ПРОЕКТ РЕАЛИЗАЦИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
«БИОЭНЕРГЕТИКА»
Координатор: Российский Научный Центр «Курчатовский институт»
2010г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
|
Общие сведения об инициативе по формированию технологической платформы
|
|
Перспективы развития и распространения технологий, которые предполагается развивать в рамках технологической платформы
|
|
Научно-технические заделы и производственная база
|
|
Обоснование выбора технологических платформ как инструмента решения поставленных задач
|
|
Развитие кооперации с участием производственных предприятий, научных организаций, вузов и др. заинтересованных сторон
|
|
Риски реализации технологической платформы
|
|
Управленческие решения, связанные с формированием и функционированием технологической платформы
|
|
Приложение 1 к проекту реализации технологической платформы
|
|
Приложение 2 к проекту реализации технологической платформы
|
|
1 Общие сведения об инициативе по формированию технологической платформы
Наименование технологической платформы: Биоэнергетика
Миссия:
Формирование конкурентоспособной биоэнергетической отрасли Российской Федерации и обеспечение ее устойчивого научно–технологического и инновационного развития.
Цели образования технологической платформы:
научно–технологическое и инновационное развитие биоэнергетики для обеспечения устойчивого развития экономики Российской Федерации, в том числе:
Разработка концепции развития отечественной биоэнергетики, ее интеграции с другими отраслями отечественной и зарубежной промышленности.
Разработка Федеральной и региональных Дорожных карт (оценка валового потенциала, технического потенциала и экономического потенциала) реализации концепции развития биоэнергетики в России, координация и долгосрочное планирование взаимодействия участвующих отраслей экономики.
Создание региональных Центров Биоэнергетики.
Разработка мероприятий по созданию промышленных технологий, оборудования, установок и заводов по производству биотоплив и биоэнергии.
Создание механизма выполнения Дорожных карт.
Разработка стратегии научных исследований в области биоэнергетики.
усиление влияния стратегических потребностей бизнеса и общества на определение и реализацию важнейших направлений технического и научного развития биоэнергетики;
существенное повышение конкурентоспособности и экологической безопасности энергетического, коммунального, химического, машиностроительного и аграраных секторов экономики;
объединение усилий представителей бизнеса, науки, государства и гражданского общества, заинтересованных в организации совместной деятельности по активизации усилий по созданию перспективных коммерческих технологий, новых продуктов и услуг в области биоэнергетики и других смежных областях;
создание новых рынков высокотехнологичной биоэнергетической продукции и связанных с нею услуг;
стимулирование инноваций, расширения научно-производственной кооперации и формирования новых партнерств, поддержки научно-технической деятельности и процессов технологической модернизации предприятий биоэнергетической и смежных отраслей, существенное повышение конкурентоспособности энергетического, химического, автомобильного, сельскохозяйственного машиностроения и аграраных секторов экономики;
отработка эффективных моделей частно-государственного партнерства в области биоэнергетики;
мониторинг состояния биоэнергетики, анализ рыночного потенциала биоэнергетических технологий;
развитие кадрового потенциала биоэнергетической отрасли, взаимодействие и поддержка научно-образовательных центров;
создание информационных ресурсов продукции биоэнергетической отрасли, предприятиям, специалистам;
привлечение дополнительных общественных, корпоративных и частных финансовых и материальных ресурсов для проведения необходимых исследований и разработок;
совершенствование нормативно-правового регулирования в области биоэнергетики;
консолидация российского биоэнергетического сообщества;
распространение информации: средства массовой информации, Интернет ресурсы, конференции, совещания и т.п.;
сотрудничество с международными научными, бизнес и финансовыми организациями.
