I utkastet till Rysslands energistrategi för perioden fram till 2035 anges att energiindustrin behöver en strukturell omvandling, vars en av principerna bör vara en förändring av investeringsstrukturen. Andelen av utgifterna för FoU och innovation, såväl som moderniseringen av industrin, bör öka, främst för att säkerställa den nödvändiga konkurrenskraften för inhemsk kraftutrustning, tillsammans med den ständiga standarduppgiften att upprätthålla en tillförlitlig och oavbruten strömförsörjning till alla konsumenter.

En av de tre strategiska uppgifterna för utvecklingen av energisektorn är också att säkerställa det tekniska oberoendet och konkurrenskraften för det ryska bränsle- och energikomplexet (FEC). Detta är med andra ord en långsiktig uppgift för importsubstitution, som är oupplösligt kopplad till innovation. Det visar sig att ur det överenskomna utkastet till strategi behövs innovationer inom energisektorn verkligen. Nyckelfrågan är vad de ska vara.

Innovation är ett ganska brett begrepp som kan innebära en helt annan nivå och omfattning av föreslagna förändringar. Innovationer inom energisektorn kräver inte alltid många år av vetenskaplig forskning och mångmiljoninvesteringar. Ofta ger mycket små och snabbt genomförda projekt mycket mer positiv effekt än långsiktiga storskaliga utvecklingar. I praktiken möter många projekt baserade på innovativ teknik som verkligen kan förbättra prestandan i någon del av energibranschen ett antal allvarliga problem när de försöker kommersialisera. Ibland är dessa problem inte relaterade till själva innovationen, utan till ett antal andra faktorer som hindrar dess genomförande. En sådan faktor kan till exempel vara projektets varaktighet eller fullständig avsaknad av återbetalning, även om innovationen objektivt kommer att förbättra prestandan för någon del av kraftsystemet.

Skolkovo Foundation har stor erfarenhet av att utvärdera innovativa projekt, genom vars expertuppdrag hundratals nya projekt regelbundet passerar. Enligt företrädare för fonden kan skälen till att stoppa utvecklingen av startups vara helt olika. Förutom den tekniska komponenten i projekten och parametrarna för själva enheten, systemet eller uppsättningen av åtgärder, är en högkvalitativ presentation av projektet och förmågan att bevisa möjligheten till effektiv tillämpning av innovation inom modern energi viktiga. Enligt Skolkovo-experter skapas inte en betydande del av startups i syfte att göra vinst, åtminstone är detta mål inte dominerande. Ofta bygger projektet på viljan att utveckla din idé och skapa något nytt, att föra din egen utveckling till sin logiska slutsats. Samtidigt, även vid ett positivt beslut av fonden och finansiering, får projektet inte utvecklas.

Introduktionen av en innovativ produkt sker i flera steg: utveckling, kommersialisering och implementering av produkten. I vart och ett av dessa skeden kan svårigheter uppstå, vilket kan vara mycket svårt för initiativtagaren till en startup att klara av och stöd krävs.

För att utveckla och främja lovande energiprojekt och förbättra innovativa aktiviteter inom elkraftindustrin under 2017 skapade EuroSibEnergo JSC ett öppet område kallat Innovations in the Electric Power Industry Club. Klubben inkluderar chefer och experter från Rysslands energiministerium, SO UES JSC, Energy Producers Council Association, NP Market Council Association, Skolkovo Fund, MOEK PJSC, Gazprom Energoholding LLC, OK RUSAL, JSC EuroSibEnergo, samt som andra företrädare för företag med anknytning till energibranschen. Inom ramen för klubben bildades 5 arbetsgrupper för att lösa olika problem relaterade till utvecklingen av innovationer.

Vid införande av innovationer i kapitalintensiva industrier, såsom elkraftindustrin, är effektiviteten i statliga stödprogram av stor betydelse. För att nå målen i utkastet till strategi-2035 finns det ett uppenbart behov av att förbättra åtgärder för statligt stöd till innovation. Särskild uppmärksamhet bör ägnas positiva förändringar i statligt stödda utlåningsprogram, liksom behovet av att synkronisera och konsolidera regelverket på innovationsområdet. Under rådande förhållanden ger statlig finansiering av projekt en avkastning på medel inom 5 år, vilket uppenbarligen är lägre än återbetalningstiden för nästan alla innovativa energiprojekt.

Det bör förstås att statligt stöd inte innebär och inte är begränsat till finansiering. Först och främst bör det statliga stödet uttryckas i att ändra regelverket för att förenkla övergången till användning av innovativa produkter i produktionen och åtminstone ta bort restriktioner för utvecklingen av energibranschen, som har blivit irrelevanta i den nuvarande marknadsmodellen. Ett exempel på sådana begränsningar är det nuvarande förbudet mot att kombinera konkurrenskraftig och naturlig monopolverksamhet (produktion och elnät).

När man diskuterar innovation inom energibranschen är det nödvändigt att ta upp frågan om förnybara energikällor och dynamiken i deras utveckling. Trenden att minska utsläppen och öka andelen grön energi, med stöd av de flesta utvecklade länder, är en korrekt och positiv metod för energiutveckling när det gäller att förbättra miljösituationen. Varje bra tillvägagångssätt måste dock tillämpas korrekt och anpassas till de förhållanden under vilka det genomförs.

