Venemaa energiastrateegia eelnõus kuni 2035. aastani on kirjas, et energiatööstus vajab struktuurimuutust, mille üheks põhimõtteks peaks olema investeeringute struktuuri muutmine. Teadus- ja arendustegevusele ning innovatsioonile ning tööstuse moderniseerimisele tehtavate kulutuste osatähtsus peaks suurenema eelkõige kodumaiste elektriseadmete vajaliku konkurentsivõime taseme tagamiseks koos pideva standardülesandega tagada kõigile usaldusväärne ja katkematu elektrivarustus. tarbijad.

Samuti on energiasektori arendamise üks kolmest strateegilisest ülesandest Venemaa kütuse- ja energiakompleksi (FEC) tehnoloogilise sõltumatuse ja konkurentsivõime tagamine. Teisisõnu on tegemist pikaajalise impordi asendamise ülesandega, mis on innovatsiooniga lahutamatult seotud. Selgub, et kokkulepitud strateegia eelnõu seisukohalt on energiasektoris uuendusi tõesti vaja. Põhiküsimus on, millised need olema peaksid.

Innovatsioon on üsna lai mõiste, mis võib tähendada kavandatavate muudatuste täiesti erinevat taset ja ulatust. Energeetikasektori uuendused ei nõua alati pikki aastaid teadusuuringuid ja mitme miljoni dollarilisi investeeringuid. Sageli toovad väga väikesed ja kiiresti teostatavad projektid palju positiivsema efekti kui pikaajalised suuremahulised arendused. Praktikas seisavad paljud uuenduslikul tehnoloogial põhinevad projektid, mis võivad energiaäri mis tahes osa jõudlust tõesti parandada, turustamise katsel silmitsi mitmete tõsiste probleemidega. Mõnikord ei ole need probleemid seotud uuenduse endaga, vaid mitmete muude selle rakendamist takistavate teguritega. Näiteks võib selliseks teguriks olla projekti kestus või täielik tasuvuse puudumine, isegi kui uuendus parandab objektiivselt mõne elektrisüsteemi osa jõudlust.

Märkimisväärne kogemus uuenduslike projektide hindamisel on Skolkovo Sihtasutusel, mille ekspertkomisjoni kaudu liigub regulaarselt sadu uusi projekte. Fondi esindajate sõnul võivad startupide arengu peatamise põhjused olla täiesti erinevad. Lisaks projektide tehnilisele komponendile ja seadme enda, süsteemi või meetmete kogumi parameetritele on olulised projekti kvaliteetne esitlus ning suutlikkus tõestada innovatsiooni efektiivse rakendamise võimalikkust kaasaegses energeetikas. Skolkovo ekspertide hinnangul ei ole märkimisväärne osa startupidest loodud kasumi saamise eesmärgil, vähemalt see eesmärk ei ole domineeriv. Sageli on projekti aluseks soov arendada oma ideed ja luua midagi uut, viia oma areng selle loogilise lõpuni. Samas võib ka fondi ja rahastamise positiivse otsuse korral projekt jääda välja töötamata.

Uuendusliku toote juurutamine toimub mitmes etapis: toote väljatöötamine, kommertsialiseerimine ja juurutamine. Igas nimetatud etapis võivad tekkida raskused, millega startupi algatajal võib olla väga raske toime tulla ja vaja on toetust.

Paljutõotavate energiaprojektide arendamiseks ja edendamiseks ning uuendustegevuse parandamiseks elektrienergiatööstuses 2017. aastal lõi EuroSibEnergo JSC avatud ala nimega Innovations in the Electric Power Industry Club. Klubi kuuluvad Venemaa energeetikaministeeriumi, SO UES JSC, energiatootjate nõukogu ühingu, NP Market Councili ühingu, Skolkovo fondi, MOEK PJSC, Gazprom Energoholding LLC, OK RUSAL, JSC EuroSibEnergo juhid ja eksperdid. teiste energiatööstusega seotud ettevõtete esindajatena. Klubi raames moodustati 5 töörühma erinevate uuenduste arendamisega seotud probleemide lahendamiseks.

Kapitalimahukates tööstusharudes, näiteks elektrienergiatööstuses, uuenduste juurutamisel on suur tähtsus riiklike toetusprogrammide tulemuslikkusel. Strateegia-2035 eelnõus seatud eesmärkide saavutamiseks on ilmne vajadus riigi innovatsioonitoetuse meetmete täiustamiseks. Erilist tähelepanu tuleks pöörata positiivsetele muutustele riigi toetatavates laenuprogrammides, samuti vajadusele sünkroniseerida ja konsolideerida innovatsioonivaldkonna regulatiivne raamistik. Projektide riiklik rahastamine näeb praegustes tingimustes ette 5 aasta jooksul raha tagastamise, mis on ilmselgelt madalam pea iga innovaatilise energiaprojekti tasuvusajast.

Tuleb mõista, et valitsuse toetus ei tähenda ega piirdu rahastamisega. Esiteks tuleks riigi toetust väljendada regulatiivse raamistiku muutmises, et lihtsustada üleminekut innovaatiliste toodete kasutamisele tootmises ning kaotada minimaalselt energiatööstuse arengu piirangud, mis on muutunud ebaoluliseks. praegune turumudel. Selliste piirangute näiteks on praegu kehtiv konkureerivate ja loomulike monopoolsete tegevuste (tootmine ja võrgud) kombineerimise keeld.

Energeetikatööstuse innovatsiooni üle arutledes on vaja käsitleda taastuvate energiaallikate ja nende arengu dünaamika teemat. Enamiku arenenud riikide toetatud emissioonide vähendamise ja rohelise energia osakaalu suurendamise suundumus on keskkonnaolukorra parandamise seisukohalt õige ja positiivne energeetika arendamise meetod. Siiski tuleb iga head lähenemisviisi õigesti rakendada ja kohandada selle rakendamise tingimustega.

