Использование альтернативных источников энергии как инновационное направление для развития энергопотребления Российской Федерации

Салимьянова И.Г., Трейман М.Г.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАК ИННОВАЦИОННОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Аннотация. В статье отражены особенности и пути инновационного развития государства при внедрении в его эколого-экономическую деятельность экологических инноваций в области использования альтернативных источников энергии. Рассмотрен и проанализирован зарубежный опыт внедрения в практику инновационной деятельности использования энергии солнца и ветра, приливов и отливов, термальных источников, энергии биомассы. Выявлены особенности введения в действие инновационных процессов в Российской Федерации и возможные направления их внедрения на примере республики Крым, а также отмечены наиболее перспективные направления и тенденции для дальнейшего развития.

Ключевые слова. Альтернативная энергетика, экологические инновации, возобновляемые ресурсы, экономический потенциал, инновационный путь развития.

Salimjanova I. G., Treiman M. G.

THE USE OF ALTERNATIVE ENERGY SOURCES AS AN INNOVATIVE DIRECTION FOR THE DEVELOPMENT OF ENERGY OF THE RUSSIAN FEDERATION

Abstract. The article describes the features and ways of innovative development of the state in the implementation of its environmental and economic activities on environmental innovation in the use of alternative energy sources. Reviewed and analyzed foreign experience in this direction with regard to the implementation in practice of the use of solar and wind, tidal, thermal sources of biomass energy. Peculiarities of the introduction into action of innovative processes in the Russian Federation and possible areas of their implementation on the example of the Republic of Crimea, and also marked the most promising directions and trends.

Keywords. Alternative energy, eco-innovation, renewable resources, economic potential, innovative way of development.

В современных условиях на устойчивое и независимое положение страны влияют не столько богатства природных ресурсов или большие объемы производства, сколько высокий уровень инновационной результативности. В настоящее время наиболее актуальным направлением развития для Российской Федерации является внедрение в практику деятельности регионов и промышленных пред-

ГРНТИ 06.71.63

© Салимьянова И.Г., Трейман М.Г., 2016

Индира Гаязовна Салимьянова - доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры менеджмента организации Санкт-Петербургского государственного экономического университета.

Марина Геннадьевна Трейман - кандидат экономических наук, преподаватель Высшей школы технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, ведущий экономист-аналитик Водоканала Санкт-Петербурга.

Контактные данные для связи с авторами (Трейман М.Г.): 195276, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, д. 4 (Russia, St. Petersburg, Ivana Chernykh str., 4). Тел.: +7 911 219 69 95. E-mail: britva-69@yandex.ru.

приятий инновационных систем, что позволит им развивать инновационную деятельность на системной основе, повышая эффективность функционирования [7]. Но в этом направлении есть существенные проблемы, в том числе, связанные с общей необходимостью экологизировать производственные процессы на предприятиях на региональном уровне и развивать такое направление инновационной деятельности как «экологические инновации». Отметим, что экологические инновации -это «новые и значительно усовершенствованные товары, работы, услуги, производственные процессы, организационные или маркетинговые методы, способствующие повышению экологической безопасности, улучшению или предотвращению негативного воздействия на окружающую среду в процессе производства продукции на предприятиях и в результате использования инновационной продукции» [5].

В нашей стране Росстат только в 2009 году впервые провёл обследование экологических инноваций. Для оценки возможностей и перспектив развития инновационной деятельности предприятий и организаций Российской Федерации проведем анализ их деятельности по данным официальных источников. Динамика показателей изменения экологических инноваций в Российской Федерации в 2012-2013 гг. по видам экономической деятельности представлены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели развития экологических инноваций в Российской Федерации [6]

Наименование показателя 2012 г. 2013 г.

