Выступление проф. Б.И. Кудрина (17.11.09, Москва) на пленарном заседании

XXXIX конференции по электрификации «От электротехники и электроэнергетики к постнеклассическому мировоззрению электрики»

Проходя по МЭИ к кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий» видишь вывеску «Кафедра промышленной энергетики», существующей (как и одноименный журнал) с 1930 г. Очевидно, что это не минэнерговская энергетика: у них совершенно разные объекты, задачи, наука. Но где кафедра «Промышленной электроэнергетики», точнее, наука, где объект – потребитель электротехнической продукции и электрической энергии. Кто в России занимается комплексно проблемами электрического хозяйства потребителя, а не отдельными фактами использования электроэнергии, электроснабжения, привода, термии, освещения, электроремонта, безопасности. Ведь закон 2003 г. «Об электроэнергетике» не включил потребителя в число субъектов электроэнергетики.

Электрика как объект и наука – вне закона, хотя с 60-х годов, со «строек коммунизма» понятие стало рабочим (упоминается с 20-х годов), сейчас общеизвестным. Электрика предлагает электрическое хозяйство как предмет исследования, объективные законы его построения и функционирования, новый понятийный и математический аппарат.

Электрика рядовой квартиры состоит из сотен электроприёмников десятков видов. Завод с нагрузкой 300 МВт имеет электромашин свыше 60 тыс., кабелей разного вида – 20 тыс. км, штат – свыше двух тысяч электриков. В Липецке вместе с домной строят ГПП-18. Если обратиться к чертежам, содержащим спецификацию каждой детали, то завод состоит из 10¹¹ технических изделий, электрика – из 10¹⁰. Налицо некоторая целостность – сообщество изделий (cenosis), своеобразный техноценоз.

Если рассматривать каждое изделие из множества изделий, образующих электрическое хозяйство потребителя, то говоря о фундаментальности, я имею в виду, что любое электротехническое изделие рассчитывается, опираясь на вариационные принципы механики и уравнения электродинамики. Этим реализуется минимум затрат на движение, своеобразный энергетический отбор. Принципиально, что для одних и тех же исходных данных (в рамках первой электромеханической картины Ньютона–Максвелла) результат строго однозначен.

Но далее надо сделать, исполнить, выпустить это рассчитанное и сконструированное. И тут оказывается, что изготовить изделие – двигатель или трансформатор – точно нельзя: всегда есть отклонения по габаритам, массе, надежности, нормам, режимам электрических сетей и систем. Начинает действовать вторая вероятностная научная картина Бозе–Эйнштейна, запрещающая строго одинаково сделать два технических изделия, «родить» две особи в биологическом мире, найти два одинаковых месторождения и др. И эта неточность, описываемая математически нормальным законом Гаусса – есть фундаментальное свойство физической, биологической, технической, информационной и социальной реальностей. Фундаментальность заключается в том, что без отклонений, без мутаций отбор невозможен, невозможна эволюция, в том числе техноэволюция.

Объясняя техноэволюцию и выделяя НИОКР и изготовление изделия как первую узловую точку научно-технического прогресса, мной сделан следующий шаг: можно все виды (типоразмеры) изделий, представленных разным количеством особей (штук), каждого из семейств, образующих электрическое хозяйство (двигатели, автоматы, печи, трансформаторы) рассматривать как некоторый электроценоз. Проектирование, построение (строительство), функционирование объектов электрического хозяйства (электрики) как целостности не сводится к единичному изделию.

Фундаментальность заключается в том, что на структуру ценоза накладываются вполне определённые жёсткие ограничения гиперболического H-распределения. Это означает следующее: электрическое хозяйство может функционировать эффективно, если входящие в него виды, каждый из которых представлен некоторым количеством штук-особей, характеризуется определённым разнообразием и определённым соотношением между крупным и мелким. Это есть закон инвариантности структуры любого техноценоза, который как открытие имеет мой приоритет с 1973 года.

