АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК КУЛЬТУРНОЕ СТРЕМЛЕНИЕ: НА ПРИМЕРЕ РАЗВИТИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОРОДА И ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ГЕРМАНИИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

В ENERGY BULLETIN

Альтернативные энергетические технологии как культурное стремление: на примере развития использования водорода и топливных элементов в Германии

Анте Галих (Ante Galich)

Факультет языка и литературы, гуманитарных исследований, искусств и образования, Университет Люксембурга

Лутц Марц (Lutz Marz)

Центр социальных исследований, Берлин, Германия

Университет Люксембурга был основан в 2003 году. До этого времени в стране было несколько высших учебных заведений, таких как университетские курсы и технологический институт, которые предлагали однолетние или двухлетние академические курсы.Студенты из Люксембурга должны были отправляться за границу, чтобы завершить свое университетское образование (обычно в Бельгию, Германию, Австрию и Англию). Новый университет предоставляет студентам возможность завершить обучение в своей стране, а также способствует привлечению зарубежных академических кадров в Люксембург.

Берлинский исследовательский центр по социальным наукам (известный также по его немецкой аббревиатуре WZB) является известным исследовательским институтом по социальным наукам, крупнейшим институтом такого рода в Европе, не аффилированным с университетом. Он был организован в 1969 году в результате всепартийной инициативы парламента Германии. В WZB работают более 140 немецких и иностранных социологов, политологов, экономистов, историков, статистов, специалистов в области вычислительной математики и юристов, которые занимаются фундаментальными исследованиями в области социологии и политологии. При этом особое внимание уделяется индустриальным обществам Японии и Запада, а также переходным экономикам Центральной и Восточной Европы и Китая.

Аннотация

Данная статья посвящена сдвигу энергетической парадигмы от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии, которая должна произойти в XXI веке. Эта трансформация требует развития альтернативных энергетических технологий, которые позволят использовать возобновляемые источники энергии на транспорте и в производстве тепловой и электрической энергии. Наряду с другими технологиями, технологии использования водорода и топливных элементов обладают потенциалом для содействия устойчивому и безуглероднму развитию транспорта и энергетической системы. Но получат ли они широкое признание в обществе, зависит не только от технической стороны дела. Цель нашего исследования состоит в том, чтобы выявить важность вопросов, не связанных с технологией. В статье рассмотрены аспекты использования

водорода и топливных элементов в Германии; особое внимание уделяется культурному контексту, который влияет на развитие этих технологий.

История вопроса

Изменение парадигмы развития энергетики: от ископаемого топлива к возобновляемым источникам

В XXI веке современная энергетика кардинальным образом изменится, и эти ожидаемые перемены часто называют «новой промышленной революцией» [1]. В основе этой революции лежит сдвиг энергетической и технологической парадигмы от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии [2]. Этот сдвиг парадигмы необходим в связи с двумя важными процессами:

• во-первых, в будущем запасов нефти будет недостаточно для обеспечения экономического роста во всем мире [3];

• во-вторых, уже является почти бесспорным, что выбросы парниковых газов приведут к значительным изменениям в глобальном климате.

Растущее осознание происходящих изменений климата привело к усилению политики в области охраны окружающей среды и поддержке технологий по использованию возобновляемой энергии. [4].

До недавнего времени существовал раскол среди ученых по поводу прогнозирования будущей добычи нефти. Некоторые считают, что объемы добычи нефти достигли своего пика и скоро начнут снижаться, другие говорят, что существуют большие неразведанные запасы, которые будут введены в эксплуатацию в будущем. Однако голоса в защиту последней позиции раздаются все реже, и большинство ученых считают, что добыча нефти либо достигла своего максимума и больше расти не будет [3], либо этот максимум будет достигнут самое позднее в 2035 году [5]. Прогнозы мирового спроса на нефть более последовательны. Несмотря на текущий спад, вызванный экономическим кризисом, считается, что спрос на нефть снова вырастет. Снижение добычи нефти и увеличение спроса неизбежно приведут к росту цен. Следовательно, следует отделить экономический рост от нефти и

развивать альтернативные энергетические технологии, которые не зависят от ископаемого топлива.

Второй процесс, стимулирующий развитие, это - изменение климата. Повышение температуры поверхности Земли наблюдалось с 1850 года, когда были начаты инструментальные наблюдения [6]. Концентрация парниковых газов в атмосфере увеличивалась, начиная с 1750 -х годов в результате деятельности человека, особенно с началом индустриализации в конце XVIII века [6]. Хотя в течение долгого времени продолжаются споры относительно того, связаны ли эти процессы друг с другом, весьма вероятно - хотя все еще остается некоторая неопределенность, - что глобальное потепление вызвано деятельностью человека [6]. Показатели концентрации парниковых газов и как следствие повышение температуры характеризовались экспоненциальным ростом с начала ХХ века. Ученые наблюдают определенные явления, которые вызваны глобальным потеплением. Существует твердое убеждение, что повышение температуры в результате выбросов парниковых газов приведет к значительным изменениям глобального климата [6,7].

Альтернативные энергетические технологии

По приведенным выше причинам необходимо отделить экономический рост от использования ископаемых видов топлива и развивать альтернативные энергетические технологии на основе возобновляемых источников. Снижающиеся запасы ископаемого топлива и растущие цены, а также вызванные массовым его использованием изменение климата и его последствия не только приводят к сдвигу энергетической и технологической парадигмы, но также определяют направления сдвига. Это не только переход от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии, но переход к таким возобновляемым видам энергии, производство и потребление которых исключает выбросы С02. Следовательно, должны быть разработаны такие технологии, которые в сочетании с возобновляемыми источниками энергии привели

В ENERGY BULLETIN

бы к созданию энергетического цикла, свободного от выбросов С02 - от производства до конечного использования. На первый взгляд это кажется технической задачей, но переход от ископаемого топлива к возобновляемой энергии - это задача не только для инженеров; в разнообразных научных исследованиях по экономической истории (см., [8,9]) или микросоциологии (см., [10] или [11]) отмечалось значение культуры в развитии технологии. На самом деле, междисциплинарное сотрудничество необходимо для того, чтобы осуществить этот сдвиг в энергетической парадигме.

