Vainikuota idėja

2018 m. ant KTU Elektros ir elektronikos fakulteto (EEF) stogo buvo užkeldintos pirmosios 5,5 tūkst. kv.m ploto saulės energijos baterijos. Iš esmės tai yra viskas, ką galima plika akimi pamatyti iš unikalaus, tarptautinį apdovanojimą pelniusio projekto.

Dalis projekto įrenginių, tarp jų energijos talpykla, yra fakulteto kieme po žeme, o kita dalis, pavyzdžiui, geoterminis siurblys, – ne itin didelėje patalpoje fakulteto rūsyje. Tačiau santykinai ne itin matomi įrenginiai toli gražu neatspindi sukurto ir pritaikyto modernaus atsinaujinančiųjų energijos šaltinių sistemos projekto unikalumo.

„Kalbant apie šiuolaikinę energetiką, sakoma, kad tai yra sistemos sistemose. Jei anksčiau turėjome elektros, dujų, šildymo sistemas, dabar jos turi būti traktuojamos kaip viena tarpusavyje sąveikaujanti sistema“, – aiškino KTU EEF Elektros energetikos sistemų katedros vedėjas prof. Saulius Gudžius.

Prof. S.Gudžiaus teigimu, sujungus energetikos sistemas,  galima ekonomiškai ir tvariai apsirūpinti energija. (Justinos Lasauskaitės nuotr.)

Neatsitiktinai inovatyvus KTU mokslininkų projektas buvo atrinktas iš beveik 2,5 tūkst. pateiktų darbų, iš daugiau kaip 180 pasaulio šalių ir pelnė pasaulinį įvertinimą „Energy Globe Award“ apdovanojimuose.

„Viena iš šio projekto idėjų ir buvo sujungti skirtingas sistemas, suderinti jų charakteristikas, kad galėtume efektyviau, pigiau ir draugiškiau aplinkai apsirūpinti energija“, – trumpai projektą pristatė prof. S.Gudžius.

Iki projekto įdiegimo 15 tūkst. kv.m ploto universiteto patalpos buvo šildomas iš miesto centralizuotos sistemos tiekiama energija. Vien šildymo išlaidos per metus sudarydavo apie 80 tūkst. eurų. Dar daugiau kaip 50 tūkst. eurų būdavo išleidžiama elektros energijai.

Projekto rengimo metu apskaičiuota, kad, pasitelkus naująsias sistemas, bus galima pagaminti iki 20 proc. pastatui reikalingos energijos ir daugiau nei pusę pastatui reikalingos šiluminės energijos.   Paskaičiuota, kad per 20 metų laikotarpį, į aplinką bus išmesta apie 6 tūkst. tonų CO2 mažiau.

Įdiegtas sprendinys leido pasiekti 52 proc. šildymo kaštų ekonomiją dviejuose universiteto pastatuose. Tad 2021 m. universitetas sutaupė 47 tūkst. eurų. Projekto kūrėjai atlieka monitoringą ir, atrodo, pirminiai skaičiavimai buvo gana tikslūs. Neatitikimai siekia vos 5 proc.

Sujungė sistemas

KTU įdiegta atsinaujinančiųjų energijos šaltinių sistema – tai bendras Elektros ir elektronikos fakulteto ir Statybos ir architektūros (SAF) fakulteto mokslininkų ir konkursą laimėjusios tarptautinės įmonės „Via Solis“, kuri gamina pažangiausius fotovoltinius saulės modulius ir energetines išlaidas mažinančius stiklus „Smart glass“, taip pat kuria atsinaujinančiosios energijos sprendimus, darbas.

„Šis projektas ir renka apdovanojimus, nes yra pavyzdys, į kurią pusę turėtų vystytis visos energetikos sistemos. Jis aiškiai nubrėžia kryptį, kaip mažinti energijos kaštus ir sykiu CO2 emisiją. Tai turėtų būti mūsų visų ateinančių 30–40 metų tikslas“, – įsitikinęs „Via Solis“ generalinis direktorius Rimvydas Karoblis.

Projekto autoriai neabejoja, kad panašios sistemos galėtų būti efektyviai pritaikytos gamybos įmonėms, prekybos centrams, kuriems reikalingas ne tik šildymas, bet ir šaldymas.

„Sistema jau veikia dvejus metus. Dar po poros metų labai aiškiai bus galima suskaičiuoti, kokią universitetas gavo naudą. Skaičiavimai rodo, kad didžiausia nauda pasiekiama per šaldymą“, – tęsė R.Karoblis.

Šiek tiek stabtelėkime ir detaliau paanalizuokime, kaip jie patys sako, verslo įgyvendintą mokslininkų svajonę. Suprantama, identiško KTU įdiegto projekto paimti ir pritaikyti kitam vartotojui neišeitų, tačiau pats principas jau yra sukurtas, tad jį tiesiog reikėtų pritaikyti konkrečiam vartotojui.

„Šio projekto esmė yra sinergija. Ji vyko tarp žmonių – elektrikų, šilumininkų ir „saulininkų“, o dabar sinergija vyksta tarp pastatų. Vienas pastatas turi perteklinės energijos, kitam pastatui reikia daugiau energijos. Panašiai kaip su pinigais – kažkuriuo metu mes gauname pinigus, įsidedame į kišenę, o kažkuriuo metu, kada mums reikia, juos išsiimame ir išleidžiame“, – visiems suprantama kalba projekto esmę pateikė KTU SAF doc. dr. Jurgita Černeckienė.

