Straipsnis iš žurnalo “ELEKTROS ERDVĖS Nr.34”
Praėjusią vasarą keliaujant po Lietuvą neretai kur žvilgsnis kliuvo už grakščiais sparnais mosuojančių vėjo elektrinių. Žiniasklaidoje vis daugiau skelbiama, kad sparčiai didėja vėjo ir saulės elektrinių elektros gamyba. Džiaugiasi ir politikai, ir visuomenininkai, ir verslininkai, kad vis daugiau gaminama elektros energija be dūmų – įgyvendinami Lietuvos ir Europos Sąjungos energetikos politikos tikslai. Rūpestis aplinkos apsauga gaminant elektrą yra ne tik Lietuvos ar ES, bet ir pasaulio energetikos tikslas. Europos laimėjimai plėtojant vėjo ir saulės elektrines nemaži, tad ir daugelis aplinkosaugos šalininkų ragina Ameriką sekti Europa.
Praeitų metų liepos 29 d. verslo laikraštyje „The Wall Street Journal“ publikuotame straipsnyje „Europos romanas su atsinaujinančia energija bliūkšta“ (Europe‘s Renewable Romance Fades) amerikiečiai autoriai D. Garman ir S. Thernstrom pažymi, kad vėjo ir saulės elektrinių vaidmuo JAV energetikoje reikšmingas, tačiau amerikiečiai turėtų išmintingai pasimokyti iš Europos patirties ir tuo vadovaudamiesi planuoti tokių elektrinių plėtrą.
JAV vėjo ir saulės elektrinės dabar gamina apie 3,5 % elektros energijos. Danijos vėjo elektrinių metinė gamyba siekia 30 % šalyje gaminamos energijos. Danai tikisi, kad 2020 m. jų vėjo elektrinės gamins jau 50 % elektros energijos. Vokietijoje, kurios ekonomika Europoje stipriausia, vėjo ir saulės elektrinių elektros gamyba sudaro apie 12 proc. visos elektros gamybos. Vokiečiai tikisi, kad 2020 m. atsinaujinančių energijos išteklių elektrinių elektros gamyba pasieks 35 %.
Šiuolaikinės visuomenės gyvenimas be elektros neįsivaizduojamas, todėl švari elektros gamyba atsinaujinančių energijos išteklių elektrinėse yra patraukli. Deja, kaip pažymi D. Garman ir S. Thernstorm, kai kuriose Europos šalyse elektros gamybos iš atsinaujinančių energijos išteklių „medaus mėnuo“ baigiasi dėl akivaizdžių priežasčių.
Pirma bėda – elektros kaina
Vokietija, norėdama padidinti elektros gamybą iš atsinaujinančių energijos išteklių, turėjo investuoti per 180 mlrd. eurų. Todėl Vokietijos ir Danijos gyventojams elektra yra brangiausia Europoje – vidutiniškai apie tris kartus brangesnė nei JAV gyventojams. Apsukrūs saulės elektrinių statybos entuziastai vos to nepasiekė ir Lietuvoje.
Antra bėda – grėsmė energetikos sistemos veikimui
Kai energetikos sistemoje didelę elektros energijos dalį gamina vėjo ir saulės elektrinės, kyla grėsmė elektros tiekimo patikimumui. Skatinant daugiau elektros gaminti vėjo ir saulės elektrinėse, neužtenka tik prašyti elektros vartotojų daugiau mokėti už švarią elektrą. Reikia juos įtikinti sutikti kartais kęsti elektros energetikos sistemos veikimo sutrikimus (blackouts) – kai gęsta elektrinės, o didelė dalis elektros sistemos vartotojų lieka be elektros kelioms ar keliolikai valandų.
Lietuvoje tokių sutrikimų nėra buvę, tačiau JAV šiaurės rytuose, Kanadoje, Italijoje, Danijoje jų pasitaikė, nors ne vėjo elektrinių darbas buvo to priežastis. Prieš dešimt metų, 2003 m. vasaros pabaigoje, ten milijonai gyventojų buvo likę be elektros. Tiesa, Danijoje vėjo elektrinės buvo šiek tiek apsunkinusios elektros tiekimo atkūrimą. O štai 2006 m. lapkričio 6 d. daug vartotojų Vokietijoje, Prancūzijoje, Ispanijoje taip pat buvo likę be elektros dėl elektros energetikos sistemos veiklos sutrikimo, prie kurio nemažai prisidėjo ir vėjo elektrinės Vokietijoje. Negalima nei lengvai, nei pigiai sukaupti didelių elektros energijos atsargų. Dauguma vartotojų supranta, kad kiekvienu akimirksniu elektros reikia gaminti tiek, kiek tuo metu jos reikia. Deja, ne visi žino, kaip praktiškai tai pasiekiama.