Важной областью применения альтернативных энергетических технологий является транспортный сектор, который сильно зависит от сжигания ископаемого топлива и, следовательно, отвечает за значительную долю общих выбросов. В рамках поиска новых источников энергии были разработаны и испытаны различные виды топлива, такие как, например, природный газ, синтетическое топливо, или топливо из биомассы, в сочетании с различными двигательными системами в автомобильной промышленности [12]. Методы использования водорода и топливных элементов представляют собой технологии, которые дают возможность применять возобновляемые источники и технологии, свободные от выбросов С02, на транспорте, в электроэнергетике и в теплоэнергетике. Это та область, на которую сейчас приходится половина выбросов парниковых газов в Европейском Союзе [13].

Однако это не обязательно так по двум причинам. Во-первых, термин «использование водорода и топливных элементов» предполагает сочетание двух технологий, что является возможным, но необязательным. Водород можно использовать вне топливных элементов, например, как топливо для двигателей внутреннего сгорания в транспортных средствах. В то же время топливные элементы не обязательно должны быть водородными, а могут, скажем, использовать метанол. Более того, существует важное различие между двумя технологиями: водород - это энергоноситель, а топливные элементы - это преобразователи энергии. Технологии использования водо-

рода и топливных элементов являются, таким образом, сочетанием энергоносителя и технологии преобразования энергии. Эта комбинация представляет собой широкую, но не единственную, область применения обеих технологий.

Во-вторых, следует отметить, что обе технологии как таковые не являются экологически чистыми. Поскольку водород редко существует в природе в чистом газообразном виде, он должен быть получен из водородо-содержащих веществ. Существуют разнообразные процессы получения водорода из угля, природного газа, биомассы и воды. Каждый производственный процесс приводит к своему энергетическому циклу. Топливные элементы представляют похожую картину. Они могут использовать метанол и водород, которые могут быть произведены из разного сырья и разнообразными путями, так что энергетические циклы будут различны.

Те, кто поддерживает использование водорода и топливных элементов, делают это не вообще, а в связи с их экологическим потенциалом. Они представляют собой «зеленые» технологии использования водорода и топливных элементов, которые работают на основе возобновляемых источников энергии и вносят вклад в развитие безуглеродной энергетики, а не «черные» технологии на основе ископаемого топлива. для того чтобы можно было говорить о безуглеродном энергетическом цикле, следует пересмотреть всю цепочку переработки топлива. Это касается пути от «переработки топлива из первичного источника энергии» до его использования «в двигателях, которые преобразуют топливо в движение» в транспортных средствах» [14]. Что касается водорода, то только его производство из возобновляемых источников может способствовать развитию безуглеродного энергетического цикла [14]. Экологический потенциал водорода и топливных элементов и широкая область их применения - вот то, что представляет интерес для многих сторон. Водород и топливные элементы могут использоваться, например, для генерирования электроэнергии или для работы малых теплогенераторов для дома, а также крупного оборудования для промышленного

использования. Они могут не только обеспечивать энергией небольшие мобильные устройства, такие как мобильные телефоны и ноутбуки, но и производить энергию для двигателей больших автомобилей.

История использования водорода и топливных элементов

Основные изобретения в области использования водорода и топливных элементов были сделаны в начале XIX века, и в настоящее время они находятся ближе к использованию, чем когда бы то ни было. Однако история использования водорода и топливных элементов была не прямой. Об их развитии для транспортного сектора подробно рассказано на веб-сайте 'Н2МоЬШ1у', ТС^-БСЮ [15] - технической инспекции автотранспортных средств в южной Германии - и вкратце описано ниже.

Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, создал Исаак де Риваз в 1806 году. Это изобретение не привлекало большого внимания общества в течение 50 лет, и только в 1863 году следующее транспортное средство с двигателем, работающем на водородном топливе, было построено Этьеном Ленуаром. Тем не менее эта технология снова ушла со сцены до конца 20-х годов, когда Рудольф Эррен построил двухтактный водородный двигатель. В течение следующих десятилетий эта концепция продолжала изучаться, но дальше лабораторной стадии дело не пошло.

История топливных элементов имеет похожую траекторию. Этот механизм открыл в 1838 году немецко-швейцарский химик Кристиан Фридрих Шёнбейн и британский юрист и натуралист Сэр Уильям Гроув, которые вели исследования независимо друг от друга. Людвиг Мондом и Чарльз Ланжер, которые проводили исследование этой технологии, дали название топливному элементу в 1889 году. И все же только в 1932 году Фрэнсис Томас Бэкон создал первую модель щелочного топливного элемента. На основе этого в 1959 году был построен первый автомобиль на топливных элементах.

Развитие водородных двигателей внутреннего сгорания и двигателей на топливных элементах шло по похожему пути до

конца 1960-х годов. Фундаментальные открытия в каждой из областей совершались одним человеком, затем следовали изобретения, которые долго не привлекали внимания общества. Но в конце 1960-х годов во всем мире ширились инициативы по общественному признанию технологии использования водорода и топливных элементов. Этот всплеск интереса был обязан двум несвязанным обстоятельствам. Во-первых, водород и топливные элементы были с успехом применены в космических кораблях в 1960-х и 1970-х, где они не только продемонстрировали свою техническую функциональность, но также были высоко оценены как основные технологии, которые помогли долететь до Луны. Во-вторых, в 1973 году нефтяной кризис способствовал развитию альтернативных технологий для транспортного сектора, которые должны были ограничить ведущую роль нефти в качестве топлива на транспорте.

динамика развития использования водорода и топливных элементов с 1970-х годов до настоящего времени может быть проиллюстрирована разными показателями. Можно посмотреть, какое внимание уделяли этому вопросу средства массовой информации (см. [16-18]) или каково было количество построенных прототипов и оптимистических заявлений представителей отрасли (см. [19]), чтобы охарактеризовать повышение или снижение популярности данных технологий. Мы же решили остановиться на статистических данных Федеральной Республики Германии, касающихся финансирования разработок по использованию водорода и топливных элементов, поскольку это хорошо говорит о том значении, которое придает этим технологиям общество и, в частности, политические круги.

