انرژی نوآورانه تولید گرما و برق در نیروگاه هایی است که بر اساس منابع انرژی تجدیدپذیر (منابع انرژی تجدیدپذیر) کار می کنند. ، فوتوالکتریک - مبدل های انرژی خورشیدی نیمه هادی، بیوتکنولوژی ها - حامل های انرژی از مواد خام تجدید پذیر - سوخت های زیستی، فناوری های نانو - همه این ها موضوعات انرژی نوآورانه هستند که از نظر اقتصادی و اجتماعی مورد تقاضا هستند. ماهیت مشکلی که در دهه اخیر پدیدار شده است این است که بشریت مجبور است به دنبال منابع انرژی جایگزین باشد. هیدروکربن ها - نفت، گاز، زغال سنگ زمینه وجود جامعه را ایجاد کرده و می کنند. ما تقریباً 600 میلیون خودرو را پر می کنیم، پلیمر، کود (80 درصد گاز)، دارو، آفت کش ها و غیره می سازیم. همه اینها مشتقات شیمیایی مواد اولیه هستند: گاز طبیعی، نفت و اکنون تا حدودی مواد خام گیاهی. کل سیستم تامین انرژی موجودات زنده - تولید غذا - یکی از بخش های انرژی مدرن است. برای هر کالری که به عنوان غذا مصرف می کنیم، حدود 10 تا 12 کالری زغال سنگ، نفت و گاز مصرف می کنیم. بنابراین، مشکل یافتن منابع انرژی تجدیدپذیر جایگزین در تمام حوزه های جامعه مدرن نفوذ می کند.

علاقه واقعی به استفاده از زیست توده برای تولید برق و گرما وجود دارد. این به قدری جدی است که در فعالیت های گروه کاری در مورد بهره وری انرژی زیر نظر رئیس جمهور فدراسیون روسیه مورد حمایت قرار گرفت. در حال حاضر این کارگروه شش پروژه را استاندارد، اولویت دار و دارای اهمیت اجتماعی می داند. مدیر بخش وزارت انرژی روسیه سرگئی میخائیلوف گفت: یکی از آنها "انرژی نوآورانه" نام دارد.

در آوریل 2010، دولت فدراسیون روسیه پیش نویس قطعنامه ای را ارائه کرد که با ظهور آن فرآیند استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر باید عملاً اجرا شود.

از نظر فناوری سوخت زیستی، تحلیلگران پتانسیل قابل توجهی را در تولید سوخت زیستی در هند می بینند و کشورهایی مانند آرژانتین، چین، کلمبیا، فرانسه، اندونزی، مالزی، فیلیپین و تایلند نیز در تولید آن سهیم هستند. در این مورد، روسیه هنوز بیشتر در مرحله پیشرفت های علمی و علمی است، به عنوان مثال: متان از زیست توده - به دست آوردن سوخت و کود. چندین نیروگاه کارآمد در کشور ما راه اندازی شده است که جالب ترین آنها یک نیروگاه در حال کار در Chernogolovka با جداسازی غشایی متان و CO2 و تولید همزمان گرما و برق است.

در حالی که دولت چارچوب نظارتی را برای سودآور کردن چنین پروژه‌ای مبتنی بر علم و منابع به عنوان انرژی نوآورانه به ارمغان می‌آورد، زیمنس قبلاً قراردادی را با RusHydro و Rostekhnologii که اساساً شرکت‌های دولتی هستند، امضا کرده است.

در ارتباط با مرحله اولیه توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر و بیوتکنولوژی در روسیه، ارزش توجه ویژه به پروژه هایی را دارد که قبلاً از نظر سرمایه گذاری های گسترده و محصولات نهایی شکل گرفته اند. یک مثال کلیدی، شرکت دولتی Rusnano است که از جمله موارد دیگر، در مناطقی از نوسازی که در حال حاضر مورد علاقه ما هستند سرمایه گذاری می کند، که توسط رئیس جمهور فدراسیون روسیه تعیین شده است، به عنوان حفاظت از منابع و بهره وری انرژی. این حوزه ها به طور مستقیم با انرژی های نوآورانه مرتبط هستند.

از پایان قرن بیستم بسیاری از کشورها توسعه جهت جدیدی از علم و فناوری را آغاز کرده اند. به همین دلیل است که ابتکار ریاست جمهوری در استراتژی توسعه صنعت نانو وظیفه دستیابی به موقعیت پیشرو روسیه در سطح جهانی و تشکیل بازارهای خود برای محصولات نانو را تعیین کرد. که برای آن شرکت دولتی "روسنانو" ایجاد شد. به یاد بیاورید که فناوری نانو توانایی ایجاد مواد جدید به عنوان سازنده از بلوک‌های میکروسکوپی منفرد، تا اتم‌ها و مولکول‌ها است. این جهت در اواسط قرن گذشته شروع به توسعه کرد. پس از آن واژه نانوتکنولوژی وجود نداشت. نانومتر یک میلیاردم متر است. این مانند یک پنی در رابطه با کره زمین است.

صرفه جویی در انرژی و انرژی خورشیدی یکی از اولویت های روسنانو است. تعدادی از پروژه ها در حال حاضر در حال اجرا هستند، یکی از آنها در سنت پترزبورگ است، جایی که نصب تجهیزات برای تولید LED های ایجاد شده به لطف فناوری نانو در حال تکمیل است. از روسنانو خواسته شده تا پتانسیل اقتصادی دستاوردهای علمی در حوزه فناوری نانو را آزاد کند. جالب اینجاست که به اصطلاح. قیمت یک نانولامپ 1000 روبل و یک آنالوگ خارجی 60 دلار است. 1.8 میلیارد روبل برای اختراع نانولامپ روسی هزینه شده است. نانولامپ 50 برابر بیشتر از معمول عمر می کند - 50 هزار ساعت.