Enligt resultaten från urvalet av konkurrenskraftig kapacitet som genomfördes av systemoperatören för Unified Energy System JSC i september förra året kommer volymen av överkapacitet i Unified Energy System att vara 11,5 GW för 2021. Tävlingar för urval av förnybara energiprojekt genomfördes framgångsrikt i juni 2017 för perioden 2018-2022, och som ett resultat kommer ytterligare 2,2 GW produktion baserad på förnybara energikällor (RES) att byggas. Överkapacitet är vid första anblicken en positiv faktor, eftersom en stor marginal för genereringskapacitet bör öka systemets tillförlitlighet. Man bör dock inte glömma att enligt reglerna för den ryska el- och kapacitetsmarknaden kommer kapitalkostnaderna för byggandet av sådana anläggningar så småningom att falla på slutkonsumenten i priset på kapacitet. Och vid konstruktionen av förnybara energikällor är de specifika kapitalkostnaderna mycket höga - du måste betala för produktionens miljövänlighet. Frågan uppstår: är det motiverat, i närvaro av ett betydande överskott av produktion, att fortsätta bygga förnybara energikällor, vilket avsevärt ökar belastningen på slutkonsumenten? När allt annat lika är nyckelindikatorn för konsumenten priset och ökningen av andelen el och kapacitet i produktionskostnadsstrukturen (särskilt för energiintensiv produktion), vilket kan bli en betydande begränsning av tillväxten av ekonomin som helhet.

På tal om kostnaden för kapacitet för konsumenten kan man också notera det faktum att efter utgången av CSA-kontrakt kommer den minskade marginalen för produktionsbolag i regel inte att räcka för att täcka utländska serviceavtal för reparation och underhåll av genererande enheter. Detta understryker återigen behovet av att öka nivån på importsubstitution och dess direkta samband med utvecklingen av en innovativ miljö i energisystemet.

Inte mindre betydelsefull är studiet av världserfarenheten av att introducera innovationer. Med hjälp av exemplet med 15 mest lovande lösningar för den globala energisektorn betonade Anna Korotchenkova, chef för institutionen för vetenskapliga och tekniska aktiviteter vid EuroSibEnergo, att ett öppet förhållningssätt till implementering av innovationer bidrar till ett effektivt genomförande av komplexa innovativa projekt som kräver långsiktig FoU och stora kapitalinvesteringar. "Forsknings- och utvecklingsprocessen ska vara ett öppet system där företaget har möjlighet att attrahera nya idéer och komma in på marknaden med en ny produkt, inte bara tack vare interna resurser utan också genom ömsesidigt fördelaktigt samarbete med andra representanter för innovationen miljö”, säger Anna Korotchenkova, ordförande för arbetsgruppen "Open Innovations".

Sammanfattningsvis kan det noteras att energiindustrins effektivitet är oupplösligt kopplad till utvecklingen av innovativa lösningar under rådande marknadsförhållanden. För att gradvis öka andelen importsubstitution är det nödvändigt att stödja och utveckla den innovativa miljön och befintliga lovande projekt både på statlig nivå och infrastrukturorganisationer och från marknadsaktörernas sida.

Men samtidigt finns det en efterfrågan på lovande innovativa forskningsämnen inom energisektorn. Drivkrafterna här är nationella investeringsstödsprogram, digitalisering av branschen och växande externa marknader för distribuerad energi.

Icke-vetenskaplig FoU

Den första och uppenbara indikatorn på innovationsförmågan hos ett företag är FoU-utgifter. De bör först och främst spegla företagens behov av innovativa lösningar. Men i själva verket är andelen av dessa kostnader för ryska kraftingenjörer inte betydande. Således spenderar Russian Grids årligen cirka 1,0 miljarder rubel på hela FoU-programmet, RusHydro - 0,4 miljarder rubel, Inter RAO - 0,2 miljarder rubel, Gazprom Energoholding - 0,35 miljarder rubel

I praktiken används de flesta av dessa medel (upp till 80%) i naturen och går till utvecklingen av uppdaterade linjer med för närvarande använda typer av utrustning och krav för dem. Energiföretag beställer forskning från vetenskaps- och forsknings- och produktionsteam för att skapa utrustning med specificerade funktioner eller mjukvara enligt ett känt tekniskt uppdrag.

FoU av energiföretag i bulk utförs på grundval av fundamentalt undersökta vetenskapliga principer och beprövade tekniska processer. Å ena sidan är det osannolikt att sådan forskning tar den tekniska utvecklingen till en ny nivå, men å andra sidan kommer den att allvarligt påverka utrustningsmarknaden och forma tillverkarnas faktiska tekniska och konkurrenskraftiga landskap.

Så till exempel kan tekniska standarder för smart elmätning och motsvarande krav från huvudköparna av sådana system - nät- och distributionsföretag, bestämma inte bara de föredragna dataöverföringsteknikerna (radio, PLC, 4 / 5G), utan också konturer av den framtida marknaden för tillverkning av utrustning med en årlig volym på 40–60 miljarder RUB ett decennium framåt.

Det är viktigt att både energibolaget och utvecklaren av en lovande lösning kan initiera ett specifikt arbete. Kunden, som är intresserad av att lansera en ny enhet i kommersiell drift, bestämmer FoU-budgeten och genomför nödvändiga upphandlingsförfaranden.