Государственное финансирование постоянно увеличивалось, начиная с 1974 года, и достигло временного пика в 1994 [20]. Однако после 1994 года финансирование начало сокращаться и в 1999 году опустилось на уровень 1988 года. В это время подошли к концу проекты 'НУБОЬАЯ' и 'ЫЕСАЯ'. Проект НУБ01_АЯ - «Водород из солнечной энергии» - был совместной программой Германии и Саудовской Аравии по проведению

В ENERGY BULLETIN

исследований, разработок и демонстраций для оценки возможностей безуглеродного производства водорода с использованием солнечной энергии в Саудовской Аравии, который затем должен был транспортироваться в Германию [21]. Программа выполнялась с 1985 по 1995 год и не имела продолжения [21]. ЫЕСЛЯ - «Новый электромобиль» или «Автомобиль без выбросов» - был начат и разработан компанией даймлер - производителем автомобилей из Германии. Цель этого проекта состояла в разработке автомобиля на топливных элементах. Пять прототипов автомобилей на топливных элементах было построено между 1994 и 2000 годом, когда этот проект завершился.

Завершение этих проектов и сокращение финансирования свидетельствуют о том, что на рубеже тысячелетий разработка технологии использования водорода и топливных элементов достигла в Германии своей низшей точки, хотя затем последовал короткий период времени между 1999 и 2005 годом, когда финансирование опять начало расти и стабилизировалось на довольно высоком уровне - 20 млн евро в год. Затем финансирование резко выросло, и с 2008 по 2016 год на разработки в области использования водорода и топливных элементов должны выделять как минимум 100 миллионов евро в год [22], что превышает средний уровень годового финансирования в период с 1974 по 2004 год более чем в 10 раз [20]. Возникает вопрос: какие факторы привели к столь быстрому росту финансирования технологий, которые, казалось бы, выпали из сферы внимания общества?

Методы

Мы решили провести рассмотрение конкретной ситуации, как нам позволят это сделать данные, собранные из шести разных источников: документы, архивные записи, интервью, прямые наблюдения, наблюдения участников, и физические объекты [23]. Наша информация поступает из большого набора данных, сформированного на базе различных проектов по развитию альтернативных энергетических технологий. Мы провели более 30 глубинных интервью с экспертами в данной области, посещали

конференции, анализировали протоколы соответствующих заседаний и изучали формирование специальных агентств, организованных для стимулирования развития технологий использования водорода и топливных элементов. Итак, результаты, представленные в этой статье, получены на основе данных из разных источников, что повышает их значимость и надежность [24].

Как принято при анализе конкретных ситуаций, сбор и анализ данных мы проводили одновременно. После завершения сбора и анализа данных следовало разработать теоретические рамки, которые бы объясняли изучаемое явление путем абстрагирования собранной информации от рассматриваемого конкретного случая [25]. Уделяя особое внимание принципам, которые регулярно возникают при определенных обстоятельствах, и, игнорируя аспекты, характерные только для данного случая [26], мы обобщили результаты в общую платформу, которая объясняет, как понять влияние культуры на развитие технологий.

Результаты и обсуждения: водород и топливные элементы в Германии в 2000-2010 годы

Для того чтобы оценить влияние культуры на развитие технологий, Банзе и Хаузер рекомендуют обращать основное внимание на общий контекст, определяемый историей, языком, и институтами [27]. Если исторический аспект был кратко описан выше, то в том, что касается языка, следует отметить, что в Германии наибольшее внимание уделяется применению технологий на транспорте в связи с важностью автомобильной промышленности. Трансформация современных «углеродных» технологий в «безуглеродные» на основе использования водорода и топливных элементов четко ассоциируется с развитием устойчивой транспортной системы. Существует представление о водороде, производимом из возобновляемых источников энергии и используемом в качестве топлива для транспортных средств на топливных элементах.

Институты не только представляют собой блоки объяснения в этом случае, но одновременно являются также частью объ-

В ENERGY

BULLETIN № 14, 2012

яснения. Создание Национальной организации по развитию технологий использования водорода и топливных элементов [NOW], например, является очень важным событием в истории развития технологий использования водорода и топливных элементов в Германии. С одной стороны, создание NOW сопровождается резким увеличением финансирования и, таким образом, представляет собой событие, которое должно быть объяснено. С другой стороны, NOW оказывает значительное влияние на дальнейшее развитие благодаря своему щедрому бюджету. Следовательно, создание NOW должно быть объяснено для того, чтобы понять важную роль этой организации в дальнейшем развитии. С этой целью соответствующие индивидуальные и коллективные участники, а также их практики будут рассмотрены в следующих параграфах в соответствии с рекомендациями Банзе и Хаузера [27].

Индивидуальные и коллективные участники

Траектории развития использования водорода и топливных элементов, описанные выше, были не совпадением, а, скорее, результатом работы различных индивидуальных и коллективных участников. Наш анализ технологий использования водорода и топливных элементов в Германии в 20002010 годы позволил выделить как минимум три типа участников: эксперты, объединения и агентства.

Эксперты занимаются вопросами окружающей среды в организациях, которые они представляют. Их цель состоит в том, чтобы определить происходящие изменения загодя, чтобы их организации сумели к ним адаптироваться. В качестве экспертов, в частности, выступали Клаус Шёрер (Klaus Scheuerer) из компании Bayerische Motoren Werke AG [BMW] и Патрик Шнель (Patrick Schnell) из французской нефтяной компании Total. Шёрер представляет BMW в агентствах «Энергетическая стратегия на транспорте» и «Партнерство за чистую энергию» [28]. Он является связующим звеном между BMW и этими агентствами и представляет другим экспертам информацию об усилиях компании в продвижении технологий ис-

пользования водорода и топливных элементов, а также информирует компанию о действиях других агентов в этой области. То же самое можно сказать о деятельности П.Шнеля, который не только представляет Total в агентстве, но также представляет это агентство в отношениях с другими организациями, например, с Национальной организацией по развитию технологий использования водорода и топливных элементов [NOW] [30].

