select language:  lietuvių  |    english
Naujienos
Renginiai
Apie LEI
Mokslo padaliniai
Šiluminių įrengimų tyrimo ir bandymų laboratorija (12)
Degimo procesų laboratorija (13)
Branduolinės inžinerijos problemų laboratorija (14)
Plazminių technologijų laboratorija (15)
Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorija (16)
Branduolinių įrenginių saugos laboratorija (17)
Vandenilio energetikos technologijų centras (18)
Atsinaujinančių išteklių ir efektyvios energetikos laboratorija (20)
Sistemų valdymo ir automatizavimo laboratorija (21)
21_tęsinys
Energetikos kompleksinių tyrimų laboratorija (31)
Hidrologijos laboratorija (33)
Informacija
Tarptautiniai projektai
Doktorantūra
Karjera
   spausdinti

Mokslo padaliniai / Sistemų valdymo ir automatizavimo laboratorija (21) / 21_tęsinys


 

2015-2016 m. laboratorija aktyviai dalyvavo tarptautinių projektų paraiškų konkursuose, kurie organizuoti Europos Komisijos, siekiant įgyvendinti ilgalaikę Europos Sąjungos mokslinių tyrimų ir inovacijų programą Horizontas 2020. Iš viso teiktos 8 paraiškos. Viena jų jau laimėjo konkursą ir 2016 m. pabaigoje pradėta vykdyti. Tai projektas EnergyKeeper , kurio  visas pavadinimas „Kaupkite energiją tinkamoje vietoje“(angl. Keep the energy at the right place). Jo tikslas – sukurti ir išbandyti naują elektros energijos kaupimo technologiją išmaniajame tinkle, skirtą pirmiausia gyventojų su mikroelektrinėmis bendrijoms. Projekto paraiška laimėjo konkursą pagal kvietimą H2020-LCE-2016-2017 „Mažai anglies dioksido išskiriančių technologijų ekonomika“ ir jo potemį „Naujos kartos inovacinės technologijos, leidžiančios integruoti išmaniuosius tinklus, kaupiklius, energijos sistemas ir vis gausesnius atsinaujinančių išteklių kiekius skirstomuosiuose elektros tinkluose“. Projekto vykdytojų grupę sudaro 10 partnerių iš 6 šalių. Projekto koordinatorius Lietuvos energetikos institutas –. „EnergyKeeper“– tai pirmasis Lietuvoje Horizontas 2020 programos projektas mokslinių tyrimų ir inovacijų kategorijoje (kitos kategorijos – inovacijų diegimas, koordinavimo ir paramos veikla, mažų ir vidutinių įmonių priemonė ir kt.), kurį koordinuoja Lietuva, kartu tai pirmasis Horizontas 2020 programos projektas energetikos srityje, kurį koordinuoja partneris iš Baltijos šalių.

    Projekto technologinė ašis – naujas elektros energijos kaupiklis. Tai oksidacinė-redukcinė srautinė baterija, gaminama iš organinių medžiagų ir todėl neturėsianti neigiamo poveikio aplinkai. Ši technologija projekto metu “pakils” nuo 3-čio iki 7-to technologinės brandos lygio. pagal Horizontas 2020 programos nuostatus. Baterija pasižymės dideliu įkrovos/iškrovos reguliavimo greičiu. Tai leis lanksčiai valdyti jos galią ir panaudoti ją režimo nestabilumams elektros tinkle švelninti. Bateriją.Baterijos technologinis sprendimas tiks plačiam skirtingų dydžių diapazonui..Kelios tokios baterijos bus jungiamos į gyventojų bendrijos kolektyvinį kaupiklį.

