Elektros energija yra pirmo būtinumo prekė. Maža to, elektra yra ypatingas produktas - elektrą reikia tuo pačiu metu pagaminti ir suvartoti. Tik pagalvokime: mes įjungiame šviesą ir tą elektros poreikį kažkas turi pagaminti dabar pat, šią akimirką.
Dėl šios priežasties elektros energijos sistemos balansavimas yra kritiškai svarbus, užtikrinant nepertraukiamą tiekimą ir stabilų dažnį. Bet kokie didesni energijos vartojimo ar gamybos pokyčiai gali turėti didelės įtakos sistemos stabilumui.
Iššūkiai ir realūs pavyzdžiai
Dažnio svyravimai gali kilti dėl įvairių netikėtų įvykių, reikalaujančių greito operatorių reagavimo. Pavyzdžiui, „Litgrid“ energetikas, Sistemos valdymo departamento direktorius Giedrius Radvila dalijasi patirtimi:
„Kai Anglijoje vyko karališkosios vestuvės ir visi žmonės išėjo į gatves, poreikis labai drastiškai nukrito, buvo labai didelis dažnio padidėjimas Jungtinėje Karalystėje. Tada operatorius turėjo atjungti iš tinklų labai daug elektrinių, kad tą situaciją suvaldytų ir atstatytų dažnį.“
Kitas svarbus aspektas yra atsinaujinančių energijos šaltinių įtaka sistemai. Giedrius Radvila atkreipia dėmesį į saulės energijos gamybos specifiką:
„Saulės užtemimo metu, labai drastiškai ir greitai sumažėja elektros energijos gamyba saulės elektrinėse. Tokios šalys, kaip Vokietija, turi labai daug tokių elektrinių. Visiems Saulės užtemimams visi perdavimo sistemų operatoriai Europoje turi būti pasirengę iš anksto.“
Kas nutiktų, jei sistemos dažnis nukryptų?
Tikriausiai visiems smalsu, o kas būtų, jei sistemos dažnis kritiškai nukryptų nuo normos? Tokiu atveju galimi ir daliniai, ir visiškas energijos sistemos užgesimai. Specialistas Giedrius Radvila prisimena įvykį, iliustruojantį tokių situacijų rimtumą ir tarptautinio bendradarbiavimo svarbą:
„Kartą buvo įvykęs dalinis Kaliningrado energijos sistemos užgesimas. Apie 75% viso vartojimo neteko elektros energijos tiekimo. Elektros energija jiems buvo atstatyta laikant įtampą Sovietsko pastotėje, tiekiant elektros energiją per Lietuvos energetikos sistemą. Mes jiems padėjome ir netgi gavome Kaliningrado gubernatoriaus padėką.“
Elektros tinklas 101: viskas, ką reikia žinoti! (Su viktorina)
Ateities energijos sprendimai: inovacijos saulės elementų srityje
Šiandieniniame pasaulyje vis dažniau keliame klausimus apie ateities energijos šaltinius ir jų pritaikymą. Ar kada bus sukurti rūbai, kurie gamins mums elektrą? O ar kada turėsime nešiojamus elektroninius prietaisus, kurių visai nereikės krauti? Ar statysime namus, kurie tuo pačiu bus ir elektrinės?
Visi šie klausimai veda prie naujų technologijų paieškų. Viena iš perspektyviausių krypčių yra saulės energijos technologijų tobulinimas. Šiuo metu komerciniai saulės elementai yra gaminami iš silicio, o jų efektyvumas siekia apie 20 procentų. Tačiau mokslininkai jau peržengė šią ribą!
KTU dr. laboratoriniai perovskitiniai saulės elementai ir jų tyrimai atveria naujas galimybes. Kaip teigiama, yra dvi pagrindinės komercinės kryptys šioje srityje:
- Pakeisti silicio saulės elementus efektyvesniais variantais.
- Ieškoti naujų pritaikymų, tokių kaip saulės elementų integravimas į automobilius ir pastatus.
Šiuo metu saulės elementai dažnai yra atskiras objektas nuo pastato, net jei jie montuojami ant stogo. Tačiau ateityje jie gali tapti neatsiejama statybos ir transporto dalimi.
Lietuvių indėlis į saulės elementų efektyvumą
Lietuviai sukūrė naują medžiagą, kuri gali būti naudojama saulės elementų sudėtyje vietoje silicio. Jos dėka, mokslininkai sukūrė tandeminius saulės elementus (sudarytus iš silicio ir perovskito), kurie pasiekė rekordinį 29,8 proc. efektyvumą.
Štai palyginimas:
| Saulės elemento tipas | Pagrindinė medžiaga | Pasiektas efektyvumas |
|---|---|---|
| Komerciniai | Silicis | Apie 20% |
| Tandeminiai | Silicis ir perovskitas | 29,8% |
Elektros tinklas 101: viskas, ką reikia žinoti! (Su viktorina)
Laida „Mokslo sriuba“ - tai ne pelno siekianti jaunų žmonių iniciatyva, kuriama bendradarbiaujant su Baltijos pažangių technologijų institutu. „Mokslo sriubą“ galima ragauti kiekvieną šeštadienį 9:30 val.