قابل تجدید طی دو سال گذشته، روسنانو بیش از 70 پروژه تجاری در زمینه فناوری نانو را تایید کرده است. پشت سر هر یک از آنها یک کارخانه جدید یا گسترش تولید موجود در 26 منطقه کشور و محصولات نوآورانه است. امروز، کل بودجه پروژه های تصویب شده بیش از 200 میلیارد روبل است که شرکت دولتی 95 میلیارد روبل سرمایه گذاری می کند. طبق برنامه ریزی ها، درآمد حاصل از فروش محصولات این شرکت ها تا سال 2015 به 140 میلیارد روبل خواهد رسید. در مجموع تا سال 2015 بیش از 310 میلیارد روبل سرمایه گذاری خواهد شد. در حدود 93 پروژه

یکی از جدیدترین پروژه‌های سرمایه‌گذاری که توسط Rosnano پشتیبانی می‌شود، مجموعه‌ای از پروژه‌های انرژی جایگزین و صرفه‌جویی در انرژی مبتنی بر فناوری لایه نازک است. اساس فناوری لایه نازک سیلیکون میکروآمورف است. سیلیکون آمورف معمولی نور را فقط در قسمت آبی طیف تبدیل می کند. با افزودن نانو لایه‌های سیلیکون کریستالی، سلول خورشیدی از سایر بخش‌های طیف مرئی خورشید استفاده می‌کند. کارایی فتوسل ها در مقایسه با آنالوگ های موجود یک و نیم برابر افزایش می یابد.

با وجود تقاضای ناچیز برای محصولات فتوولتائیک در بازار داخلی، شرکت های روسی ویفرهای سیلیکونی را برای تولید سلول های فتوولتائیک تولید می کنند. علاوه بر صادرات سیلیکون برای تولید باتری های فتوولتائیک، تعدادی از شرکت های روسی در سال 2009 محصولات نهایی را صادر کردند. مجموع حجم صادرات باتری فتوولتائیک در مدت زمان تعیین شده بالغ بر 12454 دستگاه بوده است. صادرکننده پیشرو پنل های خورشیدی از روسیه در سال 2009 Solnechny Veter LLC است.

یکی دیگر از پروژه های سرمایه گذاری Rosnano در زمینه انرژی های نوآورانه، باتری های خورشیدی برای وسایل نقلیه فضایی است. راندمان باتری های مبتنی بر آرسنید گالیم بسیار بیشتر از سیلیکون است و عمر مفید در فضا به 15 سال افزایش می یابد. این واقعیت به طور قابل توجهی کارایی و عمر مفید کشتی ها را افزایش می دهد. ایجاد پنل های خورشیدی برای وسایل نقلیه فضایی، وابستگی صنعت فضایی روسیه به تامین کنندگان خارجی را کاهش می دهد. سیلیکون توخالی ماده نیمه هادی اصلی است که در انرژی خورشیدی و میکروالکترونیک مدرن استفاده می شود. سیلیکون توخالی برای تولید تقریبا 90 درصد سلول های خورشیدی در جهان استفاده می شود. تقاضا برای این مواد در دنیا بسیار زیاد است. پیش بینی می شود که بازپرداخت این پروژه تنها چند سال باشد.

پروژه‌های انرژی خورشیدی که به یک توسعه فناوری قدرتمند رسیده‌اند، پتانسیل تامین انرژی برای تمام بشریت را دارند.

مشکل تامین انرژی با افزایش ظرفیت ها و وسایل فنی موجود حل شد. سطح فناوری اجازه استفاده بهینه از ذخایر انرژی را نمی داد. تلفات مشاهده شد، K.P.D. استفاده از مواهب طبیعت بسیار کم بود. در قرن گذشته، نیاز مبرمی به معرفی روش‌های بسیار کارآمد برای استفاده از نفت، زغال سنگ و آب وجود داشت که معرفی نوآوری‌ها را تضمین می‌کرد.

منابع طبیعی سیاره زمین محدود است. آنها در حال اتمام هستند. گرفتن انرژی از بقیه سخت تر می شود. بنابراین، همراه با بهبود فناوری هایی که روش های قدیمی انرژی را ارائه می دهند، جستجوی مداوم برای راه های جایگزین برای حل مشکل، معرفی نوآوری های با کیفیت بالا وجود دارد.

نوآوری جهانی 2018

دستاوردهایی در زمینه انرژی در کشورهای مختلف مشاهده می شود که به توسعه فناوری، تجارت کمک می کند. آنها وظایف خاصی را حل می کنند که در زمینه های زیر از نوآوری در جهان گنجانده شده است:

• ایجاد تأسیسات تولید با کارایی بالا و ایمن برای تولید حجم های خاص انرژی.
• تجزیه و تحلیل و محاسبه نوآوری های معقول (حداقل).
• توسعه روش های دیگر انتقال انرژی در فواصل با حداقل تلفات.
• ایجاد ایمنی زیست محیطی برای موجودات زنده.
• اجرای سیستم قدرت یکپارچه با فناوری کنترل دیجیتال هوشمند.

در آینده نزدیک، رد کامل انرژی هیدروکربنی برنامه ریزی نشده است، اما جستجو برای منابع جایگزین، اجرای آنها در زندگی در حال انجام است.

توجهبه گفته کارشناسان، فناوری های جدید درجه روش های غیر سنتی در بخش انرژی را تا 15 درصد در سال 2020 افزایش می دهد.

حجم نوآوری های جهان به هزینه سرمایه گذاری های دولتی شکل می گیرد. شرکت های خصوصی نیز توسعه های مدرن را تامین مالی می کنند. شرکت گوگل پروژه ای را برای تولید انرژی از طریق طراحی اصلی یک هواپیمای بادبادکی پیشنهاد کرد. توان یک دستگاه 600 کیلو وات است. این به شما امکان می دهد نیازهای یک ساختمان آپارتمان استاندارد را برآورده کنید. یا پیشنهادات متخصصین شرکت ژاپنی در مورد استفاده از جدیدترین روش های انتقال برق بی سیم. حتی ایده‌های خارق‌العاده نیز محقق می‌شوند، زمانی که نوآوری‌های سرمایه تسلط پیدا کنند، سود خواهند آورد.

