U nacrtu Energetske strategije Rusije za period do 2035. godine navodi se da je energetskoj industriji potrebna strukturna transformacija, čiji bi jedan od principa trebao biti promjena strukture investicija. Udio izdataka za istraživanje i razvoj i inovacije, kao i modernizaciju industrije, trebao bi se povećati, prvenstveno kako bi se osigurao potreban nivo konkurentnosti domaće elektroenergetske opreme, uz stalni standardni zadatak održavanja pouzdanog i neprekidnog napajanja svih potrošači.

Takođe, jedan od tri strateška zadatka razvoja energetskog sektora je osiguranje tehnološke nezavisnosti i konkurentnosti ruskog gorivno-energetskog kompleksa (FEC). Drugim riječima, ovo je dugoročan zadatak zamjene uvoza, koji je neraskidivo povezan sa inovacijama. Pokazalo se da su sa stanovišta usaglašenog nacrta strategije inovacije u energetskom sektoru zaista potrebne. Ključno pitanje je šta bi oni trebali biti.

Inovacija je prilično širok pojam koji može značiti potpuno drugačiji nivo i razmjer predloženih promjena. Inovacije u energetskom sektoru ne zahtijevaju uvijek dugogodišnja naučna istraživanja i višemilionska ulaganja. Često vrlo mali i brzo realizovani projekti donose mnogo pozitivniji efekat od dugoročnih velikih projekata. U praksi, mnogi projekti zasnovani na inovativnoj tehnologiji koji zaista mogu poboljšati performanse u bilo kojem dijelu energetskog poslovanja suočavaju se s nizom ozbiljnih problema kada pokušavaju komercijalizirati. Ponekad ovi problemi nisu vezani za samu inovaciju, već za niz drugih faktora koji ometaju njenu implementaciju. Na primjer, takav faktor može biti trajanje ili potpuni nedostatak isplativosti projekta, čak i ako će inovacija objektivno poboljšati performanse nekog dijela elektroenergetskog sistema.

Fondacija Skolkovo ima značajno iskustvo u evaluaciji inovativnih projekata, kroz čiju stručnu komisiju redovno prolaze stotine novih projekata. Prema riječima predstavnika fonda, razlozi za zaustavljanje razvoja startapa mogu biti potpuno različiti. Pored tehničke komponente projekata i parametara samog uređaja, sistema ili skupa mjera, bitna je kvalitetna prezentacija projekta i sposobnost dokazivanja mogućnosti efikasne primjene inovacije u savremenoj energetici. Prema mišljenju stručnjaka Skolkova, značajan dio startupa nije kreiran u svrhu ostvarivanja profita, barem ovaj cilj nije dominantan. Često se projekat zasniva na želji da razvijete svoju ideju i stvorite nešto novo, da svoj razvoj dovedete do svog logičnog kraja. Istovremeno, čak i u slučaju pozitivne odluke fonda i finansiranja, projekat se možda neće razviti.

Uvođenje inovativnog proizvoda odvija se u nekoliko faza: razvoj, komercijalizacija i implementacija proizvoda. U svakoj od ovih faza mogu nastati poteškoće s kojima se inicijator startupa može vrlo teško nositi i potrebna je podrška.

U cilju razvoja i promocije perspektivnih energetskih projekata i unapređenja inovativnih aktivnosti u elektroprivredi u 2017. godini, EuroSibEnergo dd je kreirao otvorenu oblast pod nazivom Klub Inovacije u elektroprivredi. U klubu su čelnici i stručnjaci Ministarstva energetike Rusije, SO UES dd, udruženja Savjeta proizvođača energije, udruženja NP Tržišni savjet, Fonda Skolkovo, MOEK PJSC, Gazprom Energoholding LLC, OK RUSAL, JSC EuroSibEnergo, kao i kao i drugi predstavnici preduzeća vezanih za energetiku. U okviru kluba formirano je 5 radnih grupa za rješavanje različitih problema vezanih za razvoj inovacija.

Prilikom uvođenja inovacija u kapitalno intenzivne industrije, kao što je elektroprivreda, od velikog je značaja efektivnost programa državne podrške. Za postizanje ciljeva postavljenih nacrtom Strategije-2035, očigledna je potreba za unapređenjem mjera državne podrške inovacijama. Posebnu pažnju treba obratiti na pozitivne promjene u programima kreditiranja koje podržava država, kao i na potrebu sinhronizacije i konsolidacije regulatornog okvira u oblasti inovacija. U sadašnjim uslovima državno finansiranje projekata omogućava povrat sredstava u roku od 5 godina, što je očigledno niže od roka otplate za skoro svaki inovativni energetski projekat.

Treba shvatiti da državna podrška ne znači i nije ograničena na finansiranje. Prije svega, podrška države treba biti izražena u promjeni regulatornog okvira kako bi se pojednostavio prelazak na korištenje inovativnih proizvoda u proizvodnji i, u najmanju ruku, uklonila ograničenja u razvoju energetike, koja su postala nevažna u trenutni tržišni model. Primjer takvih ograničenja je trenutna zabrana kombiniranja konkurentskih i aktivnosti prirodnog monopola (proizvodnja i mreže).

Kada se govori o inovacijama u energetskoj industriji, potrebno je pozabaviti se pitanjem obnovljivih izvora energije i dinamikom njihovog razvoja. Trend smanjenja emisija i povećanja udjela zelene energije, koji podržava većina razvijenih zemalja, predstavlja ispravan i pozitivan metod razvoja energetike u smislu poboljšanja ekološke situacije. Međutim, svaki dobar pristup mora se pravilno primijeniti i prilagoditi uvjetima u kojima se primjenjuje.