Vertikalt integrerad innovation

För företag som Rosatom State Corporation, som är ett komplex av vertikalt integrerade kärnkraftsföretag, når FoU-kostnaderna 4,5 % av intäkterna (cirka 40 miljarder rubel per år) och blir ett standardinstrument för att finansiera industriforskning och utveckling som ingår i det statliga företaget institutioner.

Samtidigt söker Rosatom till stor del resurser för innovativ utveckling i den federala budgeten: till exempel gör anspråk på 200 miljarder rubel. i det för närvarande utvecklade nationella programmet "Utveckling av kärnkraftsvetenskap, teknik och teknik". Medlen ska i första hand gå till utveckling av en ny typ av reaktor - snabba neutroner.

Rosatoms FoU-utgifter är, till skillnad från andra ryska energibolag, jämförbara i absoluta tal med utländska energiledares. Franska EDF lägger 0,9 % av sina intäkter på forskning, spanska Iberdrola - 0,8 %, svenska Vattenfall - 0,5 %, kanadensiska HydroQuebec - 0,9 %. Det bör noteras att många av dessa företag driver en vitt diversifierad energiverksamhet, och de flesta kontrolleras av nationella regeringar. Det innebär att kostnaderna för vetenskap och teknikutveckling går hand i hand med statliga prioriteringar.

Det bör noteras att bland de globala ledarna för innovation inom energisektorn finns det praktiskt taget inga uteslutande elnät eller till exempel genererande företag. Huvuddelen av världens bränsle- och energiföretag som investerar stort i FoU är antingen vertikalt integrerade stora strukturer eller verkar inom sektorer med exportpotential, som till exempel olje- och gasproduktion.

Nationella program som FoU-motor

Inom elkraftsindustrin idag spenderar företag verksamma inom förnybar energi mest på tillämpad vetenskap i världen. Dessa är till exempel Canadian Canadian Solar, American First Solar, Chinese Guodian Technology, danska Vestas, spanska Siemens Gamesa med flera. De är engagerade i uppförande och drift av sol- eller vindkraftverk som efterfrågas inom ramen för nationella energiutvecklingsprogram.

Det finns ambitioner att komma in på dessa listor bland de inhemska ledarna för WPP- och SPP-segmenten - Hevel, Solar Systems, NovaWind, som fortfarande är fokuserade på implementeringen av det första steget av stödprogrammet för förnybar energi på 5,5 GW i Ryssland.

Seriösa investeringar i FoU kan också krävas som en del av TPP-moderniseringsplanen som godkänts av den ryska regeringen. För att förbättra kraftverkens bränsleeffektivitet behövs unik inhemsk produktion av gasturbiner med hög kapacitet och deras komponenter. Uppgiften är verkligen ambitiös: till exempel tog det den italienska tillverkaren Ansaldo 14 år (från 1991 till 2005) att få tekniskt oberoende från Siemens licensierade gasturbiner. Både Power Machines och Rostec hävdar denna marknad, även om de i många avseenden styrs av statliga subventioner.

Reglerad vetenskap

Således blir finansieringen av FoU i förhållande till teknologier som är innovativa för Ryssland - inom förnybar energi och det kombinerade kretsloppet möjlig tack vare regulatoriska beslut. Regeringen lanserade mekanismer för att stödja förnybar energi och modernisera värmekraftverk, vilket tillåter användning av utrustning som endast produceras i Ryssland. Källan för finansiering av både byggande och FoU kommer i slutändan att vara ytterligare konsumentbetalningar som samlas in på grossistmarknaden för el.

Utan sådana incitament för investeringar tvingas kraftindustrin att existera i stränga tullrestriktioner, utan resurser och incitament för investeringar i utveckling. Dessutom styrs de flesta av deras affärsprocesser av ett nästan heltäckande utbud av branschkrav. Det är standarder för den utrustning som används och säkerhetskrav, designstandarder för anläggningar, krav på reparation och underhåll av produktionstillgångar, antitrustrestriktioner i arbetet med konsumenter och leverantörer, standarder för obligatoriskt informationsutbyte med tillsynsmyndigheter och marknadsinfrastruktur.

Alla dessa faktorer skapar inte en gynnsam miljö för innovativ utveckling och investeringar i ny teknik. Företag begränsar sina kostnader till prioriterade behov och kapitalinvesteringar för att bibehålla utrustningens livslängd.

Statlig satsning

Det är inte förvånande att innovationer under villkoren för tariffreglering och strikt kontroll av branschen måste stimuleras på konstgjord väg på lagstiftningsnivå eller särskilda statliga order.

2017 instruerade Rysslands president de största statliga företagen - Rostec, Roskosmos, Rosatom, United Aircraft Corporation och United Shipbuilding Corporation att skapa sina egna riskfonder.

Av energibolagen på den här listan är det hittills bara Rosatom som har lanserat en fond för 3 miljarder rubel, men det här verktyget är mycket viktigt och industrin behöver det. Riskinvesteringar gör det möjligt för kundföretaget, som anger en liten andel i kapitalet hos utvecklaren av en lovande produkt, att välja och kontrollera de viktigaste projekten. Grundarteamet behåller dock kontrollen över projektet och är fortfarande intresserade av den kommersiella implementeringen av tekniken.