جهت

حوزه های متعددی از نوآوری بهینه انرژی در حال توسعه هستند. برای بهبود فرآیندهای فن آوری روش های قدیمی تولید انرژی و معرفی دستاوردهای علمی جدید، سرمایه گذاری های پولی مستقیم، پیش بینی شده توسط برنامه های متعدد کشورها، پیشنهاد می شود. پیشنهادات زیر به عنوان مسیرهای اصلی در نظر گرفته می شوند:

1. استفاده از روغن. قیمت نفت نیروی محرکه اصلی توسعه این صنعت است. جستجوی مداوم برای فناوری های جدید برای افزایش درصد تولید نفت از چاه های قدیمی و جدید وجود دارد. توجه به آن ضروری استکه به لطف نوآوری ها، یک اصل جدید از تصفیه ثالثه سازندهای نفتی معرفی شده است که چاه ها را سودآور می کند. به مسائل زیست محیطی توجه کافی می شود.
2. نیروگاه های برق آبی. شرایط طبیعی تصمیم به استفاده از روش های باستانی انرژی را تعیین می کند. برای ساخت نیروگاه های برق آبی، از بازسازی تاسیسات قدیمی، مصالح مدرن و راه حل های طراحی غیرمنتظره استفاده می شود. با استفاده از اثر اسمز، پیشنهاد می شود آنها را در دریای آزاد با آب نمک بسازید.
3. دستگاه های صنعت زغال سنگ. یک نوع سوخت باستانی با استفاده از دستگاه های لیزر مدرن استخراج می شود. مناطق امن اکولوژیکی مورد استفاده در اقتصاد در نزدیکی معادن در حال شکل گیری است.
4. ایجاد دستگاه هایی برای استفاده از تابش خورشیدی. معرفی فن آوری های مدرن برای رام کردن تشعشعات خورشیدی برای مناطقی با تعداد روزهای آفتابی کافی در سال مفید است. به طور فزاینده ای، می توانید مالکیت خصوصی، مجتمع های گلخانه ای، مجهز به دستگاه های خود را برای انباشت ذخایر تابش خورشیدی پیدا کنید.
5. استفاده از نیروی باد. انرژی که بر اساس نیروی باد ایجاد می شود، به شکل آشنای تشکیل ذخایر نیرو در کشورهای مختلف تبدیل شده است. آخرین پیشرفت ها به طور مداوم در ایجاد انواع جدیدی از موتورها، ذخیره سازی و سیستم های انتقال معرفی می شوند.
6. ایجاد اسموستات. آنها بر اساس دوباره پر کردن ذخایر انرژی به دلیل اختلاف فشار بین نمک و آب شیرین (اثر اسمز) هستند. توربین های دوار برق تولید می کنند. محاسبات مالی انجام شده نشان داد که هزینه ها در مقایسه با ساخت نیروگاه های برق آبی کاهش یافته است.

آغازگر

نیاز به انرژی هر سال در حال افزایش است. هر کشور با آگاهی از مسیرهای اصلی توسعه صنعت، برنامه های علمی و استفاده داخلی، تجزیه و تحلیل کاملی از توان مورد نیاز انجام می دهد. مبتکران نوآوری در بخش انرژی متخصصانی از یک کشور خاص هستند که برنامه های مناسبی ارائه می دهند. در کشورهای اروپایی و آسیایی، پول به طور فعال در اشکال جایگزین به دست آوردن انرژی بادی و خورشیدی سرمایه گذاری می شود. اینها آلمان، سوئد، ایتالیا، اسپانیا هستند. با ظهور تجهیزات مدرن، تعداد ایستگاه های خورشیدی در آمریکا افزایش یافته است. هزینه آنها کاهش یافته است. نیمی از بازار انرژی خورشیدی در چین و ژاپن استفاده می شود. استفاده از منابع زمین گرمایی در ایرلند و ایسلند همچنان رو به رشد است. نوآوری‌ها در توسعه انواع جدید پمپ‌های حرارتی، شروع به معرفی نیروی زمین گرمایی در سرزمین‌های روسیه، بلاروس و اوکراین شد. به ابتکار وزارت انرژی روسیه، یک نقشه راه ویژه EnergyNet برای شکل دادن به بازار برق آینده تهیه شده است. با تلاش متخصصان Inter RAO UES، صندوق انرژی بدون مرز ایجاد شد که نوسازی روش های قدیمی انرژی، معرفی روش های جایگزین، کارآمدتر و سازگار با محیط زیست را فراهم می کند.

توضیح کوتاه

مشکلات انرژی در زندگی روزمره جامعه مستلزم توسعه و اجرای موثر راه های جایگزین برای پر کردن ذخایر انرژی است. ذخایر طبیعی (نفت، گاز، زغال سنگ) به تدریج در حال کاهش است، اولویت در توسعه فرصت های جدید مهم می شود. اکنون اینها نوآوری های زیر در بخش انرژی هستند:

• استفاده از نیروی ضربه ای موج (فرکینگ). فناوری فرکینگ آینده امیدوارکننده صنعت نفت و گاز نامیده می شود که چشم اندازهای بی حد و حصری را برای انقلاب انرژی شیل زمین باز می کند. به جای استفاده سنتی از جریان های آب ایجاد شده مصنوعی، از یک موج ضربه ای برای شکستن سازند در اعماق تا 1500 متر استفاده می شود. Super Wave Technology واقع در هند به عنوان توسعه دهنده اصلی این فناوری منصوب شده است.
• جایگزینی بنزین با سوخت های زیستی متداول ترین سوخت های زیستی اتانول و بیودیزل هستند. ارزش آنها با قیمت فعلی نفت تعیین می شود. جستجو برای انواع جدید سوخت های زیستی در توسعه تحقیق و توسعه در کشورهای مختلف انجام می شود. نوع جدیدی از مخمر در دانشگاه تگزاس ایجاد شده است که امکان تولید یک نوع سوخت زیستی ارزان قیمت را به عنوان منبع انرژی از موجودات زنده (گیاهان، حیوانات) فراهم می کند. مزیت نه چندان مهم آنها توانایی از بین بردن آلودگی مضر توسط نفت و ترکیبات شیمیایی است. اکنون دانشمندان در حال بررسی خواص باکتری Oleispira antartica برای استفاده از آن در شرایط دمای پایین در قطب شمال هستند.
• توسعه بیشتر انرژی هسته ای، استفاده از خواص فیزیکی هیدروژن، رویای انواع جدیدی از انرژی به دست آمده در سیارات دیگر است.

