергетики, восемь из которых связаны с возобновляемой энергетикой. В Astana IT University реализуется проект разработки дорожной карты развития возобновляемой энергетики для Казахстана с высокой пространственной, временной и технической дезагрегацией с использованием гибридного моделирования энергетической системы.

В Карагандинском университете имени академика Е. Букетова реализуются два проекта, которые направлены на разработку новых конструкций ветроэнергетических установок. Первый проект связан с численным исследованием новой конструкции лопастей ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения. Второй направлен на создание энергоэффективной комбинированной вертикально-осевой ветроэнергетической установки с использованием безредукторного тихоходного электрогенератора.

В свою очередь, Казахский национальный исследовательский университет им. К. Сатпаева (КазНИТУ) реализует проект, в рамках которого разрабатывается новая конструкция модульной ветроэнергетической установки с неподвижной вертикальной осью.

В КазНУ реализуется разработка инновационного водного электролита для высокоэнергетических металл-ионных батарей. А в ЕНУ разрабатывают технологию получения композитных керамик на основе оксидов и нитридов для альтернативной энергетики и новых классов конструкционных материалов.

Академия логистики и транспорта разрабатывает экспериментальный энергетический комплекс на основе модернизированной котельной установки с использованием биотоплива.

В Назарбаев Университете занимаются разработкой и исследованием технологии получения и улучшения оксидно-дисперсионной упрочненной стали для использования в ядерной энергетике.

В рамках программно-целевого финансирования на 2021-2023 годы Национальный ядерный центр Республики Казахстан реализует программу в области энергетики, направленную на разработку технологий производства и хранения водорода для развития альтернативной энергетики.

Помимо этого, ЕНУ занимается разработкой новых типов конструкционных материалов для ядерной энергетики и защиты от ионизирующего излучения. Эта работа является крайне важной, поскольку защита от радиации играет ключевую роль в безопасности ядерных электростанций.

В Казахстане существует ряд программ обучения в университетах, включая КНУ (Strategic Management of Renewable Energy and Energy Efficiency), КазНУ («солнечная энергетика»),ьАУЭС («современные и инновационные технологии возобновляемой энергетики», «гидроэнергетика»).

Учитывая масштаб глобальных проблем, таких как энергетический кризис, изменение климата и охрана окружающей среды, профессиональное образование в области ВИЭ становится все более актуальным и востребованным. В Атласе новых профессий и компетенций Казахстана выделены перспективные профессии, связанные с возобновляемой энергетикой, которые могут стать востребованными в ближайшем будущем, например, метеоэнергетик и специалист по биомассе.

На основании информации, предоставленной Министерством высшего образования и науки РК, в области энергетики и энергосбережения в настоящее время финансируется 18 программ, восемь из этих проектов нацелены на развитие возобновляемой энергетики.

Таким образом, благодаря подготовке квалифицированных специалистов, которые могут работать в секторе ВИЭ, Казахстан может продолжать развивать возобновляемую энергетику и содействовать достижению глобальных целей в области борьбы с изменением климата и охраны окружающей среды.

В заключение статьи можно подчеркнуть, что подготовка квалифицированных кадров для сектора ВИЭ имеет огромное значение. Это одно из условий развития экологически устойчивой экономики и снижения негативного воздействия на окружающую среду.