Hittills är denna marknad i Ryssland ganska liten och uppgår till cirka 20 miljarder rubel. per år, vilket främst visar sig inom områdena IT, transport och ekonomi. Det är uppenbart att statligt ägda företag på allvar kan förändra maktbalansen här med ens en liten insats genom att skapa en ny infrastruktur för att söka och välja projekt.

Kommer du ikapp, då snabbt

Trots alla barriärer finns det lovande områden för forskning inom energisektorn. Dessa är de redan nämnda teknikerna för förnybar energi och gasturbiner med hög kapacitet, bränslecellsteknologier och energilagringssystem. Det är viktigt att denna utveckling också har exportpotential.

Ett av branschens mer akuta behov av innovation är digitaliseringen av energi. Just nu behöver kraftingenjörer utveckling av inhemsk programvara för att hantera elektriska nätverk och mikroenergisystem, informationssäkerhetssystem för kritisk infrastruktur, dataanalysteknik och prediktiv analys.

Men för tillfället lever utvecklingen av innovationer i logiken hos en "att komma ikapp" modell, vilket inte alls är nytt för vårt land. Och om vi överväger anvisningarna separat, så ser ansträngningarna mycket blygsamma ut. Således fördubblas den globala marknaden för elektrokemisk energilagring årligen och kommer att närma sig 8 miljarder dollar 2019. Inhemska initiativ i detta extremt lovande och "heta" område reduceras fortfarande till vägkartor och ett lugnt sökande efter platser för pilotprojekt. Även om det är denna marknad, som har en seriös exportpotential, som ser mest attraktiv ut för forskning och lansering av innovativa industrier.

Men oavsett vilken typ av finansiering av innovationer vi talar om - en statlig order, företagsköp eller attrahera en riskinvesterare, kan utvecklaren av en lovande lösning alltid initiera FoU. Detta innebär att den ryska energisektorns tekniska framtid och dess konkurrenskraft på världsscenen är i gemensamma händer - staten, energibolag som kontrolleras av den och proaktiva forskarteam.

Har du någonsin tänkt på hur mycket el du förbrukar per dag? Eller till och med en timme, bara sitta hemma vid datorn? Enligt Google, för att bearbeta 100 sökfrågor, måste ett företag spendera så mycket energi som det tar att köra en 60-watts glödlampa i 28 minuter. Industrisektorn, såväl som samhället som helhet, genomgår betydande förändringar: under inflytande av befolkningstillväxt och urbanisering fortsätter efterfrågan på el att växa i mycket snabb takt, och bara mer elektrifiering kommer att hjälpa till att hålla jämna steg med det - inklusive inträngning av elektricitet till områden av ekonomin där tidigare tekniker av annat slag dominerade.

Foto: Unsplash

Dessa dramatiska förändringar tvingar redan energibolagen att inte bara generera tillräckligt med el för att möta konsumenternas behov, utan också att utveckla tekniska lösningar som kan möta utmaningarna i en framtid av sammankoppling och elektrifiering. Vissa av dessa utmaningar kan naturligtvis vara helt olika och komplexa, specifika för varje marknad där ett stort energibolag verkar, medan andra problem kan vara av generell karaktär och kan lösas i större skala. Energibolag måste arbeta för att leverera värde till konsumenter som behöver det mest, men det är också viktigt att utveckla sina egna lösningar eller samarbeta med nystartade företag som ligger i framkant av teknisk innovation.

Innovationer som kan hjälpa till att hantera dessa trender kan delas in i två kategorier:

1. reagera på redan existerande utmaningar, oavsett om det är drönare som inspekterar skorstenarna på kraftverk, eller kraftdistributionsanläggningar, om vi talar om energisektorn;
2. nya produkter skapade i syfte att vidareutveckla branschen, till exempel baserade på teknologier (Internet of Things, IoT).

Nystartade företag kan spela en nyckelroll i var och en av dessa kategorier.

Internet av energi

På tal om vår framtid, där elektrifiering och sammankoppling kommer att dominera, kan vi inte låta bli att nämna IoT, som tillåter "smarta" enheter att interagera med varandra och utbyta nödvändig information, samtidigt som de skapar ett enda nätverk. Föreställ dig till exempel att från en smartphone kommer det att vara möjligt att inte bara styra hushållsapparater, utan också att spåra dess energiförbrukning.

I takt med att bostads- och kontorsbyggnader blir smartare med IoT-teknik, blir energiförbrukningen smartare och nätverksprestandan mer pålitlig och balanserad.

Genom att ta hjälp av lovande nystartade företag inom detta område kan varje energibolag använda de betydande mängder data som de får varje sekund mer effektivt, inklusive för att stödja avancerade energitjänster och lösningar.

Förnybar framtid

Sektorn för förnybar energi, hur ung den än är, kommer att bli en central innovationsplattform för att skapa nya lösningar. Idag behöver man inte längre övertyga någon om de miljömässiga och socioekonomiska fördelarna med förnybar energi: förnybar energi utvecklas även i länder med betydande olje- och gasreserver. Själva idén med RES förändrar marknaden för elkraftindustrin globalt, för nu kan inte bara ett stort företag, utan också alla som har installerat en solpanel på taket av ett hus vara en energileverantör.

