Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
В последнее время мировое сообщество стоит перед дилеммой – нужно ему ядерное оружие или нет. Одни считают, что да. К ним можно отнести представителе...полностью>>
'Литература'
Защита состоится «18» 2009 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.001.02 в Адыгейском государственном университете по адресу: ...полностью>>
'Документ'
Во исполнение распоряжения Правительства Российской Федерации от 19.05.2009 года № 691-р, в целях создания условий для появления новых участников на ...полностью>>
'Программа'
Программа Правительства РФ «Стратегия развития России» (раздел 1 «Модернизация образования») подчеркивает, что образование является неотъемлемым усло...полностью>>

Международный конкурс инновационных проектов, ориентированных на партнерство государств и цивилизаций

Главная > Конкурс
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1.8. Разработка глобального энергоэкологического баланса и его использование для долгосрочного прогнозирования и обоснования стратегии партнерства государств и цивилизаций

Представляет проект:

Международный институт Питирима Сорокина — Николая Кондратьева: президент, председатель Отделения исследования циклов и прогнозирования РАЕН Ю.В. Яковец.

Срок выполнения проекта:

Сентябрь 2010 г. — декабрь 2012 г.

Объем финансирования:

2010 г. — 150 тыс. долл., 2011 г. — 300 тыс. долл., 2012 г. — 300 тыс. долл., всего 750 тыс. долл.

Актуальность и цель исследования

С начала XXI в. разразился глобальный энергоэкологический кризис, который затронул все страны и цивилизации. Он может быть преодолен на основе глобальной энергоэкологической революции II четверти XXI в.

Научное обоснование достоверной стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций и государств должно опираться на долгосрочный прогноз, учитывающий тенденции и перспективы всех основных факторов, определяющих энергетическую и экологическую динамику и конъюнктуру глобализированного энергетического рынка, и прежде всего темпы роста населения, смену технологических укладов и темпы роста ВВП. Для этого требуются новые инструменты анализа и макропрогнозирования, которые разработаны Международным институтом Питирима Сорокина — Николая Кондратьева.

Цель проекта

На базе анализа глобального энергоэкологического кризиса и прогноза возможных сценариев его преодоления разработать с использованием энергоэкологического баланса научно обоснованный проект энергоэкологического партнерства цивилизаций, его институтов и механизмов для обсуждения на Всемирном саммите по устойчивому развитию в Бразилии в 2012 г. и развития энергетической стратегии России.

Новизна и конкурентные преимущества проекта

Впервые предлагается использовать для анализа тенденций и обоснования долгосрочного прогноза энергоэкологический баланс, который позволяет рассматривать в единстве энергетическую и экологическую динамику цивилизаций и ведущих стран в увязке с демографической, технологической и экономической динамикой, определять энергоэкологическую эффективность и оценивать определяющие ее факторы. И этим принципиально отличается от используемого в практике международного энергетического баланса и в национальной статистике топливно-энергетического баланса, который ограничивается анализом динамики объема и структуры производства и потребления топлива и энергии.

Другое преимущество проекта состоит в том, что он опирается на разработанную российскими учеными методологию интегрального макропрогнозирования, сочетающую учет циклов, кризисов и инноваций, цивилизационный и ноосферный подходы и балансовый метод макропрогнозирования.

Третье преимущество — использование новейших международных данных — ежегодника Всемирного банка World Development Indicators 2010, сценариев прогноза Международного энергетического прогноза 2010 г. и демографического прогноза ООН 2009 г.

Имеющийся задел

В 2007 г. опубликованы монографии Б.Н. Кузыка и Ю.В. Яковца «Глобальная энергоэкологическая революция XXI в.» и «Россия стратегия перехода к водородной энергетике», представленные на Международной промышленной ярмарке в Ганновере.