Eelmise aasta septembris Ühtse energiasüsteemi halduri JSC poolt läbi viidud konkurentsivõimelise võimsuse valiku tulemuste kohaselt on 2021. aastaks ühtse energiasüsteemi ülevõimsuse maht 11,5 GW. Taastuvenergia projektide valimise konkursid viidi 2017. aasta juunis edukalt läbi perioodiks 2018-2022 ning selle tulemusena ehitatakse juurde 2,2 GW taastuvatel energiaallikatel (TAV) põhinevat tootmist. Ülevõimsus on esmapilgul positiivne tegur, kuna suur tootmisvõimsuse varu peaks suurendama süsteemi töökindlust. Siiski ei tasu unustada, et Venemaa elektri- ja võimsusturu reeglite kohaselt langevad selliste rajatiste ehitamise kapitalikulud lõpuks võimsuse hinnas lõpptarbijale. Ja taastuvenergia ehitamisel on spetsiifilised kapitalikulud väga suured - tuleb maksta tootmise keskkonnasõbralikkuse eest. Tekib küsimus: kas olulise ületootmise korral on põhjendatud jätkata taastuvate energiaallikate rajamist, suurendades oluliselt lõpptarbija koormust? Muu võrdsuse korral on tarbija jaoks võtmenäitajaks ju hind ning elektri ja võimsuse osatähtsuse kasv tootmiskulude struktuuris (eriti energiamahuka tootmise puhul), mis võib saada oluliseks piiranguks majanduse kui terviku kasvu.

Rääkides võimsuse maksumusest tarbijale, võib märkida ka tõsiasja, et pärast CSA lepingute lõppemist ei piisa tootmisettevõtete vähendatud marginaalist reeglina välismaiste remondi- ja hoolduslepingute katmiseks. genereerivad üksused. See rõhutab taaskord vajadust tõsta impordi asendamise taset ja selle otsest seost innovaatilise keskkonna arendamisega energiasüsteemis.

Vähem oluline pole ka uuenduste juurutamise maailmakogemuse uurimine. EuroSibEnergo teadus-tehniliste tegevuste osakonna juhataja Anna Korotšenkova rõhutas 15 maailma energiasektori jaoks kõige lootustandvama lahenduse näitel, et avatud lähenemine uuenduste juurutamisel aitab kaasa keerukate uuenduslike projektide tõhusale elluviimisele, mis nõuab pikaajaline teadus- ja arendustegevus ning suured kapitaliinvesteeringud. „Uurimis- ja arendusprotsess peaks olema avatud süsteem, milles ettevõttel on võimalus meelitada ligi uusi ideid ja siseneda turule uue tootega mitte ainult tänu sisemistele ressurssidele, vaid ka läbi vastastikku kasuliku koostöö innovatsiooni teiste esindajatega. keskkonda,“ ütleb Anna Korotšenkova, kes juhib töörühma „Avatud innovatsioonid“.

Kokkuvõtteks võib tõdeda, et praegustes turutingimustes on energiatööstuse efektiivsus lahutamatult seotud innovaatiliste lahenduste väljatöötamisega. Impordi asendamise osakaalu järkjärguliseks suurendamiseks on vaja toetada ja arendada uuenduslikku keskkonda ja olemasolevaid perspektiivseid projekte nii riigi ja taristuorganisatsioonide kui ka turuosaliste tasandil.

Kuid samal ajal on energiasektoris nõudlus paljulubavate innovaatiliste teadusteemade järele. Siin on tõukejõuks riiklikud investeeringute toetusprogrammid, tööstuse digitaliseerimine ja kasvavad hajutatud energia välisturud.

Mitteteaduslik uurimis- ja arendustegevus

Iga ettevõtte uuenduslikkuse esimene ja ilmne näitaja on teadus- ja arendustegevuse kulutused. Need peaksid eelkõige kajastama ettevõtete vajadust uuenduslike lahenduste järele. Kuid tegelikult ei ole nende kulude osa Venemaa energeetikute jaoks märkimisväärne. Seega kulutavad Russian Grids aastas kogu teadus- ja arendusprogrammile umbes 1,0 miljardit rubla, RusHydro - 0,4 miljardit rubla, Inter RAO - 0,2 miljardit rubla, Gazprom Energoholding - 0,35 miljardit rubla.

Praktikas kasutatakse enamikku neist vahenditest (kuni 80%) looduses ja need lähevad praegu kasutatavate seadmete tüüpide ajakohastatud liinide ja neile esitatavate nõuete väljatöötamiseks. Energeetikaettevõtted tellivad teadusuuringuid ning uurimis- ja tootmismeeskondadelt, et luua kindlaksmääratud funktsioonidega seadmeid või tarkvara vastavalt teadaolevale tehnilisele ülesandele.

Energiaettevõtete teadus- ja arendustegevus toimub valdavalt põhjalikult uuritud teaduslike põhimõtete ja tõestatud tehnoloogiliste protsesside alusel. Ühest küljest ei vii sellised uuringud tõenäoliselt tehnoloogilist arengut uuele tasemele, kuid teisest küljest mõjutavad need tõsiselt seadmete turgu, kujundades tootjate tegelikku tehnilist ja konkurentsimaastikku.

Nii et näiteks nutika elektriarvestuse tehnoloogilised standardid ja selliste süsteemide peamiste ostjate - võrgu- ja jaotusettevõtete - vastavad nõuded võivad määrata mitte ainult eelistatud andmeedastustehnoloogiad (raadio, PLC, 4 / 5G), vaid ka seadmete tootmise tulevase turu kontuurid aastamahuga 40–60 miljardit rubla kümmekond aastat ees.

Oluline on, et nii energiafirma kui ka perspektiivse lahenduse väljatöötaja saaksid konkreetse töö algatada. Klient, kes on huvitatud uue seadme kommertskasutusele laskmisest, määrab kindlaks teadus- ja arendustegevuse eelarve ning viib läbi vajalikud hankemenetlused.

