Новые технологии для получения энергии из возобновляемых источников, требующих не только инженерной мысли, поиска инноваций, но и нужные работы специалистов для формирования долгосрочного прогноза и стратегического анализа. Во Франции уже долгое время этим занимаются несколько сотен специалистов, которые формируют сборники материалов о перспективах развития ключевых технологий. Такой подход является эффективным инструментом поддержки развития технологий и инноваций для промышленных предприятий, ведь подготовленные оценки возможностей инвестировать в новые технологии по нескольким десяткам направлений, в т.ч., и в области ВИЭ.
В направлении энергоэффективности, энергосбережения и ВИЭ разрабатываются такие технологии:
— синтетическое биотопливо на основе биомассы,
— энергетическая переработка биомассы и отходов,
— термодинамическая солнечная энергия,
— «умные» электросети,
— умная система расчета потребления энергии,
— системы утепления и облицовки зданий.
Европейские директивные документы мобилизационной функцией для ВИЭ. Появляются новые направления генерации, в частности за счет морских приливов, хотя этот вариант еще не является эффективным и рентабельным. Ветрогенерация набирает силу гораздо быстрее.
Биомасса занимает важное место в топливно-энергетическом балансе, в основном для производства тепла. Но существуют и другие способы, которые позволяют повысить потенциал биомассы. К этим технологиям относится метанізація биомассы и производство биогаза. На очереди разработки технологий второго поколения на основе лігноцелюлози (сырье, которая непригодна для пищевой отрасли). Технологии третьего поколения нацелены на использование морской биомассы.
Новые технологии требуют новых научных разработок. И выделяются деньги на исследования энергоэффективности и ВИЭ, в том числе и для исследований производства водорода и топливных элементов. За 2000-2012 годов было выделено 375 млрд евро для исследований в области развития автомобильного транспорта, который работает на биотопливе второго поколения, на улавливание и захоронение СО2, использование энергии приливов.
Прогнозирование долгосрочных программ показывает перспективу производства электроэнергии и тепла к 2020 году в таких пределах: солнечная энергетика может иметь 5,4 ГВт мощностей, ветрогенераторы на суше – 19 ГВт, ветроэнергетика на море – 6 ГВт.
Проводятся демонстрационные проекты по производству биотоплива второго поколения: проект Bure-Saudron исследует термохимический способ; биометан с помощью газификации приобретается в проекте GDF-Suez; есть пилотный проект с использованием биохимического способа.
Энергетическая переработка биомассы и городских, промышленных и сельскохозяйственных отходов исследуется в нескольких направлениях. Полное окисление путем сжигания, превращения в золу или окисление мокрым способом. Переработка мокрым способом биомассы не древесного происхождения и отходов путем метанизации. Термохімічне разложение путем пиролиза или регазификации.
При использовании солнечной энергии рассматривают некоторые приоритеты. Электростанции с башней и зеркальными концентраторами. Электростанции с концентрацией энергии в приемных цилиндрах. Параболические электростанции типа парабола-Стирлінг. Для замены кремниевых фотоэлементов разрабатывают фотоэлементы второго и третьего поколения.
Эффективность использования производимой энергии должна обеспечиваться системами «умные электросети». Датчики и системы передачи данных устанавливаются на подстанциях, у производителей и потребителей. Система оснащается приборами контроля и управления для оптимизации потребления и недопущения разбалансировки.
Существенную экономию дает совершенная система утепления фасадов. До 2020 года на этом можно сэкономить 38% энергопотребления, а выбросы парниковых газов уменьшить на 50%.