Энергетика будущего станет рычагом модернизации страны

Промышленность будет расти динамичнее, а экономика станет более конкурентоспособной, если Россия добьется успеха в ряде областей энергетики будущего. В первую очередь необходимо работать над созданием энергосберегающих технологий и повышать эффективность использования возобновляемых видов энергии, отметили авторы аналитического доклада «Прогноз научно-технологического развития России: 2030. Энергоэффективность и энергосбережение».

Одна из наиболее перспективных для России областей развития науки и технологий, обеспечивающих реализацию конкурентных преимуществ страны — энергоэффективность и энергосбережение. Это направление может стать драйвером бурного роста не только самой энергетической отрасли, но и всей российской индустрии, считают авторы «Прогноза научно-технологического развития России до 2030 года». Вызовы, угрозы и приоритеты для российской энергетики представлены в отдельном аналитическом докладе, а также в специальной главе большого доклада «Прогноз научно-технологического развития России: 2030».

Энергетика модернизирует экономику страны

Состояние энергетической отрасли в значительной степени определяет конкурентоспособность всей экономики страны, уровень развития общества и качество окружающей среды. В России необходимость развития энергетики обусловлена также ее ведущей ролью в экспорте и пополнении доходной части бюджета.

Российская энергетика — отрасль инерционная, инвестиции там окупаются долго, а проведение научных исследований для последующей разработки новых технологий — дорогостоящий и длительный процесс. К тому же, практически всегда существуют несколько возможных направлений научно-технологического развития, и неверный либо неоптимальный выбор чреват крупными экономическими потерями и усилением отставания от передовых стран. Потому так важен учет долгосрочных тенденций мировой энергетики и формирование соответствующих научно-технологических заделов.

Глобальные вызовы в энергетической сфере связаны, по мнению авторов документа:

• со снижением энергоемкости в традиционных промышленных секторах и расширением используемых источников энергии;
• с локализацией производства и его приближением к потребителю;
• с внедрением крупномасштабных проектов повышения энергоэффективности и распространением интеллектуальных энергетических сетей.

Научно-технологические ответы на эти вызовы предполагают развитие целого ряда направлений, перечисленных авторами «Прогноза». Это эффективное использование возобновляемых видов энергии, экологически чистая теплоэнергетика, перспективная биоэнергетика, водородная энергетика, безопасная атомная энергетика, новые материалы и катализаторы для энергии будущего, эффективное потребление энергии и пр.

Возможности новаций ограничены

Экономисты ВШЭ, правда, иллюзий не строят. Не все передовые направления в энергетической сфере могут быть освоены в ближайшее время в силу различных причин и ограничений.

Ответить на вызовы и потребности глобального рынка России не позволяют:

• высокий уровень монополизации отечественных энергетических рынков;
• низкие уровень извлечения и глубина переработки углеводородного сырья;
• нерациональная структура электросетевого хозяйства и генерирующих мощностей;
• низкие объемы энергосбережения в сфере конечного потребления;
• технологическая отсталость и высокая степень износа оборудования;
• неразвитость энергетической инфраструктуры значительной части территории страны;
• недостаточные объемы и низкая эффективность геологоразведочных работ;
• расположение новых месторождений в экстремальных климатических и геологических условиях.

К примеру, Россия могла бы более активно участвовать в формировании мирового рынка сжиженного природного газа, считают авторы документа. Однако особенности географического расположения российских запасов таковы, что обеспечить серьезные (сравнимые с Австралией или Катаром) позиции на этом рынке будет крайне сложно.

В энергосбережении возможен быстрый рывок

Быстрый и эффективный рывок за счет имеющихся наработок Россия может сделать в сфере внедрения энергосберегающих технологий, отметили авторы прогноза. Их применение позволит снизить энергоемкость и себестоимость продукции, укрепить финансовую устойчивость ЖКХ и улучшить экологическую ситуацию за счет сокращения выбросов парниковых газов и других вредных загрязнений в атмосферу.

Повысить уровень энергосбережения можно за счет использования развития технологий, предназначенных для хранения электрической и тепловой энергии. Увеличить эффективность и снизить себестоимость решений в солнечной, атомной, ветряной, геотермальной энергетике можно за счет роста КПД и срока службы, сокращения эксплуатационных затрат и снижения потребности в пассивной мощности, считают эксперты.

Появление новых электрохимических источников тока, характеризующихся высокой безопасностью, большой емкостью и низкой себестоимостью, способно ускорить электрификацию транспортных систем. Особый интерес проявляется к батареям химических аккумуляторов и электрохимическим конденсаторам.

Перспективы научных исследований в энергетике

Экспертные оценки уровня российских исследований по энергетике варьируются достаточ­но сильно, говорят авторы прогноза. К примеру, по таким темам как «газификация твердых топлив нового поколения» и «технологии и средства дистанционного управления энергетическим оборудованием» достижений мало. Зато есть существенные научные заделы, сопоставимые с мировым уровнем, например, в сфере безопасных ядерных реакторов на быстрых нейтронах и технологий добычи некоторых видов нетрадиционных ресурсов углеводородного сырья.

Широким фронтом ведутся отечественные научные исследования в сфере возобновляемой энергетики. Это, например, проектирование дешевых фотопреобразователей с предельно высоким КПД, использующих полный спектр солнечного излучения, а также разработка технологий для морской ветроэнергетики больших мощностей и создание высокоэффективных методов получения водорода путем фотохимического и электролитического разложения воды.

В области распределенной электрогенерации на базе возобновляемых источников энергии решающее значение приобретают технологии аккумулирования электроэнергии большой емкости и мощности с невысокой стоимостью. Серьезное место принадлежит биоэнергетике, претендующей на роль нового сегмента отрасли, дружественного к окружающей среде и климату.

Лучше других направлений дела обстоят в создании энергосберегающих технологий и оборудования. Новый импульс решению проблемы энергосбережения должны придать разработки, направленные на создание интеллектуальных локальных электроэнергетических систем с автоматиче­ским управлением электропотреблением. Они должны работать в режиме реального времени на основе интеграции электрических и информационных сетей.

Хуже всего дела обстоят с технологиями и средствами дистанционного управления энерге­тическим оборудованием и газификацией твердых топлив нового поколения, отметили авторы прогноза. Например, разработки новых типов теплоэнергетических установок с низкотемпературным циклом в России находятся в зачаточном состоянии. Исследований по разработке новых технологий газификации твердых топлив с производством синтез-газа также пока крайне мало. В то же время разработки в этой сфере могут оказать радикальное влияние на мировые рынки в долгосрочной перспективе.

В целом же авторы доклада считают, что разработки в сфере создания новых технологий в энергетике имеют все предпосылки для выхода на новый тематический и технологический уровень.

* Работа выполнена под редакцией Л.М. Гохберга и С.П. Филиппова сотрудниками НИУ ВШЭ А.Ю. Гребенюк, Л.Н. Проскуряковой, А.В. Соколовым, А.А.Чулоком по заказу Министерства образования и науки РФ.

Мария Денисова, для Opec.ru