Необходимость формирования национальной программы
Успех Национальной программы зависит от формирования эффективного нормативно-правового и организационно-экономического механизма управления ее реализацией, включающего:
- федеральные законы и подзаконные акты, нормативы и стандарты;
- систему долгосрочного прогнозирования и стратегического планирования;
- инновационно-технологическую экспертизу и отбор научно-технических и инновационно-инвестиционных проектов;
- многоканальное финансирование с преобладанием бюджетных вложений на стартовом этапе и частных инвестиций в фазе распространения водородной энергетики;
- повышение роли управляющей компании по Программе, создание стратегического инновационного международного альянса;
- интеграцию науки и высших учебных заведений, подготовку, переподготовку и повышение квалификации ученых, конструкторов, инженеров, менеджеров, квалифицированных рабочих, государственных служащих, участвующих в реализации Программы;
- формирование инновационного партнерства государства, бизнеса, науки, образования и гражданского общества;
- активное включение регионов в освоение водородной энергетики, создание зон ее пионерного освоения;
- развитие международного сотрудничества, активное включение в международные программы по водородной энергетике;
- информационную поддержку и кадровое обеспечение инновационного прорыва в области энергетики и экологии, формирования благоприятного климата.
Результатом перехода к водородной энергетике станет не только дополнительный широкодоступный источник энергии, но и решение как чисто экономических (на определенном уровне развития технологии водород станет самым дешевым источником энергии), так и экологических (этот вид энергии практически не загрязняет окружающую среду) проблем.
Формирование системы управления Программой развития водородной энергетики в Российской Федерации позволит стимулировать и эффективно координировать фундаментальные и прикладные исследования в сфере водородной энергетики и инновационные прорывы на их базе, создавать организационно-экономические условия для перехода России к инновационному типу развития экономики.
Результатами реализации Программы должны стать обеспечение создания общероссийского инновационного пространства, формирующего рынок высокотехнологичной продукции, дальнейшее продвижение исследований за счет более высокого уровня кооперации и координации между участниками Программы на всех уровнях, усиление научной и технологической базы производства водорода, поощрение конкуренции, обеспечение и усиление развития низкозатратных открытых энергетических систем на базе водорода и сопутствующих технологий мирового класса, стимулирование государственных и частных инвестиций в проекты по водородной энергетике, а также привлечение иностранных инвестиций.
Национальная программа имеет важнейшее значение для повышения конкурентоспособности отечественной продукции в условиях вступления России в ВТО, для развития партнерских связей с авангардными странами в осуществлении инновационного прорыва.
Для успешной реализации Программы необходимы создание институциональной и методической базы водородной энергетики, развитие научно-инновационного потенциала, включение в международные программы и проекты в сфере исследований по водородной энергетике, разработка нормативно-правовой базы государственного регулирования освоения и развития водородной энергетики и создание инфраструктуры, обеспечивающей управление развитием отрасли, включая информационную инфраструктуру.
Механизм реализации Программы должен достаточно учитывать специфику работ (видов деятельности) на стартовом и последующих этапах ее реализации. Если на начальном этапе требуются достаточно большие государственные инвестиции и гарантии, то в последующем начинают активно задействоваться рыночные механизмы.
Поэтому Программа Водородная энергетика должна иметь статус национальной, в полной мере обеспечиваться необходимыми ресурсами и осуществляться под руководством высших органов государственной власти страны как важнейшая составная часть системы стратегического планирования национального развития.
Крупным источником финансирования проектов Национальной программы является направление на ее проекты существенной части мировой нефтегазовой ренты, которая сейчас аккумулируется в валютных резервах Центробанка, Стабилизационном фонде и сверхприбылях нефтегазовых компаний и в малой степени используется для инновационного обновления национальной экономики. Потребуется создать инновационно-инвестиционный фонд, страховую компанию, предоставить налоговые и таможенные преференции для проектов, реализующих Национальную программу, обеспечивающих стратегический инновационный прорыв, являющийся ключевым для конкурентоспособности и эффективности экономики России в XXI столетии.