В 2008–2009 гг. российские и казахстанские ученые при координации МИСК разработали Глобальный прогноз «Будущее цивилизаций» на период до 2050 г., который обсуждался и получил положительную оценку на заседании Круглого стола в рамках 64-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН 27.10.2009 г. Третья часть прогноза — «Энергоэкологическое будущее цивилизаций», включая рекомендации к стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций, опубликована, размещена в Интернете (www.globfature.newparadigm.ru ), и была одобрена на II Цивилизационном форуме в Астане в сентябре 2008 г.

В 2009 г. опубликована часть 10 Глобального прогноза — «Прогноз и стратегия энергоэкологического партнерства России, Казахстана и ЕврАзЭС». В 2010 г. проведен анализ тенденций и перспектив развития возобновляемой энергетики с использованием энергоэкологического баланса ЕврАзЭС.

Основное содержание и этапы выполнения проекта

1. Разработка методологии построения глобального энергоэкологического баланса, исследование факторов и прогноз перспектив преодоления глобального энергоэкологического кризиса и становления ноосферного энергоэкологического способа производства и потребления. Сентябрь — декабрь 2010 г.

2. Прогноз энергоэкологической динамики и взаимодействия цивилизаций и ведущих стран на базе глобального энергоэкологического баланса. Январь — декабрь 2011 г.

Обоснование основных направлений Стратегии энергоэкологического партнерства цивилизации для обсуждения на VI Цивилизационном форуме в рамках Всемирного саммита по устойчивому развитию в Бразилии. (Январь — декабрь 2012).

Эффект реализации проекта

В результате реализации проекта будут получены следующие виды эффекта:

Научный — впервые будет разработан и введен в практику новый инструмент анализа и предвидения — глобальный энергоэкологический баланс, раскрывающий взаимосвязь энергетической, экологической, демографической, технологической и экономической динамики цивилизаций;

Энергоэкологический — выявлены тенденции в ретроспективе и долгосрочной перспективе энергетической и экологической динамики и энергоэкологической эффективности мира, цивилизаций и ведущих стран;

Экономический — выявлены факторы и обоснованы предложения по ослаблению влияния энергетических и экологических факторов на экономический рост мира, цивилизаций и ведущих стран;

Геополитический научно обоснованы рекомендации к долгосрочной стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций для обсуждения на Всемирном саммите по устойчивому развитию в Бразилии в 2012 г.

Предложения инвесторам

Принять участие в финансировании исследования, переводе и публикации его результатов, создания базы данных для разработки и периодического обновления глобального энергоэкологического баланса, подготовке и проведении VI Цивилизационного форума в рамках Всемирного саммита по устойчивому развитию в 2012 г.

1.9. Формирование интегральной системы прогнозирования изменений окружающей среды евразийского континента

Представляют проект:

Российская академия наук: директор Института географии РАН, академик В.М. Котляков;

Российская академия естественных наук: президент РАЕН О.Л. Кузнецов; председатель Отделения исследования циклов и прогнозирования Ю.В. Яковец;

Национальный научно-технологический холдинг «Парасат» (Казахстан): председатель совета директоров холдинга Н.С. Бектурганов.

Цель проекта

Разработка теоретических основ и методологии долгосрочного интегрального прогнозирования изменений окружающей среды и использование этой методологии для разработки экологического прогноза евразийского континента с интеграцией данных космической, гидрометеорологической, сейсмической и других систем экомониторинга.

Актуальность и конкурентные преимущества проекта

В начале XXI в. очевидны признаки наступления периода нестабильности в динамике природных и экологических процессов, нарастания числа природных катастроф, стихийных бедствий, существенных климатических изменений, что оказывает влияние на земную цивилизацию и перспективы ее развития.

В результате космических, гидрометеорологических, сейсмических и иных наблюдений получен огромный фактический материал, но он слабо используется для прогнозирования изменений окружающей среды и их влияния на общество.

Конкурентные преимущества проекта состоят в том, что он позволяет:

  • объединить на основе интегральной методологии данные космических, гидрометеорологических, сейсмических и иных наблюдений для выявления тенденций и перспектив изменений окружающей среды в масштабе евразийского континента;

  • на основе выработки научно обоснованной методологии интегрального экопрогнозирования разрабатывать долгосрочные и среднесрочные прогнозы изменений окружающей среды и их влияния на цивилизации Евразии (здесь сконцентрировано 7 из 12 локальных цивилизаций пятого поколения);

  • создать базу данных для оценки ущерба от загрязнений окружающей среды и климатических изменений.

