Der Entwurf der Energiestrategie Russlands für den Zeitraum bis 2035 besagt, dass die Energiewirtschaft einen strukturellen Wandel braucht, dessen eines der Prinzipien eine Änderung der Investitionsstruktur sein sollte. Der Anteil der Ausgaben für F&E und Innovation sowie die Modernisierung der Industrie sollte steigen, vor allem um die notwendige Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Stromversorgung sicherzustellen, zusammen mit der ständigen Standardaufgabe, eine zuverlässige und unterbrechungsfreie Stromversorgung für alle aufrechtzuerhalten Verbraucher.

Eine der drei strategischen Aufgaben für die Entwicklung des Energiesektors besteht auch darin, die technologische Unabhängigkeit und Wettbewerbsfähigkeit des russischen Brennstoff- und Energiekomplexes (FEC) sicherzustellen. Es handelt sich also um eine langfristige Aufgabe der Importsubstitution, die untrennbar mit Innovation verbunden ist. Es stellt sich heraus, dass aus Sicht des vereinbarten Strategieentwurfs Innovationen im Energiebereich wirklich notwendig sind. Die entscheidende Frage ist, was sie sein sollen.

Innovation ist ein ziemlich weit gefasstes Konzept, das eine völlig andere Ebene und Größenordnung vorgeschlagener Änderungen bedeuten kann. Innovationen im Energiesektor erfordern nicht immer langjährige wissenschaftliche Forschung und millionenschwere Investitionen. Oft bringen sehr kleine und schnell umgesetzte Projekte viel mehr positive Wirkung als langfristige Großentwicklungen. In der Praxis stehen viele Projekte, die auf innovativer Technologie basieren und die Leistung in jedem Teil des Energiegeschäfts wirklich verbessern können, vor einer Reihe ernsthafter Probleme, wenn sie versuchen, sie zu kommerzialisieren. Manchmal hängen diese Probleme nicht mit der Innovation selbst zusammen, sondern mit einer Reihe anderer Faktoren, die ihre Umsetzung behindern. Ein solcher Faktor kann beispielsweise die Dauer oder das völlige Ausbleiben der Amortisation des Projekts sein, selbst wenn die Innovation die Leistung eines Teils des Energiesystems objektiv verbessern wird.

Die Skolkovo-Stiftung verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Bewertung innovativer Projekte, deren Expertenkommission regelmäßig Hunderte neuer Projekte durchlaufen. Laut Vertretern des Fonds können die Gründe für den Stopp der Entwicklung von Startups völlig unterschiedlich sein. Neben der technischen Komponente der Projekte und den Parametern des Geräts selbst, Systems oder Maßnahmenpakets sind eine qualitativ hochwertige Präsentation des Projekts und die Fähigkeit, die Möglichkeit einer effektiven Anwendung von Innovationen in der modernen Energie zu beweisen, wichtig. Laut Skolkovo-Experten wird ein erheblicher Teil der Startups nicht zum Zwecke der Gewinnerzielung gegründet, zumindest ist dieses Ziel nicht dominant. Oft liegt dem Projekt der Wunsch zugrunde, Ihre Idee weiterzuentwickeln und Neues zu schaffen, um die eigene Entwicklung zu einem logischen Abschluss zu bringen. Gleichzeitig darf das Projekt auch im Falle einer positiven Entscheidung des Fonds und der Finanzierung nicht weiterentwickelt werden.

Die Einführung eines innovativen Produkts erfolgt in mehreren Phasen: Entwicklung, Kommerzialisierung und Implementierung des Produkts. In jeder dieser Phasen können Schwierigkeiten auftreten, die für den Initiator eines Startups sehr schwer zu bewältigen sind und Unterstützung erfordern.

Um vielversprechende Energieprojekte zu entwickeln und zu fördern und innovative Aktivitäten in der Elektrizitätsindustrie zu verbessern, hat EuroSibEnergo JSC 2017 einen offenen Bereich namens Innovations in the Electric Power Industry Club geschaffen. Dem Club gehören auch die Leiter und Experten des Energieministeriums Russlands, SO UES JSC, des Verbandes Energy Producers Council, des NP Market Council, des Skolkovo Fund, MOEK PJSC, Gazprom Energoholding LLC, OK RUSAL, JSC EuroSibEnergo an sowie andere Vertreter von Unternehmen der Energiewirtschaft. Im Rahmen des Clubs wurden 5 Arbeitsgruppen gebildet, um verschiedene Probleme im Zusammenhang mit der Entwicklung von Innovationen zu lösen.

Bei der Einführung von Innovationen in kapitalintensiven Branchen wie der Elektroindustrie ist die Wirksamkeit staatlicher Förderprogramme von großer Bedeutung. Um die im Entwurf der Strategie 2035 gesetzten Ziele zu erreichen, besteht ein offensichtlicher Bedarf, die Maßnahmen der staatlichen Innovationsförderung zu verbessern. Besonderes Augenmerk sollte auf positive Veränderungen bei staatlich unterstützten Kreditprogrammen sowie auf die Notwendigkeit gelegt werden, die regulatorischen Rahmenbedingungen im Bereich Innovation zu synchronisieren und zu konsolidieren. Unter den derzeitigen Bedingungen sieht die staatliche Finanzierung von Projekten eine Rückzahlung der Mittel innerhalb von 5 Jahren vor, was offensichtlich kürzer ist als die Amortisationszeit für fast jedes innovative Energieprojekt.

Es sollte verstanden werden, dass staatliche Unterstützung keine Finanzierung bedeutet und nicht darauf beschränkt ist. Zunächst sollte die staatliche Unterstützung darin zum Ausdruck kommen, die regulatorischen Rahmenbedingungen zu ändern, um den Übergang zum Einsatz innovativer Produkte in der Produktion zu erleichtern und zumindest irrelevant gewordene Beschränkungen für die Entwicklung der Energiewirtschaft zu beseitigen das aktuelle Marktmodell. Ein Beispiel für solche Beschränkungen ist das derzeitige Verbot, wettbewerbliche und natürliche Monopolaktivitäten (Erzeugung und Netze) zu kombinieren.