بودجه

برنامه ریزی حجم سرمایه گذاری های پولی در توسعه بخش انرژی در اقتصاد هر کشوری الزامی شده است. اول از همه، این با جهت انتخابی نوآوری، ارزیابی مقادیر لازم پول تعیین می شود. در ایالات متحده، قرار است بودجه برای توسعه بزرگترین پروژه خورشیدی در ویرجینیا افزایش یابد. دو تأسیسات (Pleinmont I و II) که بخشی از نیروگاه خورشیدی 500 مگاواتی هستند، به مدرن ترین پنل های خورشیدی، دستگاه های ذخیره انرژی مجهز خواهند شد. سود حاصل از فروش چنین انرژی به سرعت تمام هزینه ها را جبران می کند. در آینده نزدیک، ایالات متحده سهم انرژی از منابع تجدیدپذیر را از 13 درصد به 18 درصد افزایش خواهد داد.

چین، هند، انگلستان، ایتالیا و آلمان در سطح نوآوری های برنامه ریزی شده برای توسعه پیشرو هستند.

جالب هست.برآورد صندوق بین المللی پول برای سال 2018 از یارانه های دولتی برای نوآوری انرژی بیش از 10 میلیون دلار در دقیقه است.

در روسیه، هیچ رویکرد سیستماتیکی برای حمایت از پروژه بهره وری انرژی وجود ندارد. کل سرمایه گذاری های پولی دولت تقریباً چندین بار کاهش یافت (از 7.1 میلیارد روبل به 140 میلیون روبل در سال 2016). اما در عین حال، کارخانه های تولید تجهیزات گاز، دستگاه های تصفیه آب، ابزار دقیق افزایش یافته است. یکی از تامین کنندگان چنین تجهیزاتی ROSS LLC ross.com.ru/difmanometr-dsp-4sg-m1 (تلفن بلگورود 4722 40-00-70) است. این شرکت تضمین کیفیت و مجموعه کاملی از اسناد ارائه شده توسط تولید کنندگان را ارائه می دهد.

ویژگی های توسعه انرژی در روسیه

وجود شرایط آب و هوایی مختلف در قلمرو وسیعی از روسیه نیاز به نگرش خاصی به تجزیه و تحلیل روش های احتمالی تولید انرژی دارد. سالانه میلیاردها دلار باید صرف گرمایش خانه شود و به مشکلات صنعت، کشاورزی و نگهداری تجهیزات ارتش اشاره نکنیم. صنعت انرژی روسیه راه حلی را در توسعه روش های قدیمی و استفاده از هرگونه نوآوری مدرن در به کارگیری فناوری های مبتنی بر اصول فیزیکی جدید تولید انرژی می یابد. صندوق‌های ویژه نوآوری سازماندهی می‌شوند، تحقیق و توسعه برای ایجاد مواد جدید لازم برای مدرن‌سازی سدها، سکوهای نفتی و تجهیزات معدن زغال‌سنگ باز می‌شود. اینها فولادهای بسیار مقاوم با ساختار نانو، پوشش‌های محافظ چند کامپوزیت، پنل‌های خورشیدی اصلی، جدیدترین سیستم‌های آسیاب بادی، پمپ‌های حرارتی مدرن هستند. تمام جهات نوآوری در فناوری به دست آوردن انرژی، افزایش بهره وری استفاده از آن در حین انتقال در فواصل طولانی، مشخصه روسیه، در معرض توسعه است. یک پیشرفت منحصر به فرد در روسیه (هیچ مشابهی در جهان وجود ندارد) روش انرژی پتروترمال (قدرت حرارتی سنگ های خشک در پوسته زمین) است. توسعه ها تحت برنامه Termolitenergo انجام می شود.

در آینده نزدیک، نفت منبع اصلی انرژی در روسیه باقی خواهد ماند. سطح توسعه فناوری و عمر آن به قیمت آن، حجم تولید با استفاده از آخرین فناوری ها بستگی دارد.

فن آوری های مدرن در صنایع و حوزه های مختلف به طور مداوم از طریق معرفی نوآوری های خلاقانه در حال تحول هستند. بخش انرژی نیز از این قاعده مستثنی نیست. نوآوری انرژیتحریک توسعه تجارت، خودروسازی، نفت و گاز و سایر صنایع و همچنین بهبود قابل توجه کیفیت زندگی مردم. نوآوری یا نوآوری، آزمایش و استفاده از نوآوری های تکنولوژیکی یا سایر موارد با هدف توسعه کیفی فرآیندهای زندگی، صنعت و غیره است.

جالب ترین و مدرن ترین نوآوری ها

نوآوری های طرح انرژی توسط کشورهای مختلف در پرکاربردترین صنایع و همچنین از یکدیگر وام گرفته شده است. برخی از مهم ترین نوآوری ها عبارتند از:

• فناوری شکست موج شوک
• جدیدترین فناوری های تولید نفت
• استفاده از باکتری برای پاکسازی نشت نفت
• کاربرد سوخت زیستی برای خودروها

در مورد اولین نوآوری، شایان ذکر است که موج ضربه ای کارآمدترین راه برای اتلاف انرژی است. می توان آن را با موفقیت در عمق سازندهای شیل تا هزار یا یک و نیم هزار متر استفاده کرد. یک شرکت تحقیقاتی هندی در زمینه شکستگی، استفاده از موج شوک را به عنوان روشی ساده تر و مقرون به صرفه تر از شکست هیدرولیک پیشنهاد کرده است. چنین نوآوری انرژی پتانسیل تغییر قابل توجهی در صنعت نفت و گاز را دارد، زیرا نیاز به استفاده از آب در این کارها را کاملاً از بین می برد. این به میزان قابل توجهی سطح آلودگی آب را کاهش می دهد، زیرا شکستگی هیدرولیکی حداقل به 4 میلیون گالن در هر چاه نیاز دارد.

دومین نوآوری جالب در بخش انرژی، روش بهبود یافته استخراج نفت است. روش موسوم به بهبود یافته بازیافت روغن شامل عملیات ثالثیه سازندها به منظور استخراج هر چه بیشتر محصول است. این فناوری مبتنی بر استفاده از دی اکسید کربن است که باعث افزایش سرعت جریان روغن و کاهش ویسکوزیته آن می شود.