Исходное состояние

В странах Евразии созданы национальные системы мониторинга изменений окружающей среды и природных катастроф, накоплена огромная база наблюдений, требующая осмысления для выявления перспектив.

ЮНЕП периодически публикует долгосрочные прогнозы изменений окружающей среды; ученые России и Казахстана разработали долгосрочный прогноз энергоэкологического будущего цивилизаций и рекомендации по глобальной стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций, который докладывался на заседании круглого стола в рамках 64-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН 27.10.2009.

Содержание проекта

Необходимым условием реализации долгосрочной глобальной экологической стратегии является создание интегральной системы прогнозирования динамики изменений окружающей среды. Исходные данные для этой системы уже есть: национальные и глобальные системы гидрометслужбы, сеть сейсмических станций, экологических спутников, наблюдений за тайфунами, цунами. Публикуются данные о выбросах CO2 и других парниковых газов по странам и континентам. ЮНЕП периодически разрабатывает и публикует глобальные экологические прогнозы.

Необходимо объединить эти разрозненные элементы в единую интегральную систему экологического прогнозирования как информационной разработки стратегии становления ноосферного экологического способа производства и потребления в масштабах Евразии.

Система будет интегральной и многофункциональной, объединяя функции:

  • наблюдения за изменением всех видов загрязнений окружающей среды и изменений климата для тенденций и факторов оценки динамики этих изменений и их взаимного влияния;

  • прогнозирования экологического состояния евразийского континента и климатических изменений;

  • контроля за соблюдением международно признанных экологических нормативов как основы для введения платежей за нарушение этих нормативов и вредные выбросы.

Система обобщит результаты мониторинга и прогнозирования изменений атмосферы, биосферы, литосферы, основных видов загрязнений, влияния космических процессов на Землю.

В территориальном разрезе объединит данные локальных, региональных, национальных и глобальных наблюдений, формируя единую евразийскую сеть наблюдений и прогнозирования.

Система обобщит данные всех видов и инструментов мониторинга — космических, гидрометеорологических, наземных, водных, подводных, сейсмических.

Организация выполнения проекта

Формирование интегральной системы прогнозирования под эгидой ЮНЕП — дело сложное и длительное. Поэтому целесообразно первоначально реализовать пилотный проект по созданию евразийской системы прогнозирования на основе стратегического партнерства России, Казахстана, Украины, а также Евросоюза, Японии, Китая, Индии и других стран евразийского континента, которые имеют необходимые предпосылки и опыт организации космического, наземного и подводного экомониторинга и экологического прогнозирования.

Этот проект может осуществляться при финансовой поддержке ЮНЕП, ЮНИДО, Глобального экологического фонда и включать в себя следующие этапы:

  • разработка теоретических основ, методологии, моделей и концепции интегрального экопрогнозирования силами ученых-экологов и прогнозистов;

  • обобщение данных космического, гидрометеорологического, сейсмического и иного мониторинга Украины, России, Казахстана, Китая и других стран;

  • выявление и размещение в Интернете систематизированных данных о тенденциях динамики в ретроспективе и перспективе изменений окружающей среды и их последствиях для общества на основе интеграции результатов всех видов наблюдений;

  • обоснование рекомендаций к евразийской стратегии экологического партнерства цивилизаций.

Система прогнозов будет охватывать эмиссию парниковых газов и климатические изменения, а также твердые отходы, наводнения, тайфуны, землетрясения и другие стихийные бедствия и природные катастрофы.

Система интегрального экомониторинга обеспечит повышение надежности и достоверности экологических прогнозов и будет одной из основ формирования и реализации глобальной энергоэкологической стратегии, основанной на партнерстве цивилизаций, которая может быть определена на Всемирном саммите по устойчивому развитию РИО-20 в Бразилии в 2012 г.