Bei der Diskussion über Innovationen in der Energiewirtschaft ist es notwendig, sich mit der Frage der erneuerbaren Energiequellen und der Dynamik ihrer Entwicklung zu befassen. Der Trend, Emissionen zu reduzieren und den Anteil grüner Energie zu erhöhen, der von den meisten Industrieländern unterstützt wird, ist eine richtige und positive Methode der Energieentwicklung im Hinblick auf die Verbesserung der Umweltsituation. Jeder gute Ansatz muss jedoch richtig angewendet und an die Bedingungen angepasst werden, unter denen er umgesetzt wird.

Nach den Ergebnissen der wettbewerbsfähigen Kapazitätsauswahl, die vom Systembetreiber des Unified Energy System JSC im September letzten Jahres durchgeführt wurde, wird das Volumen der Überkapazität im Unified Energy System für 2021 11,5 GW betragen. Wettbewerbe zur Auswahl von Projekten für erneuerbare Energien wurden im Juni 2017 für den Zeitraum 2018-2022 erfolgreich durchgeführt, und als Ergebnis werden weitere 2,2 GW Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energiequellen (RES) gebaut. Überschüssige Kapazität ist auf den ersten Blick ein positiver Faktor, da eine große Reserve an Erzeugungskapazität die Systemzuverlässigkeit erhöhen sollte. Allerdings sollte man nicht vergessen, dass nach den Regeln des russischen Strom- und Kapazitätsmarktes die Kapitalkosten für den Bau solcher Anlagen letztendlich beim Endverbraucher im Preis der Kapazität anfallen. Und beim Bau von RES sind die spezifischen Kapitalkosten sehr hoch – man muss für die Umweltfreundlichkeit der Produktion bezahlen. Es stellt sich die Frage: Ist es gerechtfertigt, bei einem erheblichen Erzeugungsüberschuss weiterhin erneuerbare Energiequellen zu bauen und den Endverbraucher erheblich zu belasten? Denn für den Verbraucher sind unter sonst gleichen Bedingungen der Preis und das Wachstum des Anteils von Strom und Kapazität an der Struktur der Produktionskosten (insbesondere bei energieintensiver Produktion) die entscheidende Kennzahl, die zu einer erheblichen Belastungsprobe werden kann Wachstum der Wirtschaft insgesamt.

Apropos Kapazitätskosten für den Verbraucher: Auch nach dem Ende der CSA-Verträge wird die reduzierte Marge der Erzeugerunternehmen in der Regel nicht ausreichen, um die ausländischen Dienstleistungsverträge für Reparatur und Wartung abzudecken Erzeugungseinheiten. Dies unterstreicht einmal mehr die Notwendigkeit, den Grad der Importsubstitution zu erhöhen und deren direkten Zusammenhang mit der Entwicklung eines innovativen Umfelds im Energiesystem.

Nicht weniger bedeutend ist das Studium der weltweiten Erfahrung bei der Einführung von Innovationen. Am Beispiel der 15 vielversprechendsten Lösungen für den globalen Energiesektor betonte Anna Korotchenkova, Leiterin der Abteilung für wissenschaftliche und technische Aktivitäten bei EuroSibEnergo, dass ein offener Ansatz für die Umsetzung von Innovationen zur effektiven Umsetzung komplexer innovativer Projekte beiträgt, die erforderlich sind langfristige F&E und große Kapitalinvestitionen. „Der Forschungs- und Entwicklungsprozess sollte ein offenes System sein, in dem das Unternehmen die Möglichkeit hat, neue Ideen anzuziehen und mit einem neuen Produkt auf den Markt zu kommen, nicht nur dank interner Ressourcen, sondern auch durch eine für beide Seiten vorteilhafte Zusammenarbeit mit anderen Vertretern der Innovation Umwelt“, sagt Anna Korotchenkova, Vorsitzende der Arbeitsgruppe „Open Innovations“.

Abschließend lässt sich festhalten, dass die Effizienz der Energiewirtschaft unter den aktuellen Marktbedingungen untrennbar mit der Entwicklung innovativer Lösungen verbunden ist. Um den Anteil der Importsubstitution sukzessive zu erhöhen, ist es notwendig, das innovative Umfeld und bestehende vielversprechende Projekte sowohl auf der Ebene der staatlichen und Infrastrukturorganisationen als auch seitens der Marktteilnehmer zu unterstützen und weiterzuentwickeln.

Gleichzeitig besteht ein Bedarf an zukunftsträchtigen innovativen Forschungsthemen im Energiebereich. Treiber sind hier nationale Investitionsförderprogramme, die Digitalisierung der Branche und wachsende externe Märkte für dezentrale Energie.

Nichtwissenschaftliche F&E

Der erste und offensichtlichste Indikator für die Innovationskraft eines Unternehmens sind die F&E-Ausgaben. Sie sollen zunächst den Bedarf der Unternehmen an innovativen Lösungen widerspiegeln. Tatsächlich ist der Anteil dieser Kosten für russische Energieingenieure jedoch nicht signifikant. So geben Russian Grids jährlich etwa 1,0 Milliarden Rubel für das gesamte F&E-Programm aus, RusHydro - 0,4 Milliarden Rubel, Inter RAO - 0,2 Milliarden Rubel, Gazprom Energoholding - 0,35 Milliarden Rubel

In der Praxis werden die meisten dieser Mittel (bis zu 80%) in der Natur eingesetzt und fließen in die Entwicklung aktualisierter Linien aktuell verwendeter Gerätetypen und deren Anforderungen. Energieunternehmen beauftragen Forschungs- und Forschungs- und Produktionsteams mit der Erstellung von Geräten mit bestimmten Funktionen oder Software gemäß einer bekannten technischen Aufgabe.

F&E von Energieunternehmen erfolgt im Wesentlichen auf der Grundlage von grundlagenwissenschaftlich erforschten Prinzipien und erprobten technologischen Verfahren. Einerseits ist es unwahrscheinlich, dass eine solche Forschung die technologische Entwicklung auf ein neues Niveau heben wird, andererseits wird sie den Ausrüstungsmarkt ernsthaft beeinflussen und die tatsächliche technische und Wettbewerbslandschaft der Hersteller prägen.

