РЕКОМЕНДАЦИИ - Фонд Науки

Страница создана Артур Севастьянов
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ - Фонд Науки
АО «Фонд науки»

                      РЕКОМЕНДАЦИИ
 по актуализации перспективных научных и технологических
   направлений, ключевых продуктов и услуг, технологий и
тематик научных исследований по итогам проведенного в 2013-
   2014 гг. форсайтного исследования «Системный анализ и
 прогнозирование в сфере науки и технологий до 2030 года» в
               рамках направления «Энергетика»

                        г. Алматы, 2017
РЕКОМЕНДАЦИИ - Фонд Науки
Цель проекта

Актуализация перспективных научных и технологических
направлений, ключевых продуктов и услуг, технологий и
тематик научных исследований, определенных в рамках
форсайтных    исследований    «Системный     анализ    и
прогнозирование в сфере науки и технологий до 2030 года»
по направлению «Энергетика»

                                                     2
РЕКОМЕНДАЦИИ - Фонд Науки
Основные задачи

- Подготовка экспертного заключения с рекомендациями
по актуализации результатов, полученных в рамках
проекта «Системный анализ и прогнозирование в сфере
науки и технологий до 2030 года» по направлению
«Энергетика», в части ключевых продуктов и услуг в
рамках этого направления, технологий и тематик
научных исследований;
- Представление экспертного заключения на обсуждение
на круглом столе с представителями заинтересованных
сторон;
- Выработка предложений по проведению форсайтных
исследований на 2018 год.

                                                 3
Результаты исследования 2013-2014 гг.

   Сценарий развития энергетики в Казахстане на период
    до 2030 года - представляет основу для стратегического
    осмысления вариантов будущего развития энергетического
    сектора на основе определения ключевых трендов,
    возможностей и рисков будущего, а также переменных,
    имеющих высокую неопределенность в будущем
   Перечень продуктов/услуг, технологий и         тематик
    проведения научных исследований и разработок
   Дорожные карты – представляют детализацию работ по
    развитию       приоритетных  направлений    научно-
    технологического развития в области Энергетики в
    Казахстане на период до 2030
   Паспорта тематик проведения научных исследований и
    разработок

                                                        4
Приняты новые программные документы
- Стратегия «Казахстан-2050». Новый политический курс
состоявшегося государства;
- Государственная Программа инфраструктурного
развития «Нұрлы жол» на 2015 - 2019 годы
- Государственная Программа развития здравоохранения
Республики Казахстан «Денсаулық» на 2016 – 2019 годы;
- Стратегический план развития Республики Казахстан до
2020 года;
- Государственная Программа индустриально-
инновационного развития Республики Казахстан на 2015-
2019 годы;
- Программа по развитию агропромышленного комплекса
в Республике Казахстан на 2013 – 2020 годы «Агробизнес
– 2020».                                            5
Предпринимательский кодекс Республики Казахстан
     (утвержден Указом Президента Республики Казахстан 29 октября 2015 года № 375-V ЗРК)

Статья 256. Инструменты индустриально-инновационной системы:
- К инструментам планирования индустриально-инновационной системы относятся
технологическое прогнозирование и единая карта приоритетных товаров и услуг;
- под технологическим прогнозированием понимается комплекс аналитических
исследований, направленных на выявление технологий, освоение которых является
необходимым условием для устойчивого индустриально-инновационного развития
государства;
- технологическое прогнозирование проводится уполномоченным органом в области
государственной поддержки индустриально-инновационной деятельности на
постоянной основе с подведением итогов не реже одного раза в пять лет;
- процесс технологического прогнозирования обеспечивается национальным
институтом развития в области технологического развития путем привлечения
иностранных и отечественных экспертов, проведения опросов и аналитических
исследований, обобщения полученных данных и формирования рекомендаций для
подведения итогов технологического прогнозирования;
- итоги технологического прогнозирования учитываются при определении
приоритетных направлений предоставления инновационных грантов, в том числе при
реализации целевых технологических программ.