Prema rezultatima Konkursne selekcije kapaciteta koju je sproveo Operator sistema Jedinstvenog energetskog sistema ad u septembru prošle godine, za 2021. godinu obim viška kapaciteta u Jedinstvenom energetskom sistemu biće 11,5 GW. Konkursi za izbor projekata obnovljivih izvora energije uspješno su održani u junu 2017. godine za period 2018-2022., te će kao rezultat biti izgrađeno dodatnih 2,2 GW proizvodnje na bazi obnovljivih izvora energije (OIE). Višak kapaciteta je na prvi pogled pozitivan faktor, jer velika margina proizvodnog kapaciteta treba da poveća pouzdanost sistema. Međutim, ne treba zaboraviti da će, prema pravilima ruskog tržišta električne energije i kapaciteta, kapitalni troškovi izgradnje takvih objekata na kraju pasti na krajnjeg potrošača u cijeni kapaciteta. A u izgradnji OIE, specifični kapitalni troškovi su veoma visoki - morate platiti za ekološku prihvatljivost proizvodnje. Postavlja se pitanje: da li je opravdano, u prisustvu značajnog viška proizvodnje, nastaviti izgradnju obnovljivih izvora energije, značajno povećavajući opterećenje krajnjeg potrošača? Uostalom, uz ostale jednake stvari, ključni indikator za potrošača je cijena i rast udjela električne energije i kapaciteta u strukturi troškova proizvodnje (posebno za energetski intenzivnu proizvodnju), što može postati značajno ograničenje za rast privrede u celini.

Govoreći o trošku kapaciteta za potrošača, može se primijetiti i činjenica da nakon prestanka CSA ugovora smanjena marža proizvodnih kompanija po pravilu neće biti dovoljna da pokrije ugovore o inozemnom servisu za popravak i održavanje proizvodne jedinice. Ovo još jednom naglašava potrebu povećanja nivoa supstitucije uvoza i njene direktne veze sa razvojem inovativnog okruženja u energetskom sistemu.

Ništa manje značajno nije proučavanje svjetskog iskustva uvođenja inovacija. Na primjeru 15 najperspektivnijih rješenja za globalni energetski sektor, Anna Korotchenkova, šefica Odjeljenja za naučne i tehničke aktivnosti u EuroSibEnergo, naglasila je da otvoren pristup implementaciji inovacija doprinosi efikasnoj implementaciji složenih inovativnih projekata koji zahtijevaju dugoročno istraživanje i razvoj i velika kapitalna ulaganja. „Proces istraživanja i razvoja treba da bude otvoren sistem u kojem kompanija ima priliku da privuče nove ideje i izađe na tržište sa novim proizvodom, ne samo zahvaljujući internim resursima, već i kroz obostrano korisnu saradnju sa drugim predstavnicima inovacija. životne sredine“, kaže Anna Korotchenkova, predsedavajuća radnom grupom „Otvorene inovacije“.

U zaključku, može se primijetiti da je u sadašnjim tržišnim uvjetima efikasnost energetske industrije neraskidivo povezana s razvojem inovativnih rješenja. Za postepeno povećanje udjela zamjene uvoza potrebno je podržati i razvijati inovativno okruženje i postojeće perspektivne projekte kako na nivou države i infrastrukturnih organizacija, tako i na strani učesnika na tržištu.

Ali u isto vrijeme postoji potražnja za obećavajućim inovativnim istraživačkim temama u energetskom sektoru. Pokretači su nacionalni programi podrške investicijama, digitalizacija industrije i rastuća eksterna tržišta za distribuiranu energiju.

Nenaučno istraživanje i razvoj

Prvi i očigledan pokazatelj inovativnosti svake kompanije je potrošnja na istraživanje i razvoj. One bi prije svega trebale odražavati potrebu kompanija za inovativnim rješenjima. Ali u stvari, udio ovih troškova za ruske energetičare nije značajan. Tako Ruske mreže godišnje troše oko 1,0 milijardi rubalja na čitav program istraživanja i razvoja, RusHydro - 0,4 milijarde rubalja, Inter RAO - 0,2 milijarde rubalja, Gazprom Energoholding - 0,35 milijardi rubalja.

U praksi se većina ovih sredstava (do 80%) primjenjuje u prirodi i ide na razvoj ažuriranih linija trenutno korištenih vrsta opreme i zahtjeva za njima. Energetske kompanije naručuju istraživanja od naučno-istraživačkih i proizvodnih timova za izradu opreme sa određenim funkcijama ili softvera prema poznatom tehničkom zadatku.

Istraživanje i razvoj energetskih kompanija u masi se odvija na osnovu temeljno istraženih naučnih principa i dokazanih tehnoloških procesa. S jedne strane, malo je vjerovatno da će takva istraživanja podići tehnološki razvoj na novi nivo, ali će, s druge strane, ozbiljno utjecati na tržište opreme, oblikujući stvarni tehnički i konkurentski krajolik proizvođača.

Tako, na primjer, tehnološki standardi za pametno mjerenje električne energije i odgovarajući zahtjevi glavnih kupaca takvih sistema - mrežnih i distributivnih kompanija, mogu odrediti ne samo preferirane tehnologije prijenosa podataka (radio, PLC, 4/5G), već i konture budućeg tržišta za proizvodnju opreme sa godišnjim obimom od 40-60 milijardi rubalja deceniju unapred.

Važno je da i energetska kompanija i programer perspektivnog rješenja mogu pokrenuti konkretan posao. Kupac, koji je zainteresiran za puštanje novog uređaja u komercijalnu upotrebu, određuje budžet za istraživanje i razvoj i provodi potrebne procedure nabavke.