So können beispielsweise technologische Standards für intelligente Stromzähler und die entsprechenden Anforderungen der Hauptabnehmer solcher Systeme – Netz- und Verteilerunternehmen – nicht nur die bevorzugten Datenübertragungstechnologien (Funk, SPS, 4/5G), sondern auch die bestimmen Konturen des zukünftigen Marktes für die Herstellung von Ausrüstung mit einem jährlichen Volumen von 40-60 Mrd. RUB ein Jahrzehnt voraus.

Wichtig ist, dass sowohl das Energieunternehmen als auch der Entwickler einer erfolgsversprechenden Lösung konkrete Arbeiten anstoßen können. Der Kunde, der daran interessiert ist, ein neues Gerät in den kommerziellen Betrieb zu bringen, legt das F&E-Budget fest und führt die erforderlichen Beschaffungsverfahren durch.

Vertikal integrierte Innovation

Für Unternehmen wie die Rosatom State Corporation, die ein Komplex vertikal integrierter Kernenergieunternehmen ist, erreichen die F&E-Kosten 4,5 % des Umsatzes (etwa 40 Milliarden Rubel pro Jahr) und werden zu einem Standardinstrument für die Finanzierung der industriellen Forschung und Entwicklung, die in die Staatsgesellschaft einbezogen sind .Institutionen.

Gleichzeitig sucht Rosatom weitgehend nach Mitteln für innovative Entwicklungen im Bundeshaushalt: So beansprucht es beispielsweise 200 Milliarden Rubel. in dem derzeit in Entwicklung befindlichen nationalen Programm "Entwicklung von Nuklearwissenschaft, -technik und -technologie". Die Mittel sollen vor allem in die Entwicklung eines neuen Reaktortyps fließen – schnelle Neutronen.

Die F&E-Ausgaben von Rosatom sind im Gegensatz zu anderen russischen Energieunternehmen in absoluten Zahlen mit denen ausländischer Energieführer vergleichbar. Die französische EDF gibt 0,9 % ihrer Einnahmen für Forschung aus, die spanische Iberdrola – 0,8 %, die schwedische Vattenfall – 0,5 %, die kanadische HydroQuebec – 0,9 %. Es sei darauf hingewiesen, dass viele dieser Unternehmen ein breit diversifiziertes Energiegeschäft betreiben und die meisten von nationalen Regierungen kontrolliert werden. Das bedeutet, dass die Kosten der Wissenschafts- und Technologieentwicklung mit den Prioritäten der Regierung einhergehen.

Zu beachten ist, dass es unter den weltweiten Innovationsführern im Energiesektor praktisch keine reinen Netz- oder zB Erzeugungsunternehmen gibt. Die Mehrzahl der Brennstoff- und Energieunternehmen weltweit, die stark in Forschung und Entwicklung investieren, sind entweder vertikal integrierte Großstrukturen oder in Sektoren mit Exportpotenzial tätig, wie beispielsweise der Öl- und Gasförderung.

Nationale Programme als F&E-Motor

In der Elektrizitätsbranche geben Unternehmen, die im Bereich der erneuerbaren Energien tätig sind, heute weltweit am meisten für angewandte Wissenschaft aus. Dies sind zum Beispiel Canadian Canadian Solar, American First Solar, Chinese Guodian Technology, Danish Vestas, Spanish Siemens Gamesa und andere. Sie beschäftigen sich mit dem Bau und Betrieb von Solar- oder Windkraftanlagen, die im Rahmen nationaler Energieentwicklungsprogramme nachgefragt werden.

Es gibt Ambitionen, in diese Listen unter den inländischen Marktführern der WPP- und SPP-Segmente aufgenommen zu werden - Hevel, Solar Systems, NovaWind, die sich immer noch auf die Umsetzung der ersten Phase des 5,5-GW-Förderprogramms für erneuerbare Energien in Russland konzentrieren.

Als Teil des TPP-Modernisierungsplans, der von der russischen Regierung genehmigt wurde, können auch ernsthafte Investitionen in Forschung und Entwicklung erforderlich sein. Um die Brennstoffeffizienz von Kraftwerken zu verbessern, ist eine einzigartige heimische Produktion von Hochleistungsgasturbinen und ihren Komponenten erforderlich. Die Aufgabe ist in der Tat ehrgeizig: So hat der italienische Hersteller Ansaldo 14 Jahre (von 1991 bis 2005) gebraucht, um technologisch unabhängig von Siemens-Lizenzgasturbinen zu werden. Sowohl Power Machines als auch Rostec beanspruchen diesen Markt, obwohl sie sich in vielerlei Hinsicht von staatlichen Subventionen leiten lassen.

Regulierte Wissenschaft

Somit wird die Finanzierung von F&E in Bezug auf Technologien, die für Russland innovativ sind – in erneuerbaren Energien und im kombinierten Zyklus – dank regulatorischer Entscheidungen möglich. Die Regierung hat Mechanismen zur Förderung erneuerbarer Energien und zur Modernisierung von Wärmekraftwerken eingeführt, die den Einsatz von ausschließlich in Russland hergestellten Geräten ermöglichen. Die Quelle für die Finanzierung sowohl des Baus als auch der Forschung und Entwicklung werden letztendlich zusätzliche Verbraucherzahlungen sein, die auf dem Stromgroßhandelsmarkt erhoben werden.

Ohne solche Investitionsanreize ist die Energiewirtschaft gezwungen, mit strengen Tarifbeschränkungen zu existieren, ohne die Ressourcen und Anreize für Investitionen in die Entwicklung. Darüber hinaus unterliegen die meisten ihrer Geschäftsprozesse einer nahezu umfassenden Palette von Branchenanforderungen. Dies sind Standards für die verwendete Ausrüstung und Sicherheitsanforderungen, Designstandards für Anlagen, Anforderungen für die Reparatur und Wartung von Produktionsanlagen, kartellrechtliche Beschränkungen in der Zusammenarbeit mit Verbrauchern und Lieferanten, Standards für den obligatorischen Informationsaustausch mit Regulierungsbehörden und Marktinfrastruktur.

All diese Faktoren schaffen kein günstiges Umfeld für innovative Entwicklungen und Investitionen in neue Technologien. Unternehmen begrenzen ihre Kosten auf vorrangige Bedürfnisse und Kapitalinvestitionen, um die Lebensdauer der Ausrüstung zu erhalten.

