Vasarą, gulėdami ant lieptelio prie ežero, turbūt daugelis pasvajoja apie tai, kaip būtų galima vasaros šilumą ir energiją išsaugoti žiemos šildymo laikotarpiui. Pasak KTU Elektros ir elektronikos fakulteto (EEF) dėstytojo dr. Artūro Barono, toks uždavinys išsprendžiamas tiek teoriškai, tiek praktiškai. Jei pavyktų jį išspręsti, ne tik sutaupytume, bet ir sumažintume šildymo padarinius klimato kaitai.
„Mokslininkai ir energetikai seniai ieško būdų kaip sukaupti ir išsaugoti didelius energijos kiekius minimizuojant kaštus. Kad ši vizija būtų įgyvendinama už prieinamą kainą, pirmiausia reikia mažinti kaupiamos energijos kiekius, optimizuojant jos sunaudojimą žiemos metu. Jei pastatai ir technologiniai procesai bereikalingai nešvaistys energijos, tada jos sukaupti irgi reikės mažiau. Kitaip sakant, energetiškai efektyviems objektams reikės mažesnių energijos kiekių ir šios vizijos įgyvendinimas bus pigesnis“, – paaiškina Kauno technologijos universiteto (KTU) EEF dėstytojas.
Taip pat jis pabrėžia, kad naudojant vasaros metu sukauptą šiluminę energiją šaltuoju metų sezonu, nėra jokio deginimo proceso. Tai reiškia, kad nėra ir CO2 išmetimo, o tai – tiesioginis indėlis į klimato kaitos mažinimą.
Energiją kaupiančios baterijos – užmiesčio rezidencijoms
Pasak A. Barono, sėkmingas energijos kaupimo pavyzdys – atsinaujinančių šaltinių pagamintos energijos integracija į bendrą tinklą, kai dienos metu sukaupta saulės energija, šilumos ir elektros energijos pavidalu, naudojama ir nakties metu.
„Šiuo atveju šiluminė energija dažniausiai naudojama šilto vandens ruošai, o elektros energija – įprastiems namų ūkių poreikiams tenkinti. Šiluminė energija kaupiama vandens boilerių talpose, o elektros energija kaupiama elektrocheminiuose kaupikliuose – akumuliatorių baterijose“, – aiškina A. Baronas.
Pasak jo, baterijų būna visokių. Jos klasifikuojamos pagal cheminių procesų eigą, talpą bei dydžio, masės ir talpos santykį.
„Teisingai parinkti akumuliatorių bateriją yra pakankamai sudėtingas ir nemažai žinių reikalaujantis procesas. Tokios žinios įgyjamos studijuojant elektros inžineriją ar atsinaujinančios energetikos studijas. Turbūt visi sutiks, kad vargu ar įmanoma surasti įmonę, kuri neturėtų elektros įvado, o tai reiškia, elektros inžinerijos specialistai laukiami beveik kiekvienoje įmonėje“, – sako KTU Elektros inžinerijos studentams dėstantis A. Baronas.
Vis dėlto šiuo metu akumuliatorių baterijų saugyklų, kurios kauptų atsinaujinančių energijos šaltinių (AEŠ) energiją, pasak A. Barono, Lietuvos namų ūkiuose yra nedaug.
„Tai sąlygoja ekonominiai svertai, nes palyginus baterijų įsigijimo ir eksploatavimo kainą, ji yra didesnė negu šiuo metu teikiama elektros tinklo operatoriaus paslauga. Bet ateityje pingant akumuliatorių baterijoms situacija gali pasikeisti. Nutolusiuose nuo skirstomojo elektros tinklo objektuose– vasaros rezidencijos, poilsiavietės ir kita – baterijų panaudojimas yra ir ekonomiškai pagrįstas, nes dažnai elektros linijos nutiesimas kelias dešimtis kilometrų yra brangus. Tada situaciją gelbsti AEŠ ir akumuliatorių baterijos“, – aiškina jis.