Vertikalno integrisana inovacija

Za kompanije kao što je Rosatom State Corporation, koja je kompleks vertikalno integrisanih nuklearnih energetskih preduzeća, troškovi istraživanja i razvoja dostižu 4,5% prihoda (oko 40 milijardi rubalja godišnje) i postaju standardni instrument za finansiranje industrijskih istraživanja i razvoja uključenih u državnu korporaciju. institucije.

U isto vrijeme, Rosatom u velikoj mjeri traži sredstva za inovativni razvoj u saveznom budžetu: na primjer, traži 200 milijardi rubalja. u sadašnjem nacionalnom programu "Razvoj nuklearne nauke, inženjerstva i tehnologije". Sredstva bi trebalo da idu prvenstveno za razvoj novog tipa reaktora - brzih neutrona.

Rashodi Rosatoma za istraživanje i razvoj, za razliku od drugih ruskih energetskih kompanija, u apsolutnom su iznosu uporedivi sa onima stranih energetskih lidera. Francuski EDF troši 0,9% svojih prihoda na istraživanja, španski Iberdrola - 0,8%, švedski Vattenfall - 0,5%, kanadski HydroQuebec - 0,9%. Treba napomenuti da mnoge od ovih kompanija vode široko raznolike energetske poslove, a većinu kontrolišu nacionalne vlade. To znači da troškovi razvoja nauke i tehnologije idu ruku pod ruku sa vladinim prioritetima.

Treba napomenuti da među globalnim liderima inovacija u energetskom sektoru praktično nema isključivo mrežnih ili, na primjer, proizvodnih kompanija. Većina svjetskih kompanija za gorivo i energiju koje ulažu u istraživanje i razvoj su ili vertikalno integrirane velike strukture ili djeluju u sektorima s izvoznim potencijalom, kao što je, na primjer, proizvodnja nafte i plina.

Nacionalni programi kao pokretač istraživanja i razvoja

U elektroprivredi danas, kompanije koje posluju u oblasti obnovljivih izvora energije najviše troše na primenjenu nauku u svetu. To su, na primjer, kanadski Canadian Solar, američki First Solar, kineski Guodian Technology, danski Vestas, španski Siemens Gamesa i drugi. Bave se izgradnjom i radom solarnih ili vjetroelektrana koje su tražene u okviru nacionalnih programa razvoja energetike.

Ambicije da se ove liste uđu među domaćim liderima u segmentu VE i SPP - Hevel, Solar Systems, NovaWind, koji su i dalje fokusirani na implementaciju prve faze programa podrške obnovljivoj energiji od 5,5 GW u Rusiji.

Ozbiljna ulaganja u istraživanje i razvoj mogu također biti potrebna kao dio plana modernizacije TE koji je odobrila ruska vlada. Za poboljšanje efikasnosti goriva u elektranama potrebna je jedinstvena domaća proizvodnja gasnih turbina velikog kapaciteta i njihovih komponenti. Zadatak je zaista ambiciozan: na primjer, talijanskom proizvođaču Ansaldo je trebalo 14 godina (od 1991. do 2005.) da stekne tehnološku nezavisnost od plinskih turbina s licencom Siemens. I "Elektromašine" i "Rostec" pretenduju na ovo tržište, iako su u mnogome vođeni državnim subvencijama.

Regulated Science

Dakle, finansiranje istraživanja i razvoja u vezi sa tehnologijama koje su inovativne za Rusiju - u obnovljivim izvorima energije i kombinovanom ciklusu, postaje moguće zahvaljujući regulatornim odlukama. Vlada je pokrenula mehanizme za podršku obnovljivim izvorima energije i modernizaciju termoelektrana, dozvoljavajući korištenje opreme proizvedene samo u Rusiji. Izvor za finansiranje izgradnje i istraživanja i razvoja u konačnici će biti dodatna plaćanja potrošača prikupljena na veleprodajnom tržištu električne energije.

Bez ovakvih podsticaja za ulaganja, elektroprivreda je prinuđena da postoji u oštrim tarifnim ograničenjima, bez resursa i podsticaja za ulaganje u razvoj. Osim toga, većina njihovih poslovnih procesa je vođena gotovo sveobuhvatnim rasponom industrijskih zahtjeva. To su standardi za opremu koja se koristi, i sigurnosni zahtjevi, standardi projektovanja objekata, zahtjevi za popravku i održavanje proizvodnih sredstava, antimonopolska ograničenja u radu sa potrošačima i dobavljačima, standardi za obaveznu razmjenu informacija sa regulatorima i tržišnu infrastrukturu.

Svi ovi faktori ne stvaraju povoljan ambijent za inovativni razvoj i ulaganje u nove tehnologije. Kompanije ograničavaju svoje troškove na prioritetne potrebe i kapitalna ulaganja za održavanje vijeka trajanja opreme.

Državni poduhvat

Nije iznenađujuće da se u uslovima tarifne regulacije i stroge kontrole industrije, inovacije moraju veštački stimulisati na nivou zakona ili posebnih državnih naloga.

Predsjednik Rusije je 2017. godine zadužio najveće državne korporacije - Rostec, Roskosmos, Rosatom, United Aircraft Corporation i United Shipbuilding Corporation da stvore vlastite rizične fondove.

Od energetskih kompanija na ovoj listi, do sada je samo Rosatom pokrenuo fond od 3 milijarde rubalja, ali ovaj alat je veoma važan i industriji je potreban. Poduzetnička ulaganja omogućavaju korporaciji kupca, unoseći mali udio u kapitalu developera obećavajućeg proizvoda, da izabere i kontrolira najvažnije projekte. Osnivački tim, međutim, zadržava kontrolu nad projektom i ostaje zainteresiran za komercijalnu implementaciju tehnologije.

