Attività innovativa nel settore dell'energia elettrica. Tecnologie energetiche innovative. Prerequisiti fondamentali per lo sviluppo dell'energia distribuita utilizzando fonti energetiche rinnovabili

Gli antipiretici per i bambini sono prescritti da un pediatra. Ma ci sono situazioni di emergenza per la febbre quando il bambino ha bisogno di ricevere immediatamente la medicina. Quindi i genitori si assumono la responsabilità e usano farmaci antipiretici. Cosa è permesso dare ai neonati? Come abbassare la temperatura nei bambini più grandi? Quali farmaci sono i più sicuri?

Nuove sfide tecnologiche mettono regolarmente alla prova la forza dell'industria energetica globale. Non sorprende che nel mondo e nel nostro Paese stiano emergendo tecnologie rivoluzionarie nel campo dell'accumulo di energia, delle fonti rinnovabili, delle smart grid in grado di cambiare radicalmente la struttura del settore e l'approccio generale alla generazione, trasmissione e e consumi. Nel contesto di una forte domanda di innovazione a lungo termine, le start-up per l'efficienza energetica nel settore dei combustibili e dell'energia hanno un grande potenziale per lo sviluppo e la commercializzazione di successo di nuovi sviluppi.

Il Cluster of Energy Efficient Technologies della Fondazione Skolkovo è responsabile della creazione di un ambiente per supportare tali sviluppi. Nikolai Grachev, vicepresidente della Fondazione Skolkovo, direttore esecutivo dell'Energy Efficient Technologies Cluster, ha parlato con un corrispondente EPR dei progetti più interessanti, delle opportunità per entrare a livello internazionale, delle difficoltà di introdurre innovazioni e molto altro.

Il supporto può variare

– Nikolai, parlaci del gruppo che guidi. Cosa fa esattamente? Quante aziende comprende?

– In effetti, il nostro cluster di tecnologie ad alta efficienza energetica copre l'intera catena energetica, dall'esplorazione e produzione di idrocarburi all'introduzione di tecnologie ad alta efficienza energetica in vari settori. Si tratta innanzitutto di soluzioni volte a migliorare l'efficienza dell'industria petrolifera e del gas e dell'industria dell'energia elettrica, sviluppando le fonti di energia rinnovabile, riducendo il consumo energetico degli impianti industriali, degli alloggi e dei servizi comunali e delle infrastrutture comunali. Il cluster riunisce il potenziale di una base nazionale storicamente forte di ricerca fondamentale e applicata nel settore dei combustibili e dell'energia, giovani imprenditori nel campo dell'efficienza energetica, società industriali russe e internazionali e investitori di rischio.

Al momento abbiamo circa 340 aziende partecipanti. La scorsa settimana abbiamo eliminato dieci partecipanti che non erano attivi nella ricerca. Il fatto è che monitoriamo la misura in cui le società residenti a Skolkovo e che ricevono agevolazioni fiscali dalla nostra fondazione svolgono le loro attività scientifiche dichiarate. Noto che ogni settimana vengono ricevute 10-15 nuove domande da potenziali residenti. Solo lo scorso anno, più di 80 nuove aziende si sono unite al nostro cluster: si tratta di un aumento piuttosto elevato.

– Quali criteri imponi ai nuovi residenti?

- Già all'ingresso abbiamo un duro filtro attraverso il quale passa solo un quarto delle domande. Ci sono diversi criteri. Innanzitutto, prendiamo in considerazione l'innovatività dello sviluppo stesso: i nostri esperti esterni valutano quanto sia promettente e innovativa la tecnologia su cui la startup intende lavorare a Skolkovo. I progetti che si occupano solo di copiare o sostituire le importazioni non vanno a Skolkovo. Per noi è importante che una start-up abbia un pizzico di innovazione, in modo che la tecnologia sia migliore o più efficiente rispetto agli analoghi già offerti sul mercato per alcune caratteristiche. Il secondo aspetto significativo è il potenziale commerciale. All'ingresso, dobbiamo valutare se la tecnologia proposta ha un mercato. Per costruire un business di successo, devi capire il tuo mercato di riferimento, a cui è rivolto il tuo prodotto. Il terzo criterio è l'adeguatezza della squadra. Verifichiamo se dispone delle competenze scientifiche e commerciali necessarie per lo sviluppo di successo del suo progetto.

– Conosciamo la maggior parte delle aziende nella fase di ottenimento del loro status. Successivamente, discutiamo insieme del tipo di supporto di cui hanno bisogno, scopriamo quali aspettative hanno riguardo alla nostra partecipazione. Parliamo dei servizi che offriamo in termini di protezione della proprietà intellettuale, supporto a sovvenzioni e attività espositive. Infatti, molto dipende dalla fase in cui si trova la startup e di cosa ha realmente bisogno per lo sviluppo, perché il supporto può essere diverso. Supponiamo che qualcuno abbia già una soluzione già pronta, ma non ci sono ancora clienti, e Skolkovo può aprirgli le porte a grandi e medie imprese, utilizzando una rete di partner industriali per promuovere la sua tecnologia. Qualcuno potrebbe non avere ancora una soluzione o un prodotto già pronto da portare ai partner, per lui è più importante il supporto finanziario, che gli consentirà di passare dalla fase di laboratorio a quella di prototipo. In questo caso, discutiamo di cosa è necessario per ricevere una sovvenzione.

Succede che un'azienda abbia una tecnologia, ma non capisca come integrarla nel business dell'utente finale e, soprattutto, chi può diventare questo consumatore. In questo caso, discutiamo con quale dei nostri partner industriali possiamo fare un business case per capire come la tecnologia si integra meglio, quale problema risolve per l'utente finale, quali vantaggi economici fornisce, quali fattori limitanti esistono. Qualsiasi tecnologia è un prodotto che fa molta strada dal momento dello sviluppo alla fase di commercializzazione. Sulla base della nostra pratica, di norma, le startup di maggior successo sono quelle i cui sviluppatori guardano alla propria tecnologia attraverso gli occhi dell'utente finale.

– È chiaro che lavorare su ogni progetto è un processo lungo, ma quanto tempo ci vuole per portare una startup alla fase di commercializzazione?

- Sempre diverso. Dipende dalla tecnologia stessa, dalle dimensioni del team e dai finanziamenti disponibili. Le startup energetiche hanno tempi di commercializzazione più lunghi rispetto, ad esempio, ai progetti IT. Vediamo che alcune aziende che hanno ricevuto una sovvenzione un paio di anni fa hanno appena completato il progetto di sovvenzione, creato un impianto pilota, che possono utilizzare per entrare nel mercato. Sebbene, ovviamente, se le persone si rivolgono a noi in una fase più matura di disponibilità del prodotto, è possibile procedere prima alla fase di commercializzazione avviando trattative con potenziali consumatori.

