Specialistai apie ateities energetikos potencialą: pasikliausime atsinaujinančiais šaltiniais, o gal atsisuksime į branduolinę energiją?

Nepaisant pandemijos sukeltų iššūkių, atsinaujinančios energijos šaltinių pajėgumai 2021-aisiais pasiekė naują rekordą – padidėjo 6 proc. iki beveik 295 GW. Tuo tarpu energetikos krizė tik paspartino perėjimą prie švarios energijos ir dar kartą pabrėžė itin svarbų jos vaidmenį. Tačiau pasaulyje vystomi ir kitokie alternatyvūs energijos gavimo būdai – pavyzdžiui, energija iš bangų, vibracijų ar bakterijų. Koks jų potencialas? Ar visgi atsinaujinanti energija – geriausias pasirinkimas, norint mažinti energetikos sistemos priklausomybę nuo iškastinio turo?

Daugiau nei 75 proc. Europos Sąjungos (ES) šalyse išmetamo šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio susidaro gaminant ir naudojant energiją. Norint įgyvendinti ES išsikeltus klimato tikslus iki 2030 m. ir įgyvendinti ilgalaikę ES strategiją iki 2050 m., t. y. užtikrinti anglies dioksido poveikio neutralumą, itin svarbu mažinti ES energetikos sistemos priklausomybę nuo iškastinio kuro.

Atsinaujinančioji energetika dar nedominuoja

Nors atsinaujinančios energetikos sektorius – vienas sparčiausiai augančių visame pasaulyje, anot Daivio Virbicko, Kauno technologijos universiteto (KTU) Elektros ir elektronikos fakulteto (EEF) docento praktiko, Europoje vis dar dominuoja dujos ir branduolinė energetika, nes tik jos pajėgios pagaminti didelius elektros energijos kiekius. Atsinaujinantys energijos ištekliai (AEI) sparčiai vystomi, bet dar negalima jų vadinti dominuojančiais.

„Kitas svarbus aspektas – išdirbis, t. y. instaliuotos elektrinės galios panaudojimo efektyvumas. Pavyzdžiui, 1000 MW atominės ar dujinės elektrinės statistinis elektros gamybos išdirbis yra 80–95 proc., tuo tarpu tokios pat galios vėjo elektrinės – tik 30–40 proc., saulės parko – 10–11 proc. Taip pat reikšminga ir priklausomybė nuo sezoniškumo“, – tikina D. Virbickas.

Docentas praktikas pastebi, kad labai tikėtina situacija, jog esant ypač dideliam (perinvestuotam) AEI kiekiui, elektra bus drastiškai pigi, esant saulėtai bei vėjuotai dienai, ir ypač brangi, kai nepučia vėjas bei nešviečia saulė.

„Taip gali būti, nes „savo eilės“ laukianti dujinė elektrinė ar elektros pasaugojimo įrenginys gamybos metu turės pasidengti ne tik kintamus kaštus (pvz., dujų kainą), bet ir pastovius kaštus ir investicijas. Tada investuojantys į elektros generaciją susidurs su kurioziška situacija: gaminant iš AEI elektros energijos kiekis bus didelis, bet pajamos mažos, tuo tarpu dujinė elektrinė, nors pagamins mažai elektros, tačiau generuos dideles pajamas, nes kaina rinkoje bus didelė“, – sako D. Virbickas.

Alternatyviems energijos gavimo metodams įsitvirtini rinkoje sunku

Mokslininkai nuolat ieško būdų, kaip generuoti elektros energiją. Bakterijų gaminama energija, elektros energija gaunama iš vibracijų – tik keletas pavyzdžių. Tačiau, pasak KTU EEF docento Gyčio Svinkūno, tokie šaltiniai pirmiausia gali prisidėti prie autonominių mažos galios elektros prietaisų, pavyzdžiui, įvairių daviklių, maitinimo.

„Šie pasiūlymai yra gana nauji, todėl labai sunku įžvelgti jų galimą potencialą ateityje ir ypač komerciniame elektros gaminime“, – tikina mokslininkas.

G. Svinkūnas sako, kad rinkoje jau turime pakankamai seniai žinomų elektros generavimo metodų, kurie naudojami siauroje pritaikymo srityje. Pavyzdžiui, termoelektriniai generatoriai, kurie šilumos energiją paverčia elektra.