Staatsunternehmen

Es ist nicht verwunderlich, dass unter den Bedingungen der Tarifregulierung und der strengen Kontrolle der Branche Innovationen auf der Ebene der Gesetzgebung oder besonderer Regierungsverordnungen künstlich angeregt werden müssen.

Im Jahr 2017 wies der russische Präsident die größten staatlichen Unternehmen – Rostec, Roskosmos, Rosatom, die United Aircraft Corporation und die United Shipbuilding Corporation – an, ihre eigenen Risikofonds zu gründen.

Von den Energieunternehmen auf dieser Liste hat bisher nur Rosatom einen Fonds für 3 Milliarden Rubel aufgelegt, aber dieses Instrument ist sehr wichtig und die Industrie braucht es. Wagnisinvestitionen ermöglichen es dem Kundenunternehmen, durch einen kleinen Anteil am Kapital des Entwicklers eines vielversprechenden Produkts die wichtigsten Projekte auszuwählen und zu steuern. Das Gründerteam behält jedoch die Kontrolle über das Projekt und ist weiterhin an der kommerziellen Umsetzung der Technologie interessiert.

Bisher ist dieser Markt in Russland recht klein und beläuft sich auf etwa 20 Milliarden Rubel. pro Jahr, die sich vor allem in den Bereichen IT, Verkehr und Finanzen manifestiert. Es liegt auf der Hand, dass staatliche Unternehmen hier mit geringem Aufwand die Machtverhältnisse gravierend verändern können, indem sie eine neue Infrastruktur für die Suche und Auswahl von Projekten schaffen.

Wenn du aufholst, dann schnell

Trotz aller Barrieren gibt es im Energiebereich vielversprechende Forschungsfelder. Dies sind die bereits erwähnten erneuerbaren Energietechnologien und Hochleistungsgasturbinen, Brennstoffzellentechnologien und Energiespeichersysteme. Wichtig ist, dass diese Entwicklungen auch Exportpotenzial haben.

Einer der dringendsten Innovationsbedarfe der Branche ist die Digitalisierung der Energie. Energieingenieure benötigen derzeit die Entwicklung von Haushaltssoftware für die Verwaltung elektrischer Netze und Mikroenergiesysteme, Informationssicherheitssysteme für kritische Infrastrukturen, Datenanalysetechnologien und prädiktive Analytik.

Aber vorerst lebt die Entwicklung von Innovationen in der Logik eines „aufholenden“ Modells, was für unser Land keineswegs neu ist. Und wenn wir die Richtungen separat betrachten, dann sehen die unternommenen Anstrengungen sehr bescheiden aus. Somit verdoppelt sich der globale Markt für elektrochemische Energiespeicherung jährlich und wird 2019 8 Milliarden US-Dollar erreichen. Inländische Initiativen in diesem äußerst vielversprechenden und „heißen“ Bereich beschränken sich immer noch auf Roadmaps und eine gemächliche Suche nach Standorten für Pilotprojekte. Obwohl es dieser Markt ist, der ein ernsthaftes Exportpotential hat, scheint er am attraktivsten für die Forschung und die Einführung innovativer Industrien zu sein.

Aber ganz gleich, um welche Art der Finanzierung von Innovationen es sich handelt – ein staatlicher Auftrag, Unternehmenskäufe oder die Gewinnung eines Venture-Investors – der Entwickler einer vielversprechenden Lösung kann immer F&E anstoßen. Das bedeutet, dass die technologische Zukunft des russischen Energiesektors und seine Wettbewerbsfähigkeit auf der Weltbühne in gemeinsamen Händen liegen – dem Staat, von ihm kontrollierten Energieunternehmen und proaktiven Forschungsteams.

Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, wie viel Strom Sie pro Tag verbrauchen? Oder gar eine Stunde nur zu Hause am Computer sitzen? Laut Google muss ein Unternehmen für die Verarbeitung von 100 Suchanfragen so viel Energie aufwenden, wie es braucht, um eine 60-Watt-Glühbirne 28 Minuten lang zu betreiben. Sowohl die Industriebranche als auch die Gesellschaft insgesamt befinden sich in einem starken Wandel: Unter dem Einfluss von Bevölkerungswachstum und Urbanisierung wächst der Strombedarf weiterhin sehr schnell und nur mehr Elektrifizierung wird helfen, mit ihm Schritt zu halten - einschließlich des Vordringens der Elektrizität in Wirtschaftsbereiche, in denen zuvor Technologien anderer Art dominierten.

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Diese dramatischen Veränderungen zwingen Energieunternehmen bereits jetzt, nicht nur genug Strom zu erzeugen, um den Bedarf der Verbraucher zu decken, sondern auch technologische Lösungen zu entwickeln, die den Herausforderungen einer Zukunft der Vernetzung und Elektrifizierung gerecht werden. Natürlich können einige dieser Herausforderungen völlig unterschiedlich und komplex sein, spezifisch für jeden Markt, in dem ein großes Energieunternehmen tätig ist, während andere Probleme allgemeiner Natur sein und in größerem Maßstab gelöst werden können. Energieunternehmen müssen daran arbeiten, den Verbrauchern, die ihn am dringendsten benötigen, einen Mehrwert zu bieten, aber es ist auch wichtig, ihre eigenen Lösungen zu entwickeln oder mit Start-ups zusammenzuarbeiten, die an der Spitze der technologischen Innovation stehen.

Innovationen, die dazu beitragen können, diese Trends anzugehen, lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

1. Reaktion auf bereits bestehende Herausforderungen, seien es Drohnen, die die Schornsteine ​​von Kraftwerken inspizieren, oder Stromverteilungsanlagen, wenn wir über den Energiesektor sprechen;
2. neue Produkte, die mit dem Ziel der Weiterentwicklung der Branche geschaffen werden, beispielsweise auf Basis von Technologien (Internet of Things, IoT).

Startups können in jeder dieser Kategorien eine Schlüsselrolle spielen.