Soluzioni rivoluzionarie per l'energia

– Quanto sono competitivi gli innovatori nazionali che offrono start-up? Vorrei conoscere esempi di tali sviluppi.
– Poiché il nostro cluster comprende 340 aziende, il portafoglio di tecnologie che offrono è molto diversificato. Ci sono soluzioni innovative uniche che sono ancora in fase di sviluppo, ma ci sono anche prodotti di successo che abbiamo introdotto sul mercato e che stiamo promuovendo attivamente. Ad esempio, la società "Metsbytservis" offre fili di acciaio-alluminio non isolati ad alta resistenza con maggiore larghezza di banda. L'essenza di questa innovazione è che il filo è prodotto con il metodo di un'unica posa con un tocco lineare dei fili. Per la sua produzione viene utilizzata la compressione plastica di parti in acciaio e alluminio. I vantaggi competitivi di un tale prodotto sono evidenti: la sua resistenza alla rottura è del 60-70 percento superiore a quella del filo AC standard in acciaio-alluminio, il che consente una riduzione del 25-30 percento del numero di supporti. In questo caso, il rendimento del filo è significativamente più alto. I campioni prodotti sono già stati testati e certificati da FGC UES.

Un'altra soluzione interessante e allo stesso tempo pragmatica per il monitoraggio e l'ispezione delle apparecchiature è stata offerta da Mobin. Forse non ci sono scoperte scientifiche nel loro avvio, ma questa è davvero un'ottima soluzione ingegneristica: utilizzando un dispositivo unico, i parametri delle apparecchiature elettriche vengono raccolti dal personale operativo dell'impresa, i parametri misurati vengono immediatamente visualizzati su un tablet e rispetto ai valori consentiti per questo tipo di apparecchiatura. I dati raccolti vengono quindi aggregati in un registro elettronico dei difetti per un'ulteriore elaborazione e risoluzione.

Molti sviluppi unici nel campo dell'accumulo di energia. Pertanto, la società TEEMP ha sviluppato supercondensatori da utilizzare nei trasporti elettrici e nelle reti elettriche. La capacità specifica e la potenza specifica dei loro condensatori di potenza sono molte volte superiori rispetto agli analoghi disponibili. Speriamo che presto avranno i primi contratti commerciali con aziende russe e straniere.

Una batteria a ricarica rapida per l'accumulo di energia stazionario è offerta da 4D ENERGETIKS RUS. Non è un segreto che nelle unità di rete il peso della batteria è meno importante del costo per carica. Questa startup è riuscita a combinare una combinazione unica di basso costo - seimila rubli per kWh, ricarica rapida - solo dieci minuti, alta efficienza - 85 percento e lunga durata del prodotto - oltre 20mila cicli. L'uso di una tale batteria può ridurre il costo dell'elettricità del 20-40%. Sono già stati creati e testati campioni di laboratorio di batterie per 48 V e 96 V, è stata effettuata la protezione brevettuale di base di materiali e tecnologie, è stato elaborato il know-how per la produzione di elettrodi per batterie.

All'incrocio degli argomenti della tua pubblicazione, lo sviluppo di Ensol Technologies sono le batterie industriali al litio basate su un esclusivo sistema di bilanciamento attivo, che sono richieste non solo in Russia, ma anche negli Stati Uniti. Ora stanno iniziando a sviluppare soluzioni per le locomotive da manovra, di cui solo nel nostro Paese ce ne sono circa diecimila.

Esistono numerosi buoni progetti nel settore per il lavaggio di vari tipi di apparecchiature, in particolare per la pulizia di scambiatori di calore e apparecchiature petrolchimiche. In effetti, questo è un grosso problema per l'industria: le apparecchiature per lo scambio di calore sono costose, si desidera che durino più a lungo, ma i metodi di pulizia chimicamente aggressivi ne riducono la durata. Alcuni dei nostri residenti offrono soluzioni di pulizia efficaci per tali apparecchiature. Ad esempio, Angara ha sviluppato una tecnologia per la pulizia delle apparecchiature utilizzate nella raffinazione del petrolio e NanoServ ha sviluppato un metodo per pulire le apparecchiature di riscaldamento all'interno di una casa con l'aiuto di microrganismi, che è molto più economico, veloce e rispettoso dell'ambiente rispetto ai metodi tradizionali.

Ci sono progetti interessanti nel campo dei sistemi di automazione industriale, questa è un'altra grande area promettente. Prima di tutto, intendo l'Internet industriale, popolare in tutto il mondo. Abbiamo le prime buone start-up, c'è interesse da parte del settore. I progetti realizzati dai nostri residenti in quest'area confermano che spesso nessuno in azienda sa se le macchine funzionano in modo efficiente e qual è il carico reale delle attrezzature, per cui a volte vengono prese decisioni di investimento sbagliate - in alcuni casi è sufficiente ottimizzare la logistica o il funzionamento delle attrezzature per aumentarne il carico.

Abbina domanda e offerta

– Come sapete, il Ministero dell'Energia presta grande attenzione alla politica dell'efficienza energetica e del risparmio energetico. Parlaci di start-up specifiche per migliorare l'efficienza energetica nel complesso russo di combustibili ed energia. Quanto è difficile attuare tali progetti nella pratica?

– Tutte le cose che ho menzionato prima possono essere attribuite a progetti di efficienza energetica. Prima di tutto, vorrei notare gli avviamenti per le apparecchiature di scambio termico. Tra i nostri residenti ci sono esempi dello sviluppo di uno scambiatore di calore che è da una volta e mezza a due volte più efficiente di uno tradizionale. I progetti di pulizia delle apparecchiature sono importanti anche per il complesso dei combustibili e dell'energia domestica, perché se l'apparecchiatura è fortemente inquinata, le sue prestazioni di trasferimento del calore diminuiscono. Esistono numerose startup nel recupero di calore, tecnologie di illuminazione innovative. L'uso più efficiente delle macchine e il risparmio energetico consentono soluzioni di automazione. Inoltre, abbiamo una serie di buoni progetti sui dispositivi di misurazione: concorda sul fatto che per risparmiare o ottimizzare qualcosa, devi prima capire in cosa consiste il consumo, raccogliere informazioni e produrre telemetria.