Za sada je ovo tržište u Rusiji prilično malo i iznosi oko 20 milijardi rubalja. godišnje, manifestujući se uglavnom u oblastima IT, transporta i finansija. Očigledno je da kompanije u državnom vlasništvu ovdje mogu ozbiljno promijeniti odnos snaga i uz mali napor stvaranjem nove infrastrukture za traženje i odabir projekata.

Ako sustigneš, onda brzo

Uprkos svim preprekama, postoje obećavajuća područja za istraživanje u energetskom sektoru. To su već spomenute tehnologije obnovljive energije i plinske turbine velikog kapaciteta, tehnologije gorivnih ćelija i sistemi za skladištenje energije. Važno je da će ovi razvoji imati i izvozni potencijal.

Jedna od hitnijih potreba industrije za inovacijama je digitalizacija energije. Trenutno je elektroenergeticima potreban razvoj domaćeg softvera za upravljanje električnim mrežama i mikroenergetskim sistemima, informacionih sigurnosnih sistema za kritičnu infrastrukturu, tehnologije analize podataka i prediktivne analitike.

Ali za sada razvoj inovacija živi u logici modela „sustizanja“, što nije nimalo novo za našu zemlju. A ako smjernice razmotrimo odvojeno, onda uloženi napori izgledaju vrlo skromno. Dakle, globalno tržište za skladištenje elektrohemijske energije godišnje se udvostručuje i približiće se 8 milijardi dolara u 2019. Domaće inicijative u ovoj izuzetno perspektivnoj i „vrućoj“ oblasti i dalje se svode na mape puta i ležernu potragu za lokacijama na kojima će se ugostiti pilot projekti. Iako upravo ovo tržište, koje ima ozbiljan izvozni potencijal, izgleda najatraktivnije za istraživanje i pokretanje inovativnih industrija.

No, bez obzira o kojoj vrsti financiranja inovacija govorimo - o državnoj narudžbi, korporativnoj kupovini ili privlačenju rizičnog investitora, programer obećavajućeg rješenja uvijek može pokrenuti istraživanje i razvoj. To znači da je tehnološka budućnost ruskog energetskog sektora i njegova konkurentnost na svjetskoj sceni u zajedničkim rukama – državi, energetskim kompanijama koje ona kontrolira i proaktivnim istraživačkim timovima.

Da li ste ikada razmišljali o tome koliko struje dnevno trošite? Ili čak sat vremena, samo sjedite kod kuće za kompjuterom? Prema Google-u, da bi obradila 100 upita za pretraživanje, korporacija treba potrošiti onoliko energije koliko je potrebno da bi sijalica od 60 W pokrenula 28 minuta. Industrijski sektor, kao i društvo u cjelini, prolazi kroz značajne promjene: pod utjecajem rasta stanovništva i urbanizacije, potražnja za električnom energijom nastavlja rasti vrlo brzim tempom, a samo će veća elektrifikacija pomoći da se održi s njom. - uključujući prodor električne energije u oblasti privrede u kojima su ranije dominirale tehnologije druge vrste.

Fotografija: Unsplash

Ove dramatične promjene već prisiljavaju energetske kompanije ne samo da proizvode dovoljno električne energije da zadovolje potrebe potrošača, već i da razvijaju tehnološka rješenja koja mogu odgovoriti na izazove budućnosti međusobne povezanosti i elektrifikacije. Naravno, neki od ovih izazova mogu biti potpuno raznoliki i složeni, specifični za svako tržište na kojem posluje velika energetska kompanija, dok drugi problemi mogu biti opšte prirode i mogu se rješavati u većem obimu. Energetske kompanije moraju raditi na isporuci vrijednosti potrošačima kojima je to najpotrebnije, ali je također važno razvijati vlastita rješenja ili surađivati ​​sa start-upima koji su na čelu tehnoloških inovacija.

Inovacije koje mogu pomoći u rješavanju ovih trendova mogu se podijeliti u dvije kategorije:

1. odgovor na već postojeće izazove, bilo da se radi o dronovima koji pregledavaju dimnjake elektrana, ili elektrodistributivnih objekata, ako govorimo o energetskom sektoru;
2. novi proizvodi stvoreni s ciljem daljeg razvoja industrije, na primjer, zasnovani na tehnologijama (Internet stvari, IoT).

Startapi mogu igrati ključnu ulogu u svakoj od ovih kategorija.

Internet energije

Govoreći o našoj budućnosti, u kojoj će dominirati elektrifikacija i međusobna povezanost, ne možemo ne spomenuti IoT, koji omogućava “pametnim” uređajima da međusobno komuniciraju i razmjenjuju potrebne informacije, stvarajući jedinstvenu mrežu. Zamislite, na primjer, da će putem pametnog telefona biti moguće ne samo kontrolirati kućanske aparate, već i pratiti njihovu potrošnju energije.

Kako stambene i poslovne zgrade postaju pametnije s IoT tehnologijom, potrošnja energije postaje pametnija, a performanse mreže pouzdanije i uravnoteženije.

Angažovanjem pomoći perspektivnih start-up kompanija u ovoj oblasti, svaka energetska kompanija je u mogućnosti da efikasnije koristi značajne količine podataka koje prima svake sekunde, uključujući podršku naprednim energetskim uslugama i rješenjima.

Obnovljiva budućnost

Sektor obnovljive energije, koliko god mlad bio, postat će centralna inovacijska platforma za kreiranje novih rješenja. Danas više nikog ne treba uvjeravati u ekološke i socio-ekonomske prednosti obnovljive energije: obnovljiva energija se razvija čak iu zemljama sa značajnim rezervama nafte i plina. Sama ideja OIE globalno mijenja tržište elektroprivrede, jer sada ne samo velika kompanija, već i svaka osoba koja je postavila solarni panel na krov kuće može biti dobavljač energije.