Internet der Energie

Wenn wir von unserer Zukunft sprechen, in der Elektrifizierung und Vernetzung dominieren werden, dürfen wir nicht umhin, IoT zu erwähnen, das es „intelligenten“ Geräten ermöglicht, miteinander zu interagieren und die erforderlichen Informationen auszutauschen, während ein einziges Netzwerk entsteht. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass es von einem Smartphone aus möglich sein wird, Haushaltsgeräte nicht nur zu steuern, sondern auch ihren Energieverbrauch zu verfolgen.

Da Wohn- und Bürogebäude mit IoT-Technologie intelligenter werden, wird der Energieverbrauch intelligenter und die Netzwerkleistung zuverlässiger und ausgewogener.

Durch die Inanspruchnahme der Hilfe vielversprechender Start-ups in diesem Bereich ist jedes Energieunternehmen in der Lage, die erheblichen Datenmengen, die es jede Sekunde erhält, effizienter zu nutzen, auch um fortschrittliche Energiedienstleistungen und -lösungen zu unterstützen.

Erneuerbare Zukunft

Die Erneuerbare-Energien-Branche, so jung sie auch sein mag, wird zu einer zentralen Innovationsplattform für neue Lösungen. Heute muss man niemanden mehr von den ökologischen und sozioökonomischen Vorteilen erneuerbarer Energien überzeugen: Erneuerbare Energien entwickeln sich auch in Ländern mit bedeutenden Öl- und Gasvorkommen. Allein die Idee von RES verändert den Markt der Elektrizitätswirtschaft weltweit, denn jetzt kann nicht nur ein großes Unternehmen, sondern auch jede Person, die ein Solarpanel auf dem Dach eines Hauses installiert hat, ein Energieversorger sein.

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In Kombination mit Energiespeichern und einem innovativen V2G-System (Vehicle-to-Grid), mit dem Sie ein Elektroauto aufladen und bei Bedarf die in der Batterie gespeicherte Energie in das Netz zurückspeisen können, können erneuerbare Mikroerzeugungsanlagen ein autarkes Stromnetz schaffen. ausreichende Energiekette, deren Elemente sich gegenseitig speisen können. Lösungen, die darauf abzielen, die Verbreitung erneuerbarer Energien zu erhöhen und den Prozess der Stromerzeugung für Verbraucher zu öffnen, die ihren eigenen Strom produzieren möchten, gehören zu den vielversprechenden Arbeitsfeldern für Start-ups.

Beispielsweise haben Bill Gates, Jeff Bezos und andere führende Persönlichkeiten der größten Unternehmen im Jahr 2016 einen speziellen Fonds für Start-ups geschaffen, die an der Lösung der Probleme der Entwicklung erneuerbarer Energien arbeiten, insbesondere am Problem der Speicherkapazität. Die Investitionen in diesen Fonds beliefen sich auf eine Milliarde Dollar. Der Fonds ist nach dem Prinzip des "geduldigen Kapitals" organisiert, dh die Anleger sind darauf vorbereitet, dass sich ihre Investitionen frühestens in 20 Jahren auszahlen.

Die Zukunft der Elektrofahrzeuge

Auch die Elektromobilität spielt eine wichtige Rolle, nämlich Elektrofahrzeuge und die dazugehörige Infrastruktur, die zahlreiche Möglichkeiten für Start-ups in diesem Bereich eröffnen. Einige von ihnen arbeiten bereits daran, eigene Modelle unbemannter Elektrofahrzeuge auf den Markt zu bringen. Unser Verständnis der Herausforderungen moderner Technologie ermöglicht es uns unter anderem, Lösungen zu finden, um die Ladezeit des Autos zu minimieren, das Batteriegewicht zu reduzieren und die Leistung ohne zusätzliches Aufladen zu steigern.

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Eine solche Lösung wird beispielsweise von einem kanadischen Start-up entwickelt, das daran arbeitet, die Kosten einer Lithium-Ionen-Batterie durch verbesserte Herstellungsprozesse zu senken. Seit 2011 hat das Unternehmen über 15 Millionen US-Dollar an Investitionen aufgebracht, darunter Private Equity, Forschungsstipendien und IPO-Mittel. Wir sehen bereits die Auswirkungen solcher Technologien auf die Automobilindustrie, wo immer mehr große Hersteller an der Markteinführung ihrer Elektrofahrzeuge arbeiten.

Energie wartet auf Startups

Energieunternehmen sind mittlerweile voll in die Entwicklung ihrer Ansätze zur Auswahl und Umsetzung innovativer Lösungsangebote von Start-ups eingebunden. Deshalb haben wir im Oktober 2017 unser Innovationszentrum in Skolkovo eröffnet, um Entwicklungen in der Energiebranche voranzutreiben und mit Startups zu interagieren. Wir haben uns mit dem Startup GeoScan zusammengetan, um mithilfe künstlicher Intelligenz Drohnen autonom zu steuern, während wir Kraftwerksschornsteine ​​inspizieren. Diese Lösung ist interessant, weil sie mit Quadrocoptern Schornsteininspektionen in bis zu 320 Metern Höhe ohne Beteiligung von Industriekletterern durchführt.

Heute machen Energie-Startups durch, was die IT-Branche in den 1980er Jahren durchgemacht hat: Damals konnten die an der Entwicklung in diesem Bereich Beteiligten nicht wissen, ob ihre Lösungen die Grundlage der digitalen Transformation der frühen 2000er Jahre werden würden. Globale Veränderungen im Energiesektor sind unvermeidlich und dringend erforderlich, daher hat jeder von uns die Chance, hier und jetzt einen Beitrag zu leisten.

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Energieinnovation

In den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden praktisch keine Mittel für die Entwicklung bestehender Leistungskapazitäten und neue Entwicklungen bereitgestellt. Vielleicht war es damals nicht besonders kritisch: Mit dem Rückgang der Produktion sank der Energieverbrauch erheblich. Alles hat sich im neuen Jahrtausend geändert. Die sich entwickelnde Industrie erfordert die Inbetriebnahme immer neuer Kapazitäten, der Energieverbrauch steigt und der Abschreibungsgrad vieler bestehender Anlagen erfordert eine frühzeitige Modernisierung. Gleichzeitig ist es möglich, die weltweit besten Beispiele für technologische Entwicklungen als Grundlage zu nehmen, um ausländische Erfahrungen bei der Entwicklung erneuerbarer Kraftstoffquellen zu studieren und zu analysieren. Und beginnen Sie auch mit der Entwicklung neuer Technologien, die es auf der Welt noch nicht gibt.