Il problema di implementare tali soluzioni esiste davvero. È collegato, tra l'altro, al fatto che i contratti di servizi energetici non hanno funzionato al massimo del loro potenziale, solo una piccola parte dei progetti viene attuata nell'ambito di essi. A questo proposito, vediamo il nostro ruolo nella promozione attiva dei nostri partecipanti alle imprese industriali del paese. Ad esempio, la scorsa settimana abbiamo visitato Naberezhnye Chelny: abbiamo portato cinque progetti per l'azienda KamAZ e tutti hanno suscitato grande interesse. Organizziamo incontri come questo tutto il tempo. A volte andiamo noi stessi nelle imprese, a volte le ospitiamo. Il risultato di questo lavoro è la collaborazione dei nostri residenti con grandi aziende manifatturiere nazionali. Uralvagonzavod, Chelyabinsk Pipe Rolling Plant, Magnitogorsk Iron and Steel Works e altri utilizzano attivamente Skolkovo come piattaforma per la ricerca e la selezione di tecnologie. Noto che non solo possiamo fornire le soluzioni che già abbiamo, ma anche sviluppare tecnologie per le esigenze di una particolare azienda.

Pertanto, stiamo sviluppando una più stretta interazione con un certo numero di aziende: usano la piattaforma Skolkovo per comunicare le loro esigenze e insieme, attraverso concorsi o altre promozioni, stiamo cercando possibili fornitori di tecnologia per loro. L'esperienza di organizzare un simile concorso è stata con le ferrovie russe: hanno determinato circa 18 nomination separate su argomenti piuttosto ristretti e insieme abbiamo trovato una serie di progetti che erano interessanti per loro. A settembre lanceremo un grande concorso sull'Internet of Things e inviteremo le aziende, comprese quelle dei tuoi lettori, ad aderirvi, formulando le loro esigenze, forse le loro candidature, e fornendo anche la loro produzione come piattaforma per testare nuove tecnologie. In breve, siamo aperti all'interazione. Uno dei nostri compiti principali è quello di abbinare manualmente domanda e offerta nel sito di Skolkovo, perché le piccole e medie imprese possono raccogliere questa domanda e i residenti possono sviluppare il prodotto necessario. Questo lavoro è in corso, ma ci manca la leva finanziaria, un partner finanziario.

– Hai detto che alcuni progetti diventano internazionali. È piuttosto una fortunata coincidenza o gli innovatori russi possono davvero offrire soluzioni che saranno richieste al di fuori del paese?

- Sicuramente possono. Circa il 10% (150 aziende) dei residenti di Skolkovo sta già lavorando sul mercato internazionale. Pertanto, le tecnologie petrolifere e del gas delle nostre società sono utilizzate in Medio Oriente, Stati Uniti, Canada e Cina. La domanda qui non è solo il livello di innovazione delle tecnologie proposte, ma quanto sia già pronta e ben congegnata la soluzione ingegneristica, quanto la startup capisca il suo utente finale e sappia comunicare con lui. Prima di tutto, devi capire chiaramente quali vantaggi competitivi hai, quali argomenti puoi presentare nelle trattative con un potenziale consumatore e quale nicchia puoi occupare. Per molte start-up semplifichiamo e accorciamo questo percorso, perché tra i nostri partner ci sono grandi aziende internazionali con uffici di rappresentanza in Russia, e attraverso di loro è possibile entrare nei mercati internazionali. Cerchiamo di attrarre aziende internazionali nel nostro ecosistema e grazie a loro possiamo testare la competitività delle nostre startup.

Il ritmo dell'innovazione è tutt'altro che desiderabile

– Nikolay, qual è la quota di startup di energia rinnovabile? Quanto è interessante quest'area per gli innovatori nazionali?

– Se alle energie rinnovabili si attribuiscono gli accumuli, che sono un anello davvero significativo, un presupposto importante per lo sviluppo delle energie alternative, si può dire che le startup di questo tipo sono molte. Allo stesso tempo, è interessante notare che ci sono piuttosto pochi sviluppi nell'energia solare ed eolica, ma sono davvero rivoluzionari. Il Centro di Ricerca per le Tecnologie a Film Sottile nell'Industria Energetica, istituito presso l'Istituto Fisico-Tecnico intitolato a V.I. Ioffe a San Pietroburgo. Hanno sviluppato e implementato tecnologie uniche che sono competitive sul mercato mondiale in termini di efficienza dei pannelli solari stessi.

Un altro esempio interessante dal segmento dell'energia eolica sono le turbine eoliche per regioni con venti deboli, sviluppate da VDM-Tekhnika. Uno dei problemi dell'energia eolica è che, ad esempio, in Europa tutte le zone costiere con forti venti sono già state edificate, praticamente non ci sono nuovi territori per la costruzione di tali impianti. Sono rimasti due modi: andare in mare o modernizzare le vecchie installazioni. Allo stesso tempo, nelle aree in cui la velocità del vento non supera i 5-7 metri al secondo, le turbine eoliche esistenti funzionano in modo inefficiente. VDM-Tekhnika sta sviluppando turbine eoliche per regioni con venti deboli. L'efficienza di tale impianto sarà notevolmente superiore, così come il ritorno economico.

- Cosa ne pensi - quanto è giustificato l'uso di energia alternativa nel nostro Paese?

- Di recente è stata rilasciata una valutazione della pulizia ecologica delle città, nella quale, tra le più inquinate, è arrivata anche Mosca. Secondo me, questo è una sorta di segnale che è giunto il momento di pensare alla nostra salute e alla salute dei nostri figli. Ad esempio, per gli europei, la motivazione per il passaggio a trasporti ecologici e l'introduzione di fonti energetiche alternative è, prima di tutto, la preoccupazione per l'ambiente e la propria salute. Certo, possiamo ignorare le tendenze globali, ma prima o poi arriveremo alla necessità di utilizzare energia rinnovabile. Dato il nostro accesso agli idrocarburi, probabilmente non sarà necessaria una transizione completa verso fonti energetiche alternative, ma poiché l'energia alternativa può ridurre i costi a basso costo, a un certo punto diventerà una normale fonte di energia in Russia. E infatti, ci sono progressi nello sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili in Russia. Vediamo come stanno iniziando a essere implementati numerosi progetti di energia solare.

– Quali sono, secondo lei, le aree più promettenti nel settore energetico per i prossimi anni?

- Se parliamo di tecnologia, una delle aree più calde in cui è prevista una svolta in termini di costi e parametri tecnici è lo stoccaggio di energia. Inoltre, saranno richieste tecnologie nel campo dell'energia alternativa e tutto ciò che riguarda le città intelligenti, le case, in una parola, l'energia intelligente. Oggi stiamo studiando come gestire i nostri consumi, come integrare al meglio le fonti energetiche, perché la smart energy ci permette di ridurre i costi di capitale per lo sviluppo dell'intero sistema energetico. Insomma, ci saranno grandi investimenti in smart energy. Allo stesso tempo, vediamo che l'effettivo tasso di innovazione in Russia è tutt'altro che desiderabile. Questo problema viene spesso sollevato all'interno del gruppo di lavoro della National EnergyNET Technology Initiative. Per accelerare l'introduzione di nuove tecnologie, è necessario creare progetti pilota, siti di test, dove sarebbe possibile testare rapidamente nuove soluzioni in modalità test e valutarne l'effetto economico. Nell'ambito di EnergyNET, è prevista anche la creazione di tali discariche. Forse uno di loro apparirà nel campus dell'Istituto di scienza e tecnologia Skolkovo.