    Projektas priskirtinas išmaniųjų tinklų sričiai. Tai bus sudėtingas išmanusis skirstomasis tinklas, kuriame režimus trikdys nepastovios saulės ir vėjo mikroelektrinių generacijos, šokinėjančios vartotojų apkrovos, ir elektromobilių įkrovos smūginės apkrovos. Tinklo autonominis valdymo centras užtikrins stabilų tinklo darbą, naudodamas kaupiklį kaip lankstumo priemonę, kompensuojančią minėtus tinklą destabilizuojančius veiksnius.Tinkle bus perduodama daug duomenų ir signalų tarp apkrovų/mikrogeneracijos agreguotojo, bendrijos gyventojų išmaniųjų skaitiklių, elektros kaupiklio valdiklio, tinklo valdymo centro, tinklo būsenos daviklių ir kitų objektų. Tokiame išmaniajame tinkle bus išbandytas visas projekto sprendimų kompleksas ir įvertintas jo efektyvumas. Naująjį kaupiklį numatoma sukurti kaip komerciškai išbaigtą ir platinamą sprendimą, ir apsaugoti jo intelektinės nuosavybės teises tarptautiniais patentais.

    Projekto sprendimai atvers kaupiklių savininkams ir apkrovų/mikrogeneracijos agreguotojams duris į naujas paslaugas. Skirstomojo ir perdavimo tinklų operatoriai pirks kaupiklių lankstumo paslaugą, kad galėtų valdyti tinklą operatyviau ir pigiau nei pirkdami rezervų paslaugas iš tradicinių elektrinių. Operatoriai siųs valdymo signalus agreguotojui, kuris nuotoliniu būdu stebės ir valdys kolektyvinį kaupiklį ir bendrijos gyventojų apkrovas. Agreguotojas už lankstumo paslaugą gaus pajamų iš tinklų operatoriaus, ir atlygins kaupiklio bendrasavininkiams jų indėlį į paslaugą. Projekto metu bus parengti keli verslo modeliai skirtingoms išmaniojo tinklo struktūroms bei nustatytos teisinės sąlygos EnergyKeeper sukurtoms technologijoms diegti. Tai turėtų užtikrinti kaupiklių taikymo ekonominę naudą visiems lankstumo proceso dalyviams. Pažymėtina, kad kolektyvinis kaupiklis labai tiks ir toms bendrijoms, kurios norės, kad jų elektros tinklas dirbtų salos „režimu“, t.y. atsiskyręs nuo skirstomojo tinklo.


13 pav.  EnergyKeeper išmanaus tinklo modelis

Projekte Lietuvos energetikos institutas koordinuos projekto veiklas ir atsiskaitinės Europos Komisijai už darbo eigą ir rezultatus. Tai pagrindinis projekto darbo paketas. Be jo, Institutas vadovaus dar 2 darbo paketams. Paketas „Politika, standartai ir duomenų apsauga“ skirtas įvertinti:
  • projekto sprendimų reikšmingumą ES politikos kryptims;
  • sprendimų atitiktį standartams ir naujų standartų poreikį;
  • komercinių ir privačių duomenų apsaugos ir kibernetinio saugumo iššūkius.
Antrasis darbo paketas „Generuojančių vartotojų verslo modeliai“ skirtas parengti keliems verslo modeliams, kuriuos apkrovų ir mikrogeneracijos agreguotojas galėtų pasiūlyti gyventojų bendrijai, kad ji būtų ekonomiškai suinteresuota naudoti EnergyKeeper kaupiklį ir teikti apkrovų ir mikrogeneracijos reguliavimo paslaugas.
    Kituose paketuose Institutas prisidės prie algoritmų baterijos valdikliui ir tinklo valdymo centrui kūrimo.

Šiame projekte dalyvauja ir antras partneris iš Lietuvos – perdavimo tinklo operatorius AB Litgrid. Įmonės darbuotojai turi sukaupę patirtį ne tik „gamybinėje“, bet ir mokslinėje veikloje, bei turi pripažinimą Europoje, kurį pelnė dalyvaudami tarptautiniuose projektuose bei darbo grupėse. Jie prisidės savo įžvalgomis  prie  elektros tinklo valdymo ir kibernetinio saugumo klausimų, taip pat įneš savo indėlį rengiant verslo modelius.




Laboratorijos mokslininkai prisideda ir prie Europos energetikos mokslinių tyrimų krypčių formavimo. Institutas bendradarbiauja su Europos energetikos tyrimų alajansu EERA (angl. EERA, European EnergyResearch Alliance), kuris teikia pasiūlymus Horizontas 2020 programos teminių kvietimų rengėjams. Buvo skaitytas pranešimas EERA Jungtinės paprogramės Energetikos sistemų integravimas koordinavimo grupės posėdyje Danijos technologijos universitete, kuriame pristytipasiūlymai, kaip bendram darbui susieti kelias skirtingų energijų sistemas (elektros, dujų, šilumos, vandens, atsinaujinančių energijos išteklių).