Elektros energetikos sistemoje milijonai elektros vartotojų nuolat įjungia ar išjungia savo elektros prietaisus, įrenginius, be to, gali atsijungti elektros generatoriai, elektros linijos, o energetikos sistemos operatorius nuolatos turi užtikrinti elektros paklausos ir pasiūlos pusiausvyrą (balansą), kad tinkamos įtampos ir dažnio elektra iš elektrinių laidais pasiektų vartotojus ir nesusidarytų grėsmės elektros tiekimo stabilumui. Energetikos sistemos operatoriai pagal laukiamą bazinę apkrovą planuoja bazinių elektrinių – atominių, anglies, termofikacinių – elektros gamybą, o kintančiai apkrovai kompensuoti yra planuojamas manevringų elektrinių – hidroelektrinių, dujų turbinų ir pan. – darbas.
Tarpvalstybiniai ryšiai energetikos sistemoje
Kol energetikos sistemoje vėjo ir saulės elektrinės, kurių elektros gamyba priklauso nuo gamtos įnorių ir todėl būna nutrūkstanti, neužima pastebimos bendros elektros gamybos dalies, pastebimų problemų nekyla. Nenuspėjamus vėjo ir saulės elektrinių elektros gamybos pokyčius gali kompensuoti kitos veikiančios elektrinės, ir tie pokyčiai gali tilpti į galių balansų palaikymo leidžiamųjų paklaidų ribas (Lietuvoje – apie 100 MWh/ val.). Kai energetikos sistemoje vėjo ir saulės elektrinių elektros gamyba sudaro pastebimą bendros elektros gamybos dalį, o didelę dalį elektros gamina įprastos anglies, atominės ar termofikacinės elektrinės, kurios greitai savo gamybos negali keisti, tiek balanso, tiek sistemos darbo stabilumo užtikrinimas elektros sistemų operatoriams gali sukelti sudėtingų problemų. Pažymėtina, kad Danijoje tokių bėdų beveik nėra. Danijos vėjo elektrinių galia sudaro daugiau nei 50 % (daugiau nei 4000 MW) likusių elektrinių suminės galios (šiluminių beveik 7500 MW), o vėjo elektrinių metinė gamyba siekia arti 30 %. Danijoje tai įmanoma dėl gana galingų elektros sistemos ryšių su Norvegijos ir Švedijos elektros tinklais, kur yra daug hidroelektrinių, taip pat su Vokietijos sistema, kurioje irgi gausu vėjo elektrinių.
Taigi tarpsisteminių (tarpvalstybinių) elektros tinklų plėtra ir perdavimo sistemų infrastruktūros tobulinimas yra akivaizdi priemonė tolesnei vėjo ir saulės elektrinių plėtrai bei ES energetikos politikos tikslams įgyvendinti, nekeliant grėsmės energetikos sistemų veikimo patikimumui. Deja, perdavimo tinklus plėtoti nėra paprasta ne tik dėl to, kad tam reikalingos didelės investicijos. Tarptautinė energetikos agentūra nurodo, kad vien Vokietija, siekdama užtikrinti reikiamą vėjo ir saulės elektrinių plėtrą, per 10 metų į elektros tinklus turės investuoti nuo 47,5 iki 72,5 mlrd. eurų.
Svarbus ne tik investicijų dydis, bet ir elektros tinklų plėtros projektų įgyvendinimo sparta, kuri turi atitikti vėjo ir saulės elektrinių galių didėjimo greitį. Kol kas Europoje to pasiekti nepavyksta. Tai kelia rūpestį Europos elektros perdavimo sistemų operatorių organizacijai (ENTSO-E), kuri koordinuoja 34 valstybių elektros sistemų operatorių veiklą. Praėjusių metų balandžio mėn. ENTSO-E prezidentas D. Dobbeni tą rūpestį laišku perdavė Europos Komisijos energetikos komisarui, o šių metų gegužės mėn. ENTSO-E paskelbė (www.entsoe.eu) savo poziciją dėl būtinybės intensyvinti Europos investicijas į elektros perdavimo tinklus (Incentivising European Investments in Transmission Networks). Elektros tinklų plėtros tempai nepakankami ne tik dėl investicijų, bet ir dėl gaišių procedūrų gauti reikiamus leidimus elektros linijų statybai. Visa tai kelia grėsmę ES energetikos politikos tikslų įgyvendinimui didinant bedūmės elektros gamybą.
Trečia bėda – grėsmė elektros energijos rinkai
Daugumoje šalių vėjo ir saulės jėgainių elektros gamyba yra subsidijuojama. Todėl, kaip pabrėžia Suomijos bedrovės „Fingrid“ prezidentas Jukka Ruusunen, elektros energijos rinkoje jų padėtis nėra tapati su tradiciniais elektros gamintojais. Vėjo ir saulės elektrinių jėgainių gaminamą elektrą privalu supirkti, kai pučia vėjas ar šviečia saulė, bet vėjo ir saulės elektros gamintojai neturi jokių įpareigojimų užtikrinant energetikos sistemos balansą. Vėjo ir saulės elektros gamyba nesukelia kintamų elektros gamybos sąnaudų, todėl tokios elektros pardavimas prasmingas ir visada galimas. Tokios sąlygos diskriminuoja tradicinius elektros energijos gamintojus, kurių kintanti elektros gamyba sudaro papildomas gamybos sąnaudas, nepaisant to, jie privalo užtikrinti ir patikimą energetikos sistemos veikimą. Todėl bendroje elektros gamyboje didėjant subsidijuojamų vėjo ir saulės jėgainių elektros gamybos daliai, kyla grėsmė ne tik energetikos sistemos veikimui, bet ir elektros energijos rinkai.