Формируется Международный творческий коллектив, разрабатывается концепция проекта и план действий по его реализации (2010–2011 гг.); определяются источники финансирования.

Проводится выявление и оценка критических ситуаций в динамике природных процессов и климатических изменений, возможных сценариев их преодоления. Выводы обсуждаются на международном форуме и сессии РАН, посвященных 150-летию со дня рождения В.И. Вернадского (2012–2013 гг.).

Разрабатывается методология интегрального глобального экологического прогнозирования, и на ее основе — прогноз изменений климата и их влияния на общество на период до 2050 г. Готовятся рекомендации к стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций и обсуждаются на Всемирном саммите по устойчивому развитию РИО-20 в Бразилии (2011–2012 гг.).

Разрабатываются элементы интегральной системы прогнозирования изменений окружающей среды, осуществляется приемка первой очереди системы, и определяются перспективы ее дальнейшего развития на 2013–2015 гг.

Предложения инвесторам

Требуются инвестиции по предварительной оценке на разработку методологии прогнозирования изменений окружающей среды, подготовку прогноза и обоснование стратегии энергоэкологического партнерства цивилизаций Евразии порядка 2 млн долл. в 2011–2013 гг. Всего — 14 млн долл. на 2011–2015 гг.

Эти затраты будут многократно перекрыты за счет повышения достоверности экологических прогнозов, снижения ущерба окружающей среды и от природных колебаний и катастроф.

2. Нанотехнологии, новые материалы, приборы и оборудование

2.1. Организация пилотного производства поликристаллического кремния чистотой 99,9999% мощностью 100 т в год по укороченной технологии путем переработки высокосортного кварца

Представляет проект:

АО «Национальный научно-технологический холдинг «Парасат»: председатель правления, д.э.н., вице-президент КазНАЕН Н.С. Бектурганов.

Срок реализации: 36 месяцев.

Общая стоимость проекта: 1 606 000 тыс. тенге.

Стоимость разработки ТЭО: 25 000 тыс. тенге.

Цели и задача проекта

Цель: развитие солнечной энергетики в Республике Казахстан и технологического уровня страны.

Количественные задачи:

а) опытно-промышленные испытания отечественной укороченной (минуя Siemens-процесс) технологии производства поликристаллического кремния чистотой 99,9999% из высокосортного кварца;

б) организация производства поликристаллического кремния чистотой 99,9999% мощностью 100 т в год по укороченной технологии путем переработки высокосортного кварца.

Описание проекта и актуальность проекта

В настоящее время ведущие западные страны во главе с США радикально пересматривают свои энергетические стратегии с целью сокращения зависимости от нефти и перехода к возобновляемым источникам энергии. Основными источниками энергообеспечения через 10–30 лет должны стать солнце, ветер, геотермальные воды. Предусмотрены масштабные инвестиции в исследования, связанные с использованием энергии солнца и создания водородного и биотоплива. Планы Евросоюза предусматривают за 15–20 лет повышение доли возобновляемых энергоресурсов в энергетике до 20–30%. Однако на сегодня доля возобновляемых источников в мировой энергетике очень мала — менее 5%, и полный перевод ее на возобновляемые источники — задача весьма сложная. Помимо прямого наращивания мощностей необходимо решить основную задачу — достижения экономической эффективности возобновляемой энергетики.