با توجه به استفاده از باکتری برای پاکسازی نشت نفت، این نوآوری مبتنی بر استفاده از دو گروه باکتری است - که هر دو توانایی اکسید کردن روغن و در نتیجه کاهش اندازه نشت یا جلوگیری از آن را دارند. در حال حاضر، کارشناسان در حال مطالعه جنس باکتری Oleispira antartica هستند تا توانایی وجود در دمای پایین را پیدا کنند. این نوآوری توسعه یک استراتژی موثر برای حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی نفتی را ممکن می سازد.

و در نهایت، نوآوری دیگر سوخت های زیستی خودرو است که از سلول های گیاهی و جانوری به دست می آید. بیودیزل و اتان (محبوب ترین سوخت های زیستی) به تثبیت قیمت های بازار جهانی و کاهش هزینه های تحقیق و توسعه کمک خواهند کرد.

نگاهی به آینده: چه نوآوری هایی استفاده خواهد شد

علاوه بر موارد فوق، نوآوری انرژیشامل دستاوردهای دیگری است که برخی از آنها در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال، این انرژی باد است - استفاده از انرژی باد برای کار با انواع مختلف موتورها. سیستم های مشابه در بسیاری از کشورهای خارجی یافت می شود و این فناوری در کشور ما نیز کاربرد دارد.

پمپ های حرارتی را نباید نادیده گرفت زیرا به درستی می توان آنها را آینده بخش انرژی نامید. آنها امکان بهبود چشمگیر وضعیت زیست محیطی را از طریق تولید انرژی حرارتی فراهم می کنند و در عین حال استاندارد زندگی مردم را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند، زیرا تامین گرما یکی از بخش های کلیدی بخش انرژی است. اصل عملکرد پمپ های حرارتی مبتنی بر تبدیل انرژی های تجدید پذیر با دمای پایین است، بیش از یک قرن است که شناخته شده است، اما اکنون به طور فعال از آن استفاده می شود.

تاسیسات مدرن قدرت حرارتی - یک نوآوری در مقیاس صنعتی

در سال 2004، مطالعه نوآوری مانند استفاده از گازهای هیدروکربن مایع (LHG) برای نیروگاه های حرارتی آغاز شد. استفاده از LPG به جای سوخت دیزل ایمنی محیط زیست را بهبود می بخشد. علاوه بر این، این سوخت دارای خواص مصرفی بالا و هزینه کمتری در مقایسه با سایر انواع سوخت است. امروزه، چنین نوآوری قبلاً آزمایشات متعددی را پشت سر گذاشته و خود را با قابلیت اطمینان و کارایی متمایز کرده است.

لامپ های LED - کیفیت بالا و مقرون به صرفه

جدیدترین انرژی جدید را می توان لامپ های LED نامید. آنها نسبتاً اخیراً در بازار ظاهر شدند ، اما قبلاً توانسته اند سهم نسبتاً گسترده ای را به دست آورند. در مقایسه با لامپ ها و وسایل فلورسنت، گزینه های LED کاربردی تر و مقرون به صرفه تر هستند، آنها عمر طولانی دارند. مواد عملی امکان دستیابی به کاهش هزینه را فراهم می کند، که برای یک دایره گسترده مصرف کننده بسیار مهم است. تازگی مشابهی در حال حاضر همچنان به محبوبیت خود ادامه می دهد، به ویژه رشد لامپ های LED اداری و دستگاه های فروشگاه های روشنایی.

مزایای نیروگاه های اسمزی مدرن

نوآوری اصلی دنیای انرژی، ایستگاه اسمز است که مبتنی بر استفاده از آب نمک دریا است. اسمز یک اثر فیزیکی است که در تنه درختان رخ می دهد و برای حمل آب مواد مغذی به ناحیه ای که فتوسنتز در آن انجام می شود طراحی شده است. دانشمندان متخصص استفاده از فرآیند مشابهی را برای تعامل با آب پیشنهاد کرده اند. اگر آب شیرین و نمک در یک ظرف با پارتیشن قرار داده شود، اختلاف فشار باعث می شود فرآیند اسمز کار کند. واکنش مشابهی را می توان در بهره برداری از نیروگاه های برق آبی استفاده کرد.

یک ایده جالب نیاز به بهبود دارد - به ویژه، در حالی که دانشمندان نمی توانند مسئله انتخاب مناسب ترین غشاء برای ایستگاه های اسمزی را حل کنند. اگر بتوان این کار را انجام داد، آنگاه این نوآوری محکم جای خود را در زمینه برق آبی خواهد گرفت و امکان افزایش قابل توجهی در تولید انرژی را فراهم می کند و به طور پیوسته جمعیت رو به رشدی را در سراسر جهان فراهم می کند.

ذخایر فرآیندی مانند اسمز را می توان کاملاً چشمگیر نامید. این نوآوری به استفاده آسان از انرژی اعماق اقیانوس در زندگی انسان کمک می کند، زیرا درجه شوری آب تا حد زیادی به دما بستگی دارد و با عمق تغییر می کند. در این راستا، این فناوری این امکان را به وجود می آورد که از پیوند ساخت نیروگاه های برق آبی به دهانه رودخانه ها جلوگیری شود، آنها می توانند مستقیماً در آب های اقیانوس ها قرار گیرند. بنابراین، امروزه دانشمندان به طور فعال در توسعه این نوآوری برای اجرای سریع آن مشغول هستند.

چگونه به طور فعال اجرا شده است نوآوری انرژیو سایر بخشهای زندگی انسان در گرو توسعه موفقیت آمیز و کامل شرایط زندگی، ارتقای کیفیت زندگی و توانایی صرفه جویی در نیازهای روزمره است. به همین دلایل است که متخصصان در سراسر جهان هر روز پیشرفت‌های جدید را مطالعه می‌کنند و آنها را در شرایط عملی امتحان می‌کنند تا نوآوری‌های واقعا سودآور و مفیدی را بیابند.

نوآوری های انرژی باعث توسعه سایر مناطق صنعتی می شود. کیفیت زندگی انسان را بهبود می بخشد و به کاهش هزینه های مربوط به تولید کمک می کند.

نوآوری جهانی

توسعه صنعت انرژی در جهت ایجاد فناوری هایی است که تأثیر منفی بر محیط زیست را کاهش می دهد.