Vertikaalselt integreeritud innovatsioon

Selliste ettevõtete jaoks nagu Rosatom State Corporation, mis on vertikaalselt integreeritud tuumaenergiaettevõtete kompleks, ulatuvad teadus- ja arendustegevuse kulud 4,5% -ni tuludest (umbes 40 miljardit rubla aastas) ja neist saavad riigiettevõttesse kuuluva tööstuse teadus- ja arendustegevuse rahastamise standardinstrument. institutsioonid.

Samal ajal otsib Rosatom föderaaleelarvest suuresti ressursse uuenduslikeks arendusteks: näiteks nõuab ta 200 miljardit rubla. praegu väljatöötamisel olevas riiklikus programmis "Tuumateaduse, -tehnika ja -tehnoloogia arendamine". Vahendid peaksid minema eelkõige uut tüüpi reaktori – kiirete neutronite – arendamiseks.

Rosatomi kulutused teadus- ja arendustegevusele on erinevalt teistest Venemaa energiaettevõtetest absoluutarvudes võrreldavad välismaiste energialiidrite kulutustega. Prantsuse EDF kulutab 0,9% oma tuludest teadusuuringutele, Hispaania Iberdrola - 0,8%, Rootsi Vattenfall - 0,5%, Kanada HydroQuebec - 0,9%. Tuleb märkida, et paljud neist ettevõtetest tegelevad väga mitmekesise energiaäriga ja enamikku kontrollivad riikide valitsused. See tähendab, et teaduse ja tehnoloogia arendamise kulud käivad käsikäes valitsuse prioriteetidega.

Tuleb märkida, et energiasektori üleilmsete innovatsiooniliidrite seas ei ole praktiliselt ühtegi ainult võrgu- või näiteks tootmisettevõtet. Valdav osa maailma kütuse- ja energiaettevõtetest, mis investeerivad palju teadus- ja arendustegevusse, on kas vertikaalselt integreeritud suured struktuurid või tegutsevad ekspordipotentsiaaliga sektorites, nagu näiteks nafta- ja gaasitootmine.

Riiklikud programmid teadus- ja arendustegevuse mootorina

Elektrienergiatööstuses kulutavad tänapäeval maailmas kõige enam rakendusteadusele taastuvenergia valdkonnas tegutsevad ettevõtted. Nendeks on näiteks Canadian Canadian Solar, American First Solar, Chinese Guodian Technology, Danish Vestas, Hispaania Siemens Gamesa jt. Nad tegelevad riiklike energiaarengu programmide raames nõutavate päikese- või tuuleelektrijaamade ehitamise ja käitamisega.

Ambitsioonid on pääseda nendesse nimekirjadesse WPP ja SPP segmentide kodumaiste liidrite seas - Hevel, Solar Systems, NovaWind, mis on endiselt keskendunud 5,5 GW taastuvenergia toetusprogrammi esimese etapi elluviimisele Venemaal.

Venemaa valitsuse poolt heaks kiidetud elektrijaamade moderniseerimiskava osana võib vaja minna ka tõsiseid investeeringuid teadus- ja arendustegevusse. Elektrijaamade kütusesäästlikkuse parandamiseks on vaja kodumaist ainulaadset suure võimsusega gaasiturbiinide ja nende komponentide tootmist. Ülesanne on tõepoolest ambitsioonikas: näiteks Itaalia tootjal Ansaldol kulus 14 aastat (aastatel 1991–2005), et saavutada tehnoloogiline sõltumatus Siemensi litsentsitud gaasiturbiinidest. Sellele turule pretendeerivad nii Power Machines kui ka Rostec, kuigi paljuski juhinduvad nad riigi toetustest.

Reguleeritud teadus

Seega saab tänu regulatiivsetele otsustele võimalikuks teadus- ja arendustegevuse rahastamine seoses Venemaa jaoks uuenduslike tehnoloogiatega - taastuvenergias ja kombineeritud tsüklis. Valitsus käivitas mehhanismid taastuvenergia toetamiseks ja soojuselektrijaamade moderniseerimiseks, võimaldades kasutada ainult Venemaal toodetud seadmeid. Nii ehituse kui ka teadus- ja arendustegevuse rahastamise allikaks on lõppkokkuvõttes elektri hulgimüügiturult kogutavad täiendavad tarbijamaksed.

Ilma selliste investeerimisstiimuliteta on elektritööstus sunnitud eksisteerima tõsiste tariifipiirangute all, ilma ressursside ja stiimuliteta arengusse investeerimiseks. Lisaks reguleerivad enamikku nende äriprotsesse peaaegu laiaulatuslikud tööstuslikud nõuded. Need on kasutatavate seadmete standardid ja ohutusnõuded, rajatiste projekteerimisstandardid, tootmisvarade remondi- ja hooldusnõuded, konkurentsipiirangud töös tarbijate ja tarnijatega, regulaatoritega kohustusliku teabevahetuse standardid ja turu infrastruktuur.

Kõik need tegurid ei loo soodsat keskkonda uuenduslikuks arendamiseks ja uutesse tehnoloogiatesse investeerimiseks. Ettevõtted piiravad oma kulusid prioriteetsete vajadustega ja kapitaliinvesteeringutega, et säilitada seadmete eluiga.

Riigi ettevõtmine

Pole üllatav, et tariifide reguleerimise ja tööstuse range kontrolli tingimustes tuleb uuendusi kunstlikult stimuleerida seadusandluse või valitsuse eritellimuste tasemel.

2017. aastal andis Venemaa president suurimatele riigikorporatsioonidele - Rostecile, Roskosmosele, Rosatomile, United Aircraft Corporationile ja United Shipbuilding Corporationile ülesandeks luua oma riskifondid.

Selles nimekirjas olevatest energiaettevõtetest on seni vaid Rosatom käivitanud 3 miljardi rubla suuruse fondi, kuid see tööriist on väga oluline ja tööstus vajab seda. Riskiinvesteeringud võimaldavad kliendiettevõttel, kes sisestab väikese osa paljutõotava toote arendaja kapitalist, valida ja kontrollida kõige olulisemaid projekte. Asutajameeskond säilitab aga kontrolli projekti üle ja on jätkuvalt huvitatud tehnoloogia ärilisest rakendamisest.