Задачи технологической платформы
Технологическая платформа «Биоэнергетика» позволит решать следующие задачи:
Прогнозная и аналитическая деятельность в области биоэнергетики: форсайт, разработка Стратегического плана исследований и разработок, разработка и реализация Дорожных карт, выявление приоритетов научно-технологического развития в области биоэнергетики; консультирование государственных организаций и учреждений по профилю деятельности Платформы;
Координационная деятельность: объединение усилий представителей бизнеса, науки, государства и гражданского общества, заинтересованных в организации совместной деятельности по активизации усилий по созданию перспективных коммерческих технологий, новых продуктов и услуг в области биоэнергетики и других смежных областях;
Образовательная деятельность: разработка учебных планов и образовательных программ, подготовка и переподготовка кадров, привлечение и закрепление на предприятиях и организациях отрасли талантливой молодежи;
Информационная деятельность: распространение информации по профилю деятельности Платформы, информационная поддержка мероприятий Платформы, связь с отечественными и зарубежными родственными структурами и организациями, PR, организация и проведение конференций, совещаний, семинаров, школ и прочих мероприятий по профилю Платформы.
Деятельность Технологической платформы позволит выполнить следующие задачи:
Создание национальной биоэнергетической промышленности;
Создание нового рынка биотоплив и других продуктов из возобновляемой биомассы и развитие существующих рынков, внедрение новых стандартов качества продукции;
Интеграции знаний из различных областей наук с целью создания комплексных технологий, решающих широкий круг задач биоэнергетической отрасли;
Переход на новый уровень экологических стандартов в РФ;
Создание новой сырьевой базы (возобновляемая биомасса) для химической и смежных отраслей промышленности, альтернативной ископаемым углеводородам;
Обеспечение энергетической и продовольственной безопасности;
Создание дешевых альтернативных экологически чистых моторных топлив;
Создание новых конструкций силовых установок автомобилей и сельскохозяйственной техники, использующих биотопливо;
Создание новых малых автономных теплоэлектростанций;
Ориентация ресурсной базы химической промышленности на возобновляемые сырьевые ресурсы, в том числе на отходы лесоперерабатывающего комплекса и биомассу, полученную при использовании эмиссии углекислого газа ТЭЦ и других предприятий;
Создание новых каталитических технологий с целью получения традиционных продуктов крупнотоннажного химического синтеза на основе продуктов переработки возобновляемых источников сырья и нейтрализации продуктов их сгорания;
Комплексная переработка малоценного пищевого и непищевого возобновляемого сырья в полезные продукты с высокой добавленной стоимостью;
Создание новых эффективных технологий переработки органических отходов.
Основные результаты
Реализация технологической платформы «Биоэнергетика» внесет свой вклад в решение следующих ключевых задач социально-экономического развития России и ее технологическую модернизацию:
диверсификация российской экономики за счет появления на рынке новых высокотехнологичных и высокорентабельных продуктов и инновационных технологий биоэнергетики с высоким экспортным потенциалом;
комплексы, базирующиеся на культивировании возобновляемой биомассы и ее переработке в энергоносители и другие ценные продукты, для обеспечения дешевым топливом местного производства сельскохозяйственной техники (трактора, комбайны, и т.п.) и вспомогательной автомобильной техники;
повышение комплексности и глубины переработки возобновляемого сырья, создание безотходного производства, получение ценных химических, фармацевтических и пищевых продуктов. Интеграция агропромышленного комплекса в другие отрасли промышленности (топливную, пищевую, медицинскую, фармацевтическую, легкую), для придания мощного импульса развитию российского сельского хозяйства;
повышение уровня энергобезопасности России, вовлечение непищевых сырьевых источников в производство энергоносителей и других ценных продуктов;
организация новых производств и высокотехнологичных компаний в области биоэнергетики, в том числе в сельских и отдаленных районах России, расширение существующих предприятий за счет диверсификации и появления нового класса продуктов, развитие инфраструктуры и повышение трудовой занятости населения на основе участия в нем как крупного, так и высокотехнологичного малого и среднего бизнеса;
дополнительный приток частных (в том числе иностранных) инвестиций в разработку инновационных технологий биоэнергетики;
приближение российских экологических стандартов к мировым и улучшение экологической ситуации в крупных городах РФ за счет снижения эмиссии вредных выбросов;
улучшение качества жизни и здоровья населения в результате расширения использования экологически чистого топлива и создание экологически чистых безотходных производств.