در این زمینه، پیشرفت های زیر امیدوار کننده ترین در نظر گرفته می شوند:

• نیروگاه های اسمزی؛
• ال ای دی؛
• واکنش همجوشی سرد؛
• پمپ های حرارتی

فن آوری های جدید انرژی به این پیشرفت ها محدود نمی شود. دانشمندان ژاپنی در حال انجام آزمایشاتی بر روی انتقال بی سیم برق هستند. جستجو و توسعه منابع انرژی جایگزین (تجدیدپذیر) نیز ادامه دارد.

ایستگاه های اسمزی

این نوآوری امکان استفاده از منابع تقریبا تمام نشدنی اقیانوس های جهان را برای توسعه انرژی فراهم می کند.

آغازگر

در زمان نگارش این مقاله، تنها ایستگاه اسمزی ایجاد شده توسط Statkraft در حال کار بود. این نصب در قلمرو شهر نروژی Tofte واقع شده است.

ماهیت روش

ماهیت این نوآوری این است که انرژی با مخلوط کردن نمک و آب شیرین استخراج می شود. این فرآیند در یک مخزن انجام می شود که توسط یک غشای نیمه تراوا جدا شده است. به دلیل غلظت کم نمک در مخزن آب شیرین، تبادل سیالات به وجود می آید که در نتیجه تعادل حاصل می شود. در نتیجه این فرآیند، فشار در محفظه دوم افزایش می یابد، که توربین هیدرولیکی را راه اندازی می کند که برق تولید می کند.

راندمان پایین غشاها از معایب اصلی ایستگاه های اسمزی است. بنابراین، بیشتر تحولات با هدف کاهش اندازه دومی انجام می شود. جنرال الکتریک، هیدرانوتیک و سایر شرکت های بزرگ در حال انجام تحقیقات در مورد ایجاد انواع جدیدی از غشاها هستند.

توسعه ایستگاه های اسمزی امکان معرفی منابع برق دوستدار محیط زیست را در هر منطقه ای که دسترسی به آب وجود دارد (و نه فقط در رودخانه ها) فراهم می کند. طبق محاسبات اولیه، پتانسیل این نوآوری 1600-1700 تراوات ساعت است که معادل 10 درصد از مصرف برق جهان است.

مخارج

میزان سرمایه گذاری مورد نیاز برای اجرای پروژه ایستگاه اسمز بالغ بر 20 میلیون دلار بوده است. در همان زمان، توسعه و اجرای این نوآوری حدود 10 سال طول کشید.

ال ای دی ها

LED ها مزایای زیادی دارند و از دیگر منابع نور متمایز هستند:

1. بهره وری انرژی. انتقال نور LED ها 120-150 لومن / وات است که حداکثر نشانگر است.
2. دوستی با محیط زیست. چنین منابع نوری مواد مضری را منتشر نمی کنند.
3. عمر طولانی. نشانگر 50 هزار ساعت است.

عملکرد نور LED را می توان با استفاده از برنامه های موبایل کنترل کرد، رنگ تشعشعات ساطع شده را تغییر داد و تنظیمات دیگر را انجام داد.

آغازگر

حجم عمده فروش (تقریباً 60%) روشنایی LED در بازار جهانی توسط شرکت هایی از ژاپن و کره جنوبی تامین می شود. فیلیپس از میان تولیدکنندگان اروپایی، دائماً نوآوری را نشان می دهد.

ذات

برخی از آخرین نوآوری ها عبارتند از:

1. ال ای دی های GaN بر روی بسترهای سیلیکونی. این فناوری خروجی نور خوبی را فراهم می کند که هزینه انرژی را کاهش می دهد.
2. روشنایی LED روی بسترهای GaN. بازتولید رنگ بهتر و خروجی نور بهتر (در مقایسه با تکنولوژی قبلی) را ارائه می دهد.
3. LED SlimStyle. یکی از ویژگی های منابع روشنایی که بر اساس این فناوری ساخته شده اند، وجود تعداد زیادی LED کوچک است. هزینه چنین لامپ هایی حدود 10 دلار است.

منابع روشنایی مدرن با جریان مستقیم تغذیه می شوند. این باعث از بین رفتن سوسو زدن نور می شود. با این حال، اکنون تحقیقاتی در مورد استفاده از جریان متناوب در حال انجام است. به همین دلیل می توان مصرف برق را کاهش داد. نورپردازی LED که با جریان متناوب کار می کند توسط Lynk Labs و Seoul Semiconductor در حال توسعه است

اندازه سرمایه گذاری

محاسبه میزان سرمایه گذاری هایی که این بخش انرژی دریافت کرده است دشوار است. به گفته تحلیلگران، بازار روشنایی LED در سال 2018 به 25.9 میلیارد دلار خواهد رسید.

واکنش همجوشی سرد

گروهی از دانشمندان ایتالیایی در اوایل دهه 2010 از ایجاد منبع گرمای رایگانی که به لطف راکتور E-Cat تولید می شود، خبر دادند.

آغازگر

آدریا روسی، همراه با همکارانش، نوع جدیدی از راکتور خودران را توسعه داده است. قرار است برای گرم کردن خانه های خصوصی استفاده شود.

ماهیت روش

راکتور E-Cat از طریق تعامل نیکل و هیدروژن گرما تولید می کند. پس از واکنش این عناصر، مس نیز تشکیل می شود. اصل کار E-Cat بر اساس فناوری LENR یا واکنش هسته ای کم انرژی است.

طبق محاسبات سازنده، یک راکتور خودمختار با ظرفیت 1000 کیلووات در مدت شش ماه 10 کیلوگرم نیکل و 18 کیلوگرم هیدروژن مصرف می کند.

مخارج

کل بودجه نوآوری فاش نشده است. تولید E-Cat در ایالات متحده راه اندازی خواهد شد. این تاسیسات توسط انرژی آمریکا استفاده خواهد شد. هنگامی که توسعه در بازار ظاهر شد، مصرف کنندگان می توانند راکتور را برای نیازهای خود اجاره کنند. هزینه 1 E-Cat 400-500 دلار خواهد بود.