Siiani on see turg Venemaal üsna väike ja ulatub umbes 20 miljardi rublani. aastas, väljendudes peamiselt IT, transpordi ja rahanduse valdkonnas. On ilmselge, et riigiettevõtted võivad siinsete jõudude vahekorda ka väikese vaevaga tõsiselt muuta, luues uue infrastruktuuri projektide otsimiseks ja valimiseks.

Kui järele jõuad, siis ruttu

Kõigist takistustest hoolimata on energiasektoris paljulubavaid teadusvaldkondi. Need on juba mainitud taastuvenergia tehnoloogiad ja suure võimsusega gaasiturbiinid, kütuseelementide tehnoloogiad ja energiasalvestussüsteemid. Oluline on, et nendel arendustel oleks ka ekspordipotentsiaal.

Tööstuse üks pakilisemaid vajadusi innovatsiooni järele on energia digitaliseerimine. Praegu vajavad energeetikainsenerid kodumaise tarkvara arendamist elektrivõrkude ja mikroenergiasüsteemide haldamiseks, kriitilise infrastruktuuri infoturbesüsteeme, andmeanalüüsi tehnoloogiat ja ennustavat analüütikat.

Kuid praegu elab uuenduste arendamine “järelejõudmise” mudeli loogikas, mis pole meie riigi jaoks sugugi uus. Ja kui suundi eraldi arvestada, siis näevad tehtud pingutused väga tagasihoidlikud. Seega kahekordistub elektrokeemilise energia salvestamise ülemaailmne turg igal aastal ja läheneb 2019. aastal 8 miljardile dollarile. Riigisisesed algatused selles äärmiselt paljutõotavas ja "kuumas" piirkonnas taanduvad endiselt teekaartidele ja pilootprojektide korraldamiseks mõeldud saitide rahulikule otsimisele. Kuigi just see tõsise ekspordipotentsiaaliga turg tundub kõige atraktiivsem teadusuuringute ja uuenduslike tööstusharude käivitamiseks.

Kuid olenemata sellest, millisest uuenduste rahastamisest me räägime - riigitellimusest, ettevõtete ostudest või riskiinvestori kaasamisest, võib perspektiivse lahenduse arendaja alati T&A algatada. See tähendab, et Venemaa energiasektori tehnoloogiline tulevik ja konkurentsivõime maailmaareenil on ühistes kätes - riigi, tema kontrollitavate energiaettevõtete ja proaktiivsete uurimisrühmade käes.

Kas olete kunagi mõelnud, kui palju elektrit päevas tarbite? Või isegi tund aega, lihtsalt kodus arvuti taga istudes? Google'i andmetel peab ettevõte 100 otsingupäringu töötlemiseks kulutama nii palju energiat, kui kulub 60-vatise lambipirni 28 minutiks töötamiseks. Tööstussektoris, aga ka ühiskonnas tervikuna on toimumas olulised muutused: rahvastiku kasvu ja linnastumise mõjul kasvab nõudlus elektri järele väga kiires tempos ning sellega aitab sammu pidada vaid suurem elektrifitseerimine. - sealhulgas elektrienergia tungimine majandusvaldkondadesse, kus varem domineerisid teistsugused tehnoloogiad.

Foto: Unsplash

Need dramaatilised muutused sunnivad juba praegu energiaettevõtteid mitte ainult tootma piisavalt elektrit tarbijate vajaduste rahuldamiseks, vaid ka välja töötama tehnoloogilisi lahendusi, mis suudavad vastata tulevaste vastastikuse seotuse ja elektrifitseerimise väljakutsetele. Muidugi võivad mõned neist väljakutsetest olla täiesti mitmekesised ja keerulised, iga turu jaoks, kus suur energiaettevõte tegutseb, omased, samas kui teised probleemid võivad olla üldise iseloomuga ja neid saab lahendada suuremas plaanis. Energiaettevõtted peavad töötama selle nimel, et pakkuda väärtust tarbijatele, kes seda kõige rohkem vajavad, kuid oluline on ka oma lahenduste väljatöötamine või koostöö idufirmadega, kes on tehnoloogilise innovatsiooni esirinnas.

Uuendused, mis aitavad neid suundumusi lahendada, võib jagada kahte kategooriasse.

1. reageerida juba olemasolevatele väljakutsetele, olgu selleks siis elektrijaamade korstnaid kontrollivad droonid või elektrijaotusrajatised, kui rääkida energeetikast;
2. uued tooted, mis on loodud tööstuse edasiarendamise eesmärgil, näiteks tehnoloogiate baasil (asjade internet, IoT).

Idufirmad võivad mängida võtmerolli kõigis nendes kategooriates.

Energia Internet

Rääkides meie tulevikust, kus domineerima hakkab elektrifitseerimine ja seotus, ei saa mainimata jätta IoT-d, mis võimaldab “nutikatel” seadmetel omavahel suhelda ja vajalikku infot vahetada, luues samas ühtse võrgu. Kujutage näiteks ette, et nutitelefonist on võimalik mitte ainult juhtida kodumasinaid, vaid jälgida ka selle energiatarbimist.

Kuna elu- ja büroohooned muutuvad IoT tehnoloogia abil targemaks, muutub energiatarbimine nutikamaks ning võrgu jõudlus usaldusväärsemaks ja tasakaalustatumaks.

Kasutades selles valdkonnas paljutõotavaid idufirmasid, saab iga energiaettevõte iga sekundiga saadavat märkimisväärset andmemahtu tõhusamalt kasutada, sealhulgas täiustatud energiateenuste ja -lahenduste toetamiseks.

Taastuv tulevik

Taastuvenergia sektor, ükskõik kui noor see ka poleks, saab keskseks innovatsiooniplatvormiks uute lahenduste loomisel. Tänapäeval ei pea enam kedagi veenma taastuvenergia keskkonna- ja sotsiaalmajanduslikus eelistes: taastuvenergia areneb ka riikides, kus on märkimisväärsed nafta- ja gaasivarud. RES-i idee on globaalselt muutmas elektrienergia turgu, sest nüüd saab energiatarnijaks olla mitte ainult suurettevõte, vaid ka iga inimene, kes on maja katusele paigaldanud päikesepaneeli.