Zum Beispiel das längst überfällige Problem des Ausbaus der Kohleverstromung. Die in der Sowjetzeit gebauten Kohlekraftwerke müssen modernisiert werden. Vor einigen Jahren wurde eine Technologie vorgeschlagen, um Antriebsaggregate so zu überführen, dass sie mit überkritischen Dampfparametern arbeiten. Wissenschaftler diskutieren den nächsten Schritt – die Arbeit an überkritischen Dampfparametern. Aber beide Technologien wurden noch nicht in die industrielle Produktion eingeführt. Darüber hinaus ist die Frage nach der kommerziellen Attraktivität als solcher nicht zu beantworten. Bisher wurden diese Probleme aufgrund der enormen Kosten für Forschung und Entwicklung, die kein Unternehmen „ziehen“ kann, nicht gelöst. Die Zeit zwingt uns jedoch, aktiver nach Wegen zu suchen, um das Problem der Weiterentwicklung von Kohlekraftwerken zu lösen, deren Verschleiß immer größer wird. Infolgedessen nähern sich die Elektrizitätsunternehmen dem Verständnis, dass solche Herausforderungen gemeinsam bewältigt werden müssen – schließlich werden in diesem Fall die F&E-Kosten auf eine Vielzahl von Unternehmen aufgeteilt, ebenso wie die vielen Risiken, die zwangsläufig damit einhergehen Entwicklungsprozess neuester Technologien.

Bisher sind folgende Arten innovativer Energie bekannt:

Anlagen zum Erhitzen von Flüssigkeiten - Wirbelwärmeerzeuger(es gibt andere Namen für diese Einstellungen). Die Flüssigkeit wird von einer elektrischen Pumpe durch die Struktur von Rohren gepumpt, die auf bestimmte Weise verbunden sind, und auf 90 Grad erhitzt. Diese Wärmeerzeuger werden seit langem zur Raumheizung verwendet, aber es gibt keine allgemein akzeptierte Theorie der Prozesse, die zur Erwärmung der Flüssigkeit führen. Es gibt Konstruktionen, bei denen versucht wird, Luft als Arbeitsmedium zu verwenden.

"Kalte Kernfusion". Seit Ende der 1980er Jahre gibt es Versuche, Kernenergie ohne den Einsatz ultrahoher Temperaturen zu gewinnen. Kürzlich gaben italienische Ingenieure bekannt, dass ihnen ein solcher Versuch gelungen sei, obwohl sie sich weigern, den Namen kalte Kernfusion zu verwenden. Aber unter dem Strich wird in ihrem Katalysator Energie durch die Verschmelzung der Kerne chemischer Elemente gewonnen. Das Setup ist bereit für den praktischen Einsatz.

Magneto-mechanischer Leistungsverstärker. Laut den Autoren dieser Erfindung gelingt es ihnen, das Magnetfeld der Erde zu nutzen, um die Rotationsgeschwindigkeit der Welle eines Generators oder eines Elektromotors zu erhöhen. Dadurch wird die vom Generator aufgenommene Strommenge erhöht oder der Energieverbrauch des Elektromotors aus dem Netz reduziert. Solche Geräte befinden sich im Stadium halbindustrieller Muster.

Induktionsheizungen. Induktionserwärmung mit Strom wird in der Industrie schon lange eingesetzt, aber dieses Verfahren wurde verbessert. Jetzt liefert der Induktions-Elektroboiler mehr Wärmeenergie bei gleichen Stromkosten. Der vorgeschlagene Elektrokessel wird dank der Verbesserung in Bezug auf die Betriebskosten auf dem Niveau von Gaskesseln liegen.

Motoren ohne Massenauswurf. Labormuster solcher Motoren, die keinen Kraftstoff verbrauchen, werden in einem der Weltraumforschungsinstitute (NII von Weltraumsystemen) demonstriert. Mit einem solchen Triebwerk wurde ein Experiment auf einem Satelliten durchgeführt. Die Aussichten für diese Richtung sind noch nicht klar.

Plasma-Stromgeneratoren. Experimente mit verschiedenen Designs werden seit langem hauptsächlich auf Laborebene durchgeführt.

Gespannte geschlossene Konturen. Laut den Befürwortern dieses Ansatzes gibt es solche kinematischen Schemata, deren Implementierung es ermöglicht, zusätzliche Energie zu extrahieren. Die Möglichkeiten solcher Schemata bei der Konstruktion von Mühlen zum Mahlen von Polymerabfällen wurden demonstriert. Der Energieverbrauch zum Mahlen in diesen Mühlen ist geringer als in Mühlen herkömmlicher Bauart.

Kraftwerke auf Basis dynamischer Supraleitung. Die Entwickler dieser potenziellen Stromgeneratoren behaupten, dass bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit der Scheiben der Effekt der dynamischen Supraleitung des Stroms auftritt, der es ermöglicht, starke Magnetfelder zu erzeugen. Und schon lassen sich diese Felder zur Stromerzeugung nutzen. Während der Experimente hat sich eine große Menge an Informationen über ungewöhnliche physikalische Effekte angesammelt. Es ist möglich, nicht nur Energie zu erzeugen, sondern auch einen Motor für Fahrzeuge zu schaffen. Diese Richtung scheint eine der vielversprechendsten im Bereich der neuen Energie zu sein.

Atmosphärische Energiewirtschaft, kombiniert verschiedene Methoden und Projekte zur Gewinnung von in der Atmosphäre gespeicherter elektrischer Energie. Der offensichtlichste Weg ist, die kolossale Blitzenergie einzufangen. Dieser Bereich der neuen Energie hat erhebliches Potenzial.