Foto: Unsplash

I kombination med energilagringsenheter och ett innovativt V2G-system (vehicle-to-grid) som låter dig ladda en elbil och vid behov återföra energin som lagras i batteriet till nätet, kan förnybara mikrogenerationsanläggningar skapa en själv- tillräcklig energikedja, vars element kan mata varandra. Lösningar som syftar till att öka spridningen av förnybar energi och göra processen för elproduktion mer öppen för konsumenter som vill producera egen el hör till de lovande arbetsområdena för nystartade företag.

Till exempel, 2016 skapade Bill Gates, Jeff Bezos och andra ledare för de största en speciell fond för startups som arbetar med att lösa problemen med utveckling av förnybar energi, i synnerhet på problemet med lagringskapacitet. Investeringarna i denna fond uppgick till en miljard dollar. Fonden är organiserad enligt principen om "patientkapital", det vill säga investerare är redo för det faktum att deras investeringar kommer att löna sig tidigast om 20 år.

Framtiden för elfordon

Elektrisk mobilitet spelar också en viktig roll, nämligen elfordon och tillhörande infrastruktur, vilket öppnar upp för många möjligheter för nystartade företag inom detta område. Några av dem arbetar redan med att lansera sina egna modeller av obemannade elfordon. Vår förståelse för de utmaningar som modern teknik står inför gör att vi bland annat kan hitta lösningar för att minimera bilens laddningstid, minska batterivikten, öka dess effekt utan ytterligare laddning.

Foto: Unsplash

En sådan lösning utvecklas till exempel av en kanadensisk startup som arbetar för att minska kostnaderna för ett litiumjonbatteri genom förbättrade tillverkningsprocesser. Sedan 2011 har det samlat in över 15 miljoner dollar i investeringar, inklusive private equity, forskningsanslag och börsintroduktionsfonder. Vi kan redan se vilken inverkan sådana tekniker har på fordonsindustrin, där fler och fler stora tillverkare arbetar med att lansera sina elfordon.

Energi väntar på startups

Energiföretag är nu fullt delaktiga i utvecklingen av sina metoder för val och implementering av innovativa lösningar som erbjuds av nystartade företag. Så i oktober 2017 öppnade vi vårt innovationshubb i Skolkovo för att främja utvecklingen inom energibranschen, samt för att interagera med startups. Vi samarbetade med startup GeoScan för att använda artificiell intelligens för att styra drönare autonomt medan vi inspekterar kraftverksskorstenar. Denna lösning är intressant eftersom den använder quadrocoptrar som utför inspektion av skorstenar på en höjd av upp till 320 meter utan deltagande av industriella klättrare.

Idag går energistartups igenom det som IT-branschen gick igenom på 1980-talet: då kunde de som var inblandade i utvecklingen inom detta område inte veta om deras lösningar skulle bli grunden för den digitala transformationen i början av 2000-talet. Globala förändringar inom energisektorn är oundvikliga och brådskande, så var och en av oss har en chans att bidra här och nu.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Postat på http://www.allbest.ru/

Energiinnovation

På 90-talet av förra seklet tilldelades praktiskt taget inte medel för utveckling av befintlig kraftkapacitet och ny utveckling. Kanske på den tiden var det inte särskilt kritiskt: med nedgången i produktionen sjönk nivån på energiförbrukningen avsevärt. Allt har förändrats under det nya millenniet. Utvecklingsindustrin kräver driftsättning av fler och fler nya kapaciteter, energiförbrukningen växer och avskrivningsnivån på många befintliga stationer dikterar behovet av en tidig modernisering. Samtidigt är det möjligt att ta utgångspunkt i världens bästa exempel på teknisk utveckling, att studera och analysera utländska erfarenheter av utveckling av förnybara bränslekällor. Och börja också skapa ny teknik, som ännu inte har några analoger i världen.

Till exempel det sedan länge väntade problemet med utvecklingen av koleldad produktion. De koleldade kraftenheterna som byggdes under sovjettiden är det dags att modernisera. För några år sedan föreslogs en teknik för att överföra kraftenheter för att arbeta med superkritiska ångparametrar. Forskare diskuterar nästa steg - arbete med super-superkritiska ångparametrar. Men ingen av teknikerna har ännu introducerats i industriell produktion. Dessutom finns det som sådant inget svar på frågan om hur kommersiellt attraktiv den är. Hittills har dessa problem inte lösts på grund av de enorma kostnaderna för FoU, som inget företag kan "dra". Men tiden tvingar oss att mer aktivt leta efter sätt att lösa problemet med vidareutveckling av koleldade kraftaggregat, vars slitage blir mer och mer. Som ett resultat kommer elkraftbolagen närmare att förstå att sådana utmaningar måste hanteras gemensamt - trots allt kommer FoU-kostnaderna i det här fallet att delas upp på ett stort antal företag, liksom de många risker som oundvikligen följer med process för att utveckla den senaste tekniken.

Hittills är följande typer av innovativ energi kända:

Installationer för uppvärmning av vätskor - virvelvärmegeneratorer(det finns andra namn för dessa inställningar). Vätskan pumpas av en elektrisk pump genom strukturen av rör anslutna på ett visst sätt och värms upp till 90 grader. Dessa värmegeneratorer har använts för uppvärmning av rum under lång tid, men det finns ingen allmänt accepterad teori om de processer som leder till uppvärmning av vätskan. Det finns konstruktioner där de försöker använda luft som arbetsvätska.