Fotografija: Unsplash

U kombinaciji s uređajima za pohranu energije i inovativnim V2G (vehicle-to-grid) sistemom koji vam omogućava da napunite električni automobil i, ako je potrebno, vratite energiju pohranjenu u bateriji u mrežu, obnovljivi mikrogeneracijski objekti mogu stvoriti samostalnu proizvodnju. dovoljan energetski lanac, čiji elementi mogu hraniti jedni druge. Rešenja koja imaju za cilj povećanje širenja obnovljive energije i otvaranje procesa proizvodnje električne energije za potrošače koji žele da sami proizvode električnu energiju su među obećavajućim oblastima rada za start-up.

Na primjer, 2016. Bill Gates, Jeff Bezos i drugi čelnici najvećih stvorili su poseban fond za startape koji rade na rješavanju problema razvoja obnovljive energije, posebno na problemu skladišnih kapaciteta. Ulaganja u ovaj fond iznosila su milijardu dolara. Fond je organizovan po principu "strpljivog kapitala", odnosno investitori su spremni na to da će im se ulaganja isplatiti najkasnije za 20 godina.

Budućnost električnih vozila

Važnu ulogu ima i električna mobilnost, odnosno električna vozila i pripadajuća infrastruktura, što otvara brojne mogućnosti za start-up u ovoj oblasti. Neki od njih već rade na lansiranju vlastitih modela bespilotnih električnih vozila. Naše razumijevanje izazova sa kojima se suočava moderna tehnologija omogućava nam, između ostalog, da pronađemo rješenja za minimiziranje vremena punjenja automobila, smanjenje težine baterije, povećanje njene snage bez dodatnog punjenja.

Fotografija: Unsplash

Jedno takvo rješenje, na primjer, razvija kanadski startup koji radi na smanjenju cijene litijum-jonske baterije kroz poboljšane proizvodne procese. Od 2011. godine prikupio je preko 15 miliona dolara investicija, uključujući privatni kapital, grantove za istraživanje i IPO fondove. Već vidimo kakav uticaj ovakve tehnologije imaju na automobilsku industriju, gde sve više velikih proizvođača radi na lansiranju svojih električnih vozila.

Energija čeka na pokretanje

Energetske kompanije su sada u potpunosti uključene u razvoj svojih pristupa odabiru i implementaciji inovativnih rješenja koja nude start-upovi. Tako smo u oktobru 2017. godine otvorili naš centar za inovacije u Skolkovu da promovišemo razvoj u energetskoj industriji, kao i da komuniciramo sa startapima. Udružili smo se sa startupom GeoScan kako bismo koristili umjetnu inteligenciju za autonomno pilotiranje dronova dok pregledavaju dimnjake elektrane. Ovo rješenje je zanimljivo jer koristi kvadrokoptere koji vrše pregled dimnjaka na visini do 320 metara bez učešća industrijskih penjača.

Danas energetski startupi prolaze kroz ono što je IT industrija prošla osamdesetih: tada ljudi koji su se bavili razvojem u ovoj oblasti nisu mogli znati hoće li njihova rješenja postati osnova digitalne transformacije ranih 2000-ih. Globalne promjene u energetskom sektoru su neizbježne i hitno potrebne, tako da svako od nas ima priliku dati svoj doprinos ovdje i sada.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Energetske inovacije

Devedesetih godina prošlog vijeka sredstva za razvoj postojećih elektroenergetskih kapaciteta i nove razvoje praktično nisu bila izdvajana. Možda u to vrijeme nije bilo posebno kritično: s padom proizvodnje značajno je opao i nivo potrošnje energije. Sve se promijenilo u novom milenijumu. Industrija u razvoju zahtijeva puštanje u rad sve više novih kapaciteta, potrošnja energije raste, a nivo amortizacije mnogih postojećih stanica diktira potrebu za ranom modernizacijom. Istovremeno je moguće uzeti za osnovu najbolje svjetske primjere tehnološkog razvoja, proučavati i analizirati strano iskustvo u razvoju obnovljivih izvora goriva. I također početi stvarati nove tehnologije, koje još nemaju analoga u svijetu.

Na primjer, davno nastao problem razvoja proizvodnje na ugalj. Energetske jedinice na ugalj izgrađene u sovjetsko doba, vrijeme je za modernizaciju. Prije nekoliko godina predložena je tehnologija za prebacivanje pogonskih jedinica na rad na superkritičnim parametrima pare. Naučnici raspravljaju o sljedećem koraku - radu na super-superkritičnim parametrima pare. Ali nijedna tehnologija još nije uvedena u industrijsku proizvodnju. Štaviše, kao takav nema odgovora na pitanje koliko je komercijalno atraktivan. Do sada ovi problemi nisu riješeni zbog ogromnih troškova istraživanja i razvoja, koje nijedna kompanija ne može „povući“. Ali vrijeme nas tjera da aktivnije tražimo načine za rješavanje problema daljnjeg razvoja energetskih jedinica na ugljen, čije trošenje postaje sve više. Kao rezultat toga, elektroprivrede se približavaju shvaćanju da se s takvim izazovima moraju zajednički rješavati – uostalom, u ovom slučaju će troškovi istraživanja i razvoja biti podijeljeni na veliki broj kompanija, kao i brojni rizici koji neizbježno prate bilo koji proces razvoja najnovijih tehnologija.

