Энергетическая коллекция: высокотехнологичное будущее российской энергетики в одном коротком разговоре

Россию часто называют энергетической супердержавой, и энергетика действительно занимает особое место в экономике страны.
Роман Фишман
Роман Фишман
Энергетическая коллекция: высокотехнологичное будущее российской энергетики в одном коротком разговоре

Поскольку эта сфера переживает глобальные и быстрые перемены, они не могут не повлиять и на нашу жизнь. Изменение климата, умные цифровые решения, переход на возобновляемые источники энергии – может показаться, что все это не про нас. Однако встреча с Олегом Перцовским, операционным директором кластера энергоэффективных технологий Фонда «Сколково», показала, что в стране хватает и новых идей, и их успешных воплощений.

Олег Перцовский, операционный директор кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково»

«Задача, которую решает Фонд "Сколково", – ускорение разработки и внедрения технологических решений, и для этого у нас есть множество как финансовых, так и нефинансовых инструментов. Сейчас мы делаем акцент на упрощении поиска стартапами первых заказчиков, ведь именно здесь спотыкается множество перспективных проектов.

Эффективным инструментом стали акселерационные программы: мы ищем конкретные технологические решения для задач, которые стоят перед корпорациями, помогаем их доработать и сопровождаем внедрение.

Яркий пример – ежегодная программа GreenTech Startup Booster, партнерами кото- рой в прошлом году стали 15 крупнейших российских
и международных компаний из сферы металлургии, нефтедобычи, химии, электроэнергетики и других отраслей. Им удалось создать сотни перспективных технологий, часть которых сегодня уже внедряется на предприятиях».

Олег перечисляет десятки инновационных проектов, описывая достоинства каждого. Все они созданы и реализованы в России, часть из них нашли свою нишу и в глобальной энергетике. «Сегодня в портфеле нашего кластера более 700 проектов, – говорит Перцовский. – Многие связаны с модной альтернативной энергетикой, но этим все далеко не ограничивается. Крайне высокотехнологичной отраслью остается добыча нефти и газа. Новые инструменты позволяют добывать все более трудноизвлекаемые ресурсы: высоковязкие, сланцевые, шельфовые запасы. Прежде стоимость их извлечения была запредельной, но технологии снижают ее с каждым годом, и сегодня эти ископаемые уже вполне доступны. Развиваются методы переработки, помогая получать топливо и другие продукты с меньшими затратами. Совершенствуются передача и распределение электроэнергии. Например, современные программные продукты дают возможность оптимизировать загрузку энергоблоков, чтобы не сжигать лишнего, прогнозировать и распределять нагрузку на сеть, отслеживать состояние оборудования в режиме реального времени». Благодаря этим технологиям, а также доступности сырьевых ресурсов и наличию единой энергосистемы электричество, получаемое в России из традиционных источников, остается дешевым. Без специальных мер поддержки переход на возобновляемые источники не везде экономически целесообразен. В результате на такие ресурсы (без учета гидроэнергетики) приходится менее 1% всей генерации в стране. Для сравнения: в Германии, энергосистема которой сопоставима с российской, из возобновляемых источников получают около половины.

Производство энергии

Солнце:

НТЦ тонкопленочных технологий

Технология гетероперехода с внутренними тонкими пленками (HJT) позволяет выпускать солнечные батареи с КПД более 23%. Решение уже запущено в серию крупнейшим в России производителем, компанией «Хевел». Реализован весь цикл, от изготовления фотоэлементов до сборки и монтажа готовых панелей.

Ветер: «ВДМ-техника»

Уникальный генератор способен выдавать энергию даже при низких скоростях ветра. Как правило, таким установкам нужно хотя бы 6–7 м/с, а на номинальную мощность они выходят при 10–12 м/с. А вот эти ветроустановки работают даже при среднегодовых скоростях в 3–6 м/с. Выдавая десятки киловатт, обеспечить целый город они не смогут, но с коттеджным поселком вполне справятся.

Нефть и газ:
TGT Oilfield Services

Международная группа TGT выросла из российских высокотехнологичных проектов. Ее инструменты позволяют, например, «слушать» скважины и по акустическому сигналу определять прохождение жидкости или газа, вовремя замечать повреждения трубы. Эти технологии пользуются спросом у крупных нефтесервисных компаний всего мира.