Die obige Liste von Studien, Anleitungen und vorgefertigten Installationen ist nicht vollständig. Es lässt uns jedoch den Schluss zu, dass die Gesellschaft mit der Umsetzung großer Projekte in innovativer Energie beginnen kann, um grundlegend neue Technologien zur Energieerzeugung zu schaffen und zu entwickeln. Damit wird eine wichtige Voraussetzung geschaffen, um sowohl in der Energiewirtschaft als auch in der gesamten Wirtschaft aus der Sackgasse herauszukommen. innovativer autonomer Energiereaktor

2010 machte der brasilianische Wissenschaftler Fernando Galembekk eine sensationelle Aussage über die Möglichkeit, atmosphärische Elektrizität zu gewinnen. Nach den Entwicklungen seiner Gruppe von der Universität Campinas in São Paulo lassen sich winzige Ladungen aus feuchter Luft sammeln. Wie Tests gezeigt haben, können bestimmte Metalle zur Erhebung von Gebühren verwendet werden, was in Zukunft große Chancen für die Stromerzeugung in Regionen mit feuchtem Klima eröffnet. Es wird angenommen, dass die Verbesserung dieser Technologie der Menschheit eine weitere Quelle erneuerbarer Energie bieten wird.

E-Kat und kalte Fusion. Andrea Rossis Erfindung des autonomen E-Cat-Reaktors leitete eine Ära der Energiewende ein. Die Vorführung der fertig funktionstüchtigen Anlage lässt auf den Start der Massenproduktion von Geräten hoffen.

Ende Oktober 2011 präsentierte und testete eine Gruppe italienischer Wissenschaftler unter der Leitung von Andrea Rossi in Bologna einen revolutionären autonomen Reaktor, eine Quelle „freier Wärme“ – einen „Energiekatalysator“ (E-Cat). Sein Funktionsprinzip basiert auf der Verwendung von Nickel und Wasserstoff als Brennstoff, bei dessen Wechselwirkung Wärmeenergie freigesetzt und Kupfer gebildet wird. Der Betrieb des Geräts basiert auf niederenergetischen Kernreaktionen (LENR). Die Macher betonen: Der Reaktor sorgt für die Produktion absolut sauberer Energie, deren Menge nicht begrenzt ist. Die Produktion ist im industriellen Maßstab möglich, die Anlagen selbst sollen gemietet werden.

Die Produktion von Rossis Generatoren wird voraussichtlich in den USA anlaufen. Es wird davon ausgegangen, dass der Preis für einen „Heim“-E-Cat 400 bis 500 US-Dollar betragen wird, was nicht verhindern sollte, dass sich die Erfindung in nur einem Jahr auszahlt. Das Aufladen von Generatoren und ihre Wartung sind nicht teuer. Im Gegensatz zu netzunabhängigen Generatoren für die Industrie können kostengünstige „Hausgeräte“ nicht für den industriellen Einsatz umgebaut werden. Das Interesse der Welt an der Arbeit des italienischen Wissenschaftlers wächst immer mehr.

Lange Zeit hat die Weltwirtschaft auf Innovationen im Energiesektor verzichtet. Fortschritte im Informationsbereich in den 1970er-2000er Jahren waren mit Stagnation im Energiebereich verbunden. Die sogenannten "alternativen Quellen" haben keinen wirklichen Ersatz für die Verbrennung von Kohlenwasserstoffbrennstoffen geschaffen. Biokraftstoffe, Wind- und Solargeneratoren gefährdeten die alte Energie nicht.

Neue Generatoren werden es Unternehmen und Menschen ermöglichen, autonom billigen Strom zu beziehen. Ein integraler Bestandteil der Weltwirtschaftskrise ist die Energiekrise, die sich im Anstieg der Preise für die wichtigsten Energierohstoffe Öl und Gas ausdrückt. Eine deutliche Senkung der Stromkosten ist eine der notwendigen Voraussetzungen, um die Krise zu überwinden und einen neuen Aufschwung der Wirtschaft einzuleiten. Und je früher sie erfüllt wird, desto eher wird der weitere wissenschaftliche, kulturelle, soziale, politische und wirtschaftliche Fortschritt der Menschheit voranschreiten.

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Zusammenfassung, hinzugefügt am 01.02.2012


Dynamik des modernen Verbrauchs von Kernenergie. Keine Emissionen von Verbrennungsprodukten in die Atmosphäre. Nachteile der Atomkraft. Positionen von Kernkraftwerksstaaten zur Kernenergie. Globale Struktur des Energieverbrauchs.

Moderne Technologien in verschiedenen Branchen und Bereichen entwickeln sich durch die Einführung kreativer Innovationen ständig weiter. Der Energiesektor ist da keine Ausnahme. Energieinnovation die Entwicklung der Geschäfts-, Automobil-, Öl- und Gas- und anderer Industrien anregen sowie die Lebensqualität der Bevölkerung erheblich verbessern. Innovationen oder Innovationen sind die Erprobung und Nutzung technologischer oder anderer Neuerungen, die auf die qualitative Entwicklung von Lebensprozessen, Industrie usw. abzielen.

Die interessantesten und modernsten Innovationen

Energieplaninnovationen werden von verschiedenen Ländern in den am aktivsten genutzten Branchen eingeführt und auch voneinander ausgeliehen. Einige der wichtigsten Innovationen sind:

• Stoßwellen-Fracking-Technologie
• Die neuesten Ölförderungstechnologien
• Verwendung von Bakterien zur Beseitigung von Ölverschmutzungen
• Anwendung von Biokraftstoff für Autos

In Bezug auf die erste Innovation ist anzumerken, dass die Stoßwelle der effizienteste Weg ist, Energie abzuleiten. Es kann erfolgreich in einer Tiefe von Schieferformationen bis zu tausend oder anderthalbtausend Metern eingesetzt werden. Ein indisches Unternehmen, das sich auf die Erforschung von Fracking-Technologien spezialisiert hat, hat vorgeschlagen, Stoßwellen als eine einfachere und kostengünstigere Fracking-Technik als hydraulisches Fracking einzusetzen. Eine solche Energieinnovation hat das Potenzial, die Öl- und Gasindustrie erheblich zu verändern, da sie den Einsatz von Wasser in diesen Werken vollständig überflüssig machen wird. Dadurch wird die Wasserverschmutzung erheblich reduziert, da für das hydraulische Fracking mindestens 4 Millionen Gallonen pro Bohrloch benötigt werden.