Реализация Национальной программы по водородной энергетике требует подготовки кадров специалистов в этой области, ознакомления с основами водородной экономики широких слоев населения, особенно молодежи. Заслуживают поддержки предложения МИРЭА об организации в России водородного всеобуча, издании специальной, учебной и популярной литературы по этой проблеме, создании международного студенческого водородного клуба.
Это будет способствовать вовлечению активной части молодого поколения в осуществление инновационного прорыва, меняющего облик экономики и являющегося важным шагом на пути к ноосфере.
Приложение
Институт экономических стратегий (ИНЭС) Национальная инновационная компания Новые энергетические проекты (НИК НЭП)
Международный институт П. Сорокина - Н. Кондратьева (МИСК)
Российская академия государственной службы при Президенте РФ (РАГС)
Национальная научно-инновационная программа Водородная энергетика на период до 2050 года
(Проект)
Директор ИНЭС, генеральный директор НИК НЭП, член-корреспондент РАН Б.Н. Кузык
Президент МИСК, академик РАЕН, д.э.н., проф. РАГС Ю.В. Яковец Зав. кафедрой РАГС, академик РАЕН, д.э.н., проф.
В.И. Кушлин
Концепция Программы разработана ИНЭС, МИСК и РАГС в 2005 г., обсуждена и одобрена на XIX Междисциплинарной дискуссии в РАГС в марте 2005 г. Концепция и проект Программы обсуждены на заседании НТС НИК НЭП, одобрены и доработаны с учетом замечаний и предложений Национальной ассоциации водородной энергетики и МИРЭА - Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).
Паспорт проекта Национальной научно-инновационной программы Водородная энергетика на период до 2050 года
Наименование проекта Программы Национальная научно-инновационная программа Водородная энергетика на период до 2050 года.
Наименование, номер и дата принятия решения о разработке Программы. Проект Программы разработан в инициативном порядке Институтом экономических стратегий, Национальной инновационной компанией Новые энергетические проекты, Международным институтом Питирима Сорокина Николая Кондратьева, Российской академией государственной службы при Президенте РФ и доработан с участием Национальной ассоциации водородной энергетики и Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета). Проект является продолжением и развитием Комплексной программы поисковых, научно-исследовательских и опытноконструкторских работ по водородной энергетике, одобренной Президиумом РАН и Правлением ОАО Норильский никель 9 декабря 2003 г. Проект направлен на реализацию одобренного на саммите Группы восьми в Санкт-Петербурге 16 июля 2006 г. Плана действий по глобальной энергетической безопасности задач по переходу к водородной энергетике (пп.
21 и 26 Плана действий).
Координатор Программы Правительство Российской Федерации.
Государственные заказчики Программы Министерство экономического развития и торговли Российской Федерации, Министерство образования и науки Российской Федерации, Министерство промышленности и энергетики Российской Федерации, Министерство транспорта Российской Федерации, Министерство регионального развития Российской Федерации, Министерство обороны Российской Федерации.
Основные исполнители Программы Российская академия наук, Министерство образования и науки Российской Федерации, Министерство промышленности и энергетики Российской Федерации, Министерство транспорта Российской Федерации, Министерство регионального развития Российской Федерации, Национальная инновационная компания Новые энергетические проекты.
Цель Программы разработка, крупномасштабное освоение, развитие производства водородного топлива и топливных элементов и их использование в качестве альтернативного, экологически чистого источника энергии, что будет способствовать повышению энергоэффективности российской экономики, надежности энергообеспечения населения и производства, уменьшению загрязнения атмосферы, укреплению энергетической и экологической безопасности страны и улучшению структуры внешней торговли.
Программа носит научно-инновационный характер,
объединяя научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, базисные инновации в производстве, транспортировке, хранении, использовании и обеспечении безопасности водородного топлива с инновационно-инвестиционным применением топливных элементов на транспорте, в энергетике, промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и других сферах экономики, освоением инновационных ниш на внутреннем и внешнем энергетических рынках.