Наиболее эффективным способом использования неисчерпаемого энергетического потока — солнечного излучения — является прямой фотоэлектрический способ преобразования солнечного света в электричество полупроводниковыми фотоэлементами. В настоящее время кремний является наиболее важным материалом фотоэнергетики — более 90% фотоэлементов производят из полупроводникового кремния солнечного качества. Стоимость используемого для изготовления фотоэлементов полупроводникового кремния, получаемого традиционным хлорсилановым способом, составляет значительную часть себестоимости солнечных батарей. Однако благодаря разносторонней (финансовой, правовой, налоговой) государственной поддержке мировой сектор фотоэлектричества в настоящее время переживает подъем даже при использовании дорогого исходного кремния (более 100 долл./кг). Во всех развитых странах приняты различные государственные программы развития нетрадиционной энергетики, и благодаря государственным субсидиям этот сектор экономики в последние годы переживает быстрый рост до 30–40% в год. Но выход на коммерческую основу возможен только при разработке технологии производства кремния солнечного качества с низкой себестоимостью. Кремний солнечного качества входит в ряд высоколиквидных товаров, затребованных на мировом рынке, в настоящее время и в обозримом будущем будет существовать дефицит этого товара, его реализация не имеет проблем при условии достаточного качества и низкой стоимости.

Поэтому разработка способов получения кремния солнечного качества с низкой себестоимостью является весьма актуальной задачей, над которой работает много групп исследователей. Традиционная хлорсилановая технология производства кремния позволяет получать очень чистый кремний для микроэлектроники, однако имеет высокую энергоемкость, низкий выход кремния, экологическую опасность. Поэтому в настоящее время разработка методов получения кремния солнечного качества для фотоэнергетики проводится по таким основным направлениям, как усовершенствование традиционного метода, методы прямого получения кремния, минуя газовую фазу очистки, и рафинирование дешевого металлургического кремния. Для создания дешевого кремния солнечного качества предприняты также попытки очистки металлургического кремния.

Такие исследования обычно включают в себя обработку расплавленного металлургического кремния металлами, различными натуральными или искусственными шлаками, обработку расплава газами, плазмой, вакуумную очистку кремния. Наибольших успехов добилась фирма Elkem, однако до сих пор коммерчески доступного процесса очистки металлургического кремния для фотоэнергетических приложений не разработано. Это свидетельствует об актуальности работ по получению кремния солнечного качества с низкими затратами.

Недавно было показано, что методы вакуумной дистилляции нагревом электронным пучком, а также методы плазменной обработки имеют высокие возможности для повышения чистоты кремния с перспективой получения из металлургического кремния кремний для солнечной энергетики и неплохую экономическую эффективность. Отличительной особенностью методов является проведение процесса плавки в высоком вакууме либо чистой восстановительно-окислительной атмосфере, исключающее его загрязнение, отсутствие других нагретых деталей, что также исключает технологическое загрязнение материала. Однако кратность очистки и необходимое для очистки время значительно зависит от примесного состава исходного кремния, поэтому эффективность методов в каждом конкретном случае определяется исходным материалом и требует экспериментальной проверки.

Обоснование проекта

Основные отрасли, потребляющие поликристаллический кремний, — это фотоэнергетика и электроника. В последние годы отмечается значительный темп роста мировой фотоэнергетики. Высокий интерес к альтернативным источникам электроэнергии в первую очередь связан с ограниченностью природных запасов традиционных энергоносителей — нефти, газа, угля.

Объем продаж солнечных батарей достиг в 2005 г. 10,3 млрд долл. Быстрее всего — на 30% в год — растет сегмент солнечных генераторов (примерно треть всего рынка), подключаемых к центральным электросетям, — в основном в Японии и Северной Америке. Оставшуюся часть поделили примерно поровну солнечные батареи для калькуляторов и походных фонарей, не подключаемые к центральной сети электрогенераторы (для использования в удаленных частных домах или на фермах), а также панели промышленного назначения для досок рекламных объявлений, телефонных кабин и уличного освещения.

Рост объема продаж производителей фотоэлектрических преобразователей для солнечной энергетики сдерживается отсутствием сырья в требуемых объемах.

Среднегодовой рост рынка солнечной энергетики с 1999 г. составляет 32–40% в год. Такая динамика рынка, по оценке экспертов, продолжится до 2015 г.

Потребность в кремнии солнечного качества в последние несколько лет ежегодно возрастала почти вдвое. Если в 2007 г. для нужд фотовольтаики в мире было использовано примерно 23 тыс. т кремния солнечного качества, то в 2008 г. — уже более 48 тыс. т — увеличение за год на 110%. Объем продаж кремния солнечного качества составил в 2008 г. в мире более 3 млрд долл.