                                                                                           6
Стратегические энергетические цели Казахстана
   Развитие и модернизация тепловой энергетики (безотходные
    технологии использования угля, сланцевого и искусственного газа)
   Внедрение возобновляемых источников энергии
   Низкая энергоемкость экономики
   Диверсификация энергообеспечения
   Применение финансовых инструментов по стимулированию
    энергосбережения, энергоэффективности, внедрения ВИЭ
   Внедрение электромобилей и электротранспорта
   Разработка безопасных технологий по использованию атомной
    энергии
   Разработка новых видов топлива
   Законодательное закрепление тарифообразования на различные
    виды энергии

                                                                       7
Приоритетные тематики НИОКР

                              8
Приоритетные тематики НИОКР

                              9
Приоритетные тематики НИОКР

                              10
Ключевые тенденции развития мировой энергетики в долгосрочной
                                  перспективе
 •падение степени самообеспеченности энергоносителями ключевых регионов мира;
•появление помимо традиционных поставщиков и потребителей новой группы
государств — узлов энергетического спроса и предложения, а также серьезная
трансформация мировой энерготранспортной инфраструктуры;
•нарастание конкуренции между национальными и международными нефтяными
компаниями;
•распад мирового энергетического рынка на отдельные регионы, резкое сокращение
потребления нефти и газа, необходимость опоры на местные ресурсы, в первую
очередь уголь, альтернативной энергетики, ренессанс атомной энергетики.

                                                 Диапазон сценариев декарбонизации

                                                          Диапазон для сценариев
                                                          текущих тенденций

                                                                                   11
Мировые тренды ВИЭ и безопасной энергии
•   Развитие «умных» энергетических технологий, в том числе активно-адаптивных
    интеллектуальных систем и сетей для централизованного, распределенного
    и индивидуального энергоснабжения, использования в бытовых и промышленных условиях
    (технологии активных и пассивных «умных» домов, интеллектуального электро-, тепло-
    и хладоснабжения, освещения, автоматизации, контро- ля и учета и т.д.);
•    Развитие новых технологий передачи и хранения энергии (новых типов накопителей
    и аккумуляторов и др.) и соответствующей инфраструктуры (системы подзарядки и выдачи
    мощности) для систем централизованного, распределенного и индивидуального
    энергоснабжения, на транспорте;
•   Развитие технологий производства оборудования для возобновляемой и малой энергетики
    (биоэнергетические установки, генерирующие установки на жидком и твердом биотопливе,
    ветроэнергоустановки, солнечные батареи и коллекторы, геотермальные установки, микро-
    и мини-ГЭС, мобильные наземные и плавучие атомные электростанции малой мощности,
    преобразователи энергии океана)
•   Развитие технологий получения электроэнергии с использованием топливных элементов
•   Развитие экологически чистых (малоотходных, безотходных) и эффективных технологий
    атомной энергетики (технологии замыкания ядерного топливного цикла, перспективные
    реакторы на быстрых нейтронах, технологии малой атомной энергетики (энергоустановки до
    5 МВт), термоядерный синтез
•   Развитие технологий утилизации сбросного низкопотенциального тепла объектов
    промышленности и энергетики для повышения их эффективности
                                                                                   12
13
Дорожная карта – под-направление Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)
    Время                    2014                              2017                               2023                               2030                              ……….

 Продукты/          Солнечные электростанции     «Зеленые» тарифы            Биоэнергетические комплексы          Датчики и автоматизированные системы управления

  Услуги            Ветроэлектростанции                    Малые гидроэлектростанции             «Зеленые» сертификаты

                 Технологии и оборудование ВИЭ,                                 Системы мониторинга и управления
                   адаптированные к условиям                                   тепловыми и электрическими сетями с
  Тематики                 Казахстана                                                  применением ВИЭ
  научных
исследований                                                                                     Беспроводные сенсорные системы, системы автоматизации и
                                  Инструменты и технологии внедрения ВИЭ
                                                                                                 диспетчеризации объектов малой энергетики на основе ВИЭ

                    Получение дешевых            Солнечные элементы высокой            Биотопливо на основе,
                                                                                                                      Газовые, тепловые,
                 материалов для солнечной         эффективности и/или низкой             микроогранизмов,
                                                                                                                    электрические датчики
  Базовые               энергетики                      себестоимости                  растений и водорослей
 технологии           Ветроэлектротурбины                           Эколого-экономическое                                         Микроэлектроника и
                     высокой эффективности                             моделирование                                                радиотехника

                Доля альтернативных (без крупных      Достижение прибыльности отечественными           Объем инвестиций в возобновляемую                    Снижение выбросов CO2
Индикаторы       ГЭС) источников энергии – 1,5%              компаниями в области ВИЭ                  энергетику – 25 млрд. долларов США                     на 40% (к 2010 году)