"Kall kärnfusion". Försök att utvinna kärnenergi utan användning av ultrahöga temperaturer har gjorts sedan slutet av 1980-talet. Nyligen meddelade italienska ingenjörer att de hade lyckats med ett sådant försök, även om de vägrar att använda namnet kall kärnfusion. Men poängen är att i deras katalysator erhålls energi som ett resultat av sammansmältningen av kärnorna av kemiska element. Installationen är redo för praktisk användning.

Magneto-mekanisk effektförstärkare. Enligt författarna till denna uppfinning lyckas de använda jordens magnetfält för att öka rotationshastigheten för axeln på en generator eller en elektrisk motor. Detta ökar mängden el som tas emot från generatorn eller minskar elmotorns energiförbrukning från nätverket. Sådana enheter är i skedet av semi-industriella prover.

Induktionsvärmare. Induktionsvärme med el har använts inom industrin under lång tid, men denna process har förbättrats. Nu ger induktions-elpannan mer värmeenergi till samma kostnad som el. Den föreslagna elpannan kommer tack vare förbättringen att ligga på nivån för gaspannor när det gäller driftskostnader.

Motorer utan massutkastning. Laboratorieprover av sådana motorer, som inte förbrukar bränsle, demonstreras i ett av rymdforskningsinstituten (NII of space systems). Ett experiment genomfördes med en sådan motor på en satellit. Utsikterna för denna riktning är ännu inte klara.

Plasma kraftgeneratorer. Experiment med olika konstruktioner har bedrivits under lång tid, främst på laboratorienivå.

Spända slutna konturer. Enligt entusiasterna av detta tillvägagångssätt finns det sådana kinematiska scheman, vars genomförande gör det möjligt att utvinna ytterligare energi. Möjligheterna med sådana system vid utformningen av kvarnar för malning av polymeravfallsmaterial demonstrerades. Energiförbrukningen för malning i dessa kvarnar är mindre än i kvarnar av traditionell design.

Kraftverk baserade på dynamisk supraledning. Utvecklarna av dessa potentiella kraftgeneratorer hävdar att vid en viss rotationshastighet för skivorna uppstår effekten av strömmens dynamiska supraledning, vilket gör det möjligt att generera kraftfulla magnetfält. Och redan dessa fält kan användas för att generera el. Under experimenten har en stor mängd information om ovanliga fysiska effekter ackumulerats. Det är möjligt att inte bara generera energi, utan också att skapa en motor för fordon. Denna riktning ser ut att vara en av de mest lovande inom den nya energisektorn.

Atmosfärisk kraftindustri, kombinerar olika metoder och projekt för att erhålla elektrisk energi ackumulerad i atmosfären. Det mest uppenbara sättet är att fånga den kolossala blixtenergin. Detta område med ny energi har stor potential.

Ovanstående lista över studier, anvisningar och färdiga installationer är inte uttömmande. Det låter oss dock dra slutsatsen att samhället kan börja genomföra stora projekt inom innovativ energi för att skapa och utveckla fundamentalt ny energigenereringsteknik. Tack vare detta skapas en viktig förutsättning för att bryta återvändsgränden, både inom energibranschen och i hela ekonomin. innovativ energireaktor

2010 gjorde den brasilianske forskaren Fernando Galembekk ett sensationellt uttalande om möjligheten att få atmosfärisk elektricitet. Enligt utvecklingen av hans grupp från University of Campinas i São Paulo kan små laddningar samlas upp från fuktig luft. Som tester visat kan vissa metaller användas för att samla in laddningar, vilket i framtiden öppnar stora möjligheter för att generera el i regioner med fuktigt klimat. Man tror att förbättringen av denna teknik kommer att ge mänskligheten ytterligare en källa till förnybar energi.

E-Cat och kall fusion. Andrea Rossis uppfinning av den autonoma E-Cat-reaktorn inledde en era av energirevolution. Demonstrationen av den färdiga fungerande installationen ger anledning att hoppas på lanseringen av massproduktion av enheter.

I slutet av oktober 2011 presenterade och testade en grupp italienska forskare under ledning av Andrea Rossi i Bologna en revolutionerande autonom reaktor, en källa till "fri värme" - en "energikatalysator" (E-Cat). Dess funktionsprincip är baserad på användningen av nickel och väte som bränsle, i växelverkan mellan vilken termisk energi frigörs och koppar bildas. Driften av enheten är baserad på lågenergikärnreaktioner (LENR). Skaparna betonar: reaktorn ger produktion av absolut ren energi, vars mängd inte är begränsad. Dess produktion är möjlig i industriell skala och själva installationerna planeras att hyras.

Tillverkningen av Rossis generatorer kommer sannolikt att starta i USA. Det antas att priset på en "hem" E-Cat kommer att vara 400-500 dollar, vilket inte ska hindra uppfinningen från att löna sig på bara ett år. Att ladda generatorer och deras underhåll blir inte dyrt. Till skillnad från off-grid generatorer för industrin, kan ekonomiska "hem" enheter inte byggas om för industriellt bruk. Intresset i världen för den italienska vetenskapsmannens arbete växer mer och mer.