Foto: Unsplash

Koos energiasalvestite ja uuendusliku V2G (vehicle-to-grid) süsteemiga, mis võimaldab laadida elektriautot ja vajadusel akusse salvestatud energiat võrku tagastada, suudavad taastuvad mikrotootmisrajatised luua ise piisav energiaahel, mille elemendid suudavad üksteist toita. Taastuvenergia leviku suurendamisele suunatud lahendused ja elektritootmise protsessi avatumaks muutmine tarbijatele, kes soovivad ise elektrit toota, on idufirmade lootustandvate töövaldkondade hulgas.

Näiteks 2016. aastal lõid Bill Gates, Jeff Bezos ja teised suurimate juhid spetsiaalse fondi idufirmadele, kes tegelevad taastuvenergia arendamise probleemide lahendamisega, eriti salvestusvõimsuse probleemiga. Investeeringud sellesse fondi ulatusid miljardi dollarini. Fond on üles ehitatud "kannatliku kapitali" põhimõttel, st investorid on valmis selleks, et nende investeeringud tasuvad ära mitte varem kui 20 aasta pärast.

Elektrisõidukite tulevik

Olulist rolli mängib ka elektriline liikuvus, nimelt elektrisõidukid ja nendega seotud infrastruktuur, mis avavad selles valdkonnas alustavatele ettevõtetele arvukalt võimalusi. Mõned neist tegelevad juba oma mehitamata elektrisõidukite mudelite turuletoomisega. Meie arusaam kaasaegse tehnoloogia ees seisvatest väljakutsetest võimaldab meil muuhulgas leida lahendusi auto laadimisaja minimeerimiseks, aku kaalu vähendamiseks, selle võimsuse suurendamiseks ilma lisalaadimiseta.

Foto: Unsplash

Näiteks üht sellist lahendust arendab Kanada idufirma, mis töötab täiustatud tootmisprotsesside kaudu liitiumioonaku kulude vähendamise nimel. Alates 2011. aastast on see kogunud üle 15 miljoni dollari investeeringuid, sealhulgas erakapitali, uurimistoetusi ja IPO fonde. Näeme juba praegu selliste tehnoloogiate mõju autotööstusele, kus üha rohkem suuri tootjaid tegeleb oma elektrisõidukite turuletoomisega.

Energia ootab startuppe

Energiaettevõtted on nüüd täielikult kaasatud oma lähenemisviiside väljatöötamisse idufirmade pakutavate uuenduslike lahenduste valikul ja rakendamisel. Nii avasime 2017. aasta oktoobris oma innovatsioonikeskuse Skolkovos, et edendada energiatööstuse arenguid ja suhelda idufirmadega. Tegime koostööd idufirmaga GeoScan, et kasutada tehisintellekti droonide autonoomseks juhtimiseks elektrijaamade korstnate kontrollimisel. See lahendus on huvitav, kuna selles kasutatakse kvadrokoptereid, mis teostavad kuni 320 meetri kõrgusel asuvate korstnate kontrolli ilma tööstusronijate osaluseta.

Tänapäeval elavad energeetika startupid läbi seda, mida IT-tööstus 1980. aastatel: toona ei saanud selle valdkonna arendusega seotud inimesed teada, kas nende lahendustest saab 2000. aastate alguse digitransformatsiooni alus. Globaalsed muutused energiasektoris on vältimatud ja hädavajalikud, seega on igaühel meist võimalus anda oma panus siin ja praegu.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

Energiainnovatsioon

Eelmise sajandi 90ndatel ei eraldatud praktiliselt vahendeid olemasolevate elektrivõimsuste arendamiseks ja uuteks arendusteks. Võib-olla sel ajal polnud see eriti kriitiline: koos tootmise langusega langes energiatarbimise tase oluliselt. Uuel aastatuhandel on kõik muutunud. Arenev tööstus nõuab üha uute võimsuste kasutuselevõttu, energiatarbimine kasvab ning paljude olemasolevate jaamade amortisatsioonitase tingib vajaduse varajase moderniseerimise järele. Samas on võimalik aluseks võtta maailma parimad näited tehnoloogilistest arengutest, uurida ja analüüsida välismaist kogemust taastuvate kütuseallikate arendamisel. Ja hakata looma ka uusi tehnoloogiaid, millele maailmas veel analooge pole.

Näiteks söeküttel töötava tootmise arendamise ammu hilinenud probleem. Nõukogude ajal ehitatud kivisöel töötavad jõuallikad on aeg kaasajastada. Mõni aasta tagasi pakuti välja tehnoloogia jõuallikate ülekandmiseks ülekriitiliste auruparameetritega töötamiseks. Teadlased arutavad järgmist sammu – super-ülikriitiliste auruparameetrite kallal töötamist. Kuid kumbagi tehnoloogiat pole veel tööstuslikus tootmises kasutusele võetud. Pealegi pole sellisena vastust küsimusele, kui atraktiivne see on. Seni pole neid probleeme lahendatud teadus- ja arendustegevuse tohutute kulude tõttu, mida ükski ettevõte ei saa “tõmmata”. Kuid aeg sunnib meid aktiivsemalt otsima viise, kuidas lahendada kivisöel töötavate jõuallikate edasise arendamise probleem, mille kulumine muutub üha enam. Selle tulemusena hakkavad elektriettevõtted jõudma arusaamisele, et selliste väljakutsetega tuleb tegeleda ühiselt – sel juhul jagunevad ju teadus- ja arenduskulud paljude ettevõtete vahel, aga ka paljud riskid, mis paratamatult kaasnevad mis tahes ettevõttega. uusimate tehnoloogiate arendamise protsess.