                Отечественные наработки в области ВИЭ

                Финансовые ресурсы: частные инвесторы, государственно-частное партнерство

                Разработка и совершенствование образовательных программ, увеличение количества образовательных грантов
                Внесение изменений в законодательные акты касательно исследований в области энергоэффективности и ВИЭ
  Ресурсы
                Вузы (Назарбаев Университет, АИЭС, КазНУ, КазНТУ, т.д.), НИИ ( АО КазНИИ Энергетики, Физико-технический институт, Институт ядерной физики, т.д.),
                коммерческие компании (Astana Solar, Kenzher, Nursolar, т.д.)
                Комитет по Возобновляемым                Национальное агентство по                     Международное Агентство по              NREL (США)
                Источникам Энергии (Казахстанская        энергосбережению и возобновляемым             Возобновляемым источникам               Fraunhofer (Германия)
                Электроэнергетическая Ассоциация)        источникам энергии (Россия)                   Энергии (IRENA)                         JPEA (Япония)

Стратегии/
                                               Рамочная конвенция ООН об изменении           ГП ФИИР Республики Казахстан          Стратегия инновационного развития Республики
Программы               ЭКСПО-2017
                                                   климата (Киотский протокол)                    на 2014–2020 годы                       Казахстан на период до 2030 года

                - Необходимость трансферта технологий
                                                                       Удорожание                          - Отсутствие тесной связи отечественной науки с производством
                - Наличие материально-технической базы                                    Кадровые
   Риски        - Наличие аттестованных лабораторий
                                                                        стоимости
                                                                                            риски
                                                                                                           - Высокая конкуренция со стороны стран ближнего и дальнего зарубежья
                                                                         проектов                          - Доминирование иностранных компаний в области ВИЭ
                - Наличие расходных материалов для исследований

                Развитие инфраструктуры и           Создание научно-               Внедрение ВИЭ в             Трансферт технологий по повышению          Создание собственных
Мониторинг        технологической базы         исследовательских кластеров     энергетический комплекс             энергоэффективности и ВИЭ                   технологий

                       Операционный план                                  Стратегический план                                        Долгосрочное видение
Дорожная карта – под-направление Безопасная энергетика
    Время                   2014                                 2017                               2023                                 2030                               ……….

 Продукты/          Дешевое и безопасное                      Ядерные реакторы                               Новые источники тепла,                    Энергетические установки на основе
  Услуги            газообразное топливо                       малой мощности                              электроэнергии и водорода                      холодного ядерного синтеза

                   Использование местных и                     Интеграция ядерно-энергетических          Новые типы ядерных реакторов                   Анализ потенциальных
                  нетрадиционных источников                    установок с ветровой, солнечной и            на принципиально новых                     возможностей холодного
  Тематики           газообразного топлива                        геотермальной энергетикой               тепловыделяющих элементах                       ядерного синтеза
  научных
исследований                                         Анализ ядерных реакторов                       Создание новых конструкционных материалов для ядерных
                                                         малой мощности                                         реакторов четвертого поколения

                       Технологии                         Технологии изготовления
                                                                                                     Технологии ядерных
                  извлечения/получения                конструкционных материалов для
                                                                                                          реакторов
  Базовые         газообразного топлива                 объектов ядерной энергетики

 технологии                       Технологии расчета                         Технологии изготовления                                   Технологии получения новых
                                 критичности ядерных                      покрытий для тепловыделяющих                                  материалов для холодного
                                      реакторов                            элементов ядерных реакторов                                      ядерного синтеза

                 15 публикаций в международных                                                   Получение патента на новых программные                  15 специалистов по технологии
                                                               3 новых диагностических
Индикаторы      журналах, организация и проведение
                                                                    тест-системы
                                                                                                   комплексы для расчета критичности и                 расчета теплообмена и технического
                   международной конференции                                                         теплообмена в ядерных реакторах                       дизайна ядерных реакторов

               Приобретение современного лабораторного оборудования для
               проведения и анализа приемлемых энергетических реакторов в
               широком диапазоне назначений и выходных мощностей
               Финансовые ресурсы: частные инвесторы, государственно-частное партнерство
               Разработка и совершенствование образовательных программ, увеличение количества образовательных грантов
  Ресурсы      Внесение изменений в законодательные акты касательно исследований в области безопасной энергетики
               Научно-исследовательские организации ( АО КазНИИ Энергетики), Вузы (КазНУ, МУИТ)
               Комитет по Возобновляемым                    Национальное агентство по                    Международное Агентство по                 NREL (США)
               Источникам Энергии (Казахстанская            энергосбережению и возобновляемым            Возобновляемым источникам                  Fraunhofer (Германия)
               Электроэнергетическая Ассоциация)            источникам энергии (Россия)                  Энергии (IRENA)                            JPEA (Япония)