И тем не менее процесс перехода на альтернативные источники идет и у нас, особенно в тех регионах, где они действительно выгодны.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Фотоэлектрические панели «ХЕВЕЛ» позволяют облицовывать здания, превращая солнечную энергию в электричество. Система удостоена Всероссийской инженерно-архитектурной премии 100+ AWARDS 2021 года.
Фотоэлектрические панели «ХЕВЕЛ» позволяют облицовывать здания, превращая солнечную энергию в электричество. Система удостоена Всероссийской инженерно-архитектурной премии 100+ AWARDS 2021 года.

Так, использование солнечной энергии уже сегодня может быть оправданным в некоторых южных и северных областях России. «Например, в Якутии много света и при этом довольно холодно, что повышает КПД работы солнечных батарей, – продолжает Олег Перцовский. – К тому же там много удаленных городов и поселков, куда топливо приходится транспортировать с большим трудом. В таких условиях использование солнечных батарей будет успешным даже без дополнительных усилий со стороны государства».

Продолжение ниже Продолжение
«Канатоход» способен работать на линиях электропередачи даже под напряжением. На его основе созданы специализированные платформы для диагностики, техобслуживания и мелкого ремонта проводов – «Стрекоза», «Паук» и «Оса».
«Канатоход» способен работать на линиях электропередачи даже под напряжением. На его основе созданы специализированные платформы для диагностики, техобслуживания и мелкого ремонта проводов – «Стрекоза», «Паук» и «Оса».
Передача энергии

Измерительные приборы: «Профотек»

Цифровые трансформаторы «Профотек» не без успеха продаются в Европе. Многие из этих устройств не имеют аналогов в мире. Например, разработаны комплексные системы, способные измерять одновременно и ток, и напряжение. Обычно для этого требуются два прибора, но один аппарат получается намного дешевле.

Провода: «Метбытсервис»

Новые технологии производства силовых проводов позволяют передавать через них на 80% больше энергии при том же сечении. Это новые сплавы и материалы сердечника, а также особая технология скручивания, которая оптимизирует контакт между жилами. Аналогичные решения существуют и за рубежом, но они в разы дороже. Провода уже применяются в России более чем на 18 тыс. км линий, пилотные проекты запущены в Европе.

Обслуживание: «Лаборатория будущего»

Платформа «Канатоход» умеет ползать по проводам, проводя мониторинг и обслуживание – например, распыляя антиобледенитель. Робот уже научился взлетать и приземляться на кабель, облетать опоры и может работать даже без отключения напряжения в сети. Сейчас он с успехом испытывается в России и Саудовской Аравии.

Действенным оказался и механизм со сложным названием ДПМ ВИЭ, Договор поставки мощности возобновляемых источников энергии, по которому государство фактически возвращает капитальные затраты на строительство таких объектов. Проводятся специальные конкурсы, участники которых предлагают ввести в строй определенные мощности генерации от возобновляемых источников, а тому, кто реализует эту задачу за меньшие деньги, вложения будут возмещены за счет установления соответствующих цен. «По статистике ДПМ ВИЭ, стоимость таких проектов за последние несколько лет упала в разы – это тоже часть общемирового тренда», – добавляет Олег.

Накопление энергии

Гравитационные накопители: «Энергозапас»

Перспективный проект промышленных накопителей энергии, использующих массу тяжелых грузов. Избыток электричества запасается их подъемом к вершине высокой башни, а при необходимости возвращается в сеть при опускании, раскручивая генераторы. Мы уже рассказывали об этих башнях в апрельском номере журнала за 2018 год. Статью и репортаж можно найти на нашем сайте.

Суперконденсаторы: ТЭЭМП

Емкость суперконденсаторов меньше, чем у батарей, зато они быстрее выдают заряд и выдерживают до миллиона циклов перезарядки. Во многих случаях они предпочтительнее аккумуляторов, особенно в системах рекуперации тормозной энергии в электротранспорте. По словам Олега Перцовского, разработка и производство суперконденсаторов в ТЭЭМП локализованы в России более чем на 90%.