Разрабатываемые технологии
В рамках технологической платформы будет разработан полный цикл технологий культивирования и использования возобновляемых источников непищевой биомассы для промышленного производства тепла и энергии, биотоплив, химических веществ и других ценных продуктов с целью создания ресурсо- и энергосберегающих экологически чистых производств для целей рационального и устойчивого промышленного производства, энергосбережения и энергообеспечения.
Группа технологий включает:
Технологии мониторинга запасов энергонасыщенной биомассы в регионах России, как основы устойчивого развития биоэнергетики на базе наиболее рациональных для данного региона технологий производства биомассы и ее переработки.
Технологии устойчивого промышленного производства непищевой энергонасыщенной биомассы и ее использования для получения энергоносителей и других продуктов с высокой добавленной стоимостью.
Технологии селекции и получения методами биоинженерии эффективных типов непищевой биомассы с заданными параметрами содержания веществ, необходимых для дальнейшего производства из них энергоносителей и других ценных продуктов для различных отраслей промышленности.
Технологии переработки возобновляемого сырья в энергоносители и другие ценные продукты (включая термические, химические, каталитические и др. технологии).
Технологии кондиционирования энергоносителей для использования в существующих устройствах без их переделки.
Технологии рационального использования биомассы и продуктов из нее для производства энергии;
Технологии утилизации органических непищевых отходов сельскохозяйственной, пищевой и лесной промышленностей, осадков очистных сооружений, твердых бытовых отходов для производства энергоносителей.
Технологии использования техногенных отходов (парниковых газов, промышленных и коммунальных стоков) для производства высокоэнергонасыщенной биомассы и/или энергоносителей.
Технологии переработки возобновляемой биомассы в сырье для химической промышленности и тяжелого органического синтеза.
Технологии получения ценных химических веществ путем каталитической переработки биоспиртов, биокислот и других биовеществ.
Технологии получения синтез-газа путем газификации карбонизированной биомассы.
Технологии получения моторных топлив из биомассы с заданными химмотологическими свойствами.
Обоснование необходимости технологической платформы «Биоэнергетика»
Энергетика - одна из ключевых сфер мировой экономики, в которой существует широкий спектр экономических, экологических, климатических и политических вызовов и рисков современности. Одним из главных факторов снижения этих рисков в кризисный и в последующие периоды является повышение энергоэффективности и развитие энергетики, основанной на возобновляемых ресурсах.
Согласно прогнозным оценкам Министерства экономического развития Российской Федерации повышение энергоэффективности экономики должно стать основным энергетическим ресурсом экономического роста России до 2020 года, важнейшим инновационным процессом.
Как показано в «Энергетической стратегии России», успешная реализация потенциала повышения энергоэффективности позволит сэкономить первичные энергетические ресурсы в объемах нескольких сотен млн. т. условного топлива и повысить конкурентоспособность большинства видов своей продукции на мировых рынках.
По оценкам Международного энергетического агентства, потребление энергоресурсов в мире будет неуклонно возрастать и к 2025 г. достигнет 23,2 млрд. т условного топлива (рост с 2000 г. более чем в полтора раза). На этом фоне одним из главных технологических и экономических вызовов современности и планирования будущего после нынешнего экономического кризиса становится освоение источников энергии, основанных на возобновляемых ресурсах. Знаковым является и то, что значительные инвестиции в этот сектор осуществляют ведущие мировые нефтяные компании, такие, как Бритиш Петролеум, Шеврон, Шелл, Экксон, желающие диверсифицировать свой бизнес в добыче и производстве энергоносителей за счет возобновляемых источников, и, в первую очередь, биомассы.
Использование ресурсов биомассы исключительно важно для России, где, принимая во внимание огромные размеры страны, важное значение использование в топливно-энергетическом балансе регионов потенциала местных возобновляемых видов топливно-энергетических ресурсов. Именно поэтому в январе 2009 года правительством России были приняты «Основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года».
Актуальность получения альтернативных топлив из биомассы сейчас уже не вызывает сомнений. Это связано не только с истощением мировых запасов нефти, но и с необходимостью повышения уровня национальной энергетической безопасности и конкурентоспособности российских сельхозпроизводителей, а также глобальными экологическими проблемами, во многом связанными с масштабным использованием ископаемого углеводородного топлива и проблемами устойчивого экономического развития экономики.