Удельный вес организаций, которые осуществляют инновационную деятельность, от общего числа организаций Российской Федерации, % 22,4 12,9

а) добывающие и обрабатывающие производства, производство и распределение электроэнергии, газа и воды 26,0 15,3

б) связь и деятельность, связанная с использованием вычислительной техники и информационных технологий, научные исследования и разработки 15,0 8,0

Специальные затраты, связанные с экологическими инновациями, млн руб. 27768,7 15098,2

а) добывающие и обрабатывающие производства, производство и распределение электроэнергии, газа и воды 27327,6 14579,9

б) связь и деятельность, связанная с использованием вычислительной техники и информационных технологий, научные исследования и разработки 441,1 518,3

Анализ показателей, представленных в таблице 1, позволяет отметить, что в настоящее время произошло резкое сокращение удельного веса экологических инноваций по отношению общему числу организаций по Российской Федерации. Удельный вес организаций, осуществляющих инновационную деятельность (от общего числа организаций Российской Федерации) с 2012 г. По 2013 г. Снизился на 9,5%, с 22,4% до 12,9%. Это связано с необходимостью вложения больших инвестиций в данное направление, а также его специфичностью - невозможностью получать дополнительную прибыль при использовании экологического оборудования в лизинговых системах, с тем, что окупаемость процессов высока и значительны затраты на строительство производственных экологических объектов и др.

В связи с ухудшением общей экономической ситуации в стране эти тенденции (снижения инвестиций в экологические инновации) продолжают развиваться и перерастают в закономерность. Наибольший объем в составе затрат на разработку и внедрение новшеств в экологическом направлении занимают обрабатывающие производства - 96,5 % от общей величины затрат (см. табл. 1). Несмотря на то, что промышленные предприятия вносят значительный вклад своих собственных средств в направлении развития инновационной деятельности в экологической области, тем не менее, эти предприятия не получают достаточной поддержки со стороны государства.

Выявим основные компоненты, оказывающие непосредственное влияние на возможности предприятия к внедрению экологической инновационной продукции в практику производственной деятельности (рис. 1). Так, наибольшее влияние на внедрение в практику деятельности разработок в области охраны окружающей среды из внешней среды являются университеты и научно-исследовательские институты, где осуществляются разработки инноваций, а также государственные органы и

некоммерческие фонды, которые выделяют денежные средства на поддержку разработок в этой области. В качестве основных внутренних факторов выделены производственные мощности предприятий, которые включают в себя особенности их технологических процессов и, в зависимости от которых, возможно внедрять инновационную продукцию в производственную деятельность, а также финансовые возможности предприятия, поскольку процесс внедрения и разработки является достаточно затратным [7].

Университеты и государственные организации, научно-исследовательские институты

Государство, органы федерального и местного самоуправления, некоммерческие фонды

Внутр.среда

Производственные мощности предприятия

Финансовые возможности предприятия

Рис. 1. Основные факторы влияния внешней и внутренней среды на внедрение экологических нововведений в практику деятельности промышленных предприятий.

По мнению авторов, одним из наиболее перспективных для Российской Федерации направлений инновационного развития является использование альтернативных источников энергии. Альтернативная энергетика - это совокупность направлений, которые связаны с получением, передачей и использованием энергии из «нетрадиционных» источников. Источники получения энергии классифицируются по следующим направлениям [2]:

• возобновляемые источники энергии - солнечная и ветровая энергия, гидравлическая, приливов и отливов и т.д.;

• вторичные источники энергии: получение тепла при сжигании твердых бытовых отходов (ТБО), сжигание осадков от стоков и т.д.;

• инновационные пути получения новых источников энергии: газификация и пиролиз, микроуголь, водородная энергетика, синтез топливных ресурсов.

В соответствии с приведенной выше классификацией, отметим, что к инновационным направлениям деятельности относятся как сами установки

По наибольшему экономическому потенциалу можно выделить геотермальную энергию и гидроэнергоресурсы, а также использование низкопотенциального топлива и энергии биомассы. Исследование зарубежного опыта в направлении использования альтернативных источников энергии показало, что в Бразилии в настоящее время реализуется одна из самых значительных программ по использованию возобновляемых источников энергии в мире - производство топливного этанола из сахарного тростника. На сегодняшний день этиловый спирт покрывает 18% потребностей страны в автомобильном топливе, эта практика также распространена в США.

