Atsinaujinančios energetikos jėgainėms – KTU studento sukurta sistema

Atsinaujinančios energetikos išteklių (AEI) panaudojimas yra viena iš priemonių, prisidedančių prie klimato kaitos mažinimo. Su aplinkai draugiškomis energijos gamybos technologijomis dirba ir Kauno technologijos universiteto (KTU) studentai. KTU Informatikos fakulteto (IF) absolventas Deividas Pranevičius sukūrė atsinaujinančios energetikos jėgainių pajėgumo testavimo sistemą, kurią jau šiandien gali įsidiegti tiek fiziniai, tiek juridiniai asmenys.

„Tobulėjant technologijoms, atsinaujinančių energijos išteklių potencialas Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, auga. Lietuvos Nacionalinės energetinės nepriklausomybės strategijoje yra numatyta, kad iki 2050 m. 80 proc. šalies energijos poreikio bus gaminama iš netaršių šaltinių“, – sako KTU Elektros ir elektronikos fakulteto (EEF) lektorius ir UAB „Axis Power“ atstovas Povilas Norkevičius.

Lektoriaus teigimu, pasauliniu mastu didžiausia problema šiandien yra sistemų kūrimas, kurios integruotų efektyvias kaupimo, energijos perdavimo ir generacijos iš atsinaujinančių išteklių technologijas.

„Pagrindinė AEI problema yra nestabili ir sunkiai prognozuojama energijos generacija, todėl reikalingi ne tik tyrimai, įgalinantys tiksliau prognozuoti generacijos kiekį, bet ir sistemos, leidžiančios kaupti ir matuoti AEI pagamintą energiją,“ – teigia P. Norkevičius.

Jėgainių pajėgumo stebėsenos sistema

Atsinaujinančios energijos šaltiniai yra aktuali tema tiems, kurie yra įsigiję vėjo turbinas ar saulės paneles bei naudoja primityvius, gaminamą elektrą paskirstančius valdiklius. Nors valdikliai geba ekrane parodyti, kiek elektros yra pagaminama, KTU absolventui D. Pranevičiui kilo poreikis šią informaciją pasiekti nuotoliniu būdu.

„Informacijai gauti nuotoliniu būdu reikalingas išmanesnis įkrovimo valdiklis, su kuriuo diegiama papildoma programinė įranga. Pasigedau tokios gamybos pajėgumo stebėsenos sistemos, kuri nekeltų jokių papildomų reikalavimų mano esamai atsinaujinančios energijos jėgainei. Taip ir gimė idėja sukurti atsinaujinančios energijos jėgainių gamybos pajėgumo stebėsenos sistemą“, – pasakojo D. Pranevičius.

Absolvento sukurta sistema įterpiama į atsinaujinančios energijos jėgainę toje vietoje, kurioje galima galutinai nustatyti, kiek elektros pagamina jėgainė.

„Sistema geba matuoti tiek kintančią, tiek pastovią elektros srovę. Taip pat galima atlikti baterijos įtampos matavimus, jeigu jėgainės savininkas nutaria pagamintą elektrą kaupti joje. Parametrams viršijus normas, jėgainės savininkas yra skubiai informuojamas apie tai trumpąja SMS žinute, kadangi jėgainė ar pati gamybos pajėgumo stebėsenos sistema gali patirti žalą“, – sistemos veikimo modelį atskleidė D. Pranevičius.

AEI pliusai ir potencialas Lietuvoje

Atsinaujinanti energetika leidžia žmonėms pasigaminti energiją, naudojant netaršias energijos gamybos technologijas, kai šilumos energija yra išgaunama, panaudojant saulės, vėjo, biomasės, hidro energijas.

P. Norkevičius tikina, jog didžiausias atsinaujinančios energijos išgavimo privalumas – energijos gamintojais gali tapti ne tik didelės elektrinės ar katilinės, bet ir gyventojų bendruomenės ar pavieniai žmonės.

„Kaip ir visame pasaulyje, po Paryžiaus sutarties pasirašymo atsinaujinančioji energetika tapo viena iš prioritetinių sričių Lietuvoje. Mūsų šalyje daugiausia vystoma generacija iš vėjo, saulės, biomasės, hidro energijos, kuria naudotis gali kiekvienas savo namuose“, – teigė P. Norkevičius.