Praeguseks on teada järgmised uuendusliku energia tüübid:

Seadmed vedelike soojendamiseks - keerissoojuse generaatorid(nendel seadetel on ka teisi nimetusi). Vedelik pumbatakse elektripumba abil läbi teatud viisil ühendatud torude struktuuri ja kuumutatakse kuni 90 kraadini. Neid soojusgeneraatoreid on ruumide kütmiseks kasutatud pikka aega, kuid puudub üldtunnustatud teooria vedeliku kuumutamiseni viivate protsesside kohta. On konstruktsioone, milles nad proovivad kasutada õhku töövedelikuna.

"Külm tuumasüntees". Alates 1980. aastate lõpust on tehtud katseid ammutada tuumaenergiat ilma ülikõrgeid temperatuure kasutamata. Hiljuti teatasid Itaalia insenerid, et neil õnnestus selline katse, kuigi nad keelduvad kasutamast külma tuumasünteesi nimetust. Kuid lõpptulemus on see, et nende katalüsaatoris saadakse energia keemiliste elementide tuumade ühinemise tulemusena. Seade on praktiliseks kasutamiseks valmis.

Magneto-mehaaniline võimsusvõimendi. Selle leiutise autorite sõnul õnnestub neil kasutada Maa magnetvälja generaatori või elektrimootori võlli pöörlemiskiiruse suurendamiseks. See suurendab generaatorist saadava elektrienergia hulka või vähendab elektrimootori energiatarbimist võrgust. Sellised seadmed on pooltööstuslike proovide staadiumis.

Induktsioonkuumutid. Elektriga induktsioonkuumutamist on tööstuses kasutatud pikka aega, kuid seda protsessi on täiustatud. Nüüd annab induktsioon elektriboiler sama elektrikulu juures rohkem soojusenergiat. Kavandatav elektriboiler jääb tänu täiendusele tegevuskuludelt gaasikatelde tasemele.

Massiväljavisketa mootorid. Selliste mootorite laboriproove, mis ei tarbi kütust, demonstreeritakse ühes kosmoseuuringute instituudis (kosmosesüsteemide NII). Sellise mootoriga viidi läbi katse satelliidil. Selle suuna väljavaated pole veel selged.

Plasma elektrigeneraatorid. Erinevate kujundustega katseid on tehtud pikka aega, peamiselt labori tasemel.

Pingelised suletud kontuurid. Sellise lähenemise entusiastide sõnul on selliseid kinemaatilisi skeeme, mille rakendamine võimaldab ammutada lisaenergiat. Näidati selliste skeemide võimalusi polümeersete materjalide jahvatamise veskite projekteerimisel. Nendes veskites kulub jahvatamisel energiat vähem kui traditsioonilise konstruktsiooniga veskites.

Dünaamilisel ülijuhtivusel põhinevad elektrijaamad. Nende potentsiaalsete elektrigeneraatorite arendajad väidavad, et ketaste teatud pöörlemiskiirusel tekib voolu dünaamilise ülijuhtivuse mõju, mis võimaldab tekitada võimsaid magnetvälju. Ja juba saab neid põlde kasutada elektri tootmiseks. Katsete käigus on kogunenud suur hulk informatsiooni ebatavaliste füüsikaliste mõjude kohta. Võimalik on mitte ainult toota energiat, vaid ka luua sõidukitele mootor. See suund tundub uue energiasektori üks paljutõotavamaid.

Atmosfäärienergia tööstus, ühendab erinevaid meetodeid ja projekte atmosfääri kogunenud elektrienergia saamiseks. Kõige ilmsem viis on tabada kolossaalne välguenergia. Sellel uue energia valdkonnal on märkimisväärne potentsiaal.

Ülaltoodud uuringute, juhiste ja valmispaigaldiste loetelu ei ole ammendav. See võimaldab aga järeldada, et ühiskond saab hakata ellu viima suuri projekte innovaatilises energeetikas, et luua ja arendada põhimõtteliselt uusi energiatootmistehnoloogiaid. Tänu sellele luuakse oluline tingimus ummikseisust väljumiseks nii energeetikas kui ka kogu majanduses. uuenduslik energiaga autonoomne reaktor

2010. aastal tegi Brasiilia teadlane Fernando Galembekk sensatsioonilise avalduse atmosfäärielektri saamise võimalusest. Tema São Paulo Campinase ülikooli grupi arenduste kohaselt saab niiskest õhust koguda pisikesi laenguid. Nagu testid on näidanud, saab teatud metalle kasutada tasude kogumiseks, mis avab tulevikus suurepärased võimalused elektri tootmiseks niiske kliimaga piirkondades. Arvatakse, et selle tehnoloogia täiustamine annab inimkonnale veel ühe taastuvenergia allika.

E-Cat ja külmfusioon. Andrea Rossi leiutis autonoomse E-Cat reaktori kohta juhatas sisse energiarevolutsiooni ajastu. Valmis töötava installatsiooni demonstratsioon annab alust loota seadmete masstootmise käivitamiseks.

2011. aasta oktoobri lõpus esitles ja katsetas rühm Itaalia teadlasi eesotsas Andrea Rossiga Bolognas revolutsioonilist autonoomset reaktorit, "vaba soojuse" allikat – "energiakatalüsaatorit" (E-Cat). Selle tööpõhimõte põhineb nikli ja vesiniku kasutamisel kütusena, mille interaktsiooni käigus eraldub soojusenergia ja moodustub vask. Seadme töö põhineb madala energiaga tuumareaktsioonidel (LENR). Tegijad rõhutavad: reaktor võimaldab toota absoluutselt puhast energiat, mille kogus pole piiratud. Selle tootmine on võimalik tööstuslikus mastaabis ning paigaldised ise on plaanis rentida.

Tõenäoliselt alustatakse USA-s Rossi generaatorite tootmist. Eeldatakse, et "kodu" E-Cat'i hinnaks kujuneb 400-500 dollarit, mis ei tohiks takistada leiutist juba ühe aastaga ära tasumast. Generaatorite laadimine ja nende hooldus ei lähe kalliks. Erinevalt tööstuse jaoks mõeldud võrguvälistest generaatoritest ei saa ökonoomset "kodu" seadet tööstuslikuks kasutamiseks ümber ehitada. Huvi maailma vastu Itaalia teadlase töö vastu kasvab üha enam.