На данный момент в Швеции действует 1350 малых ГЭС - это 10% необходимой стране электроэнергии, а в Китае действует 83 тысячи малых ГЭС [2]. Наиболее успешные проекты в области применения солнечной энергии были осуществлены за рубежом: 2,7% электроэнергии Испании получено из солнечной энергии; 3% электроэнергии Италии получено от фотоэлектрических установок. Самая мощная гелиоустановка находится в Дании и имеет мощность 12,8 МВт (обеспечивает 35% годового теплопотребления города Марсталь) [5]. Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в Исландии, Италии и Франции, Новой Зеландии, Индонезии, Японии, Китае, Кении.

К преимуществам использования возобновляемых источников энергии относятся: экологическая чистота и безопасность топлива; относительная дешевизна и доступность топлива; энергетическая эффективность; удобство использования.

Рассмотрим опыт применения энергии биомассы. Она сегодня является одним из ключевых возобновляемых источников энергии будущего, она дает 14% всей потребляемой энергии. Энергия биомассы представляет собой энергоносители растительного происхождения (травяные покровы, древесина, навоз крупного рогатого скота и свиней, растительные и древесные отходы), образуемые в процессе фотосинтеза. Она является шестой по запасам из доступных на настоящий момент источников энергии после горючих сланцев, урана, угля, нефти и природного газа. Многие страны уже давно по достоинству оценили эту экологическую инновацию, между тем в нашей стране этот вид альтернативного топлива стал использоваться сравнительно недавно. Активность использования энергии биомассы с 2010 года наблюдается в Российской Федерации, Германии, Франции, Польше (таблица 4).

Таблица 2

Прогноз развития энергетического сектора России до 2020 гг. [1]

Наименование показателя / Год 2000 2005 2010 2015 2020

Производство первичных энергоресурсов, всего (млн тонн усл. топлива) 1389 14301500 14551575 15001660 15251740

в том числе:

нефть и газовый конденсат (млн тонн) 315 308-327 305-335 305-345 305-360

природный и попутный газ (млрд куб. м) 577 580-600 615-655 640-690 660-700

уголь (млн тонн) 258 275-300 290-335 320-370 340-430

атомная энергия (млрд кВт-ч) 130 155-175 190-205 210-260 235-340

гидроэнергия (млрд кВт-ч) 160 170 170-177 180-190 190-200

нетрадиционные возобновляемые энергоресурсы (млн тонн усл. топлива) 2 3-4 5-7 8-12 12-20

Суммарное производство электроэнергии (млрд кВт-ч) 879 9701020 10551180 11351370 12401620

Объем переработки нефти (млн тонн) 175 175-185 185-200 190-220 200-225

Суммарное производство теплоэнергии (млн Гкал) 2060 21202185 22002315 23002470 24202650

Таблица 3

Экономический потенциал возобновляемых источников энергии России [1], млн т.у.т.

Возобновляемые ресурсы Экономический потенциал возобновляемых источников энергии

Гидроэнергоресурсы 65

Геотермальная энергия 115

Энергия биомассы 35

Энергия ветра 10

Солнечная энергия 12,5

Низко потенциальное тепло 36

Таблица 4

Производство энергоресурсов из твердой биомассы, млн т.у.т. [3]

Страна 2009 г. 2010 г.

Австрия 4,097 4,529

Германия 11,217 12,230

Испания 4,494 4,751

Польша 5,190 5,865

Россия - 48,47

Франция 9,368 10,481

Швеция 8,621 9,202

Сейчас в разработке находится несколько крупных проектов по использованию биомассы России, один из них: Российско-Скандинавская программа по переработке биомассы и использованию ее в качестве топлива на Северо-Западе Российской Федерации. В качестве инновационной идеи предложено использование бойлеров для переработки биомассы для теплоэлектроцентралей. Инвестиции в эту программу составляют 100-200 миллионов евро, часть из которых - это международное финансирование. Энергия биомассы наиболее - сложный из доступных видов топлива, поскольку требует дополнительной переработки и внедрения альтернативных технологий [2].