Nikolai Grachev è vicepresidente, direttore esecutivo del cluster di tecnologie ad alta efficienza energetica della Fondazione Skolkovo. Nel 1999 si è laureato presso l'Università di Economia e Finanza di San Pietroburgo, successivamente presso l'Università di Berlino. Humboldt e la London School of Economics.

Più di dieci anni di esperienza nella consulenza strategica in Germania, Russia e Regno Unito con McKinsey&Company e Roland Berger Strategy Consultants.

L'ultimo posto di lavoro prima di entrare a far parte di Skolkovo era un partner, capo della pratica energetica nei paesi della CSI di Roland Berger Strategy Consultants. Prima di entrare a far parte della consulenza, ha lavorato in un venture incubator (Venturepark Incubator AG) e nel settore bancario (DresdnerBankAG).

Lavora presso Skolkovo dal 2014.

Nei prossimi decenni, il mondo consumerà molta più energia di quanto ne faccia oggi. Alla fine, ovunque aumenti la necessità di energia affidabile e conveniente, le persone potranno godere di uno standard di vita più elevato.

È buono in un certo senso!

Ma allo stesso tempo, c'è un'enorme popolazione nel mondo che non ha nemmeno accesso alla maggior parte dei servizi energetici di base. Non solo, ma anche il cambiamento climatico rimane una sfida importante.

Questo problema ha fatto nascere la necessità di sviluppare alcune innovazioni che possano aiutare sia a coesistere sia a soddisfare il crescente bisogno delle persone di contribuire al controllo del clima.

Innovazione energetica

L'energia è primaria e utilizzata ovunque: le scuole e le aree commerciali continuano a funzionare, le luci della città continuano a brillare, i veicoli continuano a muoversi.

Di fronte all'urgente necessità del mondo, l'importante è trasformare il suo sistema energetico. Dirigere il vettore di sviluppo verso lo sviluppo e l'implementazione di tecnologie a basse o zero emissioni di carbonio.

I paesi sviluppati come gli Stati Uniti e l'Europa sono già pronti a cambiare i loro modelli di consumo originali per concentrarsi sull'energia pulita, ma i paesi in via di sviluppo non potranno permettersi di pagare il sovrapprezzo richiesto per questo metodo.

Il motivo è semplice: le attuali tecnologie energetiche pulite come l'energia eolica, solare, i veicoli elettrici, le reti intelligenti e lo stoccaggio di energia sono più costose. Quindi ci deve essere un modo per rendere queste energie rinnovabili disponibili al mondo in modo da soddisfare le loro crescenti esigenze, ma senza bruciare un buco nelle loro tasche.

A tal fine, sono emerse diverse tendenze che possono consentire ai paesi di adottare soluzioni energetiche sostenibili in modo tale che risultino anche efficienti dal punto di vista energetico.

Principali tendenze dell'innovazione energetica nel 2019

Le innovazioni in tutto, compresi lo stoccaggio di energia, le reti intelligenti e le tecnologie di generazione di energia, influenzeranno ogni settore.

Lo stoccaggio di energia contribuirà alla fattibilità dell'energia eolica e solare, due fonti di energia troppo costose a causa dei costi associati alle batterie che immagazzinano l'energia generata.

La presenza di reti intelligenti regolerà il flusso di energia in tutta la città o area.

Lo sviluppo della generazione di elettricità aumenterà l'efficienza con l'uso ottimale dei combustibili fossili e di altre fonti energetiche rinnovabili.

Di seguito sono elencate le tendenze che possiamo aspettarci non solo per risparmiare energia, ma anche per soddisfare il crescente fabbisogno energetico del mondo.

1. Stoccaggio di energia innovativo

Puoi bilanciare molto bene domanda e offerta se hai abbastanza energia immagazzinata. Questa, infatti, è la chiave per risolvere i problemi insostenibili delle energie rinnovabili.

Che ne dici di abbinare un sistema di accumulo di energia a una fonte rinnovabile? Ciò può fornire un'alimentazione regolare e stabile anche quando il tempo non è favorevole alla generazione di energia.

Come discusso in precedenza, le batterie sono una buona opzione per l'accumulo di energia, tuttavia, a causa della loro natura costosa, ci si può aspettare che miglioramenti in altre tecnologie di accumulo di energia le rendano non solo praticabili, ma immediatamente disponibili.

Si prevede che le nuove tecnologie emergenti avranno lo stoccaggio di energia come componente principale. Di conseguenza, tutti i tipi di soluzioni di stoccaggio, compresa l'energia residenziale e i servizi di pubblica utilità, diventeranno anche competitivi in ​​termini di prezzo, superando infine i vantaggi delle fonti energetiche tradizionali.

Questa significativa innovazione nello stoccaggio dell'energia è già iniziata sull'isola caraibica di Barbados. Qui, le vecchie batterie dei veicoli elettrici vengono riciclate per fornire accumulo di energia alla rete per prolungarne la normale durata.

2. Il potere dell'intelligenza artificiale nelle microreti

La parte migliore delle microreti è che sono reti elettriche locali che possono funzionare in entrambe le direzioni, liberamente o addirittura rimanendo collegate a una rete regolare più ampia. Queste reti non solo risparmiano energia, ma forniscono anche indipendenza energetica, efficienza e protezione in caso di circostanze impreviste.

Bene, devi aver sentito parlare dell'intelligenza artificiale, cioè l'intelligenza artificiale è una delle innovazioni tecnologiche popolari dei tempi moderni. Sfruttando le capacità di apprendimento automatico dell'intelligenza artificiale dei controller di microgrid, puoi contribuire a migliorare le prestazioni sperimentando un adattamento continuo.

Questa tecnica si sta diffondendo ovunque. Insieme al WorleyParsons Group, una società tecnologica di San Diego (USA) chiamata XENDEE ha sviluppato un toolkit avanzato per la progettazione di microgrid. Questo toolkit mira a fornire soluzioni chiavi in ​​mano nel 90% in meno di tempo e costi rispetto ad altri metodi tradizionali.

