Deginti ar nedeginti?

Įpusėjus kelionei link strateginio energetinio saugumo užtikrinimo – atsijungimo nuo Rusijos kontroliuojamos elektros tinklų sistemos IPS/UPS – tampa vis svarbiau suprasti, kokie elektros gamybos pajėgumai gali būti pasiekti Lietuvoje. Tuo tikslu po penkerių metų pertraukos vėl „užkurta” 2015-aisiais metais nustojusi veikti Vilniaus trečioji termofikacinė elektrinė (TE-3). Kokia šio tipo elektrinių istorija ir kokia ateitis jų laukia?

Kai elektrinėje gaminama elektra, taip pat išsiskiria ir nemaži šilumos kiekiai. Jei ta šiluma išleidžiama į orą – neišnaudojamas visas elektrinės potencialas, nes susidariusią šilumą taip pat galima panaudoti šildymui arba energijos gamybai. Būtent toks ir yra kogeneracinių elektrinių principas – kuro degimo metu susidariusią šilumą ne išleisti į orą, o panaudoti energijos generacijai arba pastatų šildymui. Tokių elektrinių efektyvumas svyruoja nuo 65 iki 95 procentų.

Dažniausiai Tomo Edisono pavardė būna siejama su pirmąja pasaulyje elektros lempute, tačiau Edisonas užsiėmė ne tik lemputėmis. 1882-aisiais pagal Edisono projektus Niujorke buvo pastatyta pirmoji pasaulyje komercinė elektrinė, kuri ir buvo kogeneracinė elektrinė. Jos pavadinimas – Edison’s Pearl Street Station. Elektrinė ne tik gamino energiją, bet ir apšildė aplink esančius pastatus. Tiesa, procese buvo deginama akmens anglis, tad negalėtume pasidžiaugti, kad pirmoji komercinė elektrinė pasaulyje gamino „žalią” energiją. Nepaisant to, kogeneracinės elektrinės yra įvardijamos kaip vienas iš būdų mažinti į aplinką išmetamus anglies dioksido kiekius.  Edison’s Pearl Street Station tarnavo neilgai – 1890-aisiais metais elektrinė sudegė, tačiau jau 1887-aisiais visoje Amerikoje buvo 121 Edisono modelio elektrinė. 

Nors atliekų deginimas energijos gamybai naudotas jau nuo 1898 metų, labiausiai išpopuliarėjo tik 1975-aisiais Amerikoje. Tai lėmė dvi priežastys – atliekų šalinimo problema ir stipriai išaugusios elektros energijos kainos. Pastarasis reiškinys turi ir savo vietą istorijoje, tai vadinama 1979-ųjų naftos krize. Būtent tais metais OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries) – organizacija, jungianti naftą eksportuojančias valstybes – kartu su Egiptu ir Sirija nusprendė netiekti naftos valstybėms, palaikančioms Izraelį pastarajam kariaujant su Egipto ir Sirijos koalicija Jom Kipuro kare. Tai iki šiol yra pati didžiausia istorijoje energetinė krizė. Bet būtent įtempta situacija pasaulyje ir naftos trūkumas vertė galvoti naujus, perspektyvius būdus energijai