Technologiniai sprendimai ir pažanga, padaryta praėjusio šimtmečio pradžioje, buvo didžiuliai žingsniai į priekį. Elektros tinklų vystymas kartu su skirtingų elektros gamybos technologijų vystymusi sudarė sąlygas sparčiai elektrifikacijai visame Pasaulyje. Prieš 70 metų, išmokus pažaboti branduolinę energiją, atrodė, buvo atrastas praktiškai neribotos energijos šaltinis, tačiau šis pasiekimas netruko atnešti ir naujų iššūkių. Panaudoto kuro laikymas, milžiniški padariniai gamtai ir žmogui nelaimės atveju bei priklausomybė nuo branduolinio kuro gamybai reikalingų žaliavų – tik keletas iššūkių, išryškėjusių laikui bėgant. Paskutinius dešimtmečius stebėjome ypač sulėtėjusį branduolinės energetikos vystymąsi ir tai privertė ieškoti alternatyvių sprendimų. Kol naujos kartos branduoliniai reaktoriai vis dar yra vystymo fazėje, alternatyviu sprendimu tapo atsinaujinanti energetika.
Jei kas nors 1990-aisiais būtų pasakęs, kad Vokietija po 30 metų daugiau nei pusę savo energijos pasigamins iš saulės ir vėjo, tai būtų atrodę neįtikėtina. Paskutinį dešimtmetį praktiškai visoje Europoje atsinaujinančių energijos išteklių (AEI) plėtra išgyveno beprecedentį augimą. Kaip įprasta, anksčiau nišinėmis technologijomis buvusiai AEI energetikai tampant dominuojančiomis, netrukome įsitikinti, kad tolesnė ir tvari jos plėtra tęsis tik užtikrinant tam tinkamas sąlygas. Dominuojančiam elektros energijos gamybos šaltiniui keičiantis iš bazinės – iškastinį kurą deginančių elektrinių į AEI, – neišvengiamai keičiasi ir pati energetikos sistema. Tai lemia augantį sistemos lankstumo poreikį, pasižymintį superkamų balansinės energijos kiekių augimu. Reikšmingai auga techninių sistemos pralaidumų svarba: tiek su kitais regionais, tiek tinklo plėtros šalies viduje. Visa tai atsiremia į būtinybę gebėti visus šiuos pokyčius teisingai sumodeliuoti, kvantifikuoti šių pokyčių daromą įtaką elektros energijos kainai, jos kintamumui ir parinkti optimalius sprendimus. Tam reikės ne tik kelių paminėtų techninių sprendimų pavyzdžių, bet ir išsiugdyti visą eibę naujų kompetencijų.
Elektros energijos kainų prognozavimo kompleksiškumas ir svarba
Tvariam energetikos vystymuisi užtikrinti būtina gebėti tiksliai įsivertinti ateityje vyrausiančias elektros kainas ir jų nepastovumą. Tai būtina siekiant pagrįsti investicijas į, pavyzdžiui, energijos kaupimo sprendimus. Elektros energijos kainų modeliavimas ir prognozavimas yra sudėtingas ir daugiasluoksnis, o jį įprastai vykdo tarptautinės konsultacijų kompanijos bei didžiausios energetikos įmonės. Baltijos valstybėse susiduriame su iššūkiu, jog jos yra per mažos tam, kad konsultantai užsienyje investuotų pakankamai laiko tikslioms prognozėms parengti bei atnaujinti. Todėl prieš keletą metų „Ignitis grupėje“ nusprendėme šią kompetenciją auginti patys tam, kad prognozuoti galėtume savo jėgomis, o aplinkybėms pasikeitus – prognozes atnaujinti ir taip sukurti didelį mūsų Grupės konkurencinį pranašumą regione.
