
Коммутаторы Kyland для энергетики. Решения для автоматизации энергосистем
17.06.2025
Достижения нанотехнологий сегодня активно включаются практически во все отрасли экономики. Одним из самых динамичных и перспективных является рынок их энергетических приложений. Именно на него приходится 14% глобального объема спроса на наноматериалы, или около 13,6 млрд долларов в денежном выражении.
Приоритетным направлением использования наноматериалов в энергетике является сфера преобразования и производства энергии. Эта отрасль демонстрирует впечатляющие темпы роста – до 90% в год. И такая динамика сохранится вплоть до 2014 года. Другими, не менее значимыми областями применения наноразмерных материалов являются энергосберегающие технологии (темпы роста – 64% в год) и аккумулирование энергии (30%). Такая статистика свидетельствует о том, что в перспективе нанотехнологии будут завоевывать все большую рыночную долю в энергетике.
Наноматериалы можно использовать как для оптимизации процесса генерации энергии с использованием традиционных источников, так и в области альтернативной энергетики (в фотоэнергетических системах и топливных элементах). Первое направление пока преобладает: сегодня на рынке наибольшим спросом пользуются промышленные нанокатализаторы для нефтегазовой промышленности. Однако постепенно их рыночная доля будет снижаться и акцент сместится на использование наноматериалов при изготовлении альтернативных энергосистем.
По мнению Research.Techart, наиболее перспективными приложениями нанотехнологий в электроэнергетике являются тонкопленочные солнечные элементы (потенциальный объем рынка – 2 млрд долларов в 2010 году), топливные элементы (2, 5 млрд долларов в 2015 году) и энергосберегающие светодиоды (86, 2 млн долларов в 2012 году).
Потенциал использования наноматериалов в энергетике обусловлен тем, что они обладают улучшенными свойствами по сравнению со своими аналогами с микронным уровнем составляющих их частиц. Например, наличие наноразмерных материалов в топливных элементах и солнечных батареях способно значительно улучшить их КПД.
В настоящее время наноматериалы постепенно преодолевают ценовые барьеры, что делает их более конкурентоспособными, чем традиционные энергетические технологии, и способствует росту спроса на них. В частности, стоимость углеродных наноматериалов (УНТ, фуллеренов) снизилась за последние 10 лет практически в тысячу раз.
О значительном потенциале применения наноматериалов в энергетике свидетельствует то, что эта сфера – одна из наиболее емких с точки зрения поступающих в нее инвестиций. По данным Research.Techart, общемировой объем вложений в эту отрасль в 2007 году составил около 8 млрд долларов. Лидерами по объему финансирования разработок наноматериалов для энергетики являются Азиатский регион (Япония) и ЕС (Германия, Великобритания).
В интересах национальной безопасности
Повышенное внимание многих стран к нанотехнологичным приложениям в альтернативной энергетике и росту энергоэффективности экономики объясняется интересами национальной безопасности, а именно необходимостью снижения зависимости от одного источника энергии (что было особенно актуально в докризисный период в условиях растущих цен на нефть) и от импортных поставок энергоресурсов, а также озабоченностью проблемами изменения климата.
При этом мировая практика показывает, что наибольшее распространение нанотехнологичная продукция в энергетике получила в тех странах, которые сделали данное направление одним из приоритетов своего развития. Так, сегодня национальными программами по развитию нанотехнологий и альтернативной энергетики обладают США, Япония, Китай, страны ЕС и др.
Показательно, что в структуре мировых вложений в наноприложения для энергетики практически равнозначные доли принадлежат государственному и корпоративному секторам. Вместе с тем одной из мировых тенденций является увеличение финансирования наноразработок со стороны частных и венчурных инвесторов при одновременном снижении правительственных расходов. По данным Lux Research, именно энергетическая отрасль привлекла в 2007 году наибольший объем венчурных инвестиций – 227,2 млн долларов Наиболее значимые финансовые вливания были осуществлены в компании A123Systems (производство аккумуляторов, 70 млн долларов), Innovalight (нанокристаллические проявители, 28 млн долларов) и Konarka (фотоэлектрические компоненты, 45 млн. долл.).
Гонка за лидерами
Россия значительно отстает от развитых стран в области коммерциализации наноматериалов в энергетической отрасли. Между тем актуальность их использования в нашей стране весьма высока, что обусловлено необходимостью снижения энергоемкости экономики. По данным Института энергетической стратегии, энергоемкость ВВП в России превышает среднемировой показатель в 2,3 раза.