Do danas su poznate sljedeće vrste inovativne energije:

Instalacije za grijanje tekućina - vrtložni generatori topline(postoje i drugi nazivi za ove postavke). Tečnost se pumpa električnom pumpom kroz strukturu cijevi povezanih na određeni način i zagrijava do 90 stupnjeva. Ovi generatori toplote se već duže vreme koriste za zagrevanje prostora, ali ne postoji opšteprihvaćena teorija o procesima koji vode do zagrevanja tečnosti. Postoje dizajni u kojima pokušavaju koristiti zrak kao radni fluid.

"Hladna nuklearna fuzija". Pokušaji izvlačenja nuklearne energije bez upotrebe ultravisokih temperatura vršeni su od kasnih 1980-ih. Nedavno su talijanski inženjeri objavili da su uspjeli u takvom pokušaju, iako odbijaju koristiti naziv hladna nuklearna fuzija. Ali suština je da se u njihovom katalizatoru energija dobiva kao rezultat fuzije jezgri kemijskih elemenata. Postavka je spremna za praktičnu upotrebu.

Magneto-mehaničko pojačalo snage. Prema autorima ovog izuma, oni uspijevaju iskoristiti Zemljino magnetsko polje za povećanje brzine rotacije osovine generatora ili elektromotora. Time se povećava količina električne energije primljene od generatora ili smanjuje potrošnja energije elektromotora iz mreže. Takvi uređaji su u fazi poluindustrijskih uzoraka.

Indukcijski grijači. Indukcijsko grijanje na električnu energiju se u industriji koristi već duže vrijeme, ali je ovaj proces poboljšan. Sada indukcijski električni kotao daje više toplinske energije uz istu cijenu električne energije. Predloženi električni kotao će zahvaljujući poboljšanju biti na nivou gasnih kotlova po troškovima rada.

Motori bez izbacivanja mase. Laboratorijski uzorci takvih motora, koji ne troše gorivo, demonstrirani su u jednom od instituta za svemirska istraživanja (NII svemirskih sistema). Eksperiment je proveden s takvim motorom na satelitu. Izgledi za ovaj pravac još nisu jasni.

Plazma generatori. Eksperimenti sa različitim dizajnom provode se dugo vremena, uglavnom na laboratorijskom nivou.

Napete zatvorene konture. Prema entuzijastima ovog pristupa, postoje takve kinematičke sheme, čija implementacija omogućava izvlačenje dodatne energije. Prikazane su mogućnosti ovakvih shema u projektiranju mlinova za mljevenje otpadnih polimernih materijala. Potrošnja energije za mljevenje u ovim mlinovima je manja nego u mlinovima tradicionalnog dizajna.

Elektrane zasnovane na dinamičkoj supravodljivosti. Programeri ovih potencijalnih generatora energije tvrde da pri određenoj brzini rotacije diskova dolazi do efekta dinamičke supravodljivosti struje, što omogućava stvaranje snažnih magnetnih polja. I već se ta polja mogu koristiti za proizvodnju električne energije. Tokom eksperimenata prikupljena je velika količina informacija o neobičnim fizičkim efektima. Moguće je ne samo proizvesti energiju, već i napraviti motor za vozila. Ovaj pravac izgleda kao jedan od najperspektivnijih u novom energetskom sektoru.

Atmosferska elektroprivreda, kombinuje različite metode i projekte za dobijanje električne energije akumulirane u atmosferi. Najočigledniji način je uhvatiti kolosalnu energiju munje. Ovo područje nove energije ima značajan potencijal.

Navedena lista studija, uputstava i gotovih instalacija nije konačna. Međutim, to nam omogućava da zaključimo da društvo može početi implementirati velike projekte u inovativnoj energetici kako bi stvorilo i razvilo fundamentalno nove tehnologije proizvodnje energije. Zahvaljujući tome, stvoriće se važan uslov za izlazak iz ćorsokaka, kako u energetskoj industriji, tako iu cjelokupnoj privredi. inovativni energetski autonomni reaktor

Brazilski naučnik Fernando Galembekk je 2010. godine dao senzacionalnu izjavu o mogućnosti dobijanja atmosferskog elektriciteta. Prema razvoju njegove grupe sa Univerziteta Campinas u Sao Paulu, sićušni naboji se mogu prikupiti iz vlažnog zraka. Kako su ispitivanja pokazala, određeni metali se mogu koristiti za prikupljanje naboja, što u budućnosti otvara velike mogućnosti za proizvodnju električne energije u regijama s vlažnom klimom. Vjeruje se da će unapređenje ove tehnologije čovječanstvu dati još jedan izvor obnovljive energije.

E-Cat i hladna fuzija. Andrea Rossijev izum autonomnog E-Cat reaktora započeo je eru energetske revolucije. Demonstracija gotove radne instalacije daje razlog za nadu u pokretanje masovne proizvodnje uređaja.

Krajem oktobra 2011. grupa italijanskih naučnika predvođena Andreom Rossijem predstavila je i testirala u Bolonji revolucionarni autonomni reaktor, izvor „slobodne toplote“ – „energetski katalizator“ (E-Cat). Njegov princip rada temelji se na korištenju nikla i vodika kao goriva, u procesu interakcije kojih se oslobađa toplinska energija i formira bakar. Rad uređaja zasniva se na niskoenergetskim nuklearnim reakcijama (LENR). Kreatori naglašavaju: reaktor osigurava proizvodnju apsolutno čiste energije, čija količina nije ograničena. Njegova proizvodnja je moguća u industrijskom obimu, a planirano je da se same instalacije daju u zakup.

Proizvodnja Rossijevih generatora će vjerovatno početi u SAD-u. Pretpostavlja se da će cijena "kućnog" E-Cata biti 400-500 dolara, što ne bi trebalo spriječiti da se izum isplati za samo godinu dana. Punjenje generatora i njihovo održavanje neće biti skupi. Za razliku od generatora van mreže za industriju, ekonomične "kućne" jedinice ne mogu se ponovo izgraditi za industrijsku upotrebu. Interesovanje u svetu za rad italijanskog naučnika sve više raste.