Кроме того, поликристаллический кремний солнечного качества (99,9999%) служит сырьем для производства поликристаллического кремния электронного качества (99,999999%), который широко используется в электронике, производстве чипов, микросхем и др., поэтому спрос на данную продукцию очень велик.

Традиционная технология получения поликристаллического кремния (Siemens-технология) характеризуется большими энергозатратами, малым выходом продуктов и является «грязной» технологией.

Сегодня весь мир работает над получением поликристаллического кремния более дешевым способом — по укороченной технологии, минуя Siemens-процесс. Казахстанские ученые также имеют очень перспективные наработки в этом направлении.

Казахстан имеет богатую сырьевую базу для производства кремниевой продукции: 65 млн т высокосортного кварца и 267 млн т кварцитов. В Казахстане уже организовано производство металлургического кремния в г. Уштобе и в г. Караганде, на что уже потрачено порядка 170 млн долл.

Для развития кремниевого производства имеются практически все основные условия. При наличии больших запасов кварца их предварительная подготовка, по мнению ученых, не представляет особых сложностей. Получение Физико-техническим институтом МОН РК высококачественного кремния из отходов фосфорной промышленности позволяет использовать его в производстве пластин для солнечных батарей, которые можно наладить в технопарке пос. Алатау. Новый способ производства солнечного кремния позволит сократить себестоимость материала практически в два раза.

Ожидаемая себестоимость 1 кг поликремния — около 20–30 долл. (при традиционной — более 50 долл./кг), расчетная цена продажи — 50 долл./кг (рыночная — 110–130 долл./ кг). При объеме производства 100 т в год можно получать прибыль до 2,5 млн долл. в год.

Для того чтобы стать конкурентоспособным игроком на рынке солнечной энергетики, Казахстану, как обладателю богатой сырьевой базы, необходимо добиться снижения себестоимости единицы продукции фотовольтаики за счет разработки и внедрения новых, инновационных технологий.

Данный проект соответствует задачам, поставленным на внеочередном XII съезде партии «Hyp Отан» 15 мая 2009 г. президентом РК Нурсултаном Назарбаевым, о важности развития возобновляемых источников энергии за счет использования силы ветра и солнечного света.

Реализация данного проекта на территории Республики Казахстан даст возможность перейти на качественно новый уровень — шестой технологический уклад, который характеризуется энергосберегающими, ресурсосберегающими, экологически чистыми технологиями.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. О IV цивилизационном форуме и Международном конкурсе инновационных проектов

    Конкурс
    В Российском павильоне Всемирной универсальной выставки ЭКСПО – 2010 в Шанхае 12-14 октября 2010 г. состоялся IV Цивилизационный форум «Перспективы развития и стратегия партнерства цивилизаций»; на Форуме были подведены итоги Международного
  2. Проект от 11 ноября 2008 года

    Реферат
    Проект долгосрочного прогноза научно-технологического развития Российской Федерации (до 2025 года) был представлен его разработчиками на заседание координационной группы и в настоящее время дорабатывается в соответствии с высказанными замечаниями
  3. Конкурс 2 «утверждаю»

    Конкурс
    к открытому конкурсу на право заключения государственного контракта на разработку международной образовательной программы подготовки магистров по направлению 240100 – Химическая технология «Chemical Engineering of petrochemical industrial»
  4. Проекты из будущего в настоящий день архангельска

    Документ
    Деревянные малоэтажки вместо многоквартирных домов предложил строить в Архангельске профессор, заведующий кафедрой инженерных конструкций и архитектуры АГТУ Ю.
  5. Т н. Михаил Георгиевич Ерошенков. Сайт: www eac-ras ru Г. В. Рожков Генезис инновационной экономики в России Монография

    Монография
    Перед экономикой России стоит стратегическая задача перехода на инновационный путь развития. Инновационная экономика является экономикой знаний, поэтому нематериальные активы выходят на первый план.

Другие похожие документы..