"Россия в это просто не играет" | |
В том, почему Россия отстает в области возобновляемой энергетики, и почему российские ученые не создают соответствующих инновационных разработок, попробовал разобраться отдел науки «Газеты.Ru». Аналитики сходятся во мнении, что время, когда на планете иссякнут нефтяные, а затем и газовые запасы, не за горами, и потому следует срочно искать и разрабатывать иные источники, способные восполнить будущий энергетический дефицит. доктор физико-математических наук Анатолий Красильников рассказывал о том, какими фундаментальными факторами обусловлен «энергетический вызов», стоящий перед человечеством на данном этапе развития цивилизации. Есть и еще один фактор, вынуждающий человечество срочно искать любую дополнительную энергию в любых количествах — это «перегретый энергетический рынок». Быстро развивающиеся азиатские гиганты, такие как Индия и Китай, сегодня нуждаются во все большем количестве киловатт. Цена на нефть с «кризисных» 40 долларов за баррель в ноябре 2008 года выросла почти в три раза — до 110 долларов за баррель в декабре 2012 года. Какой она будет еще через несколько лет, достоверно не скажет ни один эксперт. Всю картину в любой момент может перевернуть гонка возобновляемых энергетических концепций, которая сейчас в самом разгаре. Передовые технологии Главным участником этой гонки остается атомная энергетика. Она вполне может конкурировать с источниками энергии на базе органического сырья, но у нее есть два недостатка. Во-первых, она опасна. Не успел мир пережить ужас Чернобыля, как подоспела «Фукусима». Иногда физики-атомщики сравнивают ядерный реактор с чугунным футбольным мячом — сколько по нему ни бей, ничего ему не должно сделаться, разве что по какому-то невероятному совпадению сойдутся вместе самые неблагоприятные обстоятельства. Но они почему-то сходятся уже во второй раз. Поэтому число противников АЭС множится, и «мирный атом» терпят только потому, что ему пока не найдена замена. Кроме того, это все-таки не совсем возобновляемый источник энергии, и, в принципе, когда-нибудь атомное топливо тоже кончится. Интерес энергобукмекеров к ядерному распаду снижается, и это заставляет их внимательнее приглядываться к другим участникам гонки. Например, к управляемому термоядерному синтезу. В этой реакции участвуют легкие элементы — изотопы водорода дейтерий и тритий, поэтому вероятность термоядерного Чернобыля здесь полностью исключена, и «зеленые» могут выступать против термояда разве что по неграмотности. Этот метод получения энергии чудо как хорош, только вот беда — уже больше полувека получить ее ученым не удается. Принцип на первый взгляд очень прост: сжать и подогреть. Но подогревать ДТ-плазму надо до ста миллионов градусов, да и сжимать ее следует до непредставимых давлений, чтобы атомы дейтерия и трития слились в один.
К тому же плазму надо как-то удержать, да и других проблем у термояда тоже хватает. Сейчас, похоже, термоядерная эпопея подходит к своему завершению — практически все проблемы наконец решены, а те, которые не решены, предполагается решить в рамках . Как известно, строительство этого международного термоядерного реактора уже начато во французском городе Карадаш. Здесь тоже хватает своих , но следует ожидать, что в течение двух, максимум трех, ближайших десятилетий ИТЭР , а после этого уже можно будет говорить о строительстве пробной термоядерной электростанции. Есть еще одна, довольно экзотическая, концепция, которая позволяет получать огромные количества энергии непосредственно от Солнца. Родилась она в США в семидесятых годах прошлого века и поначалу очень заинтересовала исследователей. Смысл ее сводится к тому, чтобы запустить спутник на геостационарную орбиту, и этот спутник будет преобразовывать поступающий на его приемники солнечный свет в радиоволну сверхвысокой частоты, которая узким, точно направленным лучом будет посылаться вниз, на антенны приемного устройства, и там уже преобразовываться в электрический ток. Сеть таких спутников смогла бы покрыть все энергетические запросы человечества. До ума эта концепция так и не была доведена. Например, оставались вопросы ее экологической