ПО ЗАДУМКЕ РАЗРАБОТЧИКОВ ИЗ СТАРТАПА «ЭНЕРГОЗАПАС», твердотельные промышленные накопители будут устроены в 80-метровых башнях, а емкость поднятого на высоту груза достигнет 420 кВт·ч. Несколько лет назад в новосибирском Академгородке был построен действующий прототип емкостью 0,8 кВт·ч и высотой 20 м.
По задумке разработчиков из стартапа «ЭНЕРГОЗАПАС», твердотельные промышленные накопители будут устроены в 80-метровых башнях, а емкость поднятого на высоту груза достигнет 420 кВт·ч. Несколько лет назад в новосибирском Академгородке был построен действующий прототип емкостью 0,8 кВт·ч и высотой 20 м.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Разумеется, хорошо иметь собственные, самодостаточные компетенции

Особенно в некоторых критических важных областях – например, связанных с отдельными видами техники, продовольствием, медициной, космосом или безопасностью. Но полезна и международная кооперация: масштаб, который она дает, позволяет выпускать массово успешные продукты и технологии. Впрочем, полностью такое сотрудничество не закрыто для россиян и сейчас. Нам есть что предложить, и многие отечественные решения вызывают интерес в мире.

Геотермальные тепловые насосы используются в системах отопления и охлаждения. Почва служит для них источником тепла зимой и радиатором летом: теплообменник, погруженный на несколько метров в грунт, остается при стабильной температуре, которая почти не меняется в течение всего года.
Геотермальные тепловые насосы используются в системах отопления и охлаждения. Почва служит для них источником тепла зимой и радиатором летом: теплообменник, погруженный на несколько метров в грунт, остается при стабильной температуре, которая почти не меняется в течение всего года.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Мы умеем делать крутые штучные вещи. Можем создавать новые технологии, высокотехнологичные продукты, и это главное, – поясняет Олег Перцовский. – Надо понимать, что массовое производство – это важная, но не слишком маржинальная история. Гораздо выгоднее разрабатывать и продавать свои высокотехнологичные продукты, поэтому ниша "всемирной фабрики", которую так успешно освоил Китай, не самая привлекательная для России. У нас есть и такие стартапы: они заняты разработкой, маркетингом, продажами, а само производство заказывают на стороне, в том числе в Китае».

Бризеры «Тион» позволяют проветривать комнату, не открывая окон, чтобы не терять тепло зимой, а летом не выпускать прохладу из помещения. Встроенные фильтры удаляют из воздуха городскую пыль и сажу.
Бризеры «Тион» позволяют проветривать комнату, не открывая окон, чтобы не терять тепло зимой, а летом не выпускать прохладу из помещения. Встроенные фильтры удаляют из воздуха городскую пыль и сажу.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но и с точки зрения производства некоторые серийные продукты из России можно с полным правом назвать одними из лучших в мире: успехом за рубежом пользуются суперконденсаторы и уникальные трансформаторы, способные одновременно измерять ток и напряжение. «По себестоимости они могут быть дешевле западных аналогов, а по технологичности – лучше китайских, – говорит Олег. – Здесь тоже можно нащупать свою нишу. Иногда требуется максимально совершенное решение, и цена при этом не так важна; иногда достаточно использовать то, что дешево и сердито. Мы же можем разместиться где-то в золотой середине». Возможно, именно в этом направлении будут развиваться российские энерготехнологии в следующие годы.

Потребление энергии

Вентиляция: «Тион»

Стартап разработал и продает бризеры – домашние устройства для приточной вентиляции. В отличие от обычных кондиционеров бризер обновляет воздух в помещении, забирая свежий с улицы, но предварительно его очищая. Это позволяет сберечь энергию, особенно зимой, когда через открытую форточку утекает много тепла.

Обогрев: Brosk

Высокоэффективные тепловые насосы, помогающие существенно экономить на подогреве воды, отоплении зимой и кондиционировании летом. У компании имеются как модели для частных домов, так и масштабные проекты для производственных помещений и даже отапливаемого аэродрома.

Мусор: «Большая тройка»

Компания специализируется на создании интеллектуальных систем для работы с мусором – от планирования размещения свалок до оптимизации движения мусоровозов с отслеживанием на маршруте. Фиксируется и заполнение контейнеров, позволяющее машинам не ездить за полупустыми. Такая платформа уже внедрена более чем в 50 регионах страны.

Загружаем