Для того чтобы определить изменения на ранней стадии, эксперты из разных организаций работают вместе с целью обмена взглядами и продвижения определенных изобретений. Это позволяет создавать объединения, которые укрепляют сотрудничество. Такие объединения представляют собой «межведомственные сети» [31], которые включают экспертов из разных организаций. Такие эксперты, как Шнель и Шёрер, составляют ядро объединения, которое выступило организатором создания нескольких агентств. Это ядро включает 14 человек: 5 человек представляют крупные компании, 3 - федеральные министерства, 3 - науку, 2 - ассоциации и 1 - независимый член. Кроме того, существует группа ассоциированных членов из 25-30 человек, которые представляют членов ядра в случае их болезни или отпуска [32]. Их сотрудничество направлено не только на обмен взглядами, но также на развитие определенных технологий. Поскольку это довольно интенсивная работа, а эксперты, входящие в состав объединения, должны выполнять ежедневную работу в своих организациях, они создают агентства, цель которых состоит в стимулировании развития определенных технологий. Эти агентства могут принимать разнообразные организационные формы, такие как: департаменты, целевые группы, рабочие группы, сети и пр. Ниже будут кратко представлены три наиболее влиятельных агентства в Германии.

Федеральное правительство, представленное федеральным министерством транспорта, строительства и городского развития Германии, и частные Aral, BMW, Daimler, MAN, RWE, Shell, и Volkswagen создали агентство «Энергетическая стратегия на

В ENERGY BULLETIN

транспорте» [TES] в мае 1998 года Компании Ford, General Motors [GM]/Gpel, Total, и Vattenfall присоединились позже [33]. Цель этого агентства состояла в том, чтобы обеспечить лидирующее положение Германии на международной арене в области производства энергии из альтернативных источников и ее применения на транспорте в течение последующих 1G лет. Рассмотрев десять потенциальных альтернативных видов топлива и более 7G различных способов их производства, участвующие стороны в результате определили, что наиболее перспективным будет безуглеродное производство водорода из возобновляемых источников [33].

«Партнерство за чистую энергию» [CEP] представляет собой крупнейший демонстрационный проект по развитию технологий использования водорода и топливных элементов в ЕС. Оно было организовано в октябре 2GG3 года [34], и в него входят производители автомобилей BMW, Daimler, Ford, GM/Gpel, Honda, и Volkswagen; поставщики энергии Aral, Linde, Shell, StatoilHydro, Total и Vattenfall; и транспортные компании BVG и Hamburger Hochbahn [35]. Федеральное правительство представлено в CEP в лице Федерального министерства транспорта, строительства и городского развития [34]. Оно выделяет финансирование в объеме 5 млн евро для строительства инфраструктуры для производства водорода [34]. Все участвующие стороны готовы сотрудничать в целях развития экологически чистого транспорта, основанного на использовании водорода и топливных элементов [36], поэтому в целях стимулирования развития технологий они спонсируют строительство водородных заправочных станций и проводят тестирование автомобилей на водородном топливе [36].

Национальная организация по развитию технологий использования водорода и топливных элементов [NGW] была образована в 2GG8 году. Она включает наблюдательный совет, консультационный совет и управляющий комитет [37]. Наблюдательный совет состоит из представителей федеральных министерств [38]. Эти министерства также участвуют в работе консультационного совета, включающего также представителей

энергетических компаний, производителей автомобилей и научно-исследовательских организаций [39]. Основная задача управляющего комитета NOW состоит в координации и направлении всех демонстрационных проектов для подготовки выхода на рынок технологий использования водорода и топливных элементов [40]. В связи с этим NOW финансирует более 35 демонстрационных проектов [41]. Наиболее важным из этих проектов является «Партнерство за чистую энергию» [CEP]. В 2008-2011 годы NOW обеспечила 48 процентов от всего бюджета CEP, который составлял 25,8 млн евро [22].

Практические методы поддержки

Для поддержки развития технологий использования водорода и топливных элементов стороны, описанные выше, применяют разнообразные практические методы. Наш анализ позволил определить пять из них: (1) налаживание связей, (2) создание агентств, (3) формирование повестки дня, (4) структурирование задач и решений, и (5) формирование видения, которые будут более подробно описаны ниже.

Налаживание связей касается сотрудничества членов объединений и их усилий по привлечению новых членов. Это может происходить на конференциях, семинарах и других официальных встречах, где члены объединения стараются убедить другие стороны в важности технологий использования водорода и топливных элементов. Очень важными мероприятиями являются так называемые «парламентские вечера», которые проходят на регулярной основе и предоставляют возможность встретиться с представителями политических кругов, научных организаций и отраслей и информировать их о последних достижениях в области технологий использования водорода и топливных элементов. [42].

Успешное налаживание связей является предпосылкой для создания агентств. Члены объединения создают агентства, целью которых является продвижение конкретных изобретений для их использования обществом. Таким образом, создание агентств направлено на ускорение развития конкретных технологий. Примером создания такого

В ENERGY

BULLETIN № 14, 2012

агентства является NOW, которое было организовано по инициативе других агентств, а именно: TES и CEP, для того, чтобы создать структуру более высокого уровня, которая в результате объединит их всех в одну центральную организацию. Основная задача NOW состоит в координации и направлении всех демонстрационных проектов для подготовки выхода на рынок технологий использования водорода и топливных элементов [40]. Таким образом, создание NOW отразило усилия разных сторон по повышению эффективности процесса развития технологий.

Создание агентств не только приводит к формированию повестки дня, но и может явиться результатом этого шага. Формирование повестки дня имеет отношение к разработке, продвижению и реализации стратегий, программ или планов по использованию обществом конкретного изобретения. Наиболее успешно в этом отношении действовало агентство «Энергетическая стратегия на транспорте» [TES]. Это агентство высказало предложение о создании «Партнерства за чистую энергию» [CEP] в июне 2001 года [43], которое и было реализовано в октябре 2003 года [34]. TES также занималось лоббированием создания единой европейской платформы для продвижения технологий использования водорода и топливных элементов и довольно успешно, о чем свидетельствует создание Советом Европейского Союза совместной структуры по управлению инициативой по использованию водорода и топливных элементов [44]. Наконец, TES продвигало разработку национальной инновационной программы в области использования водорода и топливных элементов и достаточно успешно, так как такая программа была инициирована тремя федеральными министерствами в 2006 году [20].

