Pereinant prie klimatui neutralios energetikos skubama kuo greičiau išvystyti kuo daugiau atsinaujinančių energetikos išteklių, šioms temoms daugiau dėmesio bei finansavimo skiria ir politikai. Visgi, energetikos sektoriuje skubotų sprendimų kaina valstybiniu mastu gali būti netgi devynženklė. Taigi, ką svarbu prisiminti energetinės transformacijos amžiuje, siekiant nepatirti šių milijoninių nuostolių?
Pereinant prie klimatui neutralios energetikos skubama kuo greičiau išvystyti kuo daugiau atsinaujinančių energetikos išteklių, šioms temoms daugiau dėmesio bei finansavimo skiria ir politikai. Visgi, energetikos sektoriuje skubotų sprendimų kaina valstybiniu mastu gali būti netgi devynženklė. Taigi, ką svarbu prisiminti energetinės transformacijos amžiuje, siekiant nepatirti šių milijoninių nuostolių?
Asociatyvi Tautvydo Levinsko nuotr.
Energetikos projektai yra sudėtingi, kompleksiški, apimantys ne tik techninius, bet ir komercinius bei aplinkosaugos klausimus. Kantrybė, laikas ir pinigai taip pat skiriami užtikrinti, kad projektai, ypač didesni, atitiktų biurokratinius reikalavimus.
Nuolatinės skubos priežastys suprantamos – elektros energijos vartojimas auga, nepaisant to, kad dedamos milžiniškos pastangos energetiniam efektyvumui ir taupymui. Didesnį elektros vartojimą skatina ne tik augantis žmonių skaičius pasaulyje, bet ir naujos technologijos.
Pavyzdžiui, dirbtinis intelektas naudoja iki 10 kartų daugiau elektros energijos nei, tarkime, mums įprasta „Google“ paieška. Galime įsivaizduoti, kaip augs elektros energijos poreikis ateityje vien dėl šios priežasties. Be to, prisidės ir spartesnė elektrifikacija transporto ir šilumos sektoriuose.
Klaidų kaina – šimtai milijonų eurų
Pasak Kauno technologijos universiteto Elektros ir elektronikos fakulteto (KTU EEF) docento praktiko ir Europos energetikos eksperto Daivio Virbicko, brangiausia elektros energija yra negauta energija.
„Investicijos į elektros sistemos patikimumui ir stabilumui reikalingą infrastruktūrą dažnai ne tokios pelningos, jos reikalauja papildomo laiko, finansinių resursų, kvalifikuoto inžinerinio personalo, tad čia skubėti reikėtų protingai. Fizikos dėsnių ir elektros patikimumo ignoravimas brangiai kainuoja“, – pabrėžia D. Virbickas.
Jo teigimu, Lietuvoje nepatiektos elektros energijos kaina (VoLL) yra 4,62 EUR/kWh. Tai yra patikimo elektros energijos tiekimo kaina. Visgi D. Virbickas siūlo skaičiuoti dar detaliau, imant konkrečią dieną, eilinį gruodžio trečiadienį (gruodžio 11 d.), kai elektros energijos suvartojimas Lietuvoje buvo 41,437 mln. kWh, o piko metu tarp 9 ir 10 val. ryte siekė 2,267 mln. kWh.
Jeigu ignoruotume elektros tiekimo patikimumą, nekreiptume reikiamo dėmesio į fizikos dėsnius ir dėl to sutriktų visos elektros energetikos sistemos veikla, Lietuvos ekonomikai tai kainuotų 191,4 mln. EUR per dieną (41 437 000 kWh x 4,62 EUR/kWh). Viena valanda piko metu atitinkamai kainuotų 10,5 mln. EUR (2 267 000 kWh x 4,62 EUR/kWh). Po tokio masto sutrikimų elektros sistemos atstatymas paprastai užtrunką keletą dienų, tad nesunku suskaičiuoti, jog penkių dienų darbo savaitė Lietuvai kainuotų 957 mln. EUR (5 d. x 191,4 mln. EUR per dieną). Tai yra beveik milijardas eurų.
Kaip nedaryti brangių klaidų?
Lietuvoje jau turime 1669 MW instaliuotos vėjo elektrinių galios ir 1878 MW instaliuotos saulės elektrinių galios, 208 MW instaliuotos biomasės ir biodujų elektrinių galios, kai, pavyzdžiui, momentinis elektros energijos suvartojimas š.m. gruodžio 11 d. piko metu buvo 2267 MW. Politikai vienbalsiai sutaria, jog atsinaujinančios energetikos infrastruktūros diegimo tempas turi būti greitesnis. Toks noras yra pagrįstas, kadangi po ilgų metų priklausomybės nuo iškastinio kuro ir su tuo susijusių problemų dėl tiekimo ir kainų svyravimo nuoširdžiai tikime žaliąja energetikos transformacija.