Задачи Программы:
- обеспечить ускоренное и крупномасштабное освоение и развитие в России водородной энергетики как одного из базисных направлений шестого технологического уклада и условия обеспечения энергобезопасности страны;
- разработать и освоить эффективные технологии производства, хранения, использования и обеспечения безопасности водородного топлива;
- разработать и инновационно освоить системы топливных элементов и энергетические установки, обеспечивающие эффективное применение водородных технологий на транспорте, в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях экономики;
- определить регионы Российской Федерации, в которых будет происходить комплексное освоение водородной энергетики, создать в них инновационно-энергетические зоны;
- организовать сотрудничество в области водородной энергетики с заинтересованными странами СНГ, государствами Востока и Запада;
- повысить технологический уровень и конкурентоспособность отраслей, связанных с водородной энергетикой, увеличить долю России на мировом высокотехнологичном рынке;
- отработать механизм формирования и реализации национальной программы высшего уровня, основанной на принципах партнерства государства, науки, бизнеса и образования, межгосударственного сотрудничества, интеграции отечественного и зарубежного капитала в осуществление инновационного прорыва в области энергетики;
- организовать подготовку и переподготовку кадров для всех звеньев водородной энергетики, информационное обеспечение ее освоения и развития.
Сроки реализации Программы 20062050 гг.
Основные мероприятия Программы:
- научно-исследовательская и опытно-конструкторская разработка эффективных технологий производства водородного топлива, его хранения, переработки и использования, создания системы топливных элементов разных типов;
- проведение маркетинговых исследований и организация крупномасштабного освоения принципиально новых конкурентоспособных технологий использования водородного топлива и топливных элементов на транспорте, в энергетике, металлургии, жилищном хозяйстве, в переносных устройствах, в освоении космоса, оборонно-промышленном комплексе и других сферах экономики;
- организация производства новых материалов (в том числе наноматериалов) и оборудования для различных сфер производства, транспортировки и применения водородного топлива;
- проведение совместных исследований, проектно-конструкторских работ, выполнение интегрированных инновационных проектов с заинтересованными странами СНГ и государствами дальнего зарубежья для освоения ниш на мировом рынке;
- подготовка, переподготовка и повышение квалификации кадров для водородной энергетики, организация водородного всеобуча, информирование населения о перспективах и преимуществах водородной энергетики;
- разработка и освоение адекватного условиям глобализации и регулируемой рыночной экономики организационно-экономического механизма реализации Программы на принципах партнерства государства, науки, образования и бизнеса, создание управляющей компании и международного инновационного стратегического альянса по водородной энергетике.
Объемы и источники финансирования Программы по
четырем этапам (20062010, 20112020, 2021 2030, 20312050 гг.) определяются в предварительном порядке и уточнятся по мере выполнения Программы и оценки полученных результатов. На первом этапе объем финансирования оценивается в 600 млн долларов, из них не менее 300 млн вложения государства.
На втором этапе объем инвестиций возрастет до 8 млрд долларов, из них 900 млн выделяет государство. На третьем этапе возможный объем вложений, преимущественно в инновационное освоение принципиально новых технологий, составит около 5 млрд долларов, из них доля государства составит примерно 900 млн.
На четвертом этапе объем инвестиций в производство и использование водородного топлива и топливных элементов может достигнуть 10 млрд долларов, в том числе государственных 800 млн. Финансируются только проекты, прошедшие инновационно-технологическую экспертизу, на весь срок их реализации.
Ожидаемые результаты реализации Программы:
- Россия преодолеет сложившееся в 1990-е годы отставание и войдет в число стран мировых лидеров по развитию водородной энергетики одного из ключевых направлений энергоэкологической революции XXI в.;
- начнется крупномасштабное производство и использование водородного топлива и топливных элементов, что обеспечит энергетическую безопасность страны в условиях, когда запасы лучших месторождений ископаемого топлива истощаются и оно дорожает;
- мероприятия Программы стимулируют развитие смежных отраслей (производства наноматериалов, энергооборудования и т. д.), станут одним из ведущих направлений высокотехнологичного комплекса страны, инновационного пути развития экономики;
- укрепится сотрудничество со странами СНГ и государствами дальнего зарубежья, что позволит усилить позиции России на мировом энергорынке и расширить присутствие на мировом высокотехнологичном рынке в целом;
- изменится к лучшему экологическая ситуация в стране, резко сократятся объемы выбросов парниковых газов, загрязнения атмосферного воздуха, вод и земель. Это будет способствовать преодолению негативных изменений климата, улучшит качество жизни людей, особенно в крупных городах и промышленных центрах, будет содействовать росту сознательной поддержки водородной экономики со стороны населения;
- будет выработан эффективный механизм партнерства государства, бизнеса, науки и образования при осуществлении инновационного прорыва, реализации национальных инновационных программ и проектов, координации научных и инновационных проектов на федеральном, региональном и международном уровнях.
