Planuojama, kad Lietuvos elektros energetikos sistema bus atjungta nuo BRELL energetikos žiedo ir prijungta prie kontinentinės Europos elektros tinklų darbui sinchroniniu režimu ne vėliau kaip 2025 metais. Sinchronizacija svarbi kuriant bendrą Europos elektros rinką, užtikrinant saugų elektros perdavimą ir energetinę nepriklausomybę. Baltijos šalys iki šiol veikia sinchroniniu režimu BRELL (Baltarusija, Rusija, Estija, Lietuva, Latvija) žiede ir yra priklausomos nuo dispečerinės Maskvoje bei Rusijos elektros tinklo. Baltijos šalys – vienintelės ES, kurių elektros sistemos iki šiol priklauso posovietinei sistemai.
A. Ufartas/BFL/Kauno Diena nuotr.
Straipsnį publikavimui parengė Res Publica – Pilietinio Atsparumo Centro savanoriai.
Iki 2021 metų pabaigos baigti 5 iš 15 sinchronizacijos projektų: sinchroniniam darbui pritaikyta „LitPol Link jungtis, rekonstruota 330 kV elektros perdavimo linija Lietuvos elektrinė – Vilnius, optimizuotas darbui su Kontinentiniu Europos tinklu (KET) paruoštas Šiaurės rytų Lietuvos elektros perdavimo tinklas, pastatyta 110 kV elektros perdavimo linija Pagėgiai-Bitėnai, bei išplėsta 330 kV Bitėnų transformatorių pastotė.
Šiame sinchronizavimo projekte dalyvauja 4 šalys - Lietuva, Latvija, Estija ir Lenkija. Bendra projekto vertė - 1,6 mlrd. Eur, iš kurių 1 mlrd. Eur yra finansuojama ES.
Šiais metais planuojama pradėti eksploatuoti 200 MW bateriją, atlikti Lietuvos elektros energetikos sistemos izoliuoto darbo bandymus, taip pat atrinkti rangovą 700 MW galios aukštos įtampos nuolatinės srovės – Lietuvos-Lenkijos jūrinės elektros jungties „Harmony Link“ kabelio tiesimui.
Elektros poreikis ir pajėgumai Lietuvoje
Elektros energijos poreikis Lietuvoje 2021 m. sudarė 13,74 TWh. Šiam poreikiui patenkinti 2021 m. importuota 11,92 TWh elektros energijos (arba 86,75 proc. visos reikalingos elektros energijos), o eksportuota – 2,87 TWh. Lietuvoje pagaminta apie 4,7 TWh elektros energijos.
Šaltinis: LITGRID
Iš atsinaujinančių energijos išteklių 2021 m. pagaminta 48,3 proc. visos pagamintos elektros energijos.
Kaip vyksta ir kodėl reikalingas elektros perdavimo sistemų sinchronizavimas?
Sinchronizavimo proceso reikšmę galima būtų suprasti taikant dviejų maitinimo elementų analogiją. Įsivaizduokite, kad sujungiate vienodus elementus lygiagrečiai – pliusą su pliusu, minusą su minusu – nieko neįvyks. Pabandykite sujungti atvirkščiai – pliusą su minusu, minusą su kito elemento pliusu, iškart elementai ims „burbuliuoti“. Poliškumas kintamos srovės grandinėse kinta – 50 kartų per sekundę. Analogiškai, jeigu vienos elektrinės „pliusas“ būtų sujungtas su kitos „minusu“, didžiausią smūgį patirtų visa sistema. Todėl visame tinkle turi būti griežtai ir tiksliai sinchronizuojama svyravimų fazė. 50Hz dažniu dirba visos Europos sistemos, tačiau svyravimų pradžia ir pabaiga turi griežtai sutapti. Vienos elektrinės šį dažnį užduoda, kitos turi laikytis. Jeigu yra bent mažiausias nuokrypis, veikiami sistemos srautai, įtampos, apsikrauna patys elektrinių blokai. Sistemos sinchronizavimą mikrosekundžių tikslumu palaiko automatinės sistemos. Šiuo metu Lietuvai ir kitoms Baltijos valstybėms, esančioms IPS/UPS sistemoje (BRELL energetiniame žiede) sinchronizacijos dažnį palaiko hidroelektrinės, esančios Volgos upėje, Rusijoje. Vakarų Europos kontinentinės sistemos dažnį palaiko Vokietijos elektrinės, šiaurės Europos šalių – Norvegijos. Šios sistemos tarpusavyje nėra sinchronizuotos.