3. Blockchain e IoT possono funzionare a vantaggio dei sistemi energetici

Al giorno d'oggi la blockchain non si limita solo alle criptovalute. È utilizzato in vari settori e il mercato dell'energia non è diverso. Se non hai idea di cosa sia una blockchain, in parole povere, allora è un libro mastro distribuito che registra tutte le transazioni attraverso una rete peer-to-peer.

La parte migliore dell'utilizzo della tecnologia blockchain è che è incorruttibile.

Pertanto, l'uso di tali tecnologie nel sistema elettrico può eliminare la necessità di intermediari per i fornitori di elettricità. Questo, a sua volta, non solo risolverà i problemi di distribuzione inefficiente e irregolare dell'energia, ma darà anche a te, l'utente finale, la possibilità di scambiare energia direttamente.

L'interfacciamento di questo libro mastro distribuito con dispositivi convenzionali utilizzati per ricevere e trasmettere informazioni, oggi noto come Internet of Things (IoT), può avere un impatto significativo sui sistemi energetici.

Brooklyn Microgrid ha già iniziato a utilizzare queste tecnologie e si ritiene che le giuste applicazioni porteranno al successo e la tecnologia inizierà ad essere adottata su scala più ampia.

4. Rapporto di maglia con riduzione dei costi

Se un'energia alternativa ha il potenziale per generare elettricità a un livello di costo e prestazioni pari o inferiore rispetto ai metodi convenzionali, si verifica la parità di rete. Questa è la situazione con il sole e il vento in questo momento.

Hanno raggiunto la parità sia nel prezzo che nelle prestazioni. Innanzitutto, supportare le nuove tecnologie conferisce loro letteralmente un vantaggio competitivo rispetto ad altre fonti energetiche.

In poche parole, l'energia rinnovabile sta diventando efficiente e auto-ottimizzante principalmente grazie a tecnologie innovative come blockchain e AI. Prima era impossibile integrare l'energia nella rete, ma ora non è più la stessa cosa.

Queste tecnologie contribuiscono in modo significativo al rafforzamento dell'affidabilità e della flessibilità del sistema di alimentazione.

L'energia solare ed eolica sono certamente efficienti e convenienti, e con queste tecnologie in evoluzione, possiamo quindi aspettarci che le rinnovabili siano le preferite di tutte.

5. Transizione verso fonti energetiche rinnovabili da combustibili fossili

Per limitare l'aumento delle temperature globali, un numero crescente di paesi sta proponendo obiettivi di riduzione delle emissioni insieme a piani d'azione per il cambiamento climatico.

Man mano che il mondo viene a conoscenza del loro impatto sui cambiamenti climatici, nel prossimo futuro è prevedibile una transizione dai combustibili fossili alle rinnovabili.

6. Promuovere l'accesso all'energia nei paesi in via di sviluppo

Parlando di nuove innovazioni e tecnologie, è anche importante ricordare che una parte significativa della popolazione mondiale non ha accesso all'energia. Il nostro obiettivo non dovrebbe essere solo quello di trovare modi innovativi per consumare energia, ma anche di affrontare le sfide dello sviluppo globale, che includono la disponibilità di energia in ogni angolo del mondo dove ci sono prove dell'esistenza umana.

Per fare ciò, possiamo creare microreti basate sulla comunità, in quanto possono fornire un modo conveniente per fornire elettricità affidabile a basso costo in un'area del mondo dove non c'è elettricità. Dopotutto, anche i paesi in via di sviluppo hanno il diritto di sperimentare i benefici del progresso tecnologico.

Pertanto, fornire loro sistemi energetici puliti, modulari e rinnovabili dovrebbe essere in prima linea nei nostri sviluppi.

7. Migliore gestione dell'energia

È un dato di fatto che la domanda di energia non diminuirà mai, anzi, aumenterà sicuramente con l'aumentare del tenore di vita. Quindi, guardando a questa situazione, sarebbe saggio che i leader del settore, i produttori e i leader tradizionali della gestione dell'energia si unissero per stabilire alcuni nuovi standard che possono aiutare a migliorare la gestione dell'energia.

Gruppi internazionali come la Banca mondiale e SEforALL stanno sviluppando nuove tecnologie di risparmio energetico che diventeranno in seguito la base per fornire l'accesso ai paesi in via di sviluppo. Una volta che gli indicatori di costo e rendimento inizieranno a migliorare, ci si può aspettare che le energie rinnovabili diventino sempre più ampiamente utilizzate in tutto il mondo.

Bibliografia:

  1. Volkova I. O., Gitelman L. D., Kozhevnikov M. V. Innovazioni nel settore dell'energia elettrica: un tutorial. M.: Casa editrice "Economia", 2015.
  2. Goncharenko A.A., Grasmik K.I. Innovazioni nel settore energetico e cooperazione con le università: Mosca: Omsk University Bulletin Publishing House, 2012.
  3. Rogozina V.V., Ivanova N.G. Tendenze nello sviluppo innovativo dell'industria dell'energia elettrica in Russia: M.: Casa editrice "Advances in chemistry and chemical technology", 2017.

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Innovazione energetica

Negli anni '90 del secolo scorso, i fondi non venivano praticamente assegnati per lo sviluppo delle capacità energetiche esistenti e dei nuovi sviluppi. Forse in quel momento non era particolarmente critico: con il calo della produzione, il livello del consumo energetico è diminuito notevolmente. Tutto è cambiato nel nuovo millennio. L'industria in via di sviluppo richiede la messa in funzione di un numero sempre maggiore di nuove capacità, il consumo di energia è in crescita e il livello di deprezzamento di molte stazioni esistenti impone la necessità di una tempestiva modernizzazione. Allo stesso tempo, è possibile prendere come base i migliori esempi mondiali di sviluppi tecnologici, studiare e analizzare l'esperienza straniera nello sviluppo di fonti di combustibili rinnovabili. E inizia anche a creare nuove tecnologie, che non hanno ancora analoghi al mondo.

Ad esempio, il problema atteso da tempo dello sviluppo della generazione a carbone. Le unità di potenza a carbone costruite in epoca sovietica, è tempo di modernizzare. Alcuni anni fa è stata proposta una tecnologia per trasferire le unità di potenza per lavorare a parametri di vapore supercritici. Gli scienziati stanno discutendo il prossimo passo: lavorare sui parametri del vapore super-supercritico. Ma nessuna delle due tecnologie è stata ancora introdotta nella produzione industriale. Inoltre, in quanto tale non c'è risposta alla domanda su quanto sia commercialmente attraente. Finora, questi problemi non sono stati risolti a causa dell'enorme costo di ricerca e sviluppo, che nessuna azienda può "tirare". Ma il tempo ci costringe a cercare più attivamente modi per risolvere il problema dell'ulteriore sviluppo delle unità di potenza a carbone, la cui usura sta diventando sempre di più. Di conseguenza, le società di energia elettrica si stanno avvicinando alla comprensione che tali sfide devono essere affrontate congiuntamente - dopotutto, in questo caso, i costi di ricerca e sviluppo saranno suddivisi tra un ampio numero di società, così come i molti rischi che inevitabilmente accompagnano qualsiasi processo di sviluppo delle ultime tecnologie.

