Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2011 в 18:04, лекция
3.1. Глобальные тенденции ресурсного обеспечения НИОКР / 3.2. Перспективные инновационные контуры / 3.3. Социальные аспекты инновационной динамики / 3.4. Российская наука и инновации в долгосрочной перспективе
Интерес к использованию водорода в качестве альтернативного вида топлива проявляется за рубежом уже не одно десятилетие. Но только в самые последние годы он материализовался в долгосрочные стратегии развития и специально создающиеся для их реализации крупные национальные и транснациональные программы и государственно-частные партнерства, нацеленные на достижение важных социально-экономических результатов. Работы по развитию водородной энергетики ведут в настоящее время все ведущие индустриальные страны мира, включая США, страны ЕС, Японию, Канаду и новые индустриальные страны.
В 2003 г. в США президент Дж. Буш провозгласил «Инициативу в области водородного топлива», задача которой заключается в ускорении необходимых исследований и разработок по созданию и демонстрации возможностей новых технологий.
Программа предусматривает выделение в течение пяти лет (2004—2008 гг.) на работы в области водородной энергетики в общей сложности 1,2 млрд долл., из которых 720 млн предназначены на проведение новых научных исследований и разработок. Президентская инициатива призвана способствовать принятию частным сектором решений о коммерциализации и выводе на рынок технологий водородного топлива к 2015 г., постепенному замещению нефти в качестве основного энергоносителя и заметному ослаблению вредного воздействия на окружающую среду углеродсодержа- щих продуктов сгорания после 2030 г. В рамках этой инициативы поставлена, в частности, цель оказать американской промышленности помощь в разработке к 2015 г. практичных, отвечающих критерию «стоимость — эффективность» технологий для автомобильной промышленности.
Значительный
интерес к развитию водородной энергетики
проявляется в последние годы и в
странах ЕС. Это во многом связано с
отсутствием у них значительных собственных
запасов энергоресурсов, необходимых
для обеспечения экономического роста.
Перспективы водородной энергетики привлекли
внимание ЕС еще в 1988 г., когда на проведение
исследований в данной области из общего
бюджета было впервые выделено 8 млн евро
сроком на четыре года. Однако до начала
2004 г. в Европе отсутствовал скоординированный
технологический подход в данной области,
и усилия разных стран перекрывались между
собой, что вело к неэффективному использованию
ограниченных общественных и частных
ресурсов.
В 2002—2006 гг. основная часть исследований, курируемых Европейской технологической платформой, финансировалась через 6-ю Европейскую рамочную программу научных исследований (Framework-б). В следующие 7 лет значительный рост ассигнований на эти цели предусмотрен в рамках программы Framework-7. Кроме того, существенную поддержку проектов в области водородной энергетики предоставляют правительства ведущих европейских стран и компании частного сектора.
Оценки возможных результатов всех этих проектов приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. Прогнозируемый уровень развития водородных технологий и топливных элементов в странах ЕС к 2020 г.
Переносные (для ручных электронных приборов) | Переносные генераторы | Стационарные
(для выработки тепла и |
Для дорожного транспорта | |
Количество продаваемых в странах ЕС к 2020 г. топливных элементов разного назначения | 250 млн | 100 тыс. в год lGWe | 100—200 тыс.
в год
(2—4 GWe) |
0,4—1,8 млн в год |
Прогноз суммарных продаж в странах ЕС до 2020 г. | Н. д. | 600 тыс. (6GWe) | 400—800 тыс. (8—16 GWe) | Н. д. |
Ожидаемое к 2020 г. состояние рынка | Существует | Существует | Находится в стадии роста | Массовый выход на рынок |
Средняя мощность системы топливных элементов | 15W | 10kW | 3 kW (micro) 350 kW | |
Ценовой ориентир для системы топливных элементов | 1—2 euro/W | 500 euro/kW | 2000 euro/kW (micro) 1000—1500 euro/kW | < 100 euro/kW |
Япония поддерживает работы в области водородной энергети
ки с начала 80-х гг. В 1993 г. она провозгласила свою крупную на
циональную
программу в области водородной энергетики
(World
Energy Network — WE-NET), которая осуществлялась вплоть до 2002 фин. г. В рамках этой программы был выполнен ряд краткосрочных и долгосрочных проектов в области отработки технологии производства, хранения, транспортировки и использования водорода, а также разработаны три типа заправочных станций. В 2003 г. началась реализация нового национального водородного проекта (табл. 3.6), в задачи которого входит, в частности, отработка вопросов безопасности применения водородных технологий, подготовка к коммерциализации транспортных средств на основе водородных топливных элементов и формирование необходимой для этого в краткосрочной перспективе инфраструктуры.
Таблица 3.6. Целевые ориентиры развития водородной энергетики в Японии
|
Транспортные
средства на основе
топливных элементов (единиц) |
Генерируемая мощность стационарных установок на топливных элементах (MW) | Время работы топливных элементов |
2005—2010 | 50 ООО |
|
Для стационарных приложений — более 40 000 часов. Для транспортных приложений — более 5000 часов |
2010—2020 | 5 ООО ООО |
|
В 2002 г. началось осуществление проекта по демонстрации и испытанию транспортных средств и стационарных приложений на основе топливных элементов (Japan Hydrogen and Fuel Cell Demonstration Project). Для этого был построен специальный парк с демонстрационным залом, гаражом и заправочной станцией. В 2003 г. в Токио и Иокогаме открылись пять заправочных станций, использующих различные способы получения водорода. В 2004 г. открыты еще три подобные станции.