Структурирование задач и решений и формирование видения являются следующими подходами. Структурирование задач и решений имеет целью разъяснить, что ценность технологий использования водорода и топливных элементов связана с их возможностью предлагать решения серьезных проблем, стоящих перед современным обществом. Здесь принято начинать с пред-

ставления определенной экономической, политической или экологической проблемы. Типичными примерами могут служить такие проблемы, как: изменение климата, повышение цен на нефть, выбросы на транспорте или зависимость стран Запада от импорта нефти. Все эти вопросы считаются актуальными проблемами, которые угрожают уровню жизни общества. Тогда технологии использования водорода и топливных элементов представляют как идеальное решение этих проблем, поскольку они обеспечивают безуглеродное функционирование энергетики и транспорта на основе возобновляемых источников энергии (см. [36,45,46]).

Формирование видения также касается дальнейшего развития потенциала технологий использования водорода и топливных элементов, однако, в отличие от структурирования проблем/решений, здесь акцент делается не на текущих проблемах, а на преимуществах этих технологий для будущего развития. Этот подход встраивает технологии использования водорода и топливных элементов в представление о будущем мире, которое отражает современное стремление к устойчивой и безопасной энергетике. Это представление о будущем может свести вместе различных участников и скоординировать их действия, поскольку они преследуют одну и ту же цель, связанную с реализацией их представления. В этом смысле формирование видения способствует успешному налаживанию связей и созданию агентств, в особенности в США и ЕС и частично в Германии [47].

Смысловые области

Участники процесса и осуществляемые ими подходы не исчерпывают влияния культуры на развитие альтернативных энергетических технологий. Более того, культурный контекст, в котором применяются технологии, очень важен, поскольку он придает смысл использованию технологий [48]. Культурный контекст не только придает смысл технологиям, но может также обеспечить пространство, в котором смысл технологии будет пересмотрен и определен заново [48]. Следовательно, различные индивидуаль-

В ENERGY BULLETIN

ные и коллективные агенты корректируют свои подходы в соответствии с культурным контекстом, в котором они пытаются придать определенное значение конкретной технологии. В отношении развития технологии использования водорода и топливных элементов мы определяем пять основных областей значения: (1) экономическая, (2) политическая, (3) региональная, (4) европейская, (5) экологическая. Эти пять областей будут рассмотрены ниже.

Экономическая область характеризуется демонстрационными проектами, поскольку они должны показывать возможности и функциональность технологий и продвигать их по пути к рынку. Такие агентства, как NOW, занимаются продвижением технологий использования водорода и топливных элементов как экологически чистых и экономически устойчивых решений для выполнения требований, предъявляемых современным обществом к обеспечению мобильности [22]. Таким образом, NOW поддерживает демонстрационные проекты и CEP с целью убедить производителей и пользователей, что «даже сегодня автомобили и автобусы на водородном топливе могут развиваться в качестве альтернативы обычным транспортным средствам» [22]. Кроме того, это агентство выявляет рыночные ниши, где готовность топливных элементов к выходу на рынок выше, и оказывает поддержку их коммерциализации, так чтобы они могли служить ступенями для прорыва на массовый рынок [22].

Акцент на национальном значении технологий зависит от конкретных сигналов из политической области. Можно сказать, что Германия может потерять международное лидерство в области технологий использования водорода и топливных элементов, если страна не отреагирует немедленно [20]. Довольно броский и часто упоминаемый лозунг гласит: «топливные элементы придут либо из Германии, либо в Германию» [49]. Этот лозунг говорит о том, что Германия может лишиться более 250 000 рабочих мест, если, скажем, 20 процентов автомобилей придется импортировать в связи с тем, что не будет внутреннего производства автомобилей на топливных элементах [20]. Поэтому

развитие водородных технологий и топливных элементов представляет собой национальный интерес, и политики не должны игнорировать этот вопрос.

кроме политической области, которая имеет значение, в основном, на национальном уровне, можно также определить региональную область. Здесь задача состоит в том, чтобы убедить различных агентов в конкретном регионе в важности технологий использования водорода и топливных элементов именно для этого региона. Так, например, агентство 'hySOLUTIONS' специализируется на продвижении технологий использования водорода и топливных элементов в городе Гамбург. Его цель состоит в том, чтобы превратить Гамбург в город водорода и определить ему ведущую роль в установлении международных экологических стандартов [50]. Региональная стратегия данного агентства была весьма успешной, если судить по проекту 'ZEMSHIPS', в рамках которого проектируются корабли на топливных элементах для защиты экологии гамбургских рек [51].

Деятельность агентств распространяется на Европу, где они продвигают развитие использования водорода и топливных элементов в качестве основных технологий будущего для ЕС. Агентство «Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking» [52] является примером организации, которая работает над воплощением представления об использовании водородных технологий в Европе [53]. Это агентство занимается продвижением технологий использования водорода и топливных элементов на основании их потенциала для сокращения выбросов и стимулирования экономического роста. Поскольку члены этого агентства представляют страны Европейской комиссии, европейскую промышленность и научное сообщество [52], то оно имеет среди своих членов представителей очень влиятельных кругов в ЕС.

Почти все индивидуальные и коллективные участники говорят об экологическом потенциале технологий использования водорода и топливных элементов и поддерживают их развитие в экологической области. разнообразные исследования подчеркива-

В ENERGY

BULLETIN № 14, 2012

ют возможности для сокращения выбросов в сочетании с использованием возобновляемых источников энергии (см. [54,55]). Технологии использования водорода и топливных элементов представляются в качестве основных технологий для перевода углеродной энергетической системы в устойчивую безуглеродную энергетическую систему, функционирующую на основе возобновляемых источников энергии в Германии [20] и в Европе [53].

Как показано выше, эти пять смысловых областей не исключают, а взаимно дополняют и поддерживают друг друга. Разные участники корректируют свои действия в зависимости от того, в каких областях они намереваются продвигать технологии.