безопасности, да и безопасности вообще — как ни крути, это означало множество постоянно нацеленных на Землю мощных высокоэнергичных лучей. Однако разработчиков смутило не это обстоятельство (вопросы безопасности, по их заявлениям, легко решаемы), а стоимость создания «солнечной» энергетики. Она оказалась так велика (десятки-сотни миллионов долларов, это сильно дороже стоимости «обыкновенных» космических миссий и наземных АЭС), что решено было отложить вопрос о «солнечных спутниках» почему-то на сороковые годы XXI века. Тогда-де можно будет оценить мировую потребность в энергии и принимать решение исходя из этой цифры. Однако задолго до наступления сороковых годов снова заговорили о «солнечных фермах». мощностью в 1 ГВт . Приемником луча предполагается сделать установленную в море гигантскую параболическую антенну. Вслед за Японией подобным способом получения электричества . Там, в рамках , разрабатывается проект орбитальной электростанции с геостационарной орбитой радиусом более 35 тыс. км. Такая удаленность солнечного спутника позволит ему производить энергию круглосуточно. Менее экзотичны, но не менее перспективны обыкновенные солнечные батареи. До сих пор их участие в большой энергетике представлялось сомнительным — главным образом из-за их низкой производительности — долгое время кпд даже у самых продвинутых фотоэлементов не поднимался выше 40%. Например, электростанция на фотоэлементах мощностью 1 ГВт, построенная где-нибудь в пустыне, заняла бы площадь в несколько десятков квадратных километров. Но за последние годы ситуация стала резко меняться. Ученые создали множество новых типов фотоэлементов, преобразующих энергию света в электричество или биотопливо.
Так, в феврале 2012 года особое покрытие из полых нанокристаллов кремния, поглощающих до 75% солнечных лучей. А в сентябре появилось сообщение о биогибридном . Этот белок участвует в фотосинтезе и, даже будучи изолирован, способен превращать солнечный свет в электрическую энергию с кпд почти в 100%. Очень перспективно направление, связанное с получением энергии от ветра. На европейских полях все чаще вместе с кукурузой и пшеницей растут гордые ветряки. Несмотря на протесты экологов, защищающих права птиц, с которыми ветровые установки разбираются куда более успешно, чем когда-то разобрались с Дон-Кихотом, они становятся во всем мире все более и более востребованными. С 1996 по 2011 год суммарная мощность ветроэнергетических установок в мире возросла с 6 до 238 тысяч МВт. Порой доходило до анекдотов — в Великобритании, при правлении прошлого премьер-министра Гордона Брауна, всерьез рассматривался проект, по которому чуть ли не все побережье вокруг острова предполагалось оцепить мачтами ветроустановок и тем самым обеспечить стране 20% всего ее энергопотребления. Восстали не только экологи, людям очень не понравились будущие морские пейзажи туманного Альбиона. Но идея не умерла — планы насчет морских ветростанций подсократились, и их решено отнести подальше в море, чтобы не портили виды. Возможно, в будущем, если страсти вокруг глобального потепления все-таки улягутся, ветровая, как и всякая другая возобновляемая энергетика, займет подобающее ей место — далеко не последнее, хотя вряд ли что первое. Еще один участник энергетической гонки — старая добрая водородная энергетика. Ее главная идея состоит в том, чтобы использовать в качестве горючего водород. Поскольку чистый водород на Земле не водится, его надо как-то добывать — например, электролизом воды или расщеплением других молекул, имеющих в составе водород, например, молекул пропана. Первый способ слишком энергозатратен, второй сулит перспективы, но тормозится слишком высокой стоимостью катализаторов. Несмотря на скептическое отношение к водородной энергетике ряда видных ученых, этот способ получения энергии уже многие десятилетия развивается и постепенно занимает в мире свою нишу. Так, создаются топливные элементы, тысячами строятся малые водородные электростанции, крупнейшие автомобильные концерны то и дело создают водородные концепткары, в США, Канаде и других странах возникают «водородные» шоссе… Постепенно снижается стоимость получения водорода.
