Orai ir klimatas formuoja ateities energetikos kryptis
Lietuvai ir „Ignitis grupei“ toliau žengiant energetinės nepriklausomybės link, kasmet vis daugiau energijos pagaminame iš atsinaujinančių šaltinių. Šis perėjimas nuo iškastinio kuro prie žaliosios energijos atneša daug iššūkių, iš kurių vienas – didėjanti priklausomybė nuo orų ir klimato. Todėl aktyviai analizuojame klimato kaitos, orų sąlygų ir elektrifikacijos poveikį elektros gamybai, vartojimui bei mūsų veiklos optimizavimui.
Kodėl klimatas svarbus energetikos sektoriui?
Klimato veiksniai yra itin svarbūs jau planuojant vėjo ar saulės elektrinių statybą. Klimatas, apimantis ilgalaikes vyraujančias oro sąlygas, yra lemiamas renkantis optimalią vietą būsimoms elektrinėms. Analizuodami ilgesnius matavimų laikotarpius konkrečioje teritorijoje, galime tiksliau įvertinti jos energetinį potencialą. Didesnis vėjo greitis vakarinėje šalies dalyje daro ją idealia vieta daugumai vėjo parkų. Šis regionas taip pat pasižymi šiek tiek ilgesne saulės šviesos trukme, todėl yra palankesnis ir saulės energijos gamybai.
Didėjant žaliosios energijos mastui, vis labiau išryškėja sezoninės elektros gamybos problema. Saulės elektrinės didžiąją dalį energijos pagamina vasarą, o žiemos mėnesiais jų gamyba dažniausiai nesiekia 5 %. Tuo tarpu vėjo energijos gamyba didžiausia šaltuoju metų laiku. Žiemą Lietuvoje vyrauja stipresni vėjai ir šaltesnis, tankesnis oras, kuris didina turbinų efektyvumą. Šis vėjo energijos sezoniškumas gerai dera su šalies elektros vartojimo įpročiais, nes daugiausia energijos suvartojame būtent žiemą.
Kodėl orai svarbūs energetikos sektoriui?
Nors sezoniškumas kelia savų iššūkių, jis yra gana nuspėjamas. Tačiau trumpalaikiai atmosferos pokyčiai – orai – yra gerokai sunkiau prognozuojami. Atsinaujinančiosios elektros gamyba visiškai priklauso nuo oro sąlygų, todėl yra labai dinamiška. Vėjuotomis ir saulėtomis dienomis galime visą šalies elektros poreikį patenkinti vien iš atsinaujinančių šaltinių. Priešingai, esant tankiam debesuotumui ir ramiam orui, saulės ir vėjo elektrinių gamyba beveik išnyksta. Dėl šios priklausomybės nuo oro šiuo metu elektros poreikio spragas užpildome importuodami elektrą arba didindami iškastinio kuro naudojimą šalies viduje. Esant perteklinei gamybai, elektrą galime eksportuoti, kaupti baterijose arba spręsti šį energijos lankstumo klausimą pasitelkdami P2X technologijas.
Orų poveikis neapsiriboja vien pagamintos žaliosios energijos kiekiu. Nepalankios sąlygos gali pareikalauti elektrinių stabdymo, o kraštutiniais atvejais kyla ir įrangos pažeidimo rizika. Geras vietos klimato supratimas leidžia optimaliai parinkti elektrinių parametrus, pavyzdžiui, pasirinkti saulės modulius, atsparius tam tikro dydžio krušai. Iš anksto prognozuodami pavojingus orų reiškinius ir jiems pasiruošdami, galime reikšmingai sumažinti galimus nuostolius.
Žaliosios energijos dinamiškumas apsunkina elektros gamybos prognozavimą ir prekybą rinkoje. Prie sudėtingumo dar prisideda gaminantys vartotojai ir kaimyninės šalys, su kuriomis prekiaujame elektra ir kurios susiduria su panašiais iššūkiais. Tikslios orų prognozės yra būtinos sprendžiant šias problemas.
Kaip rengiamos prognozės?
Orų prognozių sudarymui reikia milžiniškų duomenų kiekių ir didelės skaičiavimo galios. Pirmiausia informacija apie esamą atmosferos būklę renkama iš meteorologinių stočių, palydovų, orų radarų, radijozondų ir orlaivių. Vėliau šie duomenys apdorojami superkompiuteriais, naudojant sudėtingus skaitinius modelius, prognozuojančius būsimas oro sąlygas. Šie modeliai gali būti globalūs, regioniniai ar net skirti konkretiems miestams. Dėl modelių detalumo, naudojamų duomenų ir taikomų algoritmų prognozės gali gerokai skirtis.
Siekiant atsižvelgti į modelių neapibrėžtumą, naudojamos ansamblinės prognozės – atliekama daug skirtingų skaičiavimų su įvairiomis pradinėmis sąlygomis. Dirbtinis intelektas padeda atpažinti dėsningumus ir ryšius istoriniuose duomenyse, todėl prognozės tampa patikimesnės. Be tikslių ir detalių stebėjimo duomenų iš viso pasaulio bei pakankamų skaičiavimo išteklių orų modeliai negali pateikti visiškai tikslių prognozių. Ilgalaikės prognozės visada yra mažiau patikimos, todėl modeliai nuolat atnaujinami ir tobulinami.
Tobulėjant modeliams ir atsirandant naujiems technologiniams sprendimams, „Ignitis grupės“ Inovacijų centras juos testuoja ir vertina jų pritaikymo galimybes. Tai ypač svarbu komandoms, prognozuojančioms energijos vartojimą ir gamybą, taip pat toms, kurios orientuojasi į gamybos optimizavimą.
Kokius įrankius naudoja meteorologai ir orų entuziastai?
- Lietuvos hidrometeorologijos tarnyba. Pagrindinis meteorologinių duomenų šaltinis Lietuvoje. Čia galima rasti viską – nuo įprastų orų prognozių iki vandens telkinių temperatūros ir UV indekso duomenų šalies miestuose.
- Windy programėlė. Itin patogus įrankis, siūlantis platų meteorologinių parametrų spektrą ir leidžiantis palyginti skirtingų modelių prognozes.
- Turbli. Puikiai tinka besiruošiantiems skrydžiui – pateikia turbulencijos ir vėjo greičio prognozes, padedančias įvertinti, ar kelionė bus komfortiška ir kiek ji gali trukti.
- Lightning Maps. Smalsaujantiems, kur trenkė netoliese buvęs žaibas – apsilankykite „Lightning Maps“ svetainėje ir sužinokite.
Dėl papildomos informacijos prašome kreiptis į inovacijų ekspertą Giedrių Uselį – [email protected]