Maailmamajandus elas pikka aega ilma innovatsioonita energiasektoris. Infosfääri edusammud 1970.–2000. aastatel kombineeriti stagnatsiooniga energeetika valdkonnas. Niinimetatud "alternatiivsed allikad" ei loonud süsivesinikkütuste põletamise tegelikku asendust. Biokütused, tuule- ja päikesegeneraatorid vana energiat ei ohustanud.

Uued generaatorid võimaldavad ettevõtetel ja inimestel iseseisvalt odavat elektrit saada. Ülemaailmse majanduskriisi lahutamatuks osaks on energiakriis, mis väljendub peamiste energiaressursside, nafta ja gaasi hinnatõusus. Elektrienergia hinna järsk langus on üks vajalikke tingimusi kriisist ülesaamiseks ja majanduse uue tõusu käivitamiseks. Ja mida varem see täidetakse, seda kiiremini kulgeb inimkonna edasine teaduslik, kultuuriline, sotsiaalne, poliitiline ja majanduslik areng.

Majutatud saidil Allbest.ru

...

Sarnased dokumendid

Maailma energiasüsteem ja selle probleemid. Energia erisaagis erinevatel energia saamise viisidel. Külm tuumasüntees. Vee plasma elektrolüüs. Plasmaelektrilisel protsessil põhinev indutseeritud prootoni lagunemise protsess.

abstraktne, lisatud 30.01.2010


USA-s ehitatud tuumareaktori prototüüp. NSV Liidus läbiviidud uuringud tuumaenergia valdkonnas, tuumaelektrijaama ehitamine. Tuumareaktori tööpõhimõte. Tuumareaktorite tüübid ja nende seade. Tuumajaama töö.

esitlus, lisatud 17.05.2015


Teaduslikud arengud külma termotuuma (CFT) ja külma tuumasünteesi (CNF) valdkonnas. Võimalus kasutada CTS-i ja CNS-i reaktsioone loodusvarade loomiseks, odavaks energiaks, elektrisõidukite tootmiseks ja keskkonnaprobleemide lahendamiseks.

esitlus, lisatud 14.12.2010


Kontrollitud termotuumasünteesi initsiatsiooni olemus ja mehhanism. Termotuumareaktsioonide sordid ja nende näited. Termotuumaenergia eelis ja ulatus. Tokamaki (vooluga toroidne magnetkamber) loomise ja disaini ajalugu.

esitlus, lisatud 04.02.2015


Tööparameetrite esialgne arvutamine. "Külma" reaktori tuumafüüsikalised omadused. Korrutusteguri määramine lõpmatu keskkonna jaoks "külmas" reaktoris. Kütuse, katte, jahutusvedeliku ja moderaatori kontsentratsiooni arvutamine.

kursusetöö, lisatud 02.11.2014


Tuumareaktorite olemus, seade, tüübid ja tööpõhimõte, nende ohutegurid ja põhjused. Aktau reaktori BN-350 põhieesmärk. Tuumaenergia kütusega isevarustatuse iseärasused. Tehnoloogia sfäärilise täidisega reaktorite tootmiseks.

test, lisatud 27.10.2009


Kolmeribaline helisageduslik võimsusvõimendi, mis põhineb operatiivvõimendil, selle tehnoloogilistel omadustel ja nõuetel. Võimendi väärtuste arvutamine ja selle optimaalsuse analüüs programmis "Multisim". Elektriohutusvahendid.

kursusetöö, lisatud 13.07.2015


Reaktori disain ja tuumaelementide valik. Soojusarvutus, "külma" reaktori tuumafüüsikalised omadused. Tuuma neutronite mitmerühma arvutamine, spekter ja väärtused. Aine kontsentratsioon homogeniseeritud reaktori rakus.

kursusetöö, lisatud 29.05.2012


Tuumakütuse kasutamine tuumareaktorites. Vesijahutusega jõureaktori ja RBMK reaktori omadused ja disain. Kütuseelementide skeem. Reaktori metallkonstruktsioonid. Eksperimentaalsete kiirneutronreaktorite tüübid.

abstraktne, lisatud 01.02.2012


Tuumaenergia kaasaegse tarbimise dünaamika. Ei eraldu atmosfääri põlemisprodukte. Tuumaenergia miinused. Tuumaelektrijaamadega riikide positsioonid tuumaenergia suhtes. Energiatarbimise globaalne struktuur.

Kaasaegsed tehnoloogiad erinevates tööstusharudes ja valdkondades arenevad pidevalt läbi loominguliste uuenduste kasutuselevõtu. Energiasektor pole erand. energiainnovatsioon stimuleerida ettevõtluse, autotööstuse, nafta- ja gaasitööstuse ning muude tööstusharude arengut, samuti parandada oluliselt elanikkonna elukvaliteeti. Innovatsioonid ehk innovatsioonid on tehnoloogiliste või muude uuenduste katsetamine ja kasutamine, mis on suunatud eluprotsesside, tööstuse jne kvalitatiivsele arendamisele.

Kõige huvitavamad ja kaasaegsemad uuendused

Energiaplaani uuendusi juurutavad erinevad riigid enim kasutatavates tööstusharudes, aga ka laenatakse üksteiselt. Mõned kõige olulisemad uuendused on järgmised:

• Shock Wave Fracking tehnoloogia
• Uusimad õlitootmise tehnoloogiad
• Bakterite kasutamine õlireostuse puhastamiseks
• Biokütuse kasutamine autodele

Esimesest uuendusest rääkides väärib märkimist, et lööklaine on kõige tõhusam viis energia hajutamiseks. Seda saab edukalt kasutada kuni tuhande või pooleteise tuhande meetri sügavusel põlevkivimoodustistes. India frakkimistehnoloogia uurimisele spetsialiseerunud ettevõte on teinud ettepaneku kasutada lööklaine kui hüdraulilisest purustamisest lihtsamat ja kulutõhusamat purustamistehnikat. Selline energiauuendus võib oluliselt muuta nafta- ja gaasitööstust, kuna see välistab täielikult vajaduse nendes töödes kasutada vett. See vähendab oluliselt veereostuse taset, sest hüdrauliline purustamine nõuab vähemalt 4 miljonit gallonit kaevu kohta.

