2024-01-12
„Litgrid“ ir KTU baigė inovatyvius baterijos ir šiluminio kaupiklio testus
Lietuvos elektros perdavimo sistemos operatorė „Litgrid“ ir Kauno technologijos universitetas (KTU) baigė unikalius 1 MW eksperimentinės baterijos ir išmanios energetinės sistemos su šiluminiu kaupikliu bandymus. Šie hibridinės sistemos testai yra svarbūs plėtojant elektros sistemos lankstumo ir atsinaujinančių energijos išteklių integracijos sprendimus.
„Tikslingai žengiame energetikos transformacijos link, kuomet 100 proc. elektros energijos bus pagaminta iš atsinaujinančių energijos išteklių. Taip veikiančioje elektros sistemoje bus itin svarbu tinkamai išnaudoti kitų energetikos sistemų galimybes su įvairių energijos formų kaupimo įrenginiais. Šie unikalūs bandymai suteikė vertingų žinių perdavimo sistemos operatorei bei mokslo bendruomenei apie naujus lanksčius elektros sistemos valdymo būdus, o kartu leido tyrėjams ir studentams įgyti realios patirties, žengiant į besikeičiančią darbo rinką“, – sako Rokas Masiulis, „Litgrid“ vadovas.
„Vykstanti energetikos transformacija sąlygoja būtinybę integruoti įvairius energijos šaltinius į hibridines energijos tiekimo sistemas. Šis eksperimentas ne tik padėjo įsitikinti, kad jau sukurtos sistemos gali sėkmingai funkcionuoti, bet ir suteikė daug naujos informacijos, kuri bus panaudota tokių sistemų valdymo algoritmų tobulinimui”, – teigia Kauno technologijos universiteto Elektros ir elektronikos fakulteto, Elektros energetikos sistemų katedros vedėjas Saulius Gudžius.
„Litgrid“ ir KTU kaupiklius išmėgino penkiose skirtingose hibridinės sistemos veikimo demonstracijose. „Hibridinė sistema sudaryta iš KTU fakulteto pastatų, saulės elektrinės, šilumos siurblio, šiluminio kaupiklio, aušintuvų, skaičiavimo centro, kurį reikia nuolatos aušinti, ir geografiškai nutolusios „Litgrid“ valdomos 1 MW baterijos.
Bandymą atliko bendra elektros perdavimo operatorės ir universiteto komanda: iš „Litgrid“ pusės bandymą atliko Gytis Nadvaravičius, Audrius Baranauskas, Ramūnas Deltuva, Deividas Šikšnys, Giedrius Šiurkus, iš KTU pusės bandymo sėkmę užtikrino Jonas Vaičys, Saulius Gudžius, Audrius Jonaitis, Algimantas Masiulis, Matas Grigošaitis.
Pirmojoje demonstracijoje buvo didinimas perteklinės saulės elektrinės gaminamos elektros suvartojimo vietos lygiu. Demonstracijai sukurti prognozavimo ir valdymo modeliai, skirti efektyviai panaudoti perteklinę saulės elektrinės energiją, didinant vietinį elektros energijos suvartojimą ir pademonstruojant prisitaikymą prie kintančių sąlygų, ypač ne šildymo sezono metu, kai saulės elektrinė pagamina daugiausiai elektros energijos.
Antrąja demonstracija buvo tiriamas sistemos ekonominio efektyvumas prognozuojant elektros rinkos kainų skirtumą. Tiksliai prognozuojant dienos prieš elektros rinkos kainas buvo užtikrintas ekonominis hibridinės sistemos efektyvumas. Atsižvelgiant į elektros rinkos sąlygas, parodytas visos hibridinės sistemos optimalus realaus laiko veikimas įkraunant ir iškraunant kaupiklius ir taip, priklausomai nuo energijos kaupiklio dydžio, mažinant veikimo sąnaudas iki 5 proc. per metus.
Trečiuoju testu parodytas hibridinės sistemos galios balanso valdymas mažinant sistemos veikimo nuokrypius nuo plano, taip prisidedant prie visos elektros sistemos dažnio stabilumo. Hibridinės sistemos valdymą realiu laiku atliko „Litgrid“ dispečeriai.
Ketvirtoji demonstracija skirta su hibridine sistema teikti balansavimo paslaugas. Hibridinė sistema, veikdama kaip imitacinis balansavimo paslaugų teikėjas, patiekė rankinio dažnio atkūrimo rezervo (mFRR) energijos, taip pademonstruodama savo lankstumą ir gebėjimą reaguoti į tinklo poreikius. Vertinant istorines balansavimo kainas, šis hibridinės elektrinės sistemos (HES) funkcionalumas yra labai vertingas, nes atneša beveik dvigubai didesnius metinius sutaupymus, lyginant su kainų skirtumo prognozę. Negana to, abu šiuos funkcionalumus galima derinti tarpusavyje, maksimaliai sumažinant (iki 15 proc. per metus) HES veikimo kaštus.
Penktasis bandymas parodė hibridinės sistemos galimybes teikti naują lankstumo paslaugą – perkrovų valdymą, kurio metu geografiškai nutolę elementai gali imituoti virtualią elektros liniją ir prisidėti prie perkrovos mažinimo tiek perdavimo sistemoje, tiek ir skirstymo tinkle, nedarant neigiamo poveikio elektros energijos sistemos balansui.
Visas atliktas demonstracijas ir pilną bandymų ataskaitą galima rasti čia: https://www.litgrid.eu/uploads/files/dir708/dir35/dir1/6_0.php
Remiantis šiais bandymais KTU ir „Litgrid“ tarptautiniu mastu plėtos lankstumo paslaugų tyrimus su regiono perdavimo sistemos operatorėmis ir mokslo institucijomis.