Поэтому сегодня в мире ведутся интенсивные исследования и внедряются новые технологии для производства топлива и энергии из возобновляемого сырья – биомассы. Биоэнергетика является быстроразвивающейся самостоятельной отраслью современной мировой энергетики, основанной на получении топлива и энергии из биомассы, а также химических веществ, в том числе из органических отходов растительного и животного происхождения.
В развитии биоэнергетики необходимо учитывать следующие факторы:
В обозримом будущем в структуре энергетического сектора мировой экономики отсутствует альтернатива углеводородам как источнику сырья для производства энергоносителей и других ценных продуктов нефтехимии. Развитие любых, не связанных с углеводородным сырьем, технологий генерации энергии (АЭС, термоядерный синтез, фотоэлектрические преобразователи, приливные и ветровые станции) не может заменить углеводородные технологии в этом качестве. Например, практически все двигатели на транспорте и в промышленности работают на углеводородных энергоносителях. Прекращение их производства из-за истощения или нехватки ископаемых ресурсов приведет к полному коллапсу не только в экономике, но и сделает невозможным обеспечение обороноспособности страны. Утверждённая Приказом Минпромторга России № 319 от 23 апреля 2010 года «Стратегия развития автомобильной промышленности Российской Федерации на период до 2020 года» предусматривает в ближнесрочной перспективе разработку новых технологий и создание автотранспортных средств, использующих альтернативные (возобновляемые) виды топлива.
Сегодня есть полное понимание того, что все продукты, получаемые из ископаемых углеводородов, могут быть произведены из биомассы зачастую с помощью менее энергозатратных и более эффективных технологий (Рис. 1)
Рис. 1
Биомасса как сырьевая база, безусловно, позволит в стратегической перспективе отказаться от использования углеводородов в качестве сырья для производства топлив. Сегодня более 60% мировой добычи нефти тратится на эти цели. Сначала предстоит перенаправить ископаемое углеводородное сырьё на производство гораздо более дорогих, чем топливо, высокотехнологичных продуктов высоких переделов, а затем и вовсе отказаться от его использования, заменив растительными углеводородами - биомассой.
Аккумулирование энергии – одна из острых проблем современности. Использование энергии для выращивания биомассы с последующей конвертацией полученной биомассы в энергоносители – эффективный путь аккумулирования энергии. При этом такие энергоносители – легко транспортируемый продукт с уже налаженной инфраструктурой для применения в нужном месте и в нужный момент, что затруднительно или невозможно обеспечить при применении других технологий аккумулирования, например, электрической энергии.
Развитие водородной энергетики в части использования водорода в качестве энергоносителя сдерживается, среди прочих факторов, масштабами необходимого покрытия потребностей производства этого продукта, что в рамках существующих технологий является практически неосуществимой задачей. Наиболее реалистичный путь решения проблемы промышленного производства водорода основан на использовании биомассы, являющейся практически неограниченным источником сырья.
Координатор технологической платформы
Координатором Технологической платформы «Биоэнергетика» на учредительном собрании представителей предприятий и организаций – инициаторов создания платформы прошедшем 19 ноября 2010 г. избран РНЦ «Курчатовский институт» и его представитель – Зам. Директора НБИК – Центра по инновационным энерготехнологиям – Реутов Б.Ф.
В соответствии с Указом Президента Российской Федерации на базе РНЦ «Курчатовский институт» создается Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (НИЦ «Курчатовский институт»). Целью создания НИЦ «Курчатовский институт» является ускоренное внедрение в производство научных разработок, проведение полного инновационного цикла научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, включая создание промышленных образцов по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации: «Индустрия наносистем и материалов» и «Энергетика и энергосбережение». Одним из важнейших направлений работ, осуществляемых в НИЦ «Курчатовский институт», является развитие инновационных энергетических технологий, в том числе биоэнергетики.
Перечень основных предприятий и организаций, участвующих в создании технологической платформы |