Ad oggi sono note le seguenti tipologie di energia innovativa:

Impianti per il riscaldamento di liquidi - generatori di calore a vortice(ci sono altri nomi per queste impostazioni). Il liquido viene pompato da un'elettropompa attraverso la struttura di tubi collegati in un certo modo e riscaldati fino a 90 gradi. Questi generatori di calore sono stati utilizzati per il riscaldamento degli ambienti per molto tempo, ma non esiste una teoria generalmente accettata dei processi che portano al riscaldamento del liquido. Ci sono progetti in cui cercano di usare l'aria come fluido di lavoro.

"Fusione nucleare fredda". Dalla fine degli anni '80 sono stati fatti tentativi per estrarre energia nucleare senza l'uso di temperature ultraelevate. Di recente, gli ingegneri italiani hanno annunciato di essere riusciti in un simile tentativo, anche se si rifiutano di usare il nome di fusione nucleare fredda. Ma la linea di fondo è che nel loro catalizzatore si ottiene energia come risultato della fusione dei nuclei di elementi chimici. La configurazione è pronta per l'uso pratico.

Amplificatore di potenza magnetomeccanico. Secondo gli autori di questa invenzione riescono a sfruttare il campo magnetico terrestre per aumentare la velocità di rotazione dell'albero di un generatore o di un motore elettrico. Ciò aumenta la quantità di elettricità ricevuta dal generatore o riduce il consumo di energia del motore elettrico dalla rete. Tali dispositivi sono nella fase di campioni semi-industriali.

Riscaldatori a induzione. Il riscaldamento a induzione con l'elettricità è stato utilizzato nell'industria per molto tempo, ma questo processo è stato migliorato. Ora la caldaia elettrica a induzione fornisce più energia termica allo stesso costo dell'elettricità. La caldaia elettrica proposta, grazie al miglioramento, sarà al livello delle caldaie a gas in termini di costi di esercizio.

Motori senza espulsione di massa. Campioni di laboratorio di tali motori, che non consumano carburante, sono dimostrati in uno degli istituti di ricerca spaziale (NII dei sistemi spaziali). È stato condotto un esperimento con un tale motore su un satellite. Le prospettive di questa direzione non sono ancora chiare.

Generatori di energia al plasma. Gli esperimenti con vari progetti sono stati condotti per molto tempo, principalmente a livello di laboratorio.

Contorni tesi e chiusi. Secondo gli appassionati di questo approccio, esistono tali schemi cinematici, la cui implementazione consente di estrarre energia aggiuntiva. Sono state dimostrate le possibilità di tali schemi nella progettazione di mulini per la macinazione di materiali polimerici di scarto. Il consumo di energia per la macinazione in questi mulini è inferiore rispetto ai mulini di design tradizionale.

Centrali elettriche basate sulla superconduttività dinamica. Gli sviluppatori di questi potenziali generatori di energia affermano che a una certa velocità di rotazione dei dischi si verifica l'effetto della superconduttività dinamica della corrente, che consente di generare potenti campi magnetici. E già questi campi possono essere utilizzati per generare elettricità. Durante gli esperimenti è stata accumulata una grande quantità di informazioni su effetti fisici insoliti. È possibile non solo generare energia, ma anche creare un motore per veicoli. Questa direzione sembra una delle più promettenti nel nuovo settore energetico.

Industria dell'energia atmosferica, combina vari metodi e progetti per ottenere energia elettrica accumulata nell'atmosfera. Il modo più ovvio è catturare la colossale energia del fulmine. Questa zona di nuova energia ha un potenziale notevole.

L'elenco sopra riportato di studi, indicazioni e installazioni già pronte non è esaustivo. Tuttavia, ci consente di concludere che la società può iniziare a realizzare grandi progetti in materia di energia innovativa al fine di creare e sviluppare tecnologie di generazione di energia fondamentalmente nuove. Grazie a ciò si creerà una condizione importante per uscire dall'impasse, sia nel settore energetico che nell'intera economia. innovativo reattore energetico autonomo

Nel 2010, lo scienziato brasiliano Fernando Galembekk ha rilasciato una dichiarazione sensazionale sulla possibilità di ottenere elettricità atmosferica. Secondo gli sviluppi del suo gruppo dell'Università di Campinas a San Paolo, è possibile raccogliere minuscole cariche dall'aria umida. Come hanno dimostrato i test, alcuni metalli possono essere utilizzati per raccogliere cariche, il che in futuro apre grandi opportunità per la generazione di elettricità nelle regioni con clima umido. Si ritiene che il miglioramento di questa tecnologia darà all'umanità un'altra fonte di energia rinnovabile.

E-Cat e fusione fredda. L'invenzione di Andrea Rossi del reattore autonomo E-Cat ha inaugurato un'era di rivoluzione energetica. La dimostrazione dell'installazione funzionante finita dà motivo di sperare per il lancio della produzione in serie di dispositivi.

A fine ottobre 2011, un gruppo di scienziati italiani guidati da Andrea Rossi ha presentato e testato a Bologna un rivoluzionario reattore autonomo, una fonte di "calore libero" - un "catalizzatore energetico" (E-Cat). Il suo principio di funzionamento si basa sull'uso di nichel e idrogeno come combustibile, nel processo di interazione di cui viene rilasciata energia termica e si forma il rame. Il funzionamento del dispositivo si basa su reazioni nucleari a bassa energia (LENR). I creatori sottolineano: il reattore fornisce la produzione di energia assolutamente pulita, la cui quantità non è limitata. La sua produzione è possibile su scala industriale e gli impianti stessi dovrebbero essere affittati.

È probabile che la produzione dei generatori di Rossi inizi negli Stati Uniti. Si presume che il prezzo di un E-Cat "domestico" sarà di $ 400-500, il che non dovrebbe impedire all'invenzione di dare i suoi frutti in un solo anno. La ricarica dei generatori e la loro manutenzione non saranno costosi. A differenza dei generatori off-grid per l'industria, le unità "domestiche" economiche non possono essere ricostruite per uso industriale. L'interesse nel mondo per l'opera dello scienziato italiano sta crescendo sempre di più.