2016 m.dalyvauta tarptautinės atominės energetikos agentūros surengtame seminare Kroatijoje, kuriame atominės energetikos sektoriaus atstovams, pasiūlė būdą, kaip atomines elektrines integruoti į energetikos sistemas – mažą jų manevringumą kompensuoti vartotojų apkrovos lankstumo paslauga (angl. demand response). Tai leistų atominėms elektrinėms dirbti pastovesne galia, ir taip siekti pigesnės gamybos kainosbei didesnės branduolinės saugos.


2016 m. laboratorija baigė išmaniojo miesto planavimo ir energinio efektyvumo didinimo tyrimus pagal 7BP (Europos Sąjungos 7-os Bendrosios Programos) projektą PLEEC, kurio visas pavadinimas „Energiškai efektyvių miestų planavimas“ (angl. „Planning of Energy Efficient Cities“). Jame laboratorija dalyvavo kaip Lietuvos išmaniųjų technologijų asociacijos narė.

Projekto tikslas – sukurti integruoto planavimo modelį, pagal kurį galima būtų ateityje „perplanuoti“  vidutinio dydžio miestus Europoje taip, kad miestai energiją vartotų taupiau, efektyviau ir ekologiškiau. Parengtą modelį sudarė 3 dalys: 1) technologinės efektyvumo didinimo priemonės; 2) struktūrinės ir organizacinės priemonės; 3) gyventojų elgsenos keitimo priemonės. Daugiausia dėmesio buvo skiriama pirmajai daliai – technologijoms. Antroje dalyje pasiūlyta, kaip pertvarkyti (reorganizuoti, integruoti) miesto sektorius ir viso miesto valdymą. Trečioje dalyje pasiūlytos strategijos ir priemonės, kurios ugdytų gyventojų, verslininkų, darbuotojų „energinį“ supratingumą, skatintų keisti savo elgesį vartojant energiją ir tapti išmaniais vartotojais.


14 pav. Išmaniojo miesto sektoriai ir segmentai PLEEC integruoto planavimo modelyje

Laboratorijos mokslininkai drauge su kitais ekspertais parinko 14 energinio efektyvumo rodiklių penkiems miesto ūkio sektoriams: 1) „žalieji“ (t.y. mažaenergiai) pastatai ir žemės naudojimas; 2) gamybinės veiklos ir vartojimas; 3) techninė infrastruktūra; 4) mobilumas ir transportas; 5) energijos tiekimas. Po to įvertinta, kokį poveikį rodikliui gali turėti atitinkamos inovatyvios energetinės technologijos, kurių sąrašas buvo sudarytas ankstesniais metais (174 technologijos, 2014 m.). Vertinimas atliktas šešiems pavyzdiniams miestams – Tartu (Estija), Santjago di Kompostela (Ispanija), Turku ir Jyvaskyla (Suomija), Stoke-on-Trent (Didžioji Britanija), Eskilstuna (Švedija) – kurių savivaldybės aktyviai domėjosi inovatyviomis technologijomis. Iš minėto sąrašo kiekvienam miestui buvo išrinktos perspektyvios technologijos ir parengtos spartesnio diegimo priemonės. Jas savivaldybės numato įtraukti į energinio efektyvumo veiksmų planus savo miestams. Planai rengiami šiais metais, jau pasibaigus PLEEC projektui.