Срок окупаемости проектов Программы будет изменяться на различных ее этапах. В период освоения технологий он будет длительным, однако на последующих этапах, когда производство и использование водородного топлива и топливных элементов достигнут промышленных масштабов и они станут многократно дешевле, срок окупаемости проектов значительно сократится.
Эффект каждого проекта определится после экспертизы проектов Программы и будет уточняться на каждом этапе ее реализации с учетом уже достигнутых результатов, темпов инфляции и конъюнктуры мирового энергетического рынка.
Необходимость формирования национальной программы. Ведущее звено глобальной энергоэкологической революции
1.1.1. Глобальный научно-технологический переворот XXI столетия
Мировая экономика в первой половине XXI в. вступила в эпоху глобального научно-технологического переворота. Его содержанием являются научная революция и переход от индустриального к постиндустриальному технологическому способу производства на основе кластера эпохальных и базисных инноваций, которые преобразуют все стороны жизни общества.
Первым этапом этих трансформаций станет освоение и распространение шестого технологического уклада, который в 20202040-е годы станет преобладающим в авангардных странах, определяя конкурентоспособность продукции на мировых и внутренних рынках, темпы экономического роста, уровень и качество жизни населения.
1.1.2. Энергоэкологическая революция стержень глобального технологического переворота
Каждый технологический переворот имеет свою специфическую структуру, свои лидирующие, базисные направления. Стержнем технологического переворота первой половины XXI в. является глобальная энергоэкологическая революция, базирующаяся на использовании в качестве основного источника энергии не ископаемого топлива, преобладавшего в индустриальную эпоху, а альтернативных и возобновляемых, экологически чистых источников энергии, ведущее место среди которых займет водородное топливо.
Неизбежность глобальной энергоэкологической революции диктуется рядом факторов.
Во-первых, непрерывно увеличивается численность населения мира: к 2050 г. она возрастет по сравнению с нынешней в полтора раза. Стремительно растет энергопотребление, особенно в развивающихся странах.
Во-вторых, в обозримой перспективе истощатся основные доступные и богатые месторождения ископаемого топлива, запасы которого весьма неравномерно распределены по странам и цивилизациям, многократно возрастут издержки его добычи и цены.
В-третьих, энергетика с каждым годом наносит все больший ущерб окружающей среде: объем выбросов вредных веществ в атмосферу лишь увеличивается, что ведет к необратимым изменениям климата и угрожает планете экологической катастрофой.
В-четвертых, быстро увеличиваются текущие и капитальные затраты на обеспечение энергетических потребностей общества и охрану окружающей среды, что тормозит экономический рост всех стран и не позволяет удовлетворять в необходимой степени потребности населения.
В-пятых, снижается экономический и экологический потенциал используемых в энергосекторе технологий индустриального типа. Необходим инновационный прорыв, стартовой площадкой для которого станет освоение и распространение принципиально новых ресурсосберегающих, экологически чистых технологий XXI в., и прежде всего наукоемкой водородной энергетики постиндустриального типа, что и составит главное содержание развертывающейся в авангардных странах энергоэкологической революции.
1.1.3. Переход к водородной энергетике ядро глобальной энергоэкологической революции
Среди альтернативных источников энергии водородное топливо имеет решающие преимущества в силу ряда причин:
- его запасы практически неисчерпаемы водород может быть получен из воды, метана, ископаемого топлива, биомассы;
- водород имеет высокую энергоемкость теплота его сгорания в кислороде в 2,6 раза выше, чем у бензина;
- это экологически чистый продукт отходом при его использовании является обыкновенная вода;
- производить водород можно на внепиковых режимах работы АЭС и ГЭС, что повышает эффективность их работы и снижает издержки производства;
- данный вид топлива можно использовать (в виде топливных элементов, автономных генераторов энергии, а также в портативной бытовой технике) во всех секторах экономики.