Отсюда, опираясь на обязательность H-распределения, можно говорить об H-модели, H-анализе и в целом – о негауссовой математике Колмогорова, где теоретически отсутствует среднее, а дисперсия стремится к бесконечности. Для H-распределения не действуют закон больших чисел и центральная предельная теорема. Чем больше выборка, тем больше может быть ошибка. С ценологических позиций неудивительно, что на 1 т проката различие удельных расходов электроэнергии в 100, по чугуну – в 10 раз. Для техноценозов достоверность с 1967 по 2003 гг. была проверена на 1000 выборок и генеральных совокупностей, включающих 2,5 млн. единиц различных изделий. Соотношение электропотребления 10% самых крупных регионов больше 10% самых бедных по электропотреблению – не в 10 раз, как того требует ценологическая теория, а в 31,7 (1999). Различие электрообеспечения по России со временем не сглаживается.

Фундаментальность и всеобщность H-распределения подтверждается для физических ценозов H-распределением галактик Хольцмарка во Вселенной, минералов в земной коре Ферсмана. Достоверность гиперболичности структуры биоценозов установлена с начала прошлого века множеством исследований животных и растений для всех стран и континентов (у нас – акад. Сукачёв).

Для информценозов в виде файлов и различных видов текстов признаны законы Бредфорда, Ципфа, Мандельброта, десяток других, доказывающих всеобщность H-распределения. Наконец, в социоценозах – это знаменитое распределение Парето, установившее соотношение богатых и бедных по доходах как 10:1, которое для России нарушено (на что обратил внимание В.В. Путин).

Возвратимся к электрическому хозяйству (электрике) и к несостоявшейся электрификации России. Электрика как целостный объект любого потребителя для некоторых целей представима как система «чёрным ящиком» по Н. Винеру ( в это случае применим, в частности, корреляционный анализ). Но как технический ценоз электрическое хозяйство не имеет входа, выхода, обратной связи и представимо не как ящик, а как инвариантная структура. И я ставлю вопрос о технетике как науке о техноценозах, точнее – о технической реальности вообще. Таким образом, технетика включает в себя кибернетику, используя её наработки для выделенного из техноценоза кластера. От Винера я делаю существенный шаг, начиная изучать нечто, описываемое структурой, и констатируя, что связь между отдельными изделиями-электроприёмниками в большинстве случаев слабая, как и слабы взаимодействия между ними. Лишь структура, однозначно определяема. Решения по электрике следует принимать, исходя из объективности параметров структуры объекта электрики как ценоза. Нарушение структуры объективно порождает неэффективное функционирование.

Фундаментальность инвариантности структуры позволила мне сформулировать постулаты третьей техноценологической  научной картины мира: 1. Состояние ценозов в любой фиксируемый момент времени не определимо любой наперёд заданной системой показателей тождественно точно; 2. Может быть предложено достаточно много систем отсчёта, относительно которых два ценоза могут быть равноправны и неравноправны; 3. Для ценозов существует направленность развития, концептуально исключающая обратимость, абсолютность времени и его однородность.

Для объяснения явления инвариантности структуры техноценозов и объективности процесса техноэволюции, порождающего инвариантность, мной сформулировано открытие в виде гипотезы о законе информационного отбора, включающего представления Ч. Дарвина о естественном отборе. Сущностное (материальное) отличие живого и технического привело замещению гена (биологического генотипа) документом и в документальной же фиксации (штрихкод) мнения (в этом и существо информационного отбора) «хорошо – плохо» и об изделии, и о техноценозе. Этим оформляется третья узловая точка научно-технического прогресса.

Опираясь на изложенное, вернёмся к электрификации. Констатируем факт, что 2/3 территории России, 10 – 20 млн. человек вообще живут без света или находятся в зоне ненадёжного электроснабжения. Это означает, что провозглашённая электрификация страны не состоялась. Обязательства – довести электричество до каждого станка, коровника, розетки – оказалось невыполненным и не могло быть выполненным (централизованно сделать это ценологически запрещено). Все основные положения плана ГОЭЛРО (1920) к 60 - 80-м годам безнадёжно устарели. А с позиций дня сегодняшнего они вообще неправильны и вредны для страны: строительство по единому Госплану; индустриализация на базе тяжёлой промышленности, опережая средства потребления; сооружение моногородов; опережающее электропотребление при концентрации мощностей и централизации электроснабжения.