Kas yra IPS/UPS sistema?
1950-1956 metais buvo sukurta SSRS Vieningoji energetikos sistema (rus. Единая энергетическая система СССР), skirta centralizuotam 50 Hz dažnio reguliavimui. Automatinį dažnio reguliavimą vykdė Volgos kaskados hidroelektrinės. 1970 – 1988 metais prie šios sistemos buvo prijungtos 9 iš 11 SSRS energetikos sistemų, apimančių 2/3 SSRS teritorijos, kurioje gyveno daugiau nei 90% gyventojų. Prie šios sistemos buvo prijungusios ir taip vadinamo Rytų bloko šalių energetikos sistemos, kurios susidarė dar vieną didelę jungtinę energetikos sistemą „Mir“ (rus. Мир), kurios valdymo centras buvo Prahoje.
SSRS Vieningoji energetikos sistema (rus. Единая энергетическая система СССР) 1991.01.01. Šaltinis: https://regnum.ru
Savo ruožtu Vakarų ir Centrinės Europos šalių energetikos sistemos susijungė į UCTE (ang. Union for Coordination of Production and Transmission of Electricity) – Elektros gamybos ir perdavimo koordinavimo sąjungą, dar kitaip vadinami tiesiog KET (kontinentiniai elektros tinklai). Tuo tarpu Skandinavijos šalių energetikos sistemos susijungė į susivienijimą NORDEL. Nors šios sistemos dirba tame pačiame 50Hz dažnyje, tačiau jos nėra tarpusavyje sinchronizuotos ir turi tik nuolatinės srovės tarpusavio jungtis. 2008 m. susikūrė ENSTO-E (angl. European Network of Transmission System Operators), kuriai dabar priklauso 35 Europos šalys. Visos ankstesnės organizacijos - ETSO, ATSOI, UKTSOA, NORDEL, UCTE ir BALTSO, tapo šios organizacijos dalimi.
Sinchroninės zonos Europoje. Šaltinis: https://www.so-ups.ru
Iširus SSRS Rusijos Vieningoji energetikos sistema persivadino į Rusijos Vieningąją energetikos sistemą (rus. Единая энергетическая система России (ЕЭС России) arba angl. Unified Power System of Russia (UPS)). Su šia sistema liko sinchronizuotis Baltijos šalys, Ukraina, Kazachstanas, Kirkiztanas, Baltarusija, Azerbaižanas, Tadžikistanas, Sekartvelas, Moldova ir Mongolija. Ši dalis vadinasi IPS (angl. The Integrated Power System). Bendrai visa sistema vadinama UPS/IPS.
Kurį laiką UPS/IPS ir „Mir“ veikė kartu, tačiau 1993 metais „Mir“ susivienijimas iširo, nes Lenkija, buvusi Rytų Vokietijos dalis, Čekija, Slovakija, Vengrija, Rumunija ir Bulgarija prisijungė prie europinės UCTE sistemos.
IPS/UPS struktūra ir šalys narės. Šaltinis: https://www.so-ups.ru
Kas yra BRELL žiedas?
1990 metais Baltijos valstybėms atkūrus savo nepriklausomybę jos perėmė ir savo teritorijoje esančią elektros energetikos infrastruktūrą. Tačiau jos valdymas ir toliau vyko iš Maskvos. 2021 m., siekiant susitarti dėl vieningo penkių dalyvaujančių šalių energetikos tinklų valdymo struktūros ir darbo reglamento, buvo pasirašytą BRELL sutartis. Pavadinimą sudaro pirmosios šalių narių – Baltarusijos, Rusijos, Estijos, Lietuvos ir Latvijos raidės.
IPS/UPS sistemos BRELL energetinis žiedas. Šaltinis: Litgrid.