Остановимся на уникальном опыте использования альтернативных источников в государстве Коста-Рика, поскольку это - первая в мире страна, использующая возобновляемые источники для получения электроэнергии для всего государства. К основным источникам электричества относятся ветро-турбины и солнечные станции и гидроэлектростанции. Помимо этого, в планах правительства страны строительство трех геотермальных электростанций, источником энергии которых будет пепел вулканов. На разработку этой инновационной технологии было выделено 950 миллионов долларов [6]. Необходимо отметить, что этот опыт достаточно специфичен, поскольку государство Коста-Рика обладает уникальными природными ресурсами: водными, вулканическими и неповторимой климатической составляющей. Поэтому за счет всех этих факторов и географического положения страны этот опыт может быть применен только в ряде государств со сходным составом природных ресурсов и рядом особенностей.

Для Российской Федерации наиболее близкой по возможности применения данного опыта является республика Крым. Для Крыма потенциально возможно внедрить альтернативные источники энергии, такие как энергия солнца и ветра. Ветры полуострова могут обеспечить Крым энергией, которая будет в 10 раз превышать его потребности [4]. Удобство внедрения подобного опыта в том, что наиболее активный ветровой период приходится на зиму, что позволяет компенсировать недостаток солнечной энергии. На полуострове развивать нетрадиционную энергетику нужно комплексно в связи с ее непостоянством и необходимость подстраховки одного вида генерации другим (рис. 2). Главное достоинство внедрения этих инновационных разработок в республике заключается в том, что данные виды энергии являются экологически чистыми и не требуют последующей утилизации.

Использование экологических инноваций в качестве альтернативных источников энергии на примере республики Крым

Летний период: ветрогенераторы и гелиоустановки

Зимний период: только ветрогенераторы

Обгцая сумма энергии нетрадиционной энергетики региона оценивается в 100 трлн кВт в год

Разработано авторами по данным [4].

Рис. 2. Возможности внедрения экологических инноваций в энергетике.

Отметим, что развитие использования альтернативных источников энергии в Российской Федерации как направление инновационной деятельности имеет неопределенные перспективы, поскольку необходимы существенные инвестиции в эту сферу, а запланированная доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе нашей страны низка и существуют значительные неиспользованные резервы в этом направлении. Необходимо отметить, что для успешного ведения инновационной деятельности важную роль играет географическое положение и техническое проектирование самих установок для использования энергии ветра и солнца. Проектирование и эксплуатация этих установок -это основные затраты, и для внедрения этой практики в действие необходима продуманная экологическая политика в регионе и государстве.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеенко С.В. Нетрадиционная энергетика и ресурсосбережение. Инновации. Технологии. Решения. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sibai.ru/content/view/453/567 (дата обращения 20.04.2016).

2. Безруких П.П., Арбузов Ю.Д., Борисов Г.А. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. СПб.: Наука, 2002.

3. Бутузов В.А. Системы централизованного теплоснабжения с гелиоустановками большой мощности // Энергосовет. 2010. № 4 (9).

4. Информационно-аналитический сервис «Строительство общества». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://estp-blog.ru/news/nid-11388 (дата обращения 14.05.2016).

5. Никитин Д. Трудный путь к солнцу: согреет ли Россию солнечная энергетика. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rbc.ru/economics/17/06/2013/862008.shtml (дата обращения 12.03.2016).

6. Россия в цифрах. 2015 / Краткий статистический сборник. М., 2015.

7. Цветков А.Н., Салимьянова И.Г. Инновационный императив для современной России // Инновации (спец. выпуск). 2009. С. 63-67.