Этим летом о создании нового типа катализатора без платины, который значительно удешевит стоимость водородных топливных элементов — перспективных источников энергии с областью применения от автономных электростанций и экологически чистого автотранспорта до ноутбуков и мобильников. Впрочем, водородная энергетика главным игроком «большой» энергии вряд ли станет. ВИЭ в России Как нетрудно заметить, во всех вышеперечисленных последних достижениях в области возобновляемой энергетики российские разработки фактически отсутствуют, исключение составляет лишь ИТЭР, создание которого происходит при активном участии отечественных ученых. Между тем в 2009 году правительство РФ утвердило план, согласно которому к 2020 году доля электроэнергии, вырабатываемой на основе возобновляемых источников, должна вырасти до 4,5% — с нынешних 0,8%. Для сравнения: европейские планы предусматривают доведение доли «зеленой» энергетики как минимум до 20% к этому же сроку, а некоторые страны ЕС повысили эту планку до 50—60%. Но вряд ли план правительства по увеличению доли энергии, вырабатываемой ВИЭ, будет реализован. На минувшей неделе , из которого следует, что доля возобновляемых источников энергии (к ним относятся солнечная, геотермальная, приливная энергетика, энергия ветра и малых ГЭС) в энергобалансе страны не превысит к 2020 году 4%. «Установленная мощность ветроэлектростанций может увеличиться с 50 до 300 МВт, геотермальных электростанций — с 70 до 200 МВт, малых гидроэлектростанций — с 10 до 200 МВт, солнечных электростанций — с 1 до 300 МВт», — говорит директор по инновациям и ВИЭ компании Михаил Козлов. Другие российские проекты по созданию возобновляемой энергии обсуждались в середине ноября в Москве, на специальном круглом столе. Например, там были представлены масштабные проекты, создаваемые компанией Fortum: станции, которые производят энергию (хотя его, строго говоря, нельзя считать возобновляемым источником), древесной щепы и даже оливковых косточек. Представители компании считают, что потенциал таких технологий в России огромен, так как резиденты РФ производят 40 млн тонн отходов в год, 90% из них увозится на свалку, 3% сжигается и лишь 7% перерабатывается. В настоящее время на территории РФ «хранится» 85 млрд тонн мусора. Одним из препятствий развития подобных производств представитель Fortum Сергей Чижов назвал недостаточность законодательной базы в этой сфере, в том числе — отсутствие «зелёного тарифа», или особых схем субсидирования работы с мусором, которые могли бы создать экономический механизм и сделать технологии использования ВИЭ привлекательными для инвестиций. В целом же можно сказать, что пока России катастрофически не хватает собственных инновационных разработок в области ВИЭ. «Так происходит, потому что нет рынка, — считает Георгий Гоголев, руководитель программы стимулирования спроса на инновационную продукцию РВК. — Как известно, инновации происходят, когда есть рынок, когда есть, куда их продавать. Если рынка нет, то и незачем придумывать эти инновации: их никто никогда не купит и за них не заплатит, и ничто не окупит ни затраченное время, ни вложенные деньги. Рынка у нас нет по той простой причине, что у нас нет специального закона, посвященного ВИЭ, и у нас нет схем субсидирования, которые есть в других странах. Не субсидированной энергетики не бывает. Мы регулируем тарифы и субсидируем в той или иной мере нефть, уголь, газ, атомную отрасль, транспортировку, у нас есть перекрестное субсидирование тарифов для ЖКХ. Это если Россию брать. И по миру почти нигде в развитых странах случаев, чтобы энергетика не субсидировалась — нет, так как это важнейшая часть инфраструктуры. Соответственно, все остальное субсидируют, а ее — нет. Плюс нет доступа к сетям для малых производителей. Если в Германии все доведено до такой степени, что распределительная сеть обязана строить доступ даже к оффшорным ветровым станциям за свой счет, то у нас, даже если возвести солнечную или ветровую станцию рядом с ближайшей распределительной станцией, никогда не получишь доступа к сети». Изменение ситуации Гоголев считает чисто политическим вопросом: «Если политическая воля будет, то ситуацию можно изменить за несколько лет. Это показывают примеры США, Китая, Германии и Индии, которые за последние пять лет выбились в лидеры по использованию ВИЭ. В мире первый эксперимент был проведен более 30 лет назад, когда в 1973 году грянул нефтяной кризис и к концу 1970-х годов сильно выросли цены на