Выводы

Проведенный анализ показал, каким образом развитие технологий использования водорода и топливных элементов встроено в культурный контекст. Представители экономики, науки и политики сумели создать организацию для стимулирования развития этих технологий и привлечь значительные средства. На основе результатов нашего анализа мы предложили общую модель для анализа культурных влияний в области технологических инноваций. Она обращает внимание на историю определенной технологии и на действующих лиц, которые продвигают ее посредством конкретных действий в конкретных условиях. Эту модель следует использовать для анализа культурных влияний на развитие альтернативных энергетических технологий для того, чтобы способствовать междисциплинарному сотрудничеству, необходимому для преодоления вызовов энергетики XXI века.

Наша модель концентрируется на процессе, в ходе которого различные действующие лица пытаются представить новые изобретения как имеющие ценность для общества, чтобы подвести их к признанию обществом. довольно сложно найти термин для процесса, характеризующего «придание ценности чему-нибудь», который так важен для превращения изобретений в инновации. По-немецки можно говорить о Wertgebung или !гме118е12ипд, но эти терми-

ны трудно перевести на другие языки, и они звучат несколько устаревшими. Борис Гройс (Boris Groys) определяет «валоризацию» в общем смысле как «переоценку» [56], что может означать и повышение, и понижение. К сожалению, этот термин труден для понимания, да и Гройс не был первым, кто его использовал. В проектах Европейского Союза «валоризация» важна при подаче заявок и проведении оценки [57]. Тем не менее, несмотря на эти неясности, «валоризация» по-прежнему кажется наиболее точным термином, чтобы описать то, что мы намерены проанализировать. Ссылаясь на работу Бориса Гройса, мы определяем «валоризацию» как процесс переоценки, который превращает изобретения в инновации, имеющие ценность для общества.

Аналогично коммерциализации как экономической трансформации изобретения в инновацию, мы говорим о валоризации как о культурной трансформации. Поскольку культурные контексты являются лишь временными соглашениями, каждый процесс валоризации является уникальным, определяется изобретением, эпохой и местом. Однако, несмотря на уникальность каждого процесса, общие рамки узнаваемы, так как каждый процесс валоризации характеризуется определенной динамикой, создаваемой конкретными участниками процесса, которые разрабатывают специальные практики в различных областях. Поэтому мы предлагает обратить внимание на эту динамику, участников, практики и области, которые составляют модель валоризации, показанную на рис. 1.

Во-первых, необходимо распознать динамику валоризации. Все процессы валоризации начинаются с выявления ценности конкретного предмета. Мы говорим о выявлении, чтобы подчеркнуть, что эта ценность является неотъемлемым качеством рассматриваемого предмета. Следовательно, выявление ценности - это не процесс приписывания, поскольку ценность присутствует постоянно, и, следовательно, ее можно использовать. Возможность использования является необходимым, но не достаточным условием для превращения изобретения в инновацию. такие архивы технологий, как

В ENERGY BULLETIN

Рис. 1. Модель валоризации.

ИЗОБРЕТЕНИЕ

Ф

Действующие лица

I Ч

Как? Где?

ж

АЩ

Подходы -> Области

ИННОВАЦИЯ

музеи, библиотеки, учебники, журналы, научные лаборатории, фильмы, патентные бюро и т.д., обнаруживают изобретения, которые никогда так и не стали инновациями, и инновации, на смену которым пришли другие. Они показывают, что выявление ценности предмета не обязательно приводит к его использованию обществом [58]. Валоризация может быть успешной в краткосрочной перспективе, но не в долгосрочной, или она может быть прервана, а затем успешно возобновлена, она может происходить непрерывно, дискретно или вообще не происходить. Динамика валоризации может быть определена при рассмотрении таких факторов, как количество статей, публикуемых по определенной теме, объемы финансирования, количество выполненных демонстрационных проектов. Динамика этих показателей во времени указывает, движется ли изобретение в сторону использования обществом или становится менее значимым.

Действующие лица играют важнейшую роль в динамике валоризации, поскольку они оценивают, является ли изобретение просто возможным или его имеет смысл использо-

вать. Для успешного осуществления валоризации должна существовать особая группа лиц, которые верят в достоинство изобретения и продвигают его для использования обществом. Этими действующими лицами процесса валоризации могут быть индивиды, сети или организации. Некоторые из них работают исключительно над валоризацией конкретной технологии, тогда как другие уделяют этому только часть своего рабочего времени. Общее у всех них то, что они способствуют тому, чтобы о ценности данного изобретения узнали другие. Успешная пропаганда приводит к возвышению изобретения и может, наконец, привести к его использованию обществом. Возвышение изобретения, однако, означает снижение чего-то другого, то есть предмета, который будет заменен на данное изобретение, или другие конкурирующие изобретения. Следовательно, участники процесса валоризации, которые занимаются продвижением различных технологий, конкурируют друг с другом. Но в реальности состояние конкуренции зависит от того, считают ли они изобретения конкурирующими или взаимодополняющими.

В ENERGY

BULLETIN № 14, 2012

для того чтобы продвигать определенные изобретения, участники должны разработать разнообразные подходы к валоризации. Они могут, скажем, сотрудничать друг с другом и создавать новые организации, где их единственная цель будет состоять в работе над валоризацией определенного изобретения. Кроме того, они могут проводить лоббирование определенных технологий на политическом или государственном уровне. Ценность какой-то технологии может быть подчеркнута при погружении ее в более широкий общественный контекст. Она может быть представлена как идеальное решение для общества в целом. Участники процесса валоризации пытаются использовать такие аргументы при разработке политической повестки дня. другая стратегия будет состоять в том, чтобы привлечь конечных пользователей в процесс валоризации. Это можно делать посредством организации демонстраций технологии, где пользователи могут с ней познакомиться и высказать свое мнение. Однако конечные пользователи могут также стать основными участниками процесса валоризации, если рассматриваемый предмет будет доступен для них (см. [59]). Это происходит, например, при разработке программного обеспечения с открытым исходным кодом.

