Инновационные разработки в сфере возобновляемых источников энергии активно развиваются в связи с энергетическим кризисом за последние годы. Внедрения инновационных продуктов на рынок при помощи бизнес модели Продукт-Сервис Система, приведет к частичной замене традиционной энергетики и удовлетворению растущего спроса.
Innovative developments in the renewable energy sources sector are actively progressing due the energy crisis of recent years. The introduction of innovative products to the market by the using Product-Service System business model will lead to a partial replacement of traditional energy and to meet the growing demand.
Ключевые слова: Инновация, экономика, энергетика, энергия, альтернативная энергетика, глобальная, современная, машиностроение, солнечные панели, материалы, ПСС (продукт-сервис система).
Keywords: Innovation, economy, energy, alternative energy, global, modern, mechanical engineering, solar panels, materials. PSS (product-service system).
Со времен Второй Мировой Войны, огромные ЭВМ (электронно-вычислительные машины) которые занимали целые офисы, иллюстрированные на рисунке 1, эволюционировали до компактных смартфонов в нашем кармане. Благодаря развитию технологий в глобальной экономике появились новые отрасли для развития, современные инструменты для эксплуатации и эффективные методы для управления.
Инновационная деятельность всех ученых и изобретателей по всему миру в сфере кибернетики привели ЭВМ к такому развитию. Уже сегодня, все смартфоны мира могут создать глобальную нейросеть, который будет мощнее любого суперкомпьютера, когда либо созданным человеком. Несмотря на такое развитие и такую мощь, у машин все еще есть одна уязвимость – потребность в энергии.
Энергетическая отрасль является одним из ключевых рынков в современной экономике. Свое развитие в этом рынке активно показывают ВИЭ (возобновляемые источники энергии). К примеру, на рисунке 2 изображены солнечные электростанции в Чили, где солнечные дни в году бывают больше половины года, что приводит к перепроизводству чистой электроэнергии, которую после раздают населению страны бесплатно. Как и сфере машин, так и в сфере альтернативной энергетики активно ведутся инновационные разработки. Если привести пример в цифрах, то на рынке солнечных панелей, учёным и изобретателям удалось снизить себестоимость солнечных панелей от 7 евро за 1 КВт (киловатт) чистой энергии, до 0,2 евро за 1 КВт чистой энергии.
Это приводит к тому, что солнечные панели становятся более доступными, а их мобильность позволяет их использовать в отдалённых уголках земли, куда трудно или дорого провести традиционную электросеть. Устанавливая солнечные панели в частные дома, можно провести параллели со смартфонами, которые в состоянии объединившись создать единую нейросеть, так и данные солнечные панели могут создать единую децентрализованную электросеть. К примеру, данной модели можно привести деятельность американской компании SolarCity. SolarCity был основан в 2006 году братьями Петер и Линдон Рив (Peter and Lyndon Rive) вместе с основателем компаний выпускающий электрокаров Tesla и частной космической компанией SpaceX Иланом Маском (Elon Musk). Бизнес модель SolarCity – установления солнечных панелей на крыши частных домов бесплатно, но с 20 летним контрактом на эксплуатацию излишков выработанной энергии в интересах компании. Таким образом, данная модель в сочетании с традиционной энергетикой удовлетворяет потребность в энергии граждан без лишних затрат, и продажу дополнительной выработанной чистой энергии в промышленности или на бесплатную подзарядку электрокаров Tesla. На 2015 год, компания SolarCity уже установили солнечные панели, которые в состоянии вырабатывать 870 МВт (мегаватт) альтернативной энергии, что указывает на эффективность данной бизнес модели, и развития компании, если сравнивать с 2009 годом, когда установленные панели вырабатывали только 440 МВт чистой энергии.
Энергия, как и деньги, трансформируются из одной материи в другую. Как деньги являются универсальным инструментом, которые можно получить в обмен на продовольствие, медикаменты и текстиль, так и электричество можно получить из нефти, газа и атомного синтеза. Но тут стоит вопрос цены. Цена, это наше будущее, которым мы расплачиваемся, взамен, загрязняя окружающею среду. Место традиционной энергетики могут занять возобновляемые источники энергии, которые можно будет получить из солнца, ветра и воды. На рисунке 3 приведен график мирового объема установленной мощности ВИЭ. Исходя из графика, можно сказать, что в 2020 году объем установленной мощности ВИЭ по сравнению 2019 годом превысило на 4,6%. А доля ВИЭ от общего объема установленной мощности повысилось до 17%.