Visgi, energetikos sistema yra specifinė sistema, kurioje svarbiausią vietą užima fizikos dėsniai, tad norint užtikrinti tinkamą sistemos darbą, privaloma laikytis griežtų techninių reikalavimų. Elektros generacijos pajėgumų didinimo projektai yra pelningi, tačiau jie negali būti plėtojami neatsižvelgiant į elektros dažnio stabilumui, elektros tinklo įtampos stabilumui, stabiliai bazinei generacijai būtiną infrastruktūrą.
Lietuvoje jau turime pažangių tinklą formuojančių (angl. grid forming) įtampos keitiklių, kurie kartu su elektros energijos kaupikliais ir saulės elektrinėmis gali teikti tokias tinklo stabilumui kritiškai būtinas paslaugas kaip sintetinė inercija, galios svyravimų slopinimas (angl. POD), tinkamas trumpojo jungimo srovės dydis (angl. short circuit current), galios netolygumų balansavimo rezervai (angl. FCR, mFRR, aFRR). Žinoma, esminis lūžis užtikrinant elektros sistemos patikimumą yra pasiekiamas statant kuo įvairesnius naujus generacijos šaltinius ir elektros linijas.
Tradicinė lanksčiai reguliuojama elektros energijos generacija, tokia kaip dujinės elektrinės, hidroelektrinės, tarp jų ir hidroakumuliacinės elektrinės, elektrą gali tiekti tada, kai nešviečia saulė ir nepučia vėjas. Lietuvoje tokių dienų per metus yra daugiau nei pusė. Visgi D. Virbickas teigia, jog Lietuvos kaimynai nebūtinai bus geranoriški ir visomis aplinkybėmis leis eksportuoti elektrą per tarpsistemines jungtis.
„Norvegijos energetikos ministras prieš keletą dienų jau pareiškė, kad aukščiau visko yra Norvegijos vartotojų interesai ir elektros kabeliais sujungtos kaimyninės šalys, tokios kaip Danija, Vokietija, ar Jungtinė Karalystė, neturėtų tikėtis gyventi Norvegijos sąskaita. Šiuose žodžiuose galima netgi įžvelgti grasinimą, jog esant poreikiui galės būti atjungta tarpsisteminė jungtis“, – pasakoja D. Virbickas.
Taigi, pasak Europos energetikos eksperto, norint išvengti brangių klaidų ir skaudžių pamokų, būtina atsižvelgti į fizikos dėsnius ir energetikos mokslininkų rekomendacijas.
Ką gali pasiūlyti energetikos mokslas?
Mokslininkai, tiriantys energetikos sistemų veikimą įvairiomis sąlygomis, modeliuojantys įvairius scenarijus gali būti vertingas partneris, suteikiantis žinių ir įžvalgų planuojant ir įgyvendinant energetikos plėtros projektus.
„Pavyzdžiui, verslas, aktyviai įsitraukdamas į energetinę transformaciją, taip pat gali pasitelkti mokslininkų naudojamas technologijas ir metodus savo energetinių sistemų planavimui bei optimizavimui“, – teigia KTU EEF profesorius ir „Technologinių ir fizinių mokslų ekscelencijos centro“ (TiFEC) mokslininkas dr. Saulius Gudžius. Pasak jo, šiame centre aktyviai kuriami ir tobulinami energetiniai skaitmeniniai dvyniai bei išmanios matavimo priemonės, taikomi optimizavimo ir prognozavimo metodai efektyviam energetinių sistemų valdymui.
„Tai, savo ruožtu aktyviai prisideda prie technologinių sprendimų, būtinų energetinės transformacijos sėkmei, kūrimo“, – pabrėžia prof. S. Gudžius.
Įmonės, diegdamos atsinaujinančius energijos šaltinius ir kaupimo sistemas, gali pasitelkti šias mokslininkų siūlomas priemones efektyvesniam sistemų integravimui ir jų valdymo algoritmų kūrimui.
Šios technologijos ir metodai leidžia efektyviau spręsti nūdienos energetikos sistemos valdymo iššūkius, nes suteikia galimybę tiksliau prognozuoti kritines situacijas bei iš anksto optimizuoti energijos gamybos, kaupimo ir vartojimo scenarijus. Taip įmonės gali ne tik optimizuoti energijos sąnaudas bei užsitikrinti patikimą energijos tiekimą savo reikmėms, bet ir aktyviai prisidėti prie bendro energetikos sistemos saugumo bei lankstumo didinimo.