Для России характерна отличная от мировой практики структура инвестирования в наноиндустрию: здесь однозначно преобладают государственные вложения. Это определяется низким инновационным потенциалом российского бизнеса, вследствие чего объем вложений в осуществление собственных научных исследований ограничен. Второй фактор – слабость (неразвитость) института венчурного финансирования в нашей стране.
Повод для оптимизма дает анализ мирового опыта, свидетельствующий о том, что активный государственный пиар на начальных стадиях развития наноиндустрии в дальнейшем привел к росту корпоративных вложений. Ключевым событием для российского рынка нанопродукции в энергетике является принятие законодательных актов, направленных на поддержку наноиндустрии и сектора альтернативной энергетики, предусматривающих их инвестиционное стимулирование и закрепляющих целевые показатели их развития. В то же время даже при заметной активизации усилий государства по развитию наносектора приходится делать «поправку на кризис», в условиях которого многие частные инвесторы начали сворачивать свои проекты в области разработки новых наноматериалов.
Наиболее развитым направлением в России на сегодняшний день является производство наноматериалов. Что же касается их практических приложений, то здесь наблюдается достаточно существенное отставание от мировых лидеров. Достижения наноиндустрии пока включены только в традиционные энергетические сферы (нефтеперерабатывающую, нефтегазовую и атомную промышленность). Это, в частности, селективные катализаторы, мембраны, адсорбенты и фильтрационные установки на основе наноструктур. В России также производятся сверхпроводящие и электротехнические наноструктурные провода и кабели.
Обнадеживает получение государственной поддержки проектами в области энергосбережения на основе нанотехнологий. Акцент будет сделан на развитие в нашей стране таких технологий, как полупроводниковое освещение и светодиоды. Один из проектов, одобренных для финансирования Российской корпорацией нанотехнологий, был как раз посвящен организации производства светодиодов (размер инвестиций – 1,8 млрд рублей). Как прокомментировал интерес госкорпорации к проектам подобного рода управляющий директор РОСНАНО Сергей Поликарпов, «одна из причин, побудивших нас заниматься этой индустрией, заключается в том, что полупроводниковые источники света – одна из немногих индустрий, где мы еще можем «запрыгнуть в поезд, набирающий скорость».
Российский рынок альтернативной энергетики в настоящее время находится в зачаточном состоянии. В связи с этим неудивительно, что в нашей стране пока нет наноприложений для данной отрасли, которые вышли бы за пределы научных лабораторий и начали реализовываться на коммерческой основе, однако разработки в этой сфере ведутся.
В отличие от большинства других инновационных отраслей, солнечная энергетика в России до последнего времени оставалась сферой интересов частных инвесторов (объем инвестиций в период 2007–2010 гг. составит около 3 млрд долларов), государством она практически не поддерживалась. Основным направлением для вложений здесь пока является производство сырья для фотоэлектрической продукции (поликремния и монокремния). Исключением является проект по организации производства солнечных батарей с наноструктурой на основе разработок Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе РАН. Определенное оживление в данной области наметилось буквально в первые месяцы текущего года.
Водородная программа поддерживается в России не только правительственными структурами в форме федеральных программ, но и со стороны частных компаний, осуществляющих вложения в развитие водородной энергетике («Норильский никель»). Объем инвестиций в данную область до 2012 года может составить около 500 млн долл.
Подытоживая обзор, отметим: для того чтобы занять достойное место в наноиндустрии, России понадобится не менее 10–15 лет, что обусловлено ее отставанием от других стран в инновационной сфере в целом. Можно полагать, что при условии сохранения существующей государственной инвестиционной поддержки сектора нанотехнологий, рынок наноматериалов в России будет способен развиваться опережающими темпами в сравнении с мировым. Предпосылкой к этому является высокий научно-технический потенциал отечественной науки. Однако в ближайшие годы российским представителям наноотрасли будет достаточно сложно конкурировать с мировыми лидерами в данной сфере.
Евгения Жуковская, Research.Techart, по материалам маркетингового исследования рынка нанотехнологий
Новости компаний 01.07.2025
Новости компаний 01.07.2025
Новости компаний 24.06.2025
Новости компаний 20.06.2025
Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться
Читайте также