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

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

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.

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 деятельно сть, а также финансовые возможности предприятия, поскольку процесс внедрения и разработки является достаточно затратным [7].

Внешняя среда

Униве р ситеты и госуд а рственные орг а низации, научноисслед о вательские инс т итуты

Внутр. среда

Произв о дственные мо щ ности пред п риятия

Гос у дарство, органы ф едерального и м е стного само у правления, некомме р ческие фон д ы

Фин а нсовые возм о жности пред п риятия

Рис. 1. Основные факторы влияния внеш н ей и внутренней среды н а внедрение э кологическ и х нововведений в п рактику дея т ельности промышленны х предприят и й.

По мнению авторов, одним из наиболее п е рспективных для Рос с ийской Ф ед ерации направлений инновацион н ого развития являетс я использо в ание альт е рнативных источнико в энергии. Альтернативная энергетика – это совокупн о сть направ л ений, которые связан ы с получе н ием, передачей и использованием энергии из «нетради ц ионных» и сточников. Источники получения энергии классифицируются по следующим направлени я м [2]:

• •    возобновляемые источники энергии – сол н ечная и ветровая энергия, гидра вл ическая, п риливов и отливов и т.д.;

• •    вторичные источники энергии: получение тепла при сжигании твердых бы т овых отхо д ов (ТБО), сжигание осадков от стоков и т.д.;

• •    инновац и онные пути получени я новых ис т очников энергии: газификация и п иролиз, м и кроуголь, водород н ая энергетика, синтез т опливных р есурсов.

В соответствии с приведенной выше клас с ификацие й , отметим, что к инно в ационным направлениям деятельности относятся как сами устан о вки (их разработка, п роизводст в о, использ о вание) по переработке ветровой и солнечной энергии, та к и новые технологии и пути пол у чения энер г ии. В таблице 2 пред с тавлен прогноз потре б ления эне р горесурсов Российской Федерац и ей до 202 0 года. А в таблице 3 о т ражены возможности использова н ия ресурсов нетради ц ионной эн е ргетики, и х экономический потенциал. (В данном кон т ексте эко н омический потенциал – это пот е нциал, поз в оляющий оценить экономическую оправданность на су щ ествующем уровне ве л ичины це н на горючие ископаемые, трансп о ртные издержки и оплату труда, о борудован и е и матери а лы [2].)

По наиб о льшему экономическ о му потенц и алу можно выделить г еотермаль н ую энерги ю и гидроэ н ергоресурсы, а также использов а ние низко п отенциального топли в а и энерги и биомассы. Исследование зарубежного опыта в направлении испо л ьзования альтернативных источ н иков энерг и и показало, что в Бр а зилии в настоящее вр е мя реализ у ется одна из самых зн а чительных программ п о использ о ванию воз о бновляемых источни к ов энергии в мире – производств о топливно г о этанола и з сахарног о тростни к а. На сегодняшний день этил о вый спир т покрывае т 18% по т ребностей страны в автомобильном топливе, эта практ и ка также р а спространена 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	970 1020	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	2 009 г.	2010 г.
А в стрия	4,097	4,529
Г е рмания	11,217	12,230
И с пания	4,494	4,751
П о льша	5,190	5,865
Россия	-	48,47
Ф р анция	9,368	10,481
Швеция	8,621	9,202

Сейчас в разработке находится несколько к рупных проектов по и спользова н ию биомас с ы России, один из них: Российско-Скандина в ская прог р амма по п е реработке б иомассы и использо в анию ее в качестве то п лива на Северо-Запад е Российск о й Федерац и и. В качес т ве иннова ц ионной ид е и предложено испол ь зование бойлеров для переработ к и биомассы для тепло э лектроцен т ралей. Инвестиции в э т у програм м у составляют 100-200 миллионо в евро, часть из которы х – это ме ж дународно е финансирование. Энергия биомассы наибо л ее – сложн ы й из дост у пных видо в топлива, п оскольку требует дополнительн о й переработки и внедрения альте р нативных технологий [ 2].

Останов и мся на уникальном о п ыте испол ь зования альтернативн ы х источни к ов в госуд а рстве Коста-Рика, по с кольку это – первая в мире стра н а, использующая возо б новляемы е источники для получения элект р оэнергии для всего го с ударства. К основным источника м электрич е ства относятся ветротурбины и с о лнечные станции и гидроэлектро с танции. Помимо этог о , в планах п равительс т ва страны строительство трех геотермальных электрост ан ций, источником эне р гии котор ы х будет пе п ел вулканов. На разработку этой инновац и онной те х нологии было выделе н о 950 ми л лионов до л ларов [6]. Необходимо отметить, что этот оп ы т достато ч но специфичен, поско л ьку госуд а рство Коста-Рика обладает уникальными природными р есурсами: водными, в улканическими и неп о вторимой к лиматической составляющей. Поэтому за с ч ет всех эт и х факторов и географ и ческого п о ложения с т раны этот опыт может быть применен только в ряде гос у дарств со сходным со с тавом при р одных рес у рсов и рядом особенн о стей.

Для Российской Федерации на и более близ к ой по воз м ожности п р именения д анного опыта является республика Крым. Для Крыма п отенциаль н о возможн о внедрить альтернати в ные источ н ики энерг и и, такие как энергия солнца и ве т ра. Ветры п олуострова могут об е спечить К р ым энерги е й, которая будет в 10 р аз превышать его потребности [4]. Удобс т во внедрения подобн о го опыта в том, что наиболее активный ветровой пери о д приходи т ся на зим у , что позволяет компе н сировать н едостаток солнечной энергии. На полуостров е развивать нетрадици о нную энер г етику нуж н о комплек с но в связи с ее непосто я нством и необходим о сть подстр а ховки одн о го вида ге н ерации др у гим (рис. 2 ). Главное достоинство внедрения этих инновационных р азработок в республи к е заключае т ся в том, ч то данные виды энерги и являются экологичес к и чистым и и не требу ю т последу ю щей утил и зации.

Использование эколо г ических ин н оваций в ка ч естве альте р нативных источников энергии н а примере ре с публики К р ы м (по данн ы м 2015 г.)

Летний период: ветрогенераторы и гелиоустановки

ериод: ко р аторы

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

Разработано авторами по данным [4].

Рис. 2. Возможности внедрени я экологичес к их инновац и й в энергет и ке.

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.