Per molto tempo l'economia mondiale ha fatto a meno dell'innovazione nel settore energetico. I progressi nella sfera dell'informazione negli anni '70-2000 si sono combinati con la stagnazione nel campo dell'energia. Le cosiddette "fonti alternative" non hanno creato un vero e proprio sostituto della combustione degli idrocarburi. I biocarburanti, i generatori eolici e solari non hanno messo a repentaglio la vecchia energia.

Nuovi generatori consentiranno alle imprese e alle persone di ricevere autonomamente elettricità a basso costo. Parte integrante della crisi economica globale è la crisi energetica, che si esprime nell'aumento dei prezzi delle principali risorse energetiche, petrolio e gas. Una forte riduzione del costo dell'energia elettrica è una delle condizioni necessarie per superare la crisi e avviare un nuovo slancio dell'economia. E prima si compirà, prima procederà l'ulteriore progresso scientifico, culturale, sociale, politico ed economico dell'umanità.

Ospitato su Allbest.ru

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Lo sviluppo del settore energetico è una condizione fondamentale per il buon funzionamento del settore e il comfort dei consumatori. L'introduzione di nuove tecnologie nel settore energetico è dovuta al grave deterioramento dei sistemi esistenti, al pericolo di comunicazioni moralmente e tecnicamente obsolete per l'ambiente e la salute umana, alla bassa efficienza e all'incapacità di distribuire e controllare efficacemente i carichi locali.

Gli analisti prevedono l'introduzione di innovazioni nei prossimi 20 anni. Entro il 2070, il mondo avrà costruito un modello sicuro che prevede l'uso di risorse rinnovabili. Gli sviluppi in questa direzione sono già in corso attivamente.

Senza fili

Le nuove tecnologie nel campo dell'energia riguardano spesso il modo in cui l'energia viene prodotta e trasmessa. Gli ingegneri giapponesi propongono una tecnologia wireless per la trasmissione dell'energia solare su lunghe distanze.

Durante il test del campione sperimentale, i giapponesi hanno realizzato il loro piano. Il raggio di trasmissione wireless era di 0,5 km. In futuro, potrà essere aumentato aumentando la capacità dell'impianto e la quantità di radiazione solare utilizzata. Per l'esperimento sono stati utilizzati un raggio e un'unità ricevente con una potenza di 10 kW, realizzati con lampade a LED.

Biomassa

Le fonti rinnovabili sono associate a 8 nuove tecnologie su 10 nel settore energetico. Le stazioni che funzionano a biocarburante sono considerate promettenti dagli europei perché:

  • Produci la quantità richiesta di risorse con manodopera e finanze minime.
  • Funzionamento affidabile.
  • Sicuro per l'ambiente.
  • Consentono di aumentare i volumi di produzione.

Nel segmento alternativo cresce l'interesse per le fonti rinnovabili. Le previsioni degli esperti di mercato sono ottimistiche: tra 20 anni oltre il 70% dell'energia totale sarà prodotta da centrali eoliche e solari.

Gli analisti prevedono la leadership di Cina, India e Regno Unito, mentre gli Stati Uniti detengono il 13% del mercato.

Turbine eoliche con biopale

Esiste già un prototipo di una nuova generazione di turbine eoliche, sviluppato congiuntamente da ricercatori della Sorbona e della Scuola superiore di arti e mestieri di Parigi. L'esperimento è stato ispirato dalle ali di una libellula.

Nel generatore sperimentale, gli inventori hanno installato pale flessibili su turbine eoliche. Ciò ha contribuito alla fornitura di vento alla turbina ad angolo retto e alla generazione di energia a qualsiasi portata.

Durante i test, gli scienziati hanno notato che con la sostituzione delle lame rigide con controparti flessibili, la produzione di energia è aumentata del 35% senza costi aggiuntivi.

Un risultato simile è stato ottenuto da scienziati di istituti di ricerca specializzati a Singapore e in Germania. Le nuove tecnologie che hanno sviluppato nel campo dell'energia aumentano l'efficienza dei pannelli solari di quasi un terzo grazie al fatto che generano calore da entrambi i lati.

Gli appassionati che hanno sviluppato il primo modulo bifacciale al mondo lo hanno presentato a una mostra a Shanghai e hanno attirato l'attenzione degli industriali. In una batteria la luce viene assorbita da due superfici: quella rivolta verso il sole e quella inferiore.

Gli sviluppatori hanno utilizzato il doppio vetro come isolamento e protezione: a loro avviso, la sua presenza prolungherà la vita dei pannelli solari

pannelli di muschio

Muschio e batteri possono essere utilizzati come fonte per la produzione di energia alternativa poco costosa. L'idea appartiene agli studenti dell'Istituto catalano di architettura progressista: sono riusciti a montare una batteria solare che funziona con muschio e batteri.

Il design del modulo prevede celle compatte: sono progettate per i batteri e sono installate nel terreno sotto l'apparato radicale delle piante. Piante e batteri di alimentazione delle acque sotterranee.

Gli autori definiscono il vantaggio dello sviluppo la possibilità di far funzionare i pannelli solari in aree dove non ci sono fonti di energia permanenti o l'accesso ad esse è difficile, così come nelle regioni dove c'è carenza di luce solare. Per fare questo, devi usare il muschio invece di altre piante, poiché è senza pretese, si sviluppa bene all'ombra.

Il "know-how" dello studente non contiene metalli pesanti ed elementi tossici, il che ha un effetto positivo sull'ambiente. C'è uno svantaggio significativo: bassa potenza. Gli innovatori sperano che biologi e ingegneri esperti li aiutino a risolvere questo problema.

Aquilone

L'aquilone si muove nell'aria ad alta velocità e genera energia. A tale scopo, nel suo design sono installate 8 potenti turbine. Secondo calcoli teorici, l'uso di un aquilone come mezzo per generare una risorsa è più efficiente della costruzione e gestione di parchi eolici.

La tecnologia ha altri vantaggi:

  • mobilità;
  • facilità d'uso;
  • facile avvio da qualsiasi piattaforma;
  • facilità di manutenzione.

I test mostreranno se la tecnologia soddisferà le aspettative degli sviluppatori nella pratica. Successivamente, sarà possibile parlare delle prospettive per la produzione di massa.

prospettive

Secondo le previsioni dell'agenzia internazionale IRENA, le fonti rinnovabili hanno buone prospettive economiche. Gli specialisti dell'agenzia hanno pubblicato un rapporto che prevede una riduzione del costo del kWh di energia alternativa entro il 2020.

Diventerà più economico di una risorsa tradizionale e il passaggio a nuove fonti diventerà finanziariamente redditizio.