Die zweite interessante Innovation im Energiesektor ist eine verbesserte Art der Ölförderung. Das sogenannte Enhanced Oil Recovery-Verfahren beinhaltet eine dritte Behandlung der Formationen, um so viel Produkt wie möglich zu extrahieren. Diese Technologie basiert auf der Verwendung von Kohlendioxid, das die Fließgeschwindigkeit des Öls erhöht und seine Viskosität verringert.

Bezüglich der Verwendung von Bakterien zur Reinigung von Ölverschmutzungen basiert diese Innovation auf der Verwendung von zwei Gruppen von Bakterien – beide haben die Fähigkeit, Öl zu oxidieren und so die Größe der Ölverschmutzung zu verringern oder sie im Voraus zu verhindern. Derzeit untersuchen Experten die Bakteriengattung Oleispira antartica auf ihre Existenzfähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Diese Innovation wird es ermöglichen, eine wirksame Strategie zum Schutz der Umwelt und zur Vermeidung von Ölverschmutzung zu entwickeln.

Eine weitere Innovation schließlich sind aus pflanzlichen und tierischen Zellen gewonnene Biokraftstoffe für die Automobilindustrie. Biodiesel und Ethan (die beliebtesten Biokraftstoffe) werden dazu beitragen, die globalen Marktpreise zu stabilisieren und die F&E-Kosten zu senken.

Blick in die Zukunft: welche Innovationen zum Einsatz kommen

Zusätzlich zum oben genannten, Energieinnovation umfassen andere Errungenschaften, von denen einige bereits weit verbreitet sind. Das ist zum Beispiel die Windenergie – die Nutzung der Windenergie zum Betrieb verschiedener Motorenarten. Ähnliche Systeme gibt es in vielen anderen Ländern, und diese Technologie findet auch in unserem Land Anwendung.

Wärmepumpen sollten nicht übersehen werden, da sie zu Recht als die Zukunft des Energiesektors bezeichnet werden können. Sie werden es ermöglichen, die Umweltsituation durch die Gewinnung von Wärmeenergie deutlich zu verbessern und gleichzeitig den Lebensstandard der Bevölkerung deutlich zu erhöhen, da die Wärmeversorgung einer der Schlüsselsektoren der Energiewirtschaft ist. Das Funktionsprinzip von Wärmepumpen basiert auf der Umwandlung von erneuerbarer Niedertemperaturenergie, die seit mehr als einem Jahrhundert bekannt ist, aber erst jetzt aktiv genutzt wird.

Wärmekraft moderne Anlagen - eine Innovation im industriellen Maßstab

Im Jahr 2004 begann die Untersuchung einer solchen Innovation wie der Verwendung von verflüssigten Kohlenwasserstoffgasen (LHG) für Wärmekraftwerke. Die Verwendung von Flüssiggas anstelle von Dieselkraftstoff verbessert die Umweltsicherheit. Darüber hinaus hat dieser Kraftstoff im Vergleich zu anderen Kraftstoffarten hohe Verbrauchereigenschaften und geringere Kosten. Heute hat eine solche Innovation bereits zahlreiche Tests bestanden und sich durch Zuverlässigkeit und Effizienz ausgezeichnet.

LED-Lampen - hohe und erschwingliche Qualität

Die neueste Energieneuheit kann LED-Lampen genannt werden. Sie sind erst vor relativ kurzer Zeit auf den Markt gekommen, haben es aber bereits geschafft, einen ziemlich großen Anteil zu gewinnen. Im Vergleich zu Leuchtstofflampen und -leuchten sind LED-Optionen praktischer und wirtschaftlicher, sie haben eine lange Lebensdauer. Praktisches Material ermöglicht eine Kostensenkung, was für einen breiten Verbraucherkreis sehr wichtig ist. Eine ähnliche Neuheit gewinnt jetzt weiter an Popularität, insbesondere das Wachstum von LED-Bürolampen und Geräten für die Beleuchtung von Geschäften.

Vorteile moderner osmotischer Kraftwerke

Die ursprüngliche Innovation der Energiewelt ist die Osmosestation, die auf der Nutzung von Meersalzwasser basiert. Osmose ist ein physikalischer Effekt, der in Baumstämmen auftritt und dazu dient, Nährstoffsäfte in den Bereich zu transportieren, in dem die Photosynthese stattfindet. Fachwissenschaftler haben vorgeschlagen, einen ähnlichen Prozess für die Wechselwirkung mit Wasser zu verwenden. Wenn Süß- und Salzwasser in einem Gefäß mit einer Trennwand gefüllt werden, sorgt der Druckunterschied dafür, dass der Osmoseprozess funktioniert. Eine ähnliche Reaktion kann beim Betrieb von Wasserkraftwerken genutzt werden.

Eine interessante Idee muss verbessert werden - insbesondere, während Wissenschaftler die Frage nach der Auswahl der am besten geeigneten Membranen für osmotische Stationen nicht lösen können. Wenn dies möglich ist, wird die Neuheit ihren Platz im Bereich der Wasserkraft einnehmen und eine deutliche Steigerung der Energieproduktion ermöglichen und eine stetig wachsende Bevölkerung auf der ganzen Welt versorgen.

Die Reserven eines solchen Prozesses wie Osmose können als ziemlich beeindruckend bezeichnet werden. Diese Innovation wird dazu beitragen, die Energie der Tiefsee problemlos für das menschliche Leben zu nutzen, da der Salzgehalt des Wassers stark von der Temperatur abhängt und sich mit der Tiefe ändert. In dieser Hinsicht wird die Technologie es ermöglichen, den Bau von Wasserkraftwerken nicht an Flussmündungen zu koppeln, sie können direkt in den Gewässern der Ozeane platziert werden. Daher sind Wissenschaftler heute aktiv an der Entwicklung dieser Innovation für ihre schnelle Umsetzung beteiligt.

Von wie aktiv umgesetzt Energieinnovation und anderen Bereichen des menschlichen Lebens, hängt von der erfolgreichen und vollständigen Entwicklung der Existenzbedingungen, der Verbesserung der Lebensqualität und der Fähigkeit ab, für den täglichen Bedarf zu sparen. Aus diesen Gründen studieren Spezialisten auf der ganzen Welt täglich neue Entwicklungen und erproben sie unter praktischen Bedingungen, um wirklich gewinnbringende und nützliche Innovationen zu finden.