Elektros energijos šaltiniai Europos Sąjungoje pagal kuro rūšis 2013 m.
J. Ruusunen mano, kad Europos energetikos politikoje reikia rasti tvarų balansą tarp anglies dvideginio mažinimo, elektros tiekimo patikimumo ir Europos konkurencingumo. Jei elektros gamyba bus subsidijuojama, neveiks rinkos mechanizmas, ir Europos ekonomika smuks, juk negalima priversti, kad kas nors gamintų elektrą, jei tai nebus pelningas verslas. J. Ruusunen rūpestį keliančiu pavyzdžiu vadina Vokietijoje taikomas subsidijas iš atsinaujinan- čių energijos išteklių gaminamai elektrai, nes tai vartotojams brangiai kainuoja. Vokietijos elektros rinkoje kartais didmeninė elektros kaina tampa neigiama, nes reikia supirkti ne tik vėjo ir saulės jėgainių elektrą, bet ir tų šiluminių elektrinių, kurios turi dirbti, kad užtikrintų energetikos sistemos stabilumą. Tik subsidijos tada padengia elektros gamintojų išlaidas, nes atsinaujinančių energijos išteklių elektrinės neturi prievolių elektros rinkai.
Tai elektros vartotojams kainuoja milijonus eurų. Todėl Europos konkurencingumas kenčia nuo tokio Vokietijos elektros energijos rinkos modelio. Reikia subtilių pokyčių subsidijavimo politikoje, kad vėjo ir saulės jėgainių elektros gamintojai taptų normaliais rinkos dalyviais. J. Ruusunen nuomone, Vokietijos vėjo ir saulės elektrinės jau galėtų būti pelningos ir be subsidijų.
Vėjo ir saulės energija. Džiaugsmai
Vėjo ir saulės elektrinės gamina elektrą neteršdamos aplinkos anglies dvideginiu. Kuo daugiau taip gaminama elektros, tuo mažiau anglies dvideginio išlakų. Kokį efektą tai duoda, kiekvienas kasdien gali rasti elektros sistemos operatorių internetiniuose puslapiuose: Danijos – www.energinet. dk, Airijos – www.eirgrid.com ir kt. Pučiant stipresniam vėjui padidėjusi vėjo jėgainių elektros gamyba sumažina šalyje anglies dvideginio išlakas kiekvienai gaminamai kWh dvigubai ar daugiau. Tai svarbus indėlis saugant mūsų visų aplinką, o už gerą prekę galima ir brangiau mokėti.
Deja, kaip pažymi AB „Lietuvos energijos“, „Elkraft System“ (Danija) ir „Fingrid“ bendrame projekte porą metų dalyvavęs bendrovės „Fingrid“ patarėjas Risto Lindroos, dabartinė rinka nesiunčia tinkamų signalų investuotojams, kad būtų garantuoti pakankami elektros gamybos pajėgumai. Dabartiniai vėjo ir saulės elektrinių investuotojai gali užtikrinti, kad šios elektrinės per metus pagamins reikiamą elektros kiekį, tačiau dabar jie dar negali užtikrinti, kad elektros vartotojai bet kuriuo metu gaus tiek elektros, kiek reikia.

Sutaupytas CO2 kiekis tonomis pasaulyje dėl vėjo elektrinių naudojimo
Atsinaujinančių išteklių energija, energijos tiekimo patikimumas ir elektros energijos rinka turėtų žengti į priekį kartu. Tam reikia sutelktų pastangų, bendro sutarimo ir supratimo. Nors Suomijoje vėjo jėgainių elektros gamyba yra subsidijuojama, vėjo jėgainių elektros gamintojai yra atsakingi už balansavimą, t. y. Parengta pagal užsienio medžiagą jie patys turi rūpintis elektros gamybos balansu. Vartotojai taip pat prisideda prie balanso palaikymo, t. y. už atitinkamą mokestį reguliuoja savo elektros poreikį.
Europos elektros gamintojai laukia, kokie bus energetikos politikos principiniai sprendimai po 2020 m. Tikslas aiškus – ES energetika 2050 m. turi aprūpinti elektros energija be anglies dvideginio išlakų. Kaip pabrėžia R. Lindroos, siekdamos užtikrinti patikimą apsirūpinimą bedūme elektra, ES šalys turi bendradarbiauti su kaimyninėmis šalimis, kartu rūpintis elektros energijos tiekimo patikimumu, plėtoti ir tobulinti tarpsisteminius elektros ryšius. Reikia tikėtis, kad ir Lietuva toliau eis tokiu keliu.