Pats prognozavimo procesas apima tris pagrindinius etapus: įvesčių surinkimą, jų įkėlimą į specializuotą programinę įrangą ir rezultatų analizę. Kadangi elektros kainą lemia 40–50 skirtingų faktorių, duomenų surinkimo ir suderinimo etapas yra pats svarbiausias. Kiekvienam iš šių faktorių reikia parengti atskirą prognozę ir tuomet jos įkeliamos į specializuotą programinę įrangą, kuri leidžia apskaičiuoti būsimas energijos kainas pagal pasirinktą scenarijų. Prognozuoju, kad šių kompetencijų poreikis augs aritmetine progresija ir kurs ypač didelę pridėtinę vertę.
Kalbant apie galimybę pasitelkti dirbtinio intelekto pagalbą, matome, jog jis gali tapti vis svarbesne priemone siekiant tiksliau suprognozuoti AEI gamybą, šalies vartojimą ir kitus svarbius kintamuosius. Patys apsimokantys algoritmai geba analizuoti didelius duomenų kiekius ir taip atpažinti sudėtingas tendencijas. Pastebime, jog dirbtinis intelektas gali padėti tiksliau numatyti orų prognozes, sezoniškumą, vartotojų elgseną, balansinės energijos poreikius bei kitas įvestis, darančias reikšmingą įtaką prognozės rezultatams. Tuo tarpu svarbiems politiniams veiksniams įsivertinti ir toliau bus reikalingos ekspertinės specialistų įžvalgos. Taigi, nors technologijos gali būti naudingos tam tikruose prognozavimo aspektuose, žmogiškosios įžvalgos ir patirtis vis dar yra būtinos norint tiksliau nuspėti ateitį.
Lankstumas – būtina sąlyga siekiant užtikrinti tvarią atsinaujinančios energetikos plėtrą
Žodis lankstumas energetikoje vis dažniau linksniuojamas dėl labai svarbios priežasties. Energetikos sistemos lankstumas yra būtina sąlyga norint išlaikyti tvarią AEI plėtrą. Tai būtina tam, kad tinklas būtų pajėgus absorbuoti didelius energijos kiekius, kuomet turime perteklinės AEI energijos, o esant jos trūkumui, gebėti sumažinti vartojimą. Toks tinklo bruožas reikšmingai padidina AEI kiekius, kuriuos prasminga vystyti, ir artina mus prie energetinės nepriklausomybės.
Užsibrėžtiems tikslams pasiekti reikės skirtingo tipo lankstumo sprendimų, kuriuos galima suskirstyti į trumpo, vidutinio ir ilgojo laikotarpio. Trumpo – baterijų ir lanksčios tinklo paklausos vystymas. Baterijų vystymas Europoje jau įgavo pagreitį, ši banga atsirita ir į Lietuvą, neaplenks ir „Ignitis grupės“ bei kitų energetikos bendrovių. Baterijų vystymas ir ypač jų operavimo optimizavimas, derinant sisteminių paslaugų teikimą su prekyba biržoje, yra tos kompetencijos, į kurias dabar dairosi visi didieji energetikos žaidėjai.
Kita perspektyvi besivystanti sritis yra vartojimo paklausos telkimas ir jos valdymas. Tai – konkurencingiausias tinklui lankstumą teikiantis šaltinis, nes jis yra paremtas jau esamų energiją vartojančių įrenginių lanksčiu darbo režimu. Nemažai elektrą vartojančių įrenginių gali elektrą vartoti lanksčiai, tuo pačiu užtikrindami tinkamą savo pirminės funkcijos atlikimą, pavyzdžiui, šilumos siurbliai, elektromobiliai ir t. t. Kaip pavyzdys – prieš metus „Ignitis“ klientams pasiūlėme išmanią elektromobilio įkrovimo paslaugą, kuri leidžia pasitelkus specialią programėlę optimizuoti elektromobilio įsikrovimą, užtikrinant, kad įsikraunama pigiausiomis biržos valandomis nustatytu laiko intervalu. Daugėjant tokių vartotojų, jų visuma ims kurti reikšmingą energetikos sistemos lankstumą, kuris siųs aiškų signalą rinkai: vartotojai geba ir naudojasi pigiausiomis, tuo pačiu ir žaliausiomis valandomis, taip sukurdami „vietos“ papildomų AEI pajėgumų atsiradimui.
Vidutinio laikotarpio kaupimo sprendimų srityje Lietuvos padėtis yra geriausia iš visų Baltijos šalių. Kruonio hidroakumuliacinė elektrinė (KHAE), kurios bendra galia pabaigus 5-ojo agregato statybas perkops 1 GW ribą, geba sukaupti pakankamai energijos, kurios pakaktų pusei Lietuvos elektros energijos poreikio patenkinti net 10 valandų iš eilės. KHAE yra ypač svarbią rolę vaidinantis balansavimo įrenginys, kuriantis palankesnes sąlygas tolimesnei AEI integracijai ir taip mažinantis pikinio vartojimo valandomis susidarančias kainas.
Tuo tarpu ilgojo laikotarpio kaupimo sprendimai – trūkstama detalė siekiant pereiti prie 100 proc. AEI paremtos energetikos sistemos šalyse, turinčiose ribotą hidroenergetikos potencialą. Jeigu trumpo ir vidutinio laikotarpio kaupimo sprendimai geba užtikrinti tinklo balansą iki 8–10 valandų, tai ilgesniems laikotarpiams reikalingi kitokie sprendimai. Šiuo metu karščiausia tema šioje srityje – sintetinių degalų gamyba, kuriems reikalingi dideli kiekiai elektros energijos. Ši technologija bando skintis kelią siūlydama vienu metu išspręsti dvi reikšmingas problemas. Pirmoji: siekia pasiūlyti ilgojo laikotarpio kaupimo sprendimą elektros energijai ją verčiant į vandenilį ir antrame žingsnyje – prijungus anglies dioksidą – į, pavyzdžiui, metanolį, kurio saugojimas ir laikymas dažnu atveju technologiškai yra paprastesnis nei esami kiti ilgojo laikotarpio energijos kaupimo sprendimai. Antroji nauda, kurią siekia pasiūlyti sintetiniai degalai – įvairių iškastinį kurą deginančių sektorių dekarbonizavimas. Viena didžiausių Pasaulio laivybos kompanijų „Maersk“ investuoja būtent į metanoliu varomus laivus, vertindama šią technologiją kaip vieną realiausių būdų pradėti mažinti laivybos sektoriaus taršos emisijas. Tuo pat metu visai netoli mūsų, Danijoje, jau kyla viena didžiausių tokio tipo gamyklų pasaulyje.
Niekas negali atsakyti, kokiomis proporcijomis ateityje bus naudojami skirtingi lankstumo sprendimai. Galbūt dalis jų pasiteisins labiau už kitas, o galbūt stebėsime naujų technologijų atsiradimą. Tačiau dėl vieno galime būti pakankamai tikri – lanksčių sprendimų taikymas yra būtinas siekiant pereiti prie tvaresnės, švaresnės ekonomikos. O drauge tai reiškia ir naujų kompetencijų poreikį.
Ilgus dešimtmečius energetika veikė principu, kad gamybos šaltiniai prisitaiko prie besikeičiančios vartojimo paklausos, kuri per dieną gali skirtis iki 2 kartų. Šiandien augantys instaliuotų AEI pajėgumų kiekiai lemia augančią prognozių svarbą, taip pat kuria terpę vystytis įvairiems lankstumo sprendimams. Šių sprendimų taikymas dažnu atveju yra ekonomiškai naudingesnis nei balansinės energijos įsigijimas iš iškastinį kurą deginančių elektrinių ar investicija į galingesnę transformatorinę, kuri maksimalia galia veiktų vos kelias savaites per metus. Lankstumo priemonių taikymo sėkmė priklausys ne tik nuo technologinės pažangos, bet ir nuo reguliacinės aplinkos bei visuomenės požiūrio.