Kruonio hidroakumuliacinė elektrinė – didžiulis energijos kaupiklis
Baltijos šalių ir Lenkijos reguliuotojai pasirašė susitarimą dėl Baltijos šalių elektros energijos sistemos sinchronizavimo projekto II-ojo etapo kaštų pasidalijimo. Taip pat Lietuvos ir Latvijos perdavimo sistemos operatoriai šio projekto investicijas įtraukė ir baterijų energijos kaupimo sistemos (BEKS) dažniui reguliuoti finansavimą.
Kaip pasakoja pašnekovas, Lietuva nepasigamina užtektinai elektros, kad galėtų užtikrinti savo poreikius. Dėl šios priežasties šalis yra priversta pirkti elektros energiją svetur, todėl svarbu vystyti AEŠ.
„AEŠ šaltiniai turi tokią savybę, kad jų elektros energijos gamyba yra kažkiek prognozuojama, bet nekontroliuojama. Kitaip sakant AEŠ gamina elektrą priklausomai nuo gamtos sąlygų, o žmonių veiklos siekis – atsiriboti nuo gamtos sąlygų. Todėl čia neišvengiamai reikalingi elektros energijos kaupikliai, kad subalansuoti elektros energijos vartojimo ir gamybos apimtis. Taip pat dar būtina turėti energijos rezervą dažnio reguliavimui. Čia vienas iš būdų tam reikalui panaudoti BEKS“, – teigia A. Baronas.
Anot jo, Lietuvos elektros energijos sistemos „Sinchronizavimo su kontinentine Europa“ projektas pareikalaus labai didelių investicijų į Lietuvos ir kitų Baltijos šalių elektros energetines sistemas. Kadangi šis projektas tik dalinai bus finansuojamas Europos Sąjungos struktūrinių fondų lėšomis, ekspertas sako, kad neišvengiamai pakils ir elektros energijos kaina vartotojams.
„Dėl šios priežasties vėlgi atsiranda baterijų kaupiklio teikiama nauda, nes turint energijos savo kaupiklyje, nereikia naudotis elektros perdavimo tinklais ir taip sumažinami įmonės ar namų ūkio kaštai elektros energijai gauti“, – paaiškina KTU EEF dėstytojas.
Jis primena, kad Lietuva turi labai didelį energijos kaupiklį – Kruonio hidroakumuliacinę elektrinę (KHE): „Šiuo atveju, yra ekonomiškai naudingiau vystyti KHE infrastruktūrą pilnavertiškai ją integruojant į būsimo tinklo infrastruktūrą“.
Net dingus elektrai įmonių veikla nesustos
„Tesla“ – viena garsiausių amerikiečių elektrinių automobilių ir atsinaujinančios energijos gamintojų – pradėjo statyti didžiausias pasaulyje baterijų saugyklas. Tai – rekordinė energijos kaupimo sistema, kuri bus didžiausia tokia instaliacija pasaulyje. „Tesla“ teigia, kad ateityje San Francisko gyventojai net šešias valandas galėtų naudotis sukaupta energija.
„Sprendimas pastatyti tokią didelę baterijų energijos kaupimo sistemą, matyt, yra paremtas konkrečiu poreikiu ir ekonominiais skaičiavimais – BEKS įrengimas visada turi būti pagrįstas. Tikslas kaupti energiją baterijose, kad po to ją naudoti, neturi jokio racionalaus pagrindo, jei neišsprendžia kažkokio kito uždavinio. Paprastai energijos kaupimas baterijose įgauna ekonominę vertę tada, kai mes, pavyzdžiui, gauname pigią sugeneruotą energiją iš AEŠ, o vartojame ją kada norime“, – sako pašnekovas.
Akumuliatorių baterijų nauda matoma ir Lietuvoje.
„Pavyzdžiui įvykus gedimui ar avarijai elektros tinkle, kol avarinės brigados pašalins gedimą, įmonė turinti pakankamos talpos bateriją gali sėkmingai toliau nesustodama dirbti, o įmonės neturinčios baterijos veikla ir funkcionavimas sustoja“, – sako A. Baronas.
Jis priduria, kad baterijų panaudojimas įmonėse išsprendžia elektros tinklo apkrovimo, o tuo pačiu ir patikimumo klausimus.