Projekto partneriai nuodugniai išnagrinėjo vartotojų elgsenos keitimo svarbą ir nurodė, kad šis veiksnys turi didelį energijos taupymo potencialą. Pabrėžta, kad informuoti vartotojus apie energijos taupymo priemones reikėtų visur ir visada, tačiau to nepakanka – tai veikiau pirmasis elgsenos keitimo etapas. Vartotojai, gavę informacijos, neskuba keisti savo elgsenos. Reikia antro etapo, kuris „išjudintų“ vartotojus, motyvuotų arba priverstų juos keistis. Čia reikia aktyviųjų (intervencinių, organizacinių) priemonių, kuriomis savivaldybė ar kiti subjektai įsiterptų į vartotojų aplinką. Veiksminga praktika būtų tarpusavio spaudimas, kai tos pačios socialinės ar profesinės terpės dalyviai verčia „pasitempti“ aplinkinius. Pasiteisina tikslinių grupių (pvz., kaimynų bendrijų, darbo kolektyvų) organizavimas, kai grupių koordinatoriai gauna tai grupei aktualius ir pritaikomus pasiūlymus. Gera praktika laikoma ir rinkti vartotojų atsiliepimus apie jų intervencinių priemonių poveikį. Stiprus akstinas keisti elgseną yra ekonominis energijos taupymo naudingumas. Tam elgsenos keitimo organizatoriai turėtų pateikti vartotojams aiškius ekonominius skaičiavimus. Čia pirmenybė teiktina greitai atsiperkančioms elgsenos keitimo priemonėms, pvz., paskatinti vartotojus įsigyti efektyvesnę įrangą. Vartotojus skatina ir galimybė gauti premijas už pasiekimus taupant energiją, finansinės išmokos ar ekonominės lengvatos. Kita vertus, nepamirština, kad veiksmingi ir priminimai apie neekonominę naudą. Aukštesni tikslai – švaresnė aplinka, planetos išteklių tausojimas – kai kuriems vartotojams tampa sąmonės dalimi ir keičia jų elgseną.

15 pav.  Inovatyvių energetinių technologijų įvertinimo PLEEC projekto pavyzdiniuose miestuose schema


Laboratorija pastaruosius kelerius metus tyrė Lietuvos ir Baltijos energetikos sistemų integravimo į Europos elektros tinklus problemas. Tyrimų rezultatai paskelbti moksliniame prestižiniame žurnale Electric Power Systems Research. Aptarti sinchroninio susijungimo su kontinentinės Europos tinklais techniniai, politiniai, bendrų energijos rinkų aspektai, pasiūlyta bandomojo susijungimo procedūra. Pateikta trumpa sinchroninių susijungimų Europoje nuo 1993 m.apžvalga. Po straipsnio atspausdinimo pateiktas siūlymas Europos perdavimo tinklų operatorių organizacijai ENTSO-E parengti istorinę ankstesnių sinchroninių susijungimų apžvalgos studiją, palyginti atskirų susijungimo projektų ir idėjų tikslus, ypatumus ir originalius sprendimus.



16 pav.  Sinchroninių susijungimų projektaiir keltos idėjos Europoje (išskyrus MedRing – Viduržemio jūros elektros žiedo – projektą)


Laboratorijoje naudojama moderni programinė įranga:

  • PSS®E (detalus EES tyrimas; fizikinių procesų energetikos sistemose modeliavimas; statinių ir dinaminių režimų skaičiavimai)
  • PSS®SINCAL (elektros tinklų ir vamzdynų tinklų ir jų topologinių charakteristikų analizė ir patikimumo vertinimas)
  • PowerWorld Simulator (galios srautų analizė, PV ir QV kreivių analizė; trumpųjų jungimų analizė; trikdžių analizė)
  • Matlab (matematinis modeliavimas ir modeliavimo rezultatų analizė; techninių sistemų modeliavimas, jų parametrų analizė)
  • TIMES Integrated Assessment Model (energijos poreikių, inovatyvių technologijų ir energijos vartojimo efektyvumo didinimo priemonių kompleksinis vertinimas)
  • Decision Tools Suite Industrial @Risk (įvairių investicinių projektų rizikos vertinimas, įtaką turinčių veiksnių jautrumo analizė).

17 pav.  Laboratorijoje naudojama programinė įranga


2016 m. laboratorijos darbuotojai publikavo 3 straipsnius, iš jų vieną – Clarivate Analytics“ duomenų bazėje „Web of Science Core Collection“ referuojamuose leidiniuose.

© Lietuvos energetikos institutas, 2005-2017. Visos teisės saugomos.
Valstybės biudžetinė įstaiga. Duomenys kaupiami ir saugomi Juridinių asmenų registre, kodas 111955219 | PVM kodas LT119552113