Bene visų atsinaujinančiųjų šaltinių, taip pat ir saulės energijos, problema yra ta, kad jie gali gaminti elektros energiją ne visada, kai yra poreikis. Todėl projektuojant buvo sprendžiama, kaip sukaupti energiją tam momentui, kai reikės šildytis.

„Darėme kaip ir šildymo sistemos rekonstrukciją, įdiegdami geoterminį siurblį, ieškojome, kaip efektyviai tą sprendimą įgyvendinti. Paskutinėse projekto parengimo stadijose atradome, kad yra kita problema, – didžiausias elektros energijos suvartojimas patiriamas aušinant KTU Skaičiavimo centrą, arba serverinę. Šaldymui buvo sunaudojamas didžiausias kiekis elektros energijos“, – sistemos projektavimo niuansus minėjo R.Karoblis.

Jau minėti fotovoltiniai moduliai ant keturių KTU pastatų stogų gamina elektrą, daugiausia jos atsiranda vasarą. Žinoma, tuo metu nereikia energijos šildymui, bet reikia pastatų aušinimui. Taigi, ieškodami sprendimo šildymui, projektuotojai rado sprendimą, kaip atšaldyti serverines.

„Sujungėme dvi sistemas – šaldymo sistemą, kuri jau buvo įdiegta, prijungėme prie naujai kuriamos šildymo. Dar padarėme tarpinę stotelę – šilumos akumuliatorių, jau minėtą talpyklą. Turėjome apskaičiuoti, kokį šilumos kiekį sukuria ir išmeta į orą serverinės šaldymo sistema ir kaip tą šilumą surinkti. Žodžiu, turėjome viską suskaičiuoti, parengti vieną sprendimą, o paskui įgyvendinti“, –  buvusius iššūkius prisiminė R.Karoblis.

Energetinė nepriklausomybė

Klausantis specialistų pasakojimo apie sukurtą sistemą, šiandien viskas atrodo ne taip ir sudėtinga. Tačiau mokslininkai neslepia, kad lengva nebuvo – jau vien dėl to, kad tokios sistemos niekas iki jų nebuvo kūręs.

Kito kelio nėra. Energija brangsta, todėl, norėdami likti konkurencingi, efektyvūs, turime ir patys galvoti, kaip apsirūpinti energija.

„Moduliai pagamina elektrą, reikalingą aušinimui, o aušinimo procese atsiranda perteklinė šiluma. Ji kaupiama energijos saugykloje. Jei yra dar energijos, fotovoltiniai moduliai duoda energiją šilumos siurbliams. Be elektros energijos, jie turi turėti ir šiluminės energijos. Šią jie gali imti iš oro, grunto, vandens telkinio – upės, ežero, o mūsiškiai ima iš dirbtinio baseino – t.y. tos energijos saugyklos, ir viską panaudoja pastatų šildymui“, – sukurtą sistemą apibendrino doc. dr. J.Černeckienė.

Unikalaus projekto kūrėjai nė kiek neabejoja, kad panašų principą galima pritaikyti daugeliui Lietuvos įmonių. Bet kurio aušinimo proceso, pavyzdžiui, mums visiems žinomo kondicionavimo, šalutinis produktas yra šiluma, kurią išmetame iš sušilusių patalpų.

„Mieste yra tokių gamybos įmonių, kurios nuolat turi perteklinės šilumos ir paleidžia ją vėjais, užuot integravę į miesto šilumos tinklą. Principinė schema gali būti tokia, tik reikia tarpinių saugyklų ir būtų galima turėti nemokamos energijos“, – neabejojo doc. dr. J.Černeckienė.

„Žinoma, kad didžiausi energijos kaštai yra ne šildant ar užtikrinant technologinius procesus. Didžiausių išlaidų per metus patiriama šaldant. Žiūrint į bendrą energijos suvartojimą, matyti, kad aiškiausias pavyzdys yra parduotuvės ir jose esančios vėsinimo sistemos, šaldytuvai, šaldymo vitrinos“, – aiškino R.Karoblis.

Mokslininkai pabrėžė ir dar vieną niuansą, kurį turime įvertinti patys. Ateityje ne tik būsime vartotojai, bet ir privalėsime patys galvoti, kaip efektyviai apsirūpinti energija.

„Kito kelio nėra. Energija brangsta ir norėdami likti konkurencingi, efektyvūs, turime ir patys galvoti, kaip apsirūpinti energija. Tai būtų išeitis tiek dideliems prekybos centrams, tiek gamykloms, kurios šilumą išmeta lauk, užuot ją kaupę ir panaudoję kitu metų laiku arba tuo momentu, kada jos reikia“, – aiškino prof. S.Gudžius.

Ir dar bene svarbiausia yra tai, kad šis projektas tapo sėkmingu mokslo ir verslo bendradarbiavimo pavyzdžiu, kuris paskatins visuomenę domėtis naujais efektyviais apsirūpinimo energija sprendimais ir diegti juos, o sukaupta patirtis ir žinios padidins Lietuvos verslo įmonių konkurencingumą.

„Tvari Lietuva“ – didžiausia tvarumo iniciatyva Lietuvoje, kviečianti pokytį pradėti nuo savęs ir visiems kartu pasirūpinti, kokį pasaulį – visuomenę, aplinką ir ekonomiką – paliksime ateities kartoms. Iniciatyvos autorius naujienų portalas DELFI. Daugiau informacijos – www.tvarilietuva.lt.