BRELL sutartis yra 5 valstybių elektros perdavimo sistemų operatorių pasirašytas susitarimas, kuriame išdėstytos techninės sąlygos ir taisyklės sistemų valdymui, kad būtų užtikrinami reikiami elektros kokybės parametrai, palaikomas stabilus ir patikimas elektros tiekimas.
BRELL sutartimi visada ypatingai suinteresuota buvo Rusija, nes ši sutartis užtikrina augančius Karaliaučiaus srities energijos poreikius ir elektros tiekimą į šį Rusijos anklavą per Lietuvą. Tiesa ta, kad ilgą laiką į Karaliaučiaus srities energetikos sistemą nebuvo investuojama ir ji negalėjo užtikrinti didėjančio karinio potencialo poreikių, todėl BRELL sutartis buvo labai patogi priemonė energetikos problemoms spręsti. Tačiau dabar, dėl planuojamo Lietuvos pasitraukimo iš UPS/IPS sistemos, Karaliaučius pasistatė papildomų dujinių elektrinių, požeminę dujų saugyklą, LGN terminalą ir gali pilnai dirbti izoliuotai.
Kodėl reikia atsiskirti nuo UPS/IPS (BRELL) ir jungtis prie KET?
Pagrindinė sinchronizacijos su Europa priežastis, tai nepriklausomybė nuo Maskvoje priimamų sprendimų ir nuo sistemos apie kurią Lietuva yra mažai informuojama. Tarkime, jeigu Rusijoje, dėl kokių nors priežasčių nustotų veikti viena ar kelios žiede esančios elektrinės, tai toks gedimas nusitemptų paskui save ir mus. Tokiu atveju atsirastų elektros tiekimo deficitas Lietuvoje, nes mes pagal BRELL sutartį privalėtumėm kompensuoti elektros trūkumą Rusijoje. Tuo tarpu, jeigu kas nors atsitiktų Europoje, tai decentralizuotas sistemų valdymas užtikrina, kad sistemos išsidalintų ir dirbtų salomis.
Antra priežastis yra infrastruktūra. Mes savo dalį prižiūrime taip, kaip ji turi būti prižiūrima pagal visus reikalavimus. Apie tai kalbame ir su visais kitais operatoriais, kurie dirba Europoje. Ar tai daroma ir ar tai bus daroma Rusijoje – mes nežinome.
Trečia priežastis yra Informacijos apsikeitimas. Apie avarijas arba nelaimingus atsitikimus Rusijoje paskelbiama po savaitės ar dviejų. Tuo metu galime atsidurti situacijoje, kai priklausysime nuo kažkokios avarijos, kurios pasekmių negalėsime kontroliuoti.
Privalumai – trūkumai tarp KET ir IPS/UPS. Šaltinis: Litgrid.
Ketvirta priežastis yra ta, kad Europos Sąjungoje elektros sistemų dažnio valdymo (sinchronizavimo) reikalavimai ilgą laiką buvo didesni nei Rusijoje. Dalis Rusijoje esančių elektrinių yra pasenusios, perdavimo linijos senos ir joms atnaujinti reikia investicijų. Lietuvos sinchronizacija su KET padidintų infrastruktūrinį patikimumą ir saugumą galimų avarijų atveju.
Dėl karo situacijos ES skubina Ukrainos elektros tinklų sinchronizavimą su KET
2022 m. vasario 27 d. ES energetikos komisarė Kadri Simson pranešė, kad Europos Sąjunga nori, kad Ukrainos elektros tinklas kuo greičiau būtų sinchronizuotas su Europos tinklu. Anot jos, yra būtina kuo greičiau padaryti taip, kad Ukraina taptų nepriklausoma nuo sinchronizacijos su Rusija. Elektros tinklų priklausomybė nuo šalies, kuri vykdo prieš Ukraina atvirą karą yra grėsmė Ukrainos nacionaliniam saugumui, nes ši priklausomybė gali būti panaudota kaip ginklas sutrikdyti visą Ukrainos elektros ūkio sistemą. Ukraina su 41 mln. gyventojų yra viena didžiausių elektros vartotojų Europje. Šiuo metu apie 55% jos elektros energijos poreikio pagamina šalies atominės elektrinės. Ukraina planavo prisijungti prie KET 2023 metais.
Šaltiniai:
