„Prie šio perėjimo prisidės visi ekonomikos sektoriai, tad kaip niekad svarbu užtikrinti darnų jų vystymą, tarpusavio integraciją ir koordinuotą valdymą. Dujų, šilumos, elektros, transporto, pramonės, miestų vystymas nebegali vykti atskirai vienas nuo kito, reikalingi bendri sprendimai, leidžiantys išnaudoti visą atsinaujinančios energetikos potencialą“, – sako Paulius Butkus, Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Elektronikos fakulteto absolventas, Briuselyje įsikūrusios Europos elektros perdavimo sistemos operatorių asociacijos (ENTSO-E) Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros specialistas. Jis dalijasi įžvalgomis apie numatomus energetikos srities pokyčius ir Lietuvos vietą juose.

 

Tolimesnis atsinaujinančios energetikos vystymas remsis jūrinių vėjo elektrinių parkų plėtra. Europos vėjo energetikos asociacija (WindEurope) prognozuoja, kad iki 2050 metų jūrinių vėjo elektrinių galia papildomai išaugs 450 GW. Šiaurės jūra yra viena iš palankiausių vietų šiems parkams išsivystyti, tačiau nemažas potencialas yra ir Baltijos jūroje. Ne veltui šiais metais Lietuvos Energetikos ministerija atnaujino pasirengimo darbus jūrinių vėjo elektrinių Baltijos jūroje plėtrai. Atsižvelgiant į tai, kad 2018 m. Olandijoje buvo patvirtintas pirmasis paramos nereikalaujantis jūrinių vėjo elektrinių projektas, o po jo pateikti panašūs projektai Vokietijoje ir Jungtinėje Karalystėje, galime tikėtis, kad Baltijos jūroje statomoms elektrinėms taip pat neprireiks papildomos paramos iš elektros vartotojų kišenės.

Tačiau vien gaminti atsinaujinančią elektros energiją jūroje neužtenka. Ją reikia transportuoti iki giliau žemyne įsikūrusių didžiųjų miestų ir kitų vartojimo centrų. Dažnu atveju tenka išnaudoti aukštos įtampos nuolatinės srovės (HVDC) technologijas ne tik jūroje, bet ir žemyne. Tokių būdų plečiasi HVDC tinklas Europoje sujungiantis tiek nutolusias vėjo elektrines, tiek ir atskiras kontinento dalis.

HVDC technologijų proveržio banga neaplenkia ir Lietuvos. 2015 ir 2016 m. pastatytos pirmosios „LitPol link“ ir „NordBalt“ jungtys tapo Baltijos šalių vartais į Šiaurės ir kontinentinės Europos elektros rinkas. 2019 m. inicijuotas dar vienas „Harmony Link“ jungties projektas, tapsiantis vienu iš svarbiausių veiksnių, leidžiančių Baltijos šalių elektros energetikos sistemos sinchronizavimą su žemynine Europa. Šalia augančių HVDC jungčių kiekio tiek Lietuvoje, tiek ir visame Europos žemyne, tradicinę sinchroninę generaciją keičia per inverterius ir kitus galios elektronikos įrenginius integruoti gamybos šaltiniai, tokie kaip sausumos vėjo ir saulės elektrinės.

Artimiausioje ateityje atsinaujinanti elektros energija keis iškastinį kurą ne tik elektros, bet ir transporto sektoriuje. Vystysis jūrinio ir antžeminio transporto elektros įkrovimo tinklai, inovatyvūs energijos kaupimo sprendimai, o dažnu atveju perteklinę momentinę elektros energiją, gaminamą iš atsinaujinančių išteklių, rinkos veikimo principais teks konvertuoti į kitas energijos rūšis, tokias kaip dujos, šiluma ar vandenilis. Šie pokyčiai lems dar labiau kintančią ateities tinklo topologiją. Nuolatos auga svarbi dalis energijos suvartojimo, o tai reikalauja nuolatinės įtampos tinklų, pavyzdžiui, duomenų centrų, įkrovimo stotelių. Jų lokalus vystymas ateityje turėtų tapti ekonomiškai naudingesniu sprendiniu nei lokalūs kintamos įtampos tinklai. Visi šie pokyčiai galimi tik užtikrinant spartų HVDC technologijų vystymą ir skirtingų komponentų bei technologijų tiekėjų pateiktų sprendimų sklandžią sąveiką (angl. interoperability), atveriant duris hibridiniams kintamos ir nuolatinės įtampos (AC/DC) tinklams bei inverterių ir galios elektronikos išnaudojimui tinklo dažnio ir įtampos kokybės užtikrinimui.

Dėl sunkiai prognozuojamos ir greitai kintančios atsinaujinančios elektros energijos gamybos ir plataus masto integracijos su skirtingais sektoriais, elektros sistemos valdymo sprendimai turės būti priimami kaip niekada greitai ir įvertinant neapčiuopiamai didelius informacijos srautus. Dažnu atveju, žmogiškasis faktorius bus ribojantis veiksnys optimalių sprendimų priėmimui, tad ateities tinklo valdymą užtikrins ne tinklo dispečeris, bet dirbtinis intelektas, veikiantis išvien su plataus masto tinklo ir rinkos parametrų stebėsenos sistemomis bei automatinėmis valdymo priemonėmis.

Nauji Europos Sąjungos tikslai kelia itin stiprius iššūkius Europos elektros ir kitiems sektoriams. Klimato tikslams pasiekti ir sėkmingam neutralaus ekonomikos modelio įgyvendinimui reikalingi itin plataus spektro ateities specialistai. Sukauptos žinios tik vienoje srityje nebepakankamos siekiant aprėpti tokio plataus masto pokyčius. Ateities profesionalai, įgyvendinantys energetikos sektoriaus pokyčius, turės puikiai išmanyti projektų ir pokyčių valdymo principus, o kartu su elektros inžinerijos išsilavinimu turėti gilias elektros ir kitų sistemų – dujų, šilumos, transporto – veikimo bei susijusių rinkų reguliavimo žinias bei tvirtus elektronikos, automatikos, duomenų centrų ir komunikacijos vystymo bei programavimo pagrindus.

Lietuvos universitetai pateikia platų spektrą bakalauro ir magistro programų. VGTU Elektronikos fakultete abiturientai gali rinktis Elektros energetikos sistemų, Elektros energetikos inžinerijos studijų programas. Kiekviena iš jų kaip niekad reikalinga laimėti kovai su klimato kaita.