Under lång tid klarade sig världsekonomin utan innovation inom energisektorn. Framsteg på informationsområdet under 1970-2000-talen kombinerades med stagnation på energiområdet. De så kallade "alternativa källorna" skapade inte en verklig ersättning för förbränning av kolvätebränslen. Biobränslen, vind- och solgeneratorer äventyrade inte den gamla energin.

Nya generatorer kommer att göra det möjligt för företag och människor att autonomt ta emot billig el. En integrerad del av den globala ekonomiska krisen är energikrisen, som tar sig uttryck i stigande priser på viktiga energiresurser, olja och gas. En kraftig minskning av kostnaderna för el är en av de nödvändiga förutsättningarna för att övervinna krisen och starta ett nytt uppsving i ekonomin. Och ju snabbare det uppfylls, desto snabbare kommer mänsklighetens fortsatta vetenskapliga, kulturella, sociala, politiska och ekonomiska framsteg att gå vidare.

Hosted på Allbest.ru

...

Liknande dokument

Världsenergisystemet och dess problem. Specifik energiutbyte på olika sätt att få energi. Kall kärnfusion. Plasmaelektrolys av vatten. Processen för inducerad protonsönderfall baserad på den plasmaelektriska processen.

abstrakt, tillagt 2010-01-30


Prototypen av en kärnreaktor byggd i USA. Forskning inom kärnenergiområdet, utförd i Sovjetunionen, byggandet av ett kärnkraftverk. Principen för driften av en kärnreaktor. Typer av kärnreaktorer och deras anordningar. Arbetet med ett kärnkraftverk.

presentation, tillagd 2015-05-17


Vetenskaplig utveckling inom området kall termonukleär (CFT) och kall kärnfusion (CNF). Möjligheten att använda reaktionerna från CTS och CNS för att skapa naturresurser, billig energi, produktion av elfordon och lösa miljöproblem.

presentation, tillagd 2010-12-14


Essens och mekanism för kontrollerad termonukleär fusionsinitiering. Variationer av termonukleära reaktioner och deras exempel. Fördelen med termonukleär energi och omfattning. Historien om skapandet och designen av Tokamak (toroidal magnetkammare med ström).

presentation, tillagd 2015-02-04


Preliminär beräkning av driftsparametrar. Kärnfysikaliska egenskaper hos den "kalla" reaktorn. Bestämning av multiplikationsfaktorn för ett oändligt medium i en "kall" reaktor. Beräkning av koncentrationen av bränsle, kapsling, kylvätska och moderator.

terminsuppsats, tillagd 2014-02-11


Kärnreaktorers kärna, anordning, typer och princip för drift, faktorer och orsaker till deras fara. Huvudsyftet med BN-350-reaktorn i Aktau. Egenskaper för självförsörjning av kärnenergi med bränsle. Teknik för tillverkning av reaktorer med sfärisk fyllning.

test, tillagt 2009-10-27


Trebands ljudfrekvenseffektförstärkare baserad på en operationsförstärkare, dess tekniska egenskaper och krav. Beräkning av förstärkarvärden och analys av dess optimalitet i programmet "Multisim". Medel för elsäkerhet.

terminsuppsats, tillagd 2015-07-13


Reaktordesign och val av kärnelement. Termisk beräkning, kärnfysikaliska egenskaper hos en "kall" reaktor. Flergruppsberäkning, spektrum och värden av neutroner i kärnan. Koncentrationen av ett ämne i en homogeniserad reaktorcell.

terminsuppsats, tillagd 2012-05-29


Användning av kärnbränsle i kärnreaktorer. Egenskaper och utformning av den vattenkylda kraftreaktorn och RBMK-reaktorn. Schema av bränsleelement. Reaktormetallstrukturer. Typer av experimentella snabba neutronreaktorer.

abstrakt, tillagt 2012-01-02


Dynamiken i modern förbrukning av kärnenergi. Inga utsläpp av förbränningsprodukter till atmosfären. Nackdelar med kärnkraft. Positioner för stater med kärnkraftverk i förhållande till kärnenergi. Global struktur för energiförbrukning.

Modern teknik inom olika branscher och områden utvecklas ständigt genom införandet av kreativa innovationer. Energisektorn är inget undantag. energiinnovation stimulera utvecklingen av företag, fordon, olja och gas och andra industrier, samt avsevärt förbättra befolkningens livskvalitet. Innovationer, eller innovationer, är testning och användning av tekniska eller andra nyheter som syftar till kvalitativ utveckling av livsprocesser, industri, etc.

De mest intressanta och moderna innovationerna

Energiplansinnovationer introduceras av olika länder i de mest aktivt använda industrierna, såväl som lånade från varandra. Några av de viktigaste innovationerna inkluderar:

• Shock Wave Fracking-teknik
• Den senaste oljeproduktionstekniken
• Använder bakterier för att rensa upp oljespill
• Applicering av biobränsle för bilar

På tal om den första innovationen är det värt att notera att stötvågen är det mest effektiva sättet att avleda energi. Det kan framgångsrikt användas på ett djup av skifferformationer upp till tusen eller ett och ett halvt tusen meter. Ett indiskt företag som specialiserat sig på forskning inom frackingteknik har föreslagit att använda stötvåg som en enklare och mer kostnadseffektiv sprickteknik än hydraulisk sprickbildning. En sådan energiinnovation har potential att avsevärt förändra olje- och gasindustrin, eftersom det helt kommer att eliminera behovet av att använda vatten i dessa verk. Detta kommer avsevärt att minska nivån av vattenföroreningar, eftersom hydraulisk sprickbildning kräver minst 4 miljoner gallon per brunn.