Šiuo metu Lietuvoje yra atliekami tyrimai ir kuriamos sistemos, apjungiančios minėtus atsinaujinančius šaltinius ir modernias energijos kaupimo sistemas.

„Be minėtų aspektų, atsinaujinančios energetikos plėtra inicijuoja ir naujų technologijų kūrimo bei taikymo būtinumą, energetinių sistemų skaitmenizaciją. Naujų valdymo ir kontrolės sprendimų poreikis nuolat auga, todėl didėja atsinaujinančios energetikos specialistų, išmanančių visas šias technologijas, paklausa“, – teigia P. Norkevičius.

Sistema padeda sutaupyti

Atsinaujinančių energijos sistemų efektyvumas priklauso nuo to, kaip jos yra prižiūrimos, todėl laiku pastebėti efektyvumo nukrypimai gali padėti sukaupti daugiau energijos arba išvengti sunkiai pataisomos žalos. D. Pranevičius pateikė dulkėmis ir lapais apdengtų saulės panelių pavyzdį.

„Dulkėmis ar lapais apdengtų saulės panelių atveju, jėgainės savininkas, matydamas gamybos pajėgumo stebėsenos sistemos siunčiamą informaciją, gali nustatyti, jog jėgainė pradėjo gaminti mažesnį elektros kiekį nei įprasta. Pastebėjęs tokius duomenis, jis sureaguos ir pašalins tam tikras kliūtis tarp saulės šviesos ir saulės panelių“, – pasakojo D. Pranevičius.

Kuo anksčiau sureaguojama į stebėsenos sistemos gautus rodiklius, tuo daugiau pinigų yra sutaupoma.

„Sistema yra orientuotą į eilinius žmonės, kurie savo būsto valdoje realizuoja tam tikrą atsinaujinančios energijos jėgainę, tačiau ją plačiau gali diegti ir juridiniai asmenys“, – sakė D. Pranevičius.

Sprendžia AEI jėgainių problemas

Absolvento teigimu, viena pagrindinių sprendžiamų problemų – sudėtingas pačių sistemų suderinamumas.

„Mano sukurtas įrenginys yra suderinamas su visomis standartinėmis namų atsinaujinančios energijos jėgainėmis, nepriklausomai nuo įkrovimo valdiklio modelio. Įkrovimo valdiklis yra komponentas, kurį įprastai reikia keisti, didinant atsinaujinančios energijos jėgainės pajėgumą arba atsiradus defektams bei gedimams. Vis dėlto, pasikeitus įkrovimo valdikliui, stebėsenos sistema nebus keičiama, užtikrinant jos vientisumą“, – sakė D. Pranevičius.

Panašaus tipo įrenginiai taip pat dažniausiai reikalauja papildomos programinės ar aparatinės įrangos nustatymams atlikti.

D. Pranevičiaus sukurta sistema nereikalauja įsirašyti papildomos programos ar įsigyti tam tikrą įrangą – visus nustatymus galima atlikti su bet kuriuo asmeniniu įrenginiu, t. y., mobiliuoju telefonu, kompiuteriu. Vartotojo sąsają studentas pateikė laisvai prieinamą interneto naršyklėje.

Sistemą įvertino verslo sektoriaus

D. Pranevičiaus sukurtas projektas naudoja GSM/GPRS, SMS, WiFi, MQTT, SPI, 1-WIRE technologijas, kurios yra aktualios „Teltonika“ įmonės veiklose. Kompanija šiais metais įsteigė 1 tūkst. eurų vertės stipendiją KTU IF mecenatų konkurse, kuriame absolventas sugebėjo pasirodyti geriausiai ir laimėti solidų piniginį prizą.

„Studento darbe buvo panaudotos įmonei artimos technologijos ir pilnai atitiko iškeltus reikalavimus dėl „Linux“ ir „IoT“ temos, kuri reikalavo panaudoti tiek programavimo, tiek elektronikos žinias“, – teigė „Teltonika“ atstovas Lukas Janėnas.