سایر نوآوری ها

در میان نوآوری های امیدوارکننده در زمینه انرژی، موارد زیر برجسته می شوند:

1. انتقال بی سیم برق. دانشمندان ژاپنی به طور فعال در حال توسعه در این زمینه هستند.
2. انرژی باد و خورشید. ، امکان کاهش هزینه های تولید نیروگاه ها را فراهم می کند.
3. نیروگاه های حرارتی با استفاده از گازهای هیدروکربن مایع. این نوآوری تست های بسیاری را با موفقیت پشت سر گذاشته و کارایی خود را ثابت کرده است.
4. صنعت برق اتمسفر. دانشمندان برزیلی دریافته اند که هوای مرطوب حاوی ذرات با بار کوچک است. شارژ با کمک فلزات قابل جمع آوری و تولید برق است. این نوآوری چشم انداز توسعه در بخش انرژی کشورهای دارای آب و هوای مرطوب را دارد.
5. تقویت کننده قدرت مغناطیسی مکانیکی. توسعه دهندگان فناوری می گویند راهی برای استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سرعت بخشیدن به کار یک موتور الکتریکی پیدا کرده اند.

انرژی مدرن در جهات مختلف در حال توسعه است. بسیاری از شرکت ها به توسعه فناوری های جدید ادامه می دهند که کارایی لامپ های LED را افزایش می دهد. و علاقه مندان و آزمایشگاه های تحقیقاتی اغلب راه حل های اصلی را ارائه می دهند که متعاقباً انرژی کشورهای مختلف را دوباره پر می کند.

ویژگی های توسعه انرژی در روسیه

در قلمرو روسیه، معرفی نوآوری های انرژی عمدتا توسط دولت یا شرکت های بزرگ متعلق به آن انجام می شود. طی چند سال گذشته، نیروگاه های جدید خورشیدی در قلمرو قلمرو آلتای افتتاح شده است. و روسنانو تولید ال ای دی های مبتنی بر فناوری نانو را راه اندازی کرده است. این شرکت همچنین پنل های خورشیدی را برای بخش انرژی روسیه ارائه می دهد که بیشتر طیف خورشید را جذب می کند.

چگونه می توان مزیت رقابتی را برای سال های آینده تضمین کرد.
صنعت برق روسیه اکنون زمانی که لازم است انتخابی انجام شود به مرز نزدیک شده است: یا ادامه توسعه بر اساس فناوری های قدیمی و آزمایش شده، کمی مدرن کردن آنها، یا ایجاد پیشرفت در نوآوری ها. از این گذشته ، برای چندین سال (یا به عبارت بهتر ، دهه ها) فناوری های جدید ظاهر نشده اند. به همین دلیل است که دولت ابتکاراتی را برای وضع هزینه های تحقیق و توسعه ارائه می دهد و شرکت های انرژی فعالانه در حال بحث در مورد برنامه های توسعه نوآورانه خود هستند.

در دهه 90 قرن گذشته، عملا بودجه ای برای توسعه ظرفیت های قدرت موجود و پیشرفت های جدید اختصاص داده نمی شد. شاید در آن زمان بسیار مهم نبود: با کاهش تولید، سطح مصرف انرژی به طور قابل توجهی کاهش یافت. همه چیز در هزاره جدید تغییر کرده است. صنعت در حال توسعه مستلزم راه اندازی ظرفیت های جدید بیشتر و بیشتر است، مصرف انرژی در حال رشد است و سطح استهلاک بسیاری از ایستگاه های موجود نیاز به نوسازی اولیه را دیکته می کند. در عین حال، می توان بهترین نمونه های جهان از پیشرفت های تکنولوژیکی را به عنوان مبنایی برای مطالعه و تجزیه و تحلیل تجربیات خارجی در توسعه منابع سوخت تجدید پذیر قرار داد. و همچنین شروع به ایجاد فناوری های جدید کنید که هنوز مشابه آن در جهان وجود ندارد.

به عنوان مثال، مشکل طولانی مدت توسعه تولید زغال سنگ. واحدهای نیروگاه زغال سنگ ساخته شده در دوران شوروی، زمان مدرن سازی فرا رسیده است. این برای همه روشن است. اما یک سوال وجود دارد: چگونه؟ این جهت در چه جهتی باید بیشتر توسعه یابد؟ چند سال پیش، یک فناوری برای انتقال واحدهای قدرت برای کار در پارامترهای بخار فوق بحرانی پیشنهاد شد. دانشمندان در حال بحث در مورد مرحله بعدی هستند - کار بر روی پارامترهای بخار فوق بحرانی. اما هیچ یک از این دو فناوری هنوز وارد تولید صنعتی نشده اند. علاوه بر این، هیچ پاسخی برای این سوال وجود ندارد که چقدر از نظر تجاری جذاب است. تاکنون این مسائل به دلیل هزینه هنگفت تحقیق و توسعه که هیچ شرکتی نمی تواند آن را "کشش کند" حل نشده است. اما زمان ما را مجبور می کند فعالانه تر به دنبال راه هایی برای حل مشکل توسعه بیشتر واحدهای نیروگاه زغال سنگ باشیم که فرسودگی آن روز به روز بیشتر می شود. در نتیجه، شرکت‌های برق به درک این موضوع نزدیک‌تر می‌شوند که با چنین چالش‌هایی باید به طور مشترک برخورد کرد - بالاخره در این مورد، هزینه‌های تحقیق و توسعه بین تعداد زیادی از شرکت‌ها تقسیم می‌شود، و همچنین خطرات زیادی که ناگزیر با هر یک از آنها همراه است. فرآیند توسعه آخرین فناوری ها..

استراتژی نوآوری

به منظور متحد کردن تلاش های همه مهندسان برق، Inter RAO UES صندوق حمایت از تحقیق و توسعه انرژی بدون مرز را تأسیس کرد (برای جزئیات بیشتر، به صفحه 13 مراجعه کنید). اولویت های توسعه نوآورانه در خود شرکت به شرح زیر است: نوسازی جدی ظرفیت های انرژی، ساخت ایستگاه های گاز طبیعی مدرن، استفاده از نیروگاه های زغال سنگ دوستدار محیط زیست، توسعه و اجرای فناوری های صرفه جویی در انرژی.

اولین نتایج کار بر روی معرفی فناوری های نوآورانه راه اندازی مرحله دوم Kaliningradskaya CHPP-2، ساخت CCGT-450 در Urengoyskaya GRES، تکمیل مرحله اول نوسازی الکترولیز بود. کارخانه در Nizhnevartovskaya GRES و پروژه های دیگر.