Hai mai pensato a quanta elettricità consumi al giorno? O anche un'ora, semplicemente seduto a casa al computer? Secondo Google, per elaborare 100 query di ricerca, un'azienda deve spendere tutta l'energia necessaria per far funzionare una lampadina da 60 watt per 28 minuti. Il settore industriale, così come la società nel suo insieme, sta attraversando cambiamenti significativi: sotto l'influenza della crescita della popolazione e dell'urbanizzazione, la domanda di elettricità continua a crescere a un ritmo molto rapido e solo una maggiore elettrificazione aiuterà a tenere il passo - compresa la penetrazione dell'elettricità in aree dell'economia dove prima dominavano tecnologie di altro tipo.

Foto: Unsplash

Questi drammatici cambiamenti stanno già costringendo le aziende energetiche non solo a generare abbastanza elettricità per soddisfare le esigenze dei consumatori, ma anche a sviluppare soluzioni tecnologiche in grado di affrontare le sfide di un futuro di interconnessione ed elettrificazione. Naturalmente, alcune di queste sfide possono essere completamente diverse e complesse, specifiche per ciascun mercato in cui opera una grande azienda energetica, mentre altri problemi possono essere di natura generale e possono essere risolti su scala più ampia. Le aziende energetiche devono lavorare per fornire valore ai consumatori che ne hanno più bisogno, ma è anche importante sviluppare le proprie soluzioni o collaborare con le start-up che sono all'avanguardia nell'innovazione tecnologica.

Le innovazioni che possono aiutare ad affrontare queste tendenze possono essere suddivise in due categorie:

  1. rispondere a sfide già esistenti, che si tratti di droni che ispezionano i camini delle centrali elettriche o di impianti di distribuzione dell'energia, se parliamo del settore energetico;
  2. nuovi prodotti creati con l'obiettivo di un ulteriore sviluppo del settore, ad esempio, basati su tecnologie (Internet of Things, IoT).

Le startup possono svolgere un ruolo chiave in ognuna di queste categorie.

Internet dell'energia

Parlando del nostro futuro, dove domineranno l'elettrificazione e l'interconnessione, non si può non citare l'IoT, che consente ai dispositivi “intelligenti” di interagire tra loro e scambiarsi le informazioni necessarie, creando un'unica rete. Immagina, ad esempio, che da uno smartphone sarà possibile non solo controllare gli elettrodomestici, ma anche tracciarne il consumo energetico.

Man mano che gli edifici residenziali e gli uffici diventano più intelligenti con la tecnologia IoT, il consumo energetico diventa più intelligente e le prestazioni della rete più affidabili ed equilibrate.

Avvalendosi dell'aiuto di promettenti start-up in questo campo, ogni azienda energetica è in grado di utilizzare le notevoli quantità di dati che riceve ogni secondo in modo più efficiente, anche per supportare servizi e soluzioni energetiche avanzate.

Futuro rinnovabile

Il settore delle energie rinnovabili, per quanto giovane possa essere, diventerà una piattaforma di innovazione centrale per la creazione di nuove soluzioni. Oggi non è più necessario convincere nessuno dei vantaggi ambientali e socio-economici dell'energia rinnovabile: l'energia rinnovabile si sta sviluppando anche in paesi con importanti riserve di petrolio e gas. L'idea stessa di RES sta cambiando a livello globale il mercato dell'industria dell'energia elettrica, perché ora non solo una grande azienda, ma anche qualsiasi persona che ha installato un pannello solare sul tetto di una casa può essere un fornitore di energia.

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In combinazione con dispositivi di accumulo di energia e un innovativo sistema V2G (vehicle-to-grid) che consente di ricaricare un'auto elettrica e, se necessario, restituire alla rete l'energia immagazzinata nella batteria, gli impianti di microgenerazione rinnovabile possono creare un sistema di auto- catena energetica sufficiente, i cui elementi possono alimentarsi a vicenda. Le soluzioni volte ad aumentare la diffusione delle energie rinnovabili e rendere il processo di generazione di energia elettrica più aperto ai consumatori che vogliono produrre la propria energia elettrica sono tra gli ambiti di lavoro promettenti per le start-up.

Ad esempio, nel 2016 Bill Gates, Jeff Bezos e altri leader del più grande hanno creato un fondo speciale per le startup che lavorano per risolvere i problemi dello sviluppo delle energie rinnovabili, in particolare, sul problema della capacità di stoccaggio. Gli investimenti in questo fondo ammontavano a un miliardo di dollari. Il fondo è organizzato secondo il principio del "capitale paziente", ovvero gli investitori sono pronti al fatto che i loro investimenti verranno ripagati non prima di 20 anni.

Il futuro dei veicoli elettrici

Anche la mobilità elettrica gioca un ruolo importante, in particolare i veicoli elettrici e le relative infrastrutture, che aprono numerose opportunità per le start-up in questo settore. Alcuni di loro stanno già lavorando al lancio dei propri modelli di veicoli elettrici senza pilota. La nostra comprensione delle sfide che la tecnologia moderna deve affrontare ci consente, tra le altre cose, di trovare soluzioni per ridurre al minimo il tempo di ricarica dell'auto, ridurre il peso della batteria, aumentarne la potenza senza ricarica aggiuntiva.

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Una di queste soluzioni, ad esempio, è stata sviluppata da una startup canadese che lavora per ridurre il costo di una batteria agli ioni di litio attraverso processi di produzione migliorati. Dal 2011, ha raccolto oltre 15 milioni di dollari in investimenti, inclusi private equity, borse di ricerca e fondi IPO. Possiamo già vedere l'impatto che tali tecnologie stanno avendo sull'industria automobilistica, dove sempre più grandi produttori stanno lavorando al lancio dei loro veicoli elettrici.

L'energia attende le startup

Le società energetiche sono ora pienamente coinvolte nello sviluppo dei loro approcci alla selezione e all'implementazione di soluzioni innovative offerte dalle start-up. Così, nell'ottobre 2017, abbiamo aperto il nostro hub di innovazione a Skolkovo per promuovere gli sviluppi nel settore energetico, nonché per interagire con le startup. Abbiamo collaborato con la startup GeoScan per utilizzare l'intelligenza artificiale per pilotare autonomamente i droni durante l'ispezione dei camini delle centrali elettriche. Questa soluzione è interessante perché utilizza quadricotteri che eseguono l'ispezione di camini ad un'altezza fino a 320 metri senza la partecipazione di alpinisti industriali.

Oggi le startup energetiche stanno vivendo quello che ha vissuto il settore IT negli anni '80: allora le persone coinvolte nello sviluppo in questo settore non potevano sapere se le loro soluzioni sarebbero diventate la base della trasformazione digitale dei primi anni 2000. I cambiamenti globali nel settore energetico sono inevitabili e urgentemente necessari, quindi ognuno di noi ha la possibilità di contribuire qui e ora.

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