Среди
участников проекта — крупнейшие
японские и иностранные автомобильные
производители Toyota,
Honda, Nissan, General Motors и
Daimler-Chrysler. В 2003 г. к проекту присоединились
Mitsubisi Motor и Suzuki.
3.3. Социальные аспекты инновационной динамики
Возможности реализации различных сценариев инновационного развития определяются не только сроками появления новых коммерчески привлекательных научно-технических решений. Скорости инновационных процессов как в национальном, так и глобальном масштабе зависят от наличия стимулов и ограничений, связанных как с экономическими и финансовыми факторами, так и все больше с возможным влиянием технологий на социальные процессы и экологию, с отношением общества к новшествам. Растущая обеспокоенность населения негативными последствиями использования генетически модифицированных (ГМ) сельскохозяйственных культур, блокирующая развитие этого направления в ряде стран и регионов, — лишь один пример из данной области.
В этих условиях
все большее внимание авторов
долгосрочных прогнозов привлекают
социальные, политические и институциональные
факторы, определяющие инновационную
динамику. Так, в прогнозе специалистов
RAND, опубликовавшей исследование «Глобальная
технологическая революция 2020» (Global Technology
Revolution 2020) проанализированы 16 наиболее
многообещающих направлений инновационного
развития, в том числе использование солнечной
энергии, новые технологии беспроводной
связи и жилищного строительства, генетически
модифицированные растения, методы очистки
воды, экологически чистое промышленное
производство, «гибридные» автомобили
(т.е. использующие в качестве топлива
не только бензин, но и электроэнергию
и проч.), медицинские препараты «точечного»
действия, искусственное производство
тканей живого организма. Наиболее важное
отличие данного прогноза от других многочисленных
материалов на эту тему заключается в
особом внимании к анализу взаимосвязи
рыночных, социально-экономических, и
технических факторов, определяющих появление
и распространение новинок на глобальных
рынках (табл. 3.7).
Таблица 3.7. Технологическая и рыночная вероятность появления нововведений в 2020 г.
Вероятность технологического успеха |
| |||
Нишевые рынки | Растущие, но политически проблемные рынки | Растущие рынки без политических проблем | Большие глобальные рынки без политических проблем | |
Высокая | Химические, биологические, радиологические сенсоры тревоги | Генетическое
сканирование ГМ с/х растения
Проникающие сенсоры |
Адресная доставка лекарства к пораженным тканям Повсеместный информационный доступ | Гибридные автомобили
Глобальный Интернет
Быстрые биопробы Беспроводная связь в сельской местности |
Средняя | ГМ животные для НИОКР Нетрадиционные транспортные средства | Импланты для идентификации личности Ксенотранс- плантация (трансплантация от другого биологического вида) | Дешевая солнечная энергия Лекарства, разработанные для конкретных пациентов Фильтры и катализаторы для очистки воды «Зеленая» (экологически чистая) промышленность Инжиниринг тканей организма человека | Новые диагностические и хирургические методы Квантовая криптография |
Неопределенная | Коммерческие
самолеты-авто- маты
Хайтек-терро- ризм Военные нанотехнологии Военная робототехника |
Биометрия как основной метод идентификации Генная терапия ГМ насекомые Больничные роботы | Иммунотерапия Лечение на основе анализа баз данных Умный текстиль Компьютеры, встроенные в одежду, | Электронные трансакции Бесконтактный компьютерный интерфейс Компьютерные испытания лекарств |
Окончание табл. 3.7
Вероятность технологического успеха |
| |||
Терапия на основе стволовых клеток | сумки, чемоданы | Защитный
текстиль
Безопасная передача данных | ||
Малая | Лекарства, расширяющие
память
Роботы «суперсолдаты» |
Имплантация компьютерных чипов в мозг | Генетическое
проектирование лекарств |
Недорогое автономное жилье Книги по заказу |
Очень малая | Квантовые компьютеры | Генетическая селекция потомков | Искусственные мускулы и волокна | Водородные автомобили |
Примечание. Технологическая вероятность определяется возможностью появления данного продукта или технологии к 2020 г. на коммерческой основе.
Вероятность рыночного успеха определяется совокупностью нетехнических барьеров, в числе которых масштабы спроса, издержки, наличие инфраструктуры, государственное регулирование данного сегмента рынка.
Источник: Silberglitt R., Anton Ph., Howell D., Wong A. The Global Technology Revolution 2020. Executive Summary. RAND. National Security Research Division. 2006. P. 4.
Представленные в табл. 3.7 данные показывают, что наилучшие условия для распространения на глобальных рынках имеют привлекательные для широких слоев населения информационные технологии новых поколений, гибридные автомобили, обеспечивающие существенную экономию на бензине, а также многочисленные медицинские технологии, спрос на которые постоянно растет.
Социальный контекст в ближайшие 15 лет будет становиться все более важным фактором инновационного развития. Это связано как с высокой степенью интеграции достижений НТП в сферу потребления, так и с прогнозной динамикой основных социально- демографических параметров.