Текущая мировая мощность солнечной энергии составляет 592 ГВт (гигаватт), что составляет 2,2% от мирового производства электроэнергии. Согласно анализу рынка МЭА (международная энергетическая агентство), производство солнечных фотоэлектрических элементов для процесса преобразования солнечного света в электричество достигло с 585 ТВтч (тераватт-час) 2018 года до 720 ТВтч 2019 года. И ожидается, что вырастет до 1940 ТВтч к 2025 году. Солнечный свет, падающий на Землю, более чем в 10000 раз превышает общую потребность энергии в мире. С момента появления первых коммерческих кремниевых (Si) солнечных панелей, созданных Bell Laboratories в 1954 году, наиболее распространенные технологии, на сегодняшний день, используют различные формы солнечных элементов на основе кремния (Si) и преобразуют до 20% солнечного света в электричество. Благодаря быстрорастущему рынку, инновационная деятельность в области инновационных материалов для получения солнечной энергии находятся на пике достижения максимальной эффективности преобразования солнечной энергии в электроэнергию при минимальных затратах. Для примера можно привести три типа хорошо изученных на сегодняшний день полупроводниковых материалов: кристаллический кремний (Si), тонкие пленки и перовскитные солнечные элементы (Perovskite Solar Cells, PSC) следующего поколения. Последние инновационные разработки с кристаллическим кремнием (Si) привели к увеличению электроэнергии получаемого от солнца на 47%. Тонкопленочные солнечные элементы второго поколения являются одним из самых многообещающих фотоэлектрических технологий из-за следующих качеств: узкой конструкции, легкости, гибкости и простоты установки. Перовскитные солнечные элементы (PSC) привлекают большое внимание из-за низкой цены, более тонкой конструкции, низкотемпературной обработки и высоких светопоглощающих свойств. Следовательно, данные инновационные материалы могут привести к расширению рынка ВИЭ, увеличению их доли на рынке электроэнергии и развитию современной экономики в целом.
Инновационные разработки в солнечной энергетике показывают хорошие результаты за последние годы, но не стоит забывать и о грамотной внедрении инновационных продуктов на рынок. К примеру, некоторые бренды привлекают клиентов на протяжении всего жизненного цикла продукта. Основной стратегией компании является не продавать продукт, а продавать его полезность. Таким образом, укрепляя отношений между компанией и ее клиентом, помимо точек продаж, для брендов открываются новые возможности взаимодействия с клиентами, чтобы понять демографические данные клиентов и собрать важную информацию о производительности и использования продукта. А также углубить отношения с клиентами, лучше реагируя на их потребности.[6] Для компаний в сфере солнечной энергетики следует вести свою деятельность по бизнес модели ПСС (Продукт-сервис система). Данная бизнес модель позволит компаниям усвоения различных этапов жизненного цикла продукта, от производства до утилизации и переработки. ПСС дает компаниям максимальную возможность влиять на то, как этот продукт относится к окружающему миру, включая то, из чего он сделан, как он разработан, как потребители взаимодействуют с ним, и как он попадает в следующий жизненный цикл.
Заключение.
В дальнейших работах планируется глубоко изучить и оценить влияние инновационной деятельности в сфере альтернативной энергетики на современную экономику. И предложить пути улучшения и повышения эффективности инновационной деятельности в сфере альтернативной энергетики для гармоничного развития глобальной экономики в будущем, не повреждая окружающую среду. Изучить эффективность бизнес модели ПСС не только сфере СЭС (солнечные электростанции), но и в других сферах альтернативной энергетики, такие как ВЭС (ветряная электростанция), ПЭС (приливная электростанция) и т.д. И конечно предложить пути, а так же их анализ эффективности мотивирование на инновационную деятельность компаний и ученых путем:
- Привлечения инвестиций
- Привлечения государственных субсидий в рамках национальных и глобальных проектов.
- Освобождения от налогов и награждения грантами.
ВИЭ еще находится на ранних стадиях развития, чем традиционная энергетика, которая присутствует в нашей жизни больше ста лет и хорошо изучено. Есть недостатки в ВИЭ такие как: себестоимость, низкая эффективность и зависимость от внешних факторов. Но активные инновационные разработки в этой сфере, решат данные недостатки в ближайшем будущем. И приведут ВИЭ к достойной замене традиционной электроэнергетики в целом, развитию современной экономики и конечно защите матери природы для будущих поколений.