При производстве и использовании водородного топлива существуют некоторые ограничения:
- пока еще недостаточно отработаны технологии получения, хранения, транспортировки и применения в крупных масштабах водородного топлива;
- водород взрывоопасен, поэтому в водородной энергетике должны работать жесткие стандарты безопасности, а система информационного обеспечения Программы должна довести эти стандарты до всех производителей и потребителей;
- себестоимость и цена реализации водородного топлива и водородных элементов на данный момент высоки, что ограничивает сферы эффективного применения этих видов топлива.
Однако эти проблемы могут быть решены в течение одного-двух десятилетий, поскольку ими занимается все больше ученых, изобретателей, конструкторов и инженеров многих стран, а при многократном увеличении инвестиций и масштабов производства водородного топлива издержки и цены неизбежно снизятся.
1.1.4. Глобальный инновационный прорыв в области водородной энергетики
Хотя идея использования водорода в качестве топлива была выдвинута еще в XIX в., комплексные исследовательские работы в области водородной энергетики начались лишь в середине 1970-х годов, в разгар мирового энергетического кризиса. В 1974 г. была создана Международная ассоциация по водородной энергетике, она регулярно проводит международные конференции и выставки.
В 19801990-е годы в ряде стран развернулись экспериментальные работы по применению водорода и топливных элементов в промышленности, при освоении космоса, на автомобильном и воздушном транспорте.
Однако настоящий прорыв в области водородной энергетики и топливных элементов развернулся лишь с начала
XXI в., когда эти вопросы были подняты на уровень государственной и межгосударственной перспективной инновационной политики, когда в США, Японии и в других странах были приняты долгосрочные национальные водородные программы (инициативы), а в Европейском союзе аналогичная межгосударственная программа. В ближайшие годы в авангардных странах масштабы исследований и инноваций в этой области возрастут в геометрической прогрессии, а значит, вскоре можно будет получить ощутимые практические результаты.
Водородная энергетика относится к числу высокотехнологичных производств и является одним из базовых направлений шестого технологического уклада, который станет преобладающим в 2040-е годы XXI в. и будет определять конкурентоспособность товаров и услуг.
Водородная энергетика двигатель инновационного прорыва в России
1.2.1. Отставание России в инновационнотехнологическом перевороте
Сегодня Россия отстает от авангардных стран, которые быстро и эффективно осваивают достижения глобальной энергоэкологической революции на основе водорода и топливных элементов. Причин тому несколько.
Во-первых, Россия одна из немногих стран мира, которая располагает огромными запасами ископаемого топлива, что позволяет ей не только полностью удовлетворять собственные энергетические потребности, но и экспортировать миллионы тонн топлива, получая от его продажи при высоких мировых ценах колоссальную мировую нефтегазовую ренту. Поэтому ни государство, ни частный бизнес не проявляют должного интереса к альтернативным источникам энергии.
Во-вторых, в результате кризиса 1990-х годов был подорван научно-технический и инновационный потенциал страны, свернут ряд перспективных направлений научных работ, в том числе в сфере альтернативной энергетики, а стихийнорыночная экономика оказалась практически невосприимчивой к перспективным базисным инновациям.
В-третьих, неолиберальные рыночные реформы основаны на постулате, что государство должно уйти из сферы экономики, а государственную поддержку науки и инноваций необходимо свести к минимуму. Однако в такой ситуации инновационный прорыв невозможен (что подтверждает опыт зарубежных стран с развитой рыночной экономикой).
В-четвертых, энергосектор России отличается низкой эффективностью (рис. 1). Производя на душу населения в 4,6 раза больше энергии (в пересчете на нефтяной эквивалент) и потребляя на душу населения в 2,6 раза больше, Россия имеет энергоэффективность (ВВП на единицу используемой энергии) в 2,5 раза ниже среднемировой, а выбросы CO2 на душу населения в 2,5 раза больше.
Доля топлива в структуре экспорта товаров в 6,2 раза больше среднемирового уровня. Современная Россия быстро исчерпывает доставшиеся ей от прошлых поколений разведанные запасы ископаемого топлива и не использует огромные объемы мировой нефтегазовой ренты для модернизации, инновационного обновления и повышения конкурентоспособности экономики.