„Antrojo pasaulinio karo metais termoelektriniai generatoriai būdavo sujungiami su žibaline lempa: uždegus lempą, pradedama generuoti elektra, kuri naudojama radijo imtuvams maitinti. Tokia technologija dabar plačiai netaikoma, o termoelektriniai generatoriai masiškai naudojami dujinių viryklių apsaugos sistemoje, kad užgesus ugniai būtų automatiškai uždaromi dujų tiekimo čiaupai ir aušinimo sistemose. Taigi nors toks būdas atrastas seniai, tokio generatoriaus nepavyko ištobulinti iki pakankamai gerų parametrų, aukšto naudingumo“, – teigia KTU EEF docentas.

Dar viena priežastis, dėl ko alternatyviems energijos gavimo metodams sunku priartėti prie masinio naudojimo – kitų technologijų konkurencija. Tarkime, šiuo metu iki pakankamai gerų rodiklių pavyko ištobulinti saulės elementus, kurie nukonkuruoja kitus panašius elektros gavimo metodus.

„Be to, dabartiniame civilizacijos vystymosi etape elektros generacija jau nėra problema, problema – elektros energijos akumuliacija“, – sako G. Svinkūnas.

Didelės jėgainės – efektyvesnis pasirinkimas

Portugalijoje jau komercializuotas pirmasis pasaulyje komercinis bangų energijos projektas. Lietuvoje projektai, susiję su bangų energijos panaudojimu, taip pat vystomi. Visgi G. Svinkūnas tokį elektros energijos gavimo būdą vertina atsargiai.

„Lietuvoje pakrantės linija gana trumpa, tad atsirastų tiek kraštovaizdžio taršos, tiek gamtosauginių problemų. Manau, sudėtinga statyti didelės galios bangų energiją naudojančias jėgaines, nes bangų didumas (ne aukštis, bet keteros ilgisi ir atstumas tarp bangų) – ribotas. Tokia jėgainė greičiausiai susidėtų iš daug mažų bangų generatorių, o tai lemtų nemažą jų kainą“, – tikina pašnekovas.

Vietoj bangų energijos elektrinių, anot jo, perspektyvesnės vėjo jėgainės – visas jų ekonominis efektas išgaunamas naudojant didžiules konstrukcijas. Didelė jėgainė – daug efektyvesnis sprendimas negu daug mažų.

„Todėl gal geriau jūroje statyti vėjo jėgaines, o ne bangų energijos generatorius. Žinoma, yra ir daugiau trūkumų, kurie atsirastų vystant bangų energijos projektus. Pavyzdžiui, avarinis jėgainės stabdymas audros metu. Vėjo jėgainėse toks stabdymas palyginti paprastas, o štai angų jėgainės stabdymas gali būti sudėtingas“, – teigia docentas.

Mokslininkas atkreipia dėmesį, kad dažnai technologijos panaudojimą nulemia būtent tokie, atrodytų nežymūs, trūkumai, kurie atitinkamose sąlygose tampa lemiami.

Grįšime prie branduolinės energetikos?

Pasak D. Virbicko, pagrindinė problema mažoje Lietuvos energetikos sistemoje ir rinkoje vystant atsinaujinančios energijos šaltinius – tinklų pralaidumas, kurių trūksta ir stringa (praktiškai tampa neįmanomas) prijungimas prie elektros tinklų.

„Aukštų energetikos kainų krizė aiškiai parodė, jog reikia peržiūrėti elektros tinklų operatorių („Energijos skirstymo operatoriaus“ (ESO) ir „Litgrid“) tarifo reguliavimą. Generatorių prijungimo prie elektros tinklų savininkiškumas turi būti priskirtas operatoriams (ESO ir „Litgrid“)“, – tikina KTU EEF docentas praktikas.

Jis įsitikinęs, kad taip sparčiai augantis elektros poreikis anksčiau ar vėliau privers atsisukti į branduolinę energetiką, nes kitos alternatyvos, gaminančios elektrą stabiliai ir dideliais kiekiais, kol kas nėra.

„Labai norėtųsi, kad energetikos strategines kryptis lemiantys politikai priimdami sprendimus pasitikėtų energetikos mokslininkais, specialistais, kad strateginius sprendimus priimančiose ministerijos vadovybėje, reguliuojančių institucijų, strateginių įmonių valdybose, aukščiausioje vadovybėje būtų kuo daugiau energetikos išsilavinimą turinčių specialistų, kuriuos profesionaliai ruošia KTU Elektros ir elektronikos fakultete“, – teigia D. Virbickas.