اکنون اجرای استراتژی Inter RAO UES در حوزه نوآوری وارد مرحله نهایی شده است. با شروع به دست آوردن فناوری های خارجی، هلدینگ انرژی به سمت انطباق و تولید تجهیزات بعدی خود در روسیه رفت. در این راستا، این شرکت در حال اجرای پروژه ای برای ایجاد تولید مشترک توربین های بخار کوچک و دیگ های حرارت اتلاف با شرکت ماشین سازی ALSTO M است. برای ایجاد واحدهای توربین گازی با کارایی بالا و بسیار اقتصادی (GTU) اجرا می شود.

همچنین، Inter RAO در حال کار بر روی ایجاد فناوری های خود با یک مؤلفه نوآورانه است که کمتر از آنالوگ های جهانی نیست. این شرکت این نظرسنجی ها را به صورت مشترک با سازمان های پیشرو تخصصی و صنعتی انجام می دهد. به عنوان مثال، سال گذشته شورای علمی و فنی Inter RAO UES تعدادی از پیشرفت های داخلی را در زمینه پوشش های کاربردی در نظر گرفت.

مؤسسه مهندسی برق مسکو (MPEI) و مؤسسه مهندسی حرارتی تمام روسیه تجهیزات و فناوری‌های یون پلاسما را برای ایجاد پوشش‌های نانوکامپوزیت چند جزئی چند لایه ارائه کردند که همانطور که در تصمیم شورا ذکر شد، این امکان را فراهم می‌کند که « بهبود خواص ضد خوردگی، افزایش مقاومت در برابر سایش مهمترین عناصر تجهیزات قدرت حرارتی، کاهش شدت قرار گرفتن در معرض عوامل مخرب بر روی سطوح عملکردی و در نتیجه افزایش عمر عملیاتی تجهیزات قدرت.

به عبارت دیگر، این فناوری باعث می شود که تجهیزات مقاوم تر شوند، کارایی و عمر مفید آن افزایش یابد. NTS اهمیت ادامه کار بر روی ایجاد پوشش‌های با کارایی بالا برای انواع تجهیزات قدرت و مصلحت مشارکت Inter RAO UES در پروژه‌های مرکز پوشش‌های عملکردی را که برای این اهداف بر اساس مؤسسه کورچاتوف ایجاد شده است، تشخیص داد. مرکز تحقیقات. معلوم شد که استفاده از فناوری، به ظاهر دور از صنعت برق، در صورت استفاده در نیروگاه های Inter RAO UES می تواند میلیون ها نفر را نجات دهد.

یکی دیگر از پروژه‌های امیدوارکننده، ایجاد نسل جدیدی از نیروگاه‌ها از فولادهای نانوساختار با قابلیت مقاومت در برابر پارامترهای بخار فوق بحرانی است. این تاسیسات به طور مشترک با شرکت ها و موسسات مهندسی مکانیک پیشرو کشورهای مستقل مشترک المنافع توسعه می یابند: OJSC EMAlliance، شرکت دولتی روسیه شرکت فناوری نانو، OJSC TsNIITMASH، OJSC VTI، BelSU و OJSC Power Machines. عملکرد واحدهای نیروگاهی نسل جدید که با پارامترهای بخار فوق بحرانی که با استفاده از چنین فولادهایی ایجاد می شوند، از نظر مصرف سوخت خاص، هزینه برق تولیدی و انتشار گازهای گلخانه ای در جو به طور قابل توجهی از آنچه که قبلاً در روسیه وجود داشت، فراتر خواهد رفت.

بهره وری انرژی: در ایستگاه ها و فراتر از آن

یکی از وظایف توسعه نوآورانه افزایش بهره وری انرژی نیروگاه ها است. تا سال 2015، Inter RAO UES قصد دارد راندمان احتراق سوخت را 1.5 برابر افزایش دهد و مصرف انرژی خود را به 3-4٪ برساند. این امر در درجه اول با کاهش تلفات انرژی در طول انتقال و توزیع در تاسیسات برق برنامه ریزی شده است. به ویژه، در سال 2009، Inter RAO UES یک سرمایه گذاری مشترک با FENICE، یکی از شرکت های تابعه Electricite de France، برای معرفی فناوری های پیشرفته صرفه جویی در انرژی، انجام ممیزی انرژی، و انجام مهندسی فناوری صرفه جویی در انرژی ایجاد کرد. علاوه بر این، همه اینها نه تنها برای استفاده داخلی در ایستگاه های گروه در نظر گرفته شده است.

ویژگی روسی نوآوری های انرژی نیاز به معرفی فناوری های صرفه جویی در انرژی نه تنها در خود نیروگاه ها، بلکه فراتر از آنها است. مشکل شدت انرژی بسیار بالای شرکت های داخلی است. مصرف انرژی کشور ما به ازای هر واحد تولید ناخالص داخلی، 2.5 برابر بیشتر از کشورهایی است که دارای شاخص های اقتصادی قابل مقایسه هستند. و فقط این نیست که ما در آب و هوای سرد زندگی می کنیم. نگرش دقیق تر به انرژی به روسیه اجازه می دهد، طبق محافظه کارانه ترین تخمین های وزارت انرژی، حدود 1 تریلیون صرفه جویی کند. روبل در سال! متخصصان Inter RAO UES بررسی های جامعی را در شرکت های صنعتی انجام می دهند. آنها اطلاعاتی را در مورد استفاده از منابع انرژی جمع آوری می کنند تا راه های ممکن برای بهبود بهره وری انرژی خود را شناسایی کنند. این فعالیت ها توسط مرکز بهره وری انرژی Inter RAO UES هماهنگ می شود. نتایج بررسی ها بار دیگر ثابت می کند که مشکل تامین انرژی تنها با افزایش ظرفیت های تولید قابل حل نیست. این مانند تلاش بی پایان برای پر کردن یک کیسه نشتی است. این بدان معناست که این تز که صنعت انرژی نیروی محرکه توسعه نوآورانه اقتصاد روسیه است دوچندان درست است. از این گذشته، معرفی فناوری های کارآمد انرژی به توسعه نوآورانه شرکت های صنعتی و افزایش کارایی آنها کمک می کند.