Svjetska ekonomija je dugo vremena prolazila bez inovacija u energetskom sektoru. Napredak u informacionoj sferi 1970-ih-2000-ih bio je kombinovan sa stagnacijom u oblasti energetike. Takozvani "alternativni izvori" nisu stvorili pravu zamjenu za sagorijevanje ugljikovodičnih goriva. Biogoriva, vjetro i solarni generatori nisu ugrozili staru energiju.

Novi generatori će omogućiti preduzećima i ljudima da autonomno dobijaju jeftinu struju. Sastavni dio globalne ekonomske krize je i energetska kriza, koja se izražava u porastu cijena ključnih energenata, nafte i gasa. Oštro smanjenje cijene električne energije jedan je od neophodnih uslova za izlazak iz krize i pokretanje novog ekonomskog uspona. I što se prije ispuni, prije će se nastaviti dalji naučni, kulturni, društveni, politički i ekonomski napredak čovječanstva.

Hostirano na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

Svjetski energetski sistem i njegovi problemi. Specifični energetski prinos na različite načine dobijanja energije. Hladna nuklearna fuzija. Plazma elektroliza vode. Proces induciranog protonskog raspada baziran na plazma-električnom procesu.

sažetak, dodan 30.01.2010


Prototip nuklearnog reaktora izgrađenog u SAD. Istraživanja u oblasti nuklearne energije, sprovedena u SSSR-u, izgradnja nuklearne elektrane. Princip rada nuklearnog reaktora. Vrste nuklearnih reaktora i njihov uređaj. Rad nuklearne elektrane.

prezentacija, dodano 17.05.2015


Naučna dostignuća u oblasti hladne termonuklearne (CFT) i hladne nuklearne fuzije (CNF). Mogućnost korištenja reakcija CTS-a i CNS-a za stvaranje prirodnih resursa, jeftine energije, proizvodnju električnih vozila i rješavanje ekoloških problema.

prezentacija, dodano 14.12.2010


Suština i mehanizam iniciranja kontrolirane termonuklearne fuzije. Vrste termonuklearnih reakcija i njihovi primjeri. Prednost termonuklearne energije i obim. Istorija nastanka i dizajna Tokamaka (toroidalna magnetna komora sa strujom).

prezentacija, dodano 02.04.2015


Preliminarni proračun radnih parametara. Nuklearno-fizičke karakteristike "hladnog" reaktora. Određivanje faktora multiplikacije za beskonačan medij u "hladnom" reaktoru. Proračun koncentracije goriva, obloge, rashladnog sredstva i moderatora.

seminarski rad, dodan 02.11.2014


Suština, uređaj, vrste i princip rada nuklearnih reaktora, faktori i uzroci njihove opasnosti. Glavna namjena reaktora BN-350 u Aktauu. Osobitosti samodostatnosti nuklearne energije gorivom. Tehnologija proizvodnje reaktora sa sfernim punjenjem.

test, dodano 27.10.2009


Tropojasni audio frekvencijski pojačavač snage baziran na operacionom pojačalu, njegovim tehnološkim karakteristikama i zahtjevima. Proračun vrijednosti pojačala i analiza njegove optimalnosti u programu "Multisim". Sredstva za električnu sigurnost.

seminarski rad, dodan 13.07.2015


Dizajn reaktora i izbor elemenata jezgre. Toplotni proračun, nuklearno-fizičke karakteristike "hladnog" reaktora. Višegrupni proračun, spektar i vrijednosti neutrona u jezgri. Koncentracija supstance u homogenizovanoj ćeliji reaktora.

seminarski rad, dodan 29.05.2012


Upotreba nuklearnog goriva u nuklearnim reaktorima. Karakteristike i dizajn vodeno hlađenog energetskog reaktora i reaktora RBMK. Šema gorivnih elemenata. Metalne konstrukcije reaktora. Vrste eksperimentalnih reaktora na brzim neutronima.

sažetak, dodan 01.02.2012


Dinamika moderne potrošnje nuklearne energije. Nema emisije produkata sagorevanja u atmosferu. Nedostaci nuklearne energije. Položaji država s nuklearnim elektranama u odnosu na nuklearnu energiju. Globalna struktura potrošnje energije.

Savremene tehnologije u različitim industrijama i područjima neprestano se razvijaju kroz uvođenje kreativnih inovacija. Energetski sektor nije izuzetak. energetske inovacije stimulisati razvoj poslovne, automobilske, naftne i gasne i drugih industrija, kao i značajno poboljšati kvalitet života stanovništva. Inovacije ili inovacije su testiranje i upotreba tehnoloških ili drugih novina u cilju kvalitativnog razvoja životnih procesa, industrije itd.

Najzanimljivije i najsavremenije inovacije

Inovacije energetskog plana uvode razne zemlje u najaktivnije korišćene industrije, kao i pozajmljuju jedna od druge. Neke od najznačajnijih inovacija uključuju:

• Shock Wave Fracking Technology
• Najnovije tehnologije proizvodnje nafte
• Korištenje bakterija za čišćenje izlijevanja nafte
• Primjena biogoriva za automobile

Govoreći o prvoj inovaciji, vrijedi napomenuti da je udarni val najefikasniji način za rasipanje energije. Može se uspješno koristiti na dubini škriljca do hiljadu ili hiljadu i po metara. Indijska kompanija specijalizirana za istraživanje tehnologije frakiranja predložila je korištenje udarnog vala kao jednostavnije i isplativije tehnike lomljenja od hidrauličkog lomljenja. Ovakva energetska inovacija ima potencijal da značajno promijeni industriju nafte i plina, jer će u potpunosti eliminirati potrebu korištenja vode u ovim radovima. Ovo će značajno smanjiti nivo zagađenja vode, jer je za hidrauličko lomljenje potrebno najmanje 4 miliona galona po bušotini.