нефть. Тогда несколько стран, в частности Дания и Япония, а также США и Германия, начали программу по развитию возобновляемой энергетики и повышению энергоэффективности. Япония стала самой энергоэффективной экономикой за пять лет путём снижения субсидии на энергетику и получила резкий рывок технологического развития и преимущество на мировых рынках. Дания, в свою очередь, — единственная страна, которая за это время не разу не отказалась от политики поддержки ВИЭ, она добилась эффекта, декаплинга — рост ВВП не зависит от потребления энергии, то есть ВВП растет, а потребление энергии снижается. При этом доля ВИЭ у них все время росла, и теперь крупнейший в мире производитель ветрогенераторов и некоторые крупнейшие биоэнергетические компании — датские. А, скажем, США при президенте Р. Рейгане, когда цены на нефть упали, отказались от своих программ. Они занимали лидирующие позиции в «ветре» и их потеряли. Правда, за последние три-четыре года почти догнали мир. Тут можно отметить, что в 1930-х годах крупнейшая ветровая электростанция в мире была в Крыму, и тогда мы являлись пионером и лидером зарождающейся индустрии. После провала 80-х, когда цена на нефть была ниже 10 долларов, рынок ВИЭ начал оживать в 90-е годы, поскольку в нескольких европейских странах, в частности в Германии, а также в Японии и Корее, были приняты схемы субсидирования. Сильный рост начался с начала 2000-х, потому что упала стоимость генерации на ВИЭ, и состояние мировой экономики стало улучшаться. С середины 2000-х мы увидели, что некоторые новые страны тоже стали «играть в эту игру», в частности Китай и Индия, и США вернулись (правда, не как государство, а скорее по отдельным штатам). Еще в середине 2000-х заметным игроком была Испания, которая ввела мощную схему субсидирования солнечной энергетики, и в 2008 году в этой стране потреблялось 35% солнечных батарей в мире. Правда, затем наступил кризис, субсидии были урезаны, «солнечный рынок» обвалился и до сих пор так и не ожил. Все производители работают на отрицательной «марже», так как стоимость солнечных батарей на рынке очень низкая. Из-за этого они стали экономически выгодны во многих местах. В 2011 году рост установок солнечных батарей, по данным Bloomberg New Energy Finance, составил 52%. То есть индустрия солнечной энергетики чувствует себя плохо, но рынок при этом растет безумно, потому что цены низкие». «Россия в это просто не «играет», — говорит Гоголев. — У нас нет компетенций, нет технологий, и это мало кому интересно. На моей памяти было две попытки сделать закон о возобновляемой энергетике. Они обе, к сожалению, провалились. После того как не был принят проект последнего закона, некоторые положения из него в ноябре 2008 года ввели поправками в Закон об электроэнергетике. Это был общий пакет, связанный с «распаковкой» РАО ЕЭС. И хотя закона о ВИЭ как такого нет, но правительство РФ теперь имеет право ввести некоторую схему субсидирования ВИЭ. Эта схема, в принципе, разрабатывается, но остается вопрос, будет ли она вводиться или не будет, как она будет реально работать, обеспечен ли будет доступ к распределительным сетям… Потому что все это требует серьезных изменений на энергетическом рынке в целом». Источник - |
Академия наук Республики Башкортостан
Государственное бюджетное научное учреждение «Академия наук Республики Башкортостан» решает задачи научного обеспечения развития Республики Башкортостан и ее многонационального народа, активно участвует в интеграции исследовательской, инновационной деятельности научных организаций, вузов и предприятий республики, укрепляет связи между наукой и образованием, развивает сотрудничество научных организаций республики с российским и мировым научными сообществами.
Сегодня Академия наук Республики Башкортостан – современное, мобильное, динамично развивающееся научное учреждение, координирующее научные исследования в Башкортостане. Вопросы интеграции фундаментальных и прикладных исследований, инновационной деятельности научных учреждений и вузов республики являются первостепенными в Академии наук Республики Башкортостан.
Пользователи могут получить оперативную и полную информацию об ГБНУ "Академии наук Республики Башкортостан" (ее структуре, учреждениях, тематике научных исследований, достижениях и открытиях, новостях и т.д.). Здесь также представлена история создания, становления и деятельности Академии наук Республики Башкортостан, информация о ее членах – известных ученых республики, страны, мира.