Эти примеры указывают на то, что практика валоризации может быть различной, потому что она применяется в разных областях. Экономическая валоризация требует использования не таких аргументов, как политическая. В то время как технологии должны быть эффективными и дешевыми, чтобы быть привлекательными для отрасли, участники процесса политической валоризации могут быть более заинтересованы экологической чистотой технологий и последствиями для общества. Более того, важно понимать, проходит ли валоризация на уровне региона, страны или всей Европы, так как эти области предполагают разные условия для новых технологий. Из-за культурных различий, предпочтений конечных пользователей или технических условий может оказаться, что пропагандировать ценность какого-то изобретения в одной европейской стране сравнительно легко, а в

другой - почти невозможно. Следовательно, участники процесса валоризации адаптируют свои подходы в зависимости от того, в какой области они собираются действовать.

Литература

1. BMU (Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (2008) Die dritte industrielle Revolution-Aufbruch in ein ökologisches Jahrhundert. Dimensionen und Herausforderungen des industriellen und gesellschaftlichen Wandels. Berlin. http://www.boell.de/downloads/oekologie/bro-schuere_dritte_industr_rev.pdf webcite.

2. WBGU (German Advisory Council on Global Change) (2003) Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit. Springer, Berlin.

3. Schindler, J, Held, M (2009) Postfossile Mobilität. Wegweiser für die Zeit nach dem Peak Oil. VAS, Bad Homburg. pp 47-60

4. Christiansen, AC (2002) New renewable energy developments and the climate change issue. A case study of Norwegian politics. Energ Pol 30:235-243

5. International Energy Agency (2010) World energy outlook 2010: executive summary. http://www.iea.org/Textbase/npsum/weo-2010sum.pdf webcite.

6. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2007) Climate change 2007: synthesis report. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr.pdf webcite.

7. Bahn, O, Edwards, NR, Knutti, R, Stocker, TF (2011) Energy policies avoiding a tipping point in the climate system. Energ Pol 39:334-348

8. Jones, E (1987) The European miracle: environments, economies and geopolitics in the history of Europe and Asia. Cambridge University Press, Cambridge.

9. Jones, E (2000) Growth recurring: economic change in world history. University of Michigan Press, Ann Arbor.

10. Knorr Cetina K (1999) Epistemic cultures: how the sciences make knowledge. Harvard University Press, Cambridge.

11. Latour, B, Woolgar, S (1986) Laboratory life: the construction of scientific facts. Princeton University Press, Princeton.

12. Aigle, T, Krstacic-Galic, A, Marz, L, Scharnhorst, A (2008) Busse als Wegbereiter. Zu einem frühen Markt für alternative Antriebe.

B ENERGY BULLETIN

Discussion Paper SP III 2008-102. Wissenschaftszentrum Berlin fur Sozialforschung. http://bibliothek.wzb.eu/pdf/2008/iii08-102. pdf webcite.

13. Van Vliet, O, van den Broek, M, Turkenburg, W, Faaij, A (2011) Combining hybrid cars and synthetic fuels with electricity generation and carbon capture and storage. Energ Pol 39:248-268

14. Ramesohl S, Merten F (2006) Energy system aspects of hydrogen as an alternative fuel in transport. Energ Pol 34:1251-1259

15. TUV-SUD (2010) Tata starbus fuel cell (hydrogen) (2012). http://www.netinform.net/H2/ H2Mobility/Default.aspx webcite.

16. Ruef, A, Markard, J (2010) What happens after a hype? How changing expectations affected innovation activities in the case of stationary fuel cells. Tech Anal Strat Manag 22:317-338

17. Geels, FW, Pieters, T, Snelders, S (2007) Cultural enthusiasm, resistance and the societal embedding of new technologies: psychotropic drugs in the 20th century. Tech Anal Strat Manag 19:145-165

18. Alkemade, F, Hekkert, M, Suurs, R (2006) Strategic expectations management for emergent sustainable technologies. In: DRUID summer conference on knowledge, innovation, and competitiveness: dynamics of firms, networks, regions and institutions. CBS, Copenhagen.

19. Bakker, S (2010) The car industry and the blow-out of the hydrogen hype. Energ Pol 38:6540-6544

20. BMVBS (Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development), BMBF (Federal Ministry of Education and Research), BMWi (Federal Ministry of Economics and Technology) (2006) National hydrogen and fuel cell technology innovation programme. http://www.nkj-ptj.de/datapool/page/3ZNIP-en.pdf webcite.

21. Brinner, A, Steeb, H (2001) Das DeutschSaudiarabische Technologie-Entwicklungsprogramm HYSOLAR. http://www.dlr.de/fk/ en/Portaldata/40 Resources/ dokumente/ publikationen/ Hysolar_Brinner_2002.pdf webcite

22. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2008) Annual re-

port (2008) Berlin, http://www.now-gmbh.de/ uploads/media/now_jahresbericht08_engl. pdf webcite.

23. Baxte,r P, Jack, S (2008) Qualitative case study methodology: study design and implementation for novice researchers. The Qualitative Rep 13(4):544-559

24. Yin RK (1989) Case study research: design and methods. SAGE Publications, Newbury Park. (Applied social research methods series, vol 5)

25. Hamel, J, Dufour, S, Fortin, D (1993) Case study methods. SAGE Publications, New-bury Park.

26. Gomm. R, Hammersley, M, Foster, P (2000) Case study and generalization. In: Gomm R, Hammersley, M, Foster, P (eds) Case study method, SAGE Publications, London.

27. Banse, G, Hauser, R (2011) Technik und Kultur. Ein Überblick. In: Banse G, Grunwald A (eds) Technik und Kultur Bedingungs- und Beeinflussungsverhältnisse, Karlsruher Studien für Technik und Kultur, Band 1. pp 17-40

28. Scheuerer, K (2007) Strategies for succes-ful hydrogen implementation in the transport sector. http://www.hylights.org/publi-cations/MS-WS_MAY2007/HyLights%20 05_16_2007%20TES-CEP_Scheuerer.pdf webcite. Accessed 17 Dec 2010

29. Schnell, P (2008) Building hydrogen retail stations; status and further market developments. http://www.hynor.no/total webcite

30. Schnell, P (2010) Eine starke Partnerschaft entwickelt die emissionsfreie Zukunft. Ein Leuchtturmprojekt des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. http://www.now-gmbh. de/fileadmin/user_upload/Strategierat/ 2010/09_Vollversammlung_NIP_Schnell_ Leuc htturm_CEP.pdf webcite

31. Straßheim, H (2009) Netzwerkpolitik. Governance und Wissen im interadministrativen Austausch, Dissertation, Eberhard Karls Universität Tübingen.