Учёные Московского энергетического института стыдливо не обратили внимание, что в ходе отстаивания необходимости ускоренного развития ЕЭС России, полной монополизации электроэнергетики из наименования Министерства энергетики и электрификации слово «Электрификация» выпало. И стало совершенно, кто занимается потребителями вообще, и глубинкой – в особенности. Сейчас Минобрнауки объединил в одну область профессиональной деятельности направление «Электроэнергетика и электротехника» и не увидел, что сформировалась «Электрика». Мной утверждается, что все три вида деятельности имеют специфику, свои цели и задачи, сформировались как науки со своим терминологическим и математическим аппаратом, требуют разных программ среднего и высшего образования.

И здесь, говоря об электроэнергетике и её развитии до 2030 г., намечается прежняя гигантомания (ежегодно пускать по два атомных блока, строить линии 750 и даже 1150 кВ, что противоречит ценологической теории). Напомним громадьё планов 1960 года по обеспечению к 1980 г. выработки 3 трлн. кВтч, которое позднее, в 1970 г. было отодвинуто на 90-й год. Ошиблись в три раза – получен был только 1 трлн. Сейчас вновь говорят о трёх триллионах. В то время как моя теория расчётно доказывает, что этот проект опять не будет выполнен. Стратегия электроэнергетики разрабатывается как замкнутая на отрасль. Особенность современного развития электроэнергетики заключается в том, что электроэнергетика рассматривается сама по себе, в то время как правильнее увязывать её с развитием отраслей и развитием регионов.

Энергосбережение; малая, возобновляемая, вторичная энергетика, необходимость децентрализации требует изменения принятой концепции обеспечения энергетической безопасности России. Речь идёт о подходе, реализуемом во всех развитых странах. О 100 тыс. солнечных крыш в Германии, о 20% электропотребления за счёт ветровой энергии в Дании, о распределённой генерирующей сети ЕС, состоящей из миллиона генерирующих малых мощностей ВИЭ, мини и малых ГЭС, биогазе и геотерме.

Проектирование объектов электрики с 60-х годов и хорошее знание состояния с электрификацией глубинки позволили мне сформулировать государственный план рыночной электрификации России (ГОРЭЛ), который основан на децентрализации, опирается на определённую самодостаточность регионов, где должны массово строиться генерирующие мощности на различных традиционных, возобновляемых и вторичных энергоресурсах мощностью от нескольких кВт до нескольких МВт. Необходимо, наконец, обратить внимание на хвост мелочёвки на кривой H-распределения за пойнтер-точкой  – на тех, кто, собственно, и составляет основной контингент граждан – потребителй нашей страны: население, малый и средний бизнес.

Этот план должен одновременно быть увязан со строительством дорог, а сейчас 43 тыс. поселений не имеют вообще никаких дорог; с наделением землёй по столыпинскому варианту, ипотекой на строительство усадьбы, с разрешением массовой малой авиации, с разрешением скрытого ношения и хранения оружия; реализацией дистанционного обучения, медицинского и почтово-банковского обслуживания, обязанностью субъектов электроэнергетики принимать энергию у любого потребителя, её вырабатывающего.

Учитывая, что налицо систематически продолжающееся ущемление прав и потребителя электрической энергии (мощности), и покупателя электротехнической продукции, всё в большей степени ощущается необходимость принятия соответствующего Федерального закона. Потребителям надо действовать, объединяться прямо сейчас, вырабатывать общую позицию, потому что электроэнергетика и электротехника руководствуются своими рыночными интересами, забывая о нуждах и правах потребителей.

И в заключение. Многое из изложенного, отстаиваемого мной уже 40 лет, воспринимается как тривиальность. Но признание электрики как вида деятельности и как науки, использование инвариантности структуры ценозов, руководство законом информационного отбора как основным, определяющим успех стратегии развития России, должно дойти, быть воспринято законодательной и исполнительной властью РФ. Я обращаюсь к присутствующим – сделайте шаг вперёд, займитесь электрификацией регионов, использованием всех доступных путей получения электроэнергии.

Текст выступления будет опубликован в очередном ежегоднике “Общая и прикладная ценология”, 2009. Вып. 43. (в печати).