Druga zanimljiva inovacija u energetskom sektoru je poboljšani način vađenja nafte. Metoda tzv. pojačanog povrata nafte uključuje tercijarnu obradu formacija kako bi se izvuklo što više proizvoda. Ova tehnologija se temelji na korištenju ugljičnog dioksida, koji povećava protok ulja i smanjuje njegovu viskoznost.

Što se tiče korištenja bakterija za čišćenje izlijevanja nafte, ova inovacija se temelji na korištenju dvije grupe bakterija - od kojih obje imaju sposobnost oksidacije nafte i na taj način smanjuju veličinu izlijevanja ili ga unaprijed spriječe. U ovom trenutku, stručnjaci proučavaju rod bakterije Oleispira antartica kako bi otkrili sposobnost postojanja na niskim temperaturama. Ova inovacija će omogućiti razvoj efikasne strategije za očuvanje životne sredine i sprečavanje zagađenja naftom.

I na kraju, još jedna inovacija su biogoriva za automobile dobivena iz biljnih i životinjskih stanica. Biodizel i etan (najpopularnija biogoriva) pomoći će u stabilizaciji cijena na globalnom tržištu i smanjenju troškova istraživanja i razvoja.

Pogled u budućnost: koje će se inovacije koristiti

Pored navedenog, energetske inovacije uključuju i druga dostignuća, od kojih su neka već u širokoj upotrebi. Na primjer, ovo je energija vjetra - korištenje energije vjetra za rad različitih vrsta motora. Slični sistemi se mogu naći u mnogim stranim zemljama, a ova tehnologija svoju primenu nalazi i kod nas.

Toplotne pumpe ne treba zanemariti jer se s pravom mogu nazvati budućnošću energetskog sektora. One će omogućiti značajno poboljšanje ekološke situacije kroz proizvodnju toplotne energije, uz značajno povećanje životnog standarda stanovništva, budući da je snabdijevanje toplotom jedan od ključnih sektora energetskog sektora. Princip rada toplotnih pumpi zasniva se na transformaciji niskotemperaturne obnovljive energije, poznat je više od jednog veka, ali se tek sada aktivno koristi.

Termoenergetske moderne instalacije - inovacija u industrijskim razmjerima

Godine 2004. započela je studija inovacije kao što je upotreba tečnih ugljikovodičnih plinova (LHG) za termoelektrane. Upotreba TNG-a umjesto dizel goriva poboljšat će sigurnost okoliša. Osim toga, ovo gorivo ima visoka potrošačka svojstva i nižu cijenu u odnosu na druge vrste goriva. Danas je takva inovacija već prošla brojne testove i istakla se pouzdanošću i efikasnošću.

LED lampe - visokog i pristupačnog kvaliteta

Najnoviji energetski novitet možemo nazvati LED lampama. Pojavili su se na tržištu relativno nedavno, ali su već uspjeli osvojiti prilično velik udio. U poređenju s fluorescentnim svjetiljkama i svjetiljkama, LED opcije su praktičnije i ekonomičnije, imaju dug vijek trajanja. Praktičan materijal omogućava smanjenje troškova, što je veoma važno za širok krug potrošača. Slična novost sada nastavlja stjecati popularnost, posebno rast uredskih LED lampi i uređaja za rasvjetu trgovina.

Prednosti modernih osmotskih elektrana

Originalna inovacija svijeta energije je osmozna stanica, koja se temelji na korištenju morske slane vode. Osmoza je fizički efekat koji se javlja u stablima drveća i dizajniran je da prenosi hranljive sokove do područja u kojem se odvija fotosinteza. Stručnjaci naučnici su predložili korištenje sličnog procesa za interakciju s vodom. Ako se slatka i slana voda stave u jednu posudu s pregradom, tada će razlika tlaka učiniti da proces osmoze funkcionira. Slična reakcija može se koristiti u radu hidroelektrana.

Zanimljivu ideju treba unaprijediti – posebno, dok naučnici ne mogu riješiti pitanje odabira najpogodnijih membrana za osmotske stanice. Ako se to može učiniti, onda će novina čvrsto zauzeti svoje mjesto u oblasti hidroenergije i omogućiti značajno povećanje proizvodnje energije, kontinuirano osiguravajući stalno rastuću populaciju širom svijeta.

Rezerve takvog procesa kao što je osmoza mogu se nazvati prilično impresivnim. Ova inovacija će pomoći da se energija dubokog okeana lakše koristi u ljudskom životu, budući da stepen saliniteta vode u velikoj meri zavisi od temperature, a menja se sa dubinom. U tom smislu, tehnologija će omogućiti da se izbjegne povezivanje izgradnje hidroelektrana na ušća rijeka, one se mogu postaviti direktno u vode okeana. Stoga su danas naučnici aktivno uključeni u razvoj ove inovacije za njenu brzu implementaciju.

Od toga koliko se aktivno provodi energetske inovacije i drugih sektora ljudskog života, zavisi od uspešnog i punog razvoja uslova egzistencije, poboljšanja kvaliteta života i mogućnosti štednje za dnevne potrebe. Upravo iz tih razloga stručnjaci širom svijeta svakodnevno proučavaju nova dostignuća i isprobavaju ih u praktičnim uvjetima kako bi pronašli istinski profitabilne i korisne inovacije.