32. Marz, L (2010) Innovation als Valorisierung. Die Karriere der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie in Deutschland von 1970-2010. Eine Fallstudie. Discussion Paper SP III 2010-402. Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung. http://bibliothek. wz-berlin.de/pdf/2010/iii10-402.pdf webcite

в

ENERGY BULLETIN

№ 14, 2012

33. TES (Transport Energy Strategy) (2007) 3. Statusbericht der Task-Force an das Steering-Committee. http://www.bmvbs.de/cae/ servlet/ contentblob/ 30516/ publicationFile/ 1156/ 3-statusbericht-ves-des-jahres-2007 -langfassung.pdf webcite

34. CEP (Clean Energy Partnership) (2007) Report 2002-2007. http://www.bmvbs.de/cae/ servlet/contentblob/29498/publicationFile/ 293/cep-progress-report-2002-2007.pdf webcite

35. CEP (Clean Energy Partnership) (2010) Clean energy partnership. http://www. cleanenergypartnership.de/en/partner/ webcite

36. CEP (Clean Energy Partnership) (2009) Clean energy partnership. Mobil mit Wasserstoff. http://www.bmvbs.de/cae/servlet/content-blob/45094/publicationFile/1464/ broschuere-clean-energy-partnership.pdf webcite

37. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2010) The structure of NOW GMBH. http://www.now-gmbh. de/en/now/who-we-are/structure.html web-cite

38. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2010) Supervisory board. http://www.now-gmbh.de/en/now/ who-we-are/structure/supervisory-board. html webcite

39. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2010) Advisory board. http://www.now-gmbh.de/en/now/ who-we-are/structure/advisory-board.html webcite.

40. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2010) Preparing the market. http://www.now-gmbh.de/en/ now/who-we-are/functions.html webcite

41. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2010) Project finder. http://www.now-gmbh.de/en/ wasserstoff-brennstoffzelle/projektfinder. html?pfall=yes&no_cac he=1&L=1 webcite

42. Fuel Cell Alliance (2006) Bericht zum parlamentarischen Abend in der Landesvertretung Niedersachsen in Berlin. Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien-Deutschland quo vadis? Berlin. 08.05.2006. http://www.nkj-ptj.de/datapool/ page/7/0508PAPMBerichtfinal.pdf webcite.

43. TES (Transport Energy Strategy) (2001) Zweiter Statusbericht der Task-Force an das Steering-Committee. http:// www.bmvbs. de/ cae/ servlet/ contentblob/ 30514/ publicationFile/ 1155/ zwischenbericht-2001.pdf webcite

44. Council of the European Union (2008) Regulations. Council Regulation (EC) No 521/2008 of 30 May 2008 setting up the Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking. Office Journal of the European Union, 12.06.2008, L153/01-L153/20. http://ec.europa.eu/research/fch/

pdf/regulation_521 -2008__en_1 .pdf#view=

fit&pagemode=none webcite.

45. BMW (2008) H2. Mobility of the future. http:// www.bmwgroup.com/bmwgroup_prod/ bmw_H2_Mobilitaet_Zukunft_gesamt_e. pdf webcite.

46. NOW (National Organization for Hydrogen and Fuel Cell Technology) (2009) Die Clean Energy Partnership. Übergeordnete Module, Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. http://www. now-gmbh.de/uploads/tx_goprojektfinder/ NIP_CEP_091217.pdf webcite.

47. Marz, L, Krstacic-Galic, A (2010) Wert-volle Visionen. Die Bedeutung von Leitbildern in Wertgebungsprozessen der Wasserstoff-und Brennstoffzellentechnologie. Discussion Paper SP III 2010-404. Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung. http:// bibliothek.wz-berlin.de/pdf/2010/iii10-404. pdf webcite.

48. Parodi, O (2011) Technik als kulturelle Unternehmung. In: Banse G, Grunwald A (eds) Technik und Kultur Bedingungs- und Beeinflussungsverhältnisse, Karlsruher Studien für Technik und Kultur, Band 1. pp 197-216

49. Oettel, E (2005) Die Brennstoffzelle kommt AUS Deutschland oder NACH Deutschland. http://images.energieportal24.de/dateien/ afg/oettel-fee.pdf webcite. Accessed 20 Dec 2010

50. hySOLUTIONS (2010) Hamburg on the way to becoming a hydrogen metropolis. http:// hysolutions.de/index. php?id=148 webcite.

51. hySOLUTIONS (2010) Zero emission trips across the Alster. http://hysolutions.de/index. php?id=136 webcite.

52. FCH JU (Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking) (2010) European Commission.

B ENERGY BULLETIN

Research. Fuel Cell and Hydrogen Joint Technology Initiative. http://ec.europa.eu/re-search/fch/index_en.cfm webcite.

53. HLG (High Level Group) (2010) Hydrogen energy and fuel cells. A vision of our future. http://ec.europa.eu/research/fch/ pdf/hlg_vision_report_en.pdf#view=fit&p agemode=none webcite.

54. LBST (Lüdwig Bölkow System Technik) (2010) Wasserstoff und Brennstoffzellen. Starke Partner erneuerbarer Energiesysteme. htt p ://www. l bst .d e/resso u rc es/ docs2008/DWV-EHA_H2RES_2008_de_ monitor.pdf webcite.

55. GermanHy (2008) A study addressing the question: where will the hydrogen in Germany come from by 2050? http://www.germanhy. de/page/fileadmin/germanhy/media/ 080716_ GermanHy_Results_EN_02.pdf webcite.

56. Groys, B (2004) Über das Neue. Versuch einer Kulturökonomie. Carl Hanser Verlag, München.

57. EC (European Commission) (2011) Valorization. http://ec.europa.eu/education/program-mes/leonardo/new/valorisation/doc/defini-tion_en.pdf webcite.

58. Mähr, C (2006) Vergessene Erfindungen. Warum fährt die Natronlok nicht mehr? Du-Mont, Köln.

59. Lindsay, JR (2010) War upon the map: user innovation in American military software. Tech Cult 51:619-651