Teine huvitav uuendus energiasektoris on nafta kaevandamise täiustatud viis. Niinimetatud tõhustatud õli taaskasutamise meetod hõlmab kihistute tertsiaarset töötlemist, et eraldada võimalikult palju toodet. See tehnoloogia põhineb süsinikdioksiidi kasutamisel, mis suurendab õli voolukiirust ja vähendab selle viskoossust.

Mis puudutab bakterite kasutamist õlireostuse puhastamiseks, siis see uuendus põhineb kahe bakterirühma kasutamisel – mõlemal on võime õli oksüdeerida ja seeläbi lekke suurust vähendada või seda eelnevalt ära hoida. Praegu uurivad eksperdid bakterite Oleispira antartica perekonda, et selgitada välja võime eksisteerida madalatel temperatuuridel. See uuendus võimaldab välja töötada tõhusa strateegia keskkonna säästmiseks ja naftareostuse vältimiseks.

Ja lõpuks, veel üks uuendus on taime- ja loomarakkudest saadud autode biokütused. Biodiisel ja etaan (kõige populaarsemad biokütused) aitavad stabiliseerida maailmaturu hindu ning vähendada uurimis- ja arenduskulusid.

Vaadates tulevikku: milliseid uuendusi kasutatakse

Lisaks ülaltoodule energiainnovatsioon ka muid saavutusi, millest mõnda on juba laialdaselt kasutatud. Näiteks on see tuuleenergia – tuuleenergia kasutamine erinevat tüüpi mootorite käitamiseks. Sarnaseid süsteeme leidub paljudes välisriikides ning see tehnoloogia leiab rakendust ka meil.

Soojuspumpasid ei tohiks tähelepanuta jätta, sest neid võib õigustatult nimetada energiasektori tulevikuks. Need võimaldavad soojusenergia tootmise kaudu oluliselt parandada keskkonnaseisundit, tõstes samal ajal oluliselt elanikkonna elatustaset, kuna soojusvarustus on energiasektori üks võtmesektoreid. Soojuspumpade tööpõhimõte põhineb madalatemperatuurilise taastuvenergia muundamisel, see on tuntud juba üle sajandi, kuid alles nüüd võetakse seda aktiivselt kasutusele.

Soojusenergia kaasaegsed paigaldised - innovatsioon tööstuslikus mastaabis

2004. aastal alustati sellise uuenduse nagu veeldatud süsivesinikgaaside (LHG) kasutamist soojuselektrijaamades. Veeldatud naftagaasi kasutamine diislikütuse asemel parandab keskkonnaohutust. Lisaks on sellel kütusel teiste kütuseliikidega võrreldes kõrged tarbijaomadused ja madalam hind. Tänaseks on selline uuendus läbinud juba arvukalt katseid ning paistnud silma töökindluse ja tõhususe poolest.

LED lambid - kõrge ja taskukohane kvaliteet

Viimast energiauudsust võib nimetada LED-lampideks. Need ilmusid turule suhteliselt hiljuti, kuid on juba suutnud võita üsna suure osa. Luminofoorlampide ja -valgustitega võrreldes on LED-valikud praktilisemad ja ökonoomsemad, neil on pikk kasutusiga. Praktiline materjal võimaldab saavutada kulude vähendamist, mis on väga oluline laiale tarbijaringile. Sarnane uudsus on praegu jätkuvalt populaarsust kogumas, eriti kontorite LED-lampide ja valgustipoodide seadmete kasv.

Kaasaegsete osmootsete elektrijaamade eelised

Energeetikamaailma algupärane uuendus on osmoosijaam, mis põhineb meresoolavee kasutamisel. Osmoos on puutüvedes esinev füüsiline efekt, mis on mõeldud toitainete mahlade kandmiseks fotosünteesi toimumise piirkonda. Spetsialistid on teinud ettepaneku kasutada veega suhtlemiseks sarnast protsessi. Kui mage ja soolane vesi asetatakse ühte vaheseinaga anumasse, siis rõhuerinevus paneb osmoosiprotsessi tööle. Sarnast reaktsiooni saab kasutada hüdroelektrijaamade töös.

Huvitav idee vajab täiustamist - eriti samal ajal kui teadlased ei suuda lahendada osmootsete jaamade jaoks kõige sobivamate membraanide valimise küsimust. Kui seda saab teha, võtab uudsus kindlalt oma koha hüdroenergia valdkonnas ja võimaldab oluliselt suurendada energiatootmist, tagades pidevalt kasvava elanikkonna kogu maailmas.

Sellise protsessi nagu osmoos varusid võib nimetada üsna muljetavaldavaks. See uuendus aitab inimelus hõlpsalt kasutada sügava ookeani energiat, kuna vee soolsuse aste sõltub suuresti temperatuurist ja see muutub sügavusega. Sellega seoses võimaldab tehnoloogia vältida hüdroelektrijaamade ehitamise sidumist jõgede suudmetega, neid saab paigutada otse ookeanide vetesse. Seetõttu tegelevad teadlased tänapäeval aktiivselt selle uuenduse väljatöötamisega selle kiireks rakendamiseks.

Alates sellest, kui aktiivselt rakendatud energiainnovatsioon ja teistes inimelu valdkondades, sõltub eksistentsitingimuste edukast ja täielikust väljaarendamisest, elukvaliteedi paranemisest ja võimest säästa igapäevaste vajaduste arvelt. Just neil põhjustel uurivad spetsialistid üle maailma iga päev uusi arendusi ja proovivad neid praktilistes tingimustes, et leida tõeliselt tulusaid ja kasulikke uuendusi.