Стратегии/
                                                          ГП ФИИР Республики                Стратегический план развития               Стратегия инновационного развития Республики
Программы            Стратегия 2050
                                                      Казахстан на 2014–2020 годы         Республики Казахстан до 2020 года                   Казахстан на период до 2030 года

               - Необходимость трансферта технологий
                                                                         Удорожание                         - Отсутствие тесной связи отечественной науки с производством
               - Наличие материально-технической базы                                       Кадровые
   Риски       - Наличие аттестованных лабораторий
                                                                          стоимости
                                                                                              риски
                                                                                                            - Высокая конкуренция со стороны стран ближнего и дальнего зарубежья
                                                                           проектов                         - Доминирование иностранных компаний в области безопасной энергии
               - Наличие расходных материалов для исследований

               Развитие инфраструктуры и           Создание научно-               Внедрение безопасных технологий в         Трансферт технологий по            Создание собственных
Мониторинг       технологической базы         исследовательских кластеров             энергетический комплекс                безопасной энергетике                  технологий

                      Операционный план                                       Стратегический план                                         Долгосрочное видение
Предлагаемые тематики НИОКР
      Продукты (услуги)                Технологии                  Темы исследований
              1                             2                               3
                             Сектор энергетических ресурсов
                                                              Разработка «чистого»
Повышение энергетической
                             Технологии комплексной           энергетического,
эффективности комплексного
                             переработки угля и сжиженного    промышленного и бытового
использования углей и
                             газа                             топлива на основе углей и
природного газа
                                                              сланцев
                             1. Технологии термохимического
                                                              Получение топлива на основе
                             передела попутных газов,
                                                              метана угольных пластов,
                             получение энергетического
Использование местного и                                      попутных нефтяных газов,
                             топлива из отходов с/х
«нетрадиционного»                                             отходов производства и
                             производства, ТБО, природной
углеродного топлива                                           природной биомассы
                             биомассы
                             2. Технологии водородного        Получение топливного водорода
                             топлива                          с использованием ВИЭ

                                                              1. Комплексный анализ
Использование                Технологии исследований и        энергоресурсов ВИЭ в районах
возобновляемых ресурсов в    комплексной оценки               перспективного развития
целях электро и              возобновляемых ресурсов и        2. Разработка эффективного
теплоснабжения               внедрения ВИЭ                    энергогенерирующего     16
                                                              оборудования на основе ВИЭ
Предлагаемые тематики НИОКР
Продукты (услуги)             Технологии                   Темы исследований
        1                          2                                3
                             Сектор генерации энергии
                                                      1. Переработка отходов
                                                      генерации и утилизация
                  1. Технологии повышения
                                                      тепловой энергии
                  экологической безопасности
                                                      2. Переработка газовых
Повышение         комплексного использования
                                                      выбросов энергетических,
энергетической    отходов генерации
                                                      промышленных, с/х и других
эффективности и
                                                      объектов
экологической
                                                      Разработка объектов «зеленой»,
безопасности при
                                                      интеллектуальной и
генерации тепло и
                  2. Технология для широкого          эффективной генерации,
электроэнергии
                  внедрения генерации на основе       передачи, распределения,
                  использования ВИЭ                   хранения и применения
                                                      электрической и тепловой
                                                      энергии
                         Сектор транспорта энергоносителей
                  Интеллектуальные технологии         1. Разработка распределенных,
                  мониторинга, диспетчеризации и      локальных и автономных сетей
                  оптимизации режимов работы          и их комплексов с применением
Устойчивое тепло                                      ВИЭ                      17
                  тепловых и электрических сетей,
Предлагаемые тематики НИОКР
 Продукты (услуги)          Технологии                   Темы исследований
         1                      2                                3