Den andra intressanta innovationen inom energisektorn är ett förbättrat sätt att utvinna olja. Den så kallade förbättrade oljeutvinningsmetoden innebär tertiär behandling av formationerna för att utvinna så mycket produkt som möjligt. Denna teknik är baserad på användningen av koldioxid, vilket ökar oljeflödet och minskar dess viskositet.

När det gäller användningen av bakterier för att sanera oljeutsläpp bygger denna innovation på användningen av två grupper av bakterier – som båda har förmågan att oxidera olja och därmed minska storleken på utsläppet eller förhindra det i förväg. För närvarande studerar experter släktet av bakterier Oleispira antartica för att ta reda på förmågan att existera vid låga temperaturer. Denna innovation kommer att göra det möjligt att utveckla en effektiv strategi för att bevara miljön och förhindra oljeföroreningar.

Och slutligen, en annan innovation är biobränslen för bilar som härrör från växt- och djurceller. Biodiesel och etan (de mest populära biobränslena) kommer att bidra till att stabilisera globala marknadspriser och minska FoU-kostnaderna.

Inblick i framtiden: vilka innovationer kommer att användas

Utöver ovanstående, energiinnovation inkludera andra landvinningar, av vilka några redan används allmänt. Detta är till exempel vindenergi - användningen av vindenergi för att driva olika typer av motorer. Liknande system kan hittas i många främmande länder, och denna teknik finner också sin tillämpning i vårt land.

Värmepumpar bör inte förbises eftersom de med rätta kan kallas energisektorns framtid. De kommer att göra det möjligt att avsevärt förbättra miljösituationen genom produktion av termisk energi, samtidigt som befolkningens levnadsstandard ökar avsevärt, eftersom värmeförsörjning är en av nyckelsektorerna inom energisektorn. Principen för drift av värmepumpar är baserad på omvandlingen av lågtemperaturförnybar energi, den har varit känd i mer än ett sekel, men den används först nu aktivt.

Termisk kraft moderna installationer - en innovation i industriell skala

År 2004 började studien av en sådan innovation som användningen av flytande kolvätegaser (LHG) för termiska kraftverk. Användningen av gasol istället för diesel kommer att förbättra miljösäkerheten. Dessutom har detta bränsle höga konsumentegenskaper och lägre kostnad i jämförelse med andra typer av bränsle. Idag har en sådan innovation redan klarat många tester och utmärkt sig genom tillförlitlighet och effektivitet.

LED-lampor - hög och prisvärd kvalitet

Den senaste energinyheten kan kallas LED-lampor. De dök upp på marknaden relativt nyligen, men har redan lyckats vinna en ganska stor andel. Jämfört med lysrör och armaturer är LED-alternativ mer praktiska och ekonomiska, de har en lång livslängd. Praktiskt material gör det möjligt att uppnå kostnadsreduktion, vilket är mycket viktigt för en bred konsumentkrets. En liknande nyhet fortsätter nu att vinna popularitet, särskilt tillväxten av LED-lampor för kontor och enheter för belysningsbutiker.

Fördelar med moderna osmotiska kraftverk

Den ursprungliga innovationen i energivärlden är osmosstationen, som är baserad på användningen av havssaltvatten. Osmos är en fysisk effekt som uppstår i trädstammar och är utformad för att transportera näringsjuicer till området där fotosyntesen äger rum. Specialistforskare har föreslagit att man använder en liknande process för att interagera med vatten. Om färsk- och saltvatten placeras i ett kärl med en skiljevägg, kommer tryckskillnaden att få osmosprocessen att fungera. En liknande reaktion kan användas vid drift av vattenkraftverk.

En intressant idé behöver förbättras - i synnerhet medan forskare inte kan lösa frågan om att välja de mest lämpliga membranen för osmotiska stationer. Om detta kan göras kommer nyheten att ta sin plats inom vattenkraftsområdet och möjliggöra en betydande ökning av energiproduktionen, vilket stadigt ger en ständigt växande befolkning runt om i världen.

Reserverna för en sådan process som osmos kan kallas ganska imponerande. Denna innovation kommer att hjälpa till att enkelt använda djuphavets energi i mänskligt liv, eftersom vattnets salthalt till stor del beror på temperaturen och den förändras med djupet. I detta avseende kommer tekniken att göra det möjligt att undvika att koppla byggandet av vattenkraftverk till mynningen av floder, de kan placeras direkt i havens vatten. Därför är forskare idag aktivt engagerade i utvecklingen av denna innovation för dess snabba implementering.

Från hur aktivt genomförs energiinnovation och andra sektorer av mänskligt liv, beror på framgångsrik och fullständig utveckling av existensvillkoren, förbättring av livskvaliteten och förmågan att spara på dagliga behov. Det är av dessa skäl som specialister runt om i världen studerar ny utveckling varje dag och provar dem under praktiska förhållanden för att hitta verkligt lönsamma och användbara innovationer.