                           Сектор потребления энергии
                 Технологии
                 энергоэффективного
Повышение
                 строительства,                Разработка «Умного», безопасного и
энергоэффективно
                 автоматизированного           энергоэффективного дома
сти в ЖКХ
                 энергоаудита и паспортизации
                 жилых и общественных зданий
                   Сектор поддержки энергосбережения и ВИЭ
                 Технологии, связанные с       1. Разработка финансовых
                 выпуском и оборотом           инструментов для развития
Экономические    финансовых инструментов для энергоэффективности и внедрения
механизмы        сокращения вредных            ВИЭ
стимулирования   выбросов,
энергоэффективно энергоэффективности,
                                               2. Развитие казахстанских ВИЭ,
сти и ВИЭ        внедрения ВИЭ,
                                               демонстрированных на ЕХРО-2017
                 стимулирование «зеленой»
                 энергии
                                               1. Разработка атомных реакторов,
                                               АЭС нового поколения высокой
Повышение                                      надежности и безопасности      18
                 Водородные и атомные
безопасности в
Актуализированные тематики НИОКР
          Продукт / Услуга                             Технологии                     Тематики научных исследований и
                                                                                                разработок
                                                 Возобновляемая энергетика
1.          Комбинированные 1. С помощью электроэнергии, полученной 1. Разработка                   методов    хранения    и
установки (солнечно-ветровые, комбинированных         электростанциях,     воздух     использования энергии от гибридных
солнечно-геотермальные,        сжимается и закачивается в пустые карстовые            установок ВИЭ в виде энергии сжатого
ветровые            установки полости,     заброшенные      шахты,    водоносные      воздуха.
и    топливные      элементы, горизонты или истощившиеся газовые пласты. Сжа-
энергия    сжатого    воздуха, тый воздух по мере необходимости используется на
полученного от солнечных и тепловых электростанциях, что позволяет суще-
ветровых установок и др.)      ственно сократить расход топлива на турбине
                               2. Совместное использование энергия солнца, ветра и1. Разработка надежных гибридных систем на
                               топливных элементов для выработки электричества,основе       ВИЭ для      прямой    выработки
                               образованной          из         ветровых-стояках,электроэнергии
                                фотоэлектрических модулях и других компонентах.
2. Модернизация                 1. Адаптация энергетических систем к                1. Разработка устойчивых энергетических
энергетических                  высокой доле ВИЭ и их интеграция                  в систем по интеграции возобновляемой
интегрированных сетей           энергетический рынок страны                         энергии и атомных электростанций в
                                                                                    электрическую сеть.
                                                                                    2. Организация производств оборудования
                                                                                    для ВИЭ
                                                                                     1,       Разработка       эффективных
3. Устойчивые энергетические    1. Технология накопителей энергии высокой емкости
                                                                                    высокоемкостных     систем   накопления
системы                            для нестабильной энергии от источников ВИЭ и
                                   несовпадения пиков генерации с пиками нагрузки   энергии

                                                                                  2. Хранение электричества для дозированной
                                 2. Технологии эффективного управления            подачи в сеть и ее использование вне сети
                                электрическими сетями                             (опреснения соленой воды)
                                                                                                                    19
Актуализированные тематики НИОКР
         Продукт / Услуга                        Технологии                    Тематики научных исследований и
                                                                                          разработок
                                           Возобновляемая энергетика

4.    Атомная     энергетика   и 1. Ядерный топливный цикл с целью полного 1. Разработка    замкнутого    ядерного
термоядерный синтез                 использования     потенциала    ядерного  топливного цикла
                                    топлива   и    отработанная   технология
                                    обращения с радиоактивными отходами
                                                                          2. Разработка технологии ермоядерного
                                                                          синтеза    на установке казахстанского
                                2. Технология темоядерного синтеза
                                                                          токамака в рамках международного
                                                                          сотрудничества с ITER

5. Водородные технологии        1. Технология    изготовления    мембранно- 1. Разработка перспективных материалов
                                   электродного блока топливных ячеек          на основе казахстанского сырья для
                                                                               электродно-мембранного        блока
                                                                               топливных элементов
                                                                          2.   Технология получения, хранения и
                                2. Технология сопутствующей инфраструктурыиспользования водородного топлива
                                для внедрения топливных элементов

                                                                                                          20
«Зеленая» энергия

ЕХРО-2017 в Астане станет первой международной выставкой,
которая проводится в странах Центрально-Азиатского региона и СНГ.
Организация и проведение Международной специализированной
выставки «ЕХРО-2017» «Энергия будущего» позволит ускорить
развитие возобновляемых источников энергии в Казахстане и
разработку мер по развитию перспективной кластерной модели
развития альтернативной энергетики.

                                                             21
Технологические направления:

1. Глубокая переработка углеродного сырья с развитием
нефтехимической отрасли.
2. Повышение энергоэффективности. Модернизация тепловой
энергетики.
3. Проведение НИОКР по разработке казахстанских ВИЭ и
создание сети малых производств.
4. Создание фонда для финансирования новых технологий по
энергоэффективности и ВИЭ.
5. Разработка законодательных актов для повышения
энергоэффективности и использования ВИЭ.
6. Разработка финансовых инструментов для стимулирования
энергоэффективности и применения ВИЭ.
7. Разработка атомных и водородных технологий с обеспечением
их безопасной эксплуатации и консервации.
                                                         22
АО «Фонд науки»

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

        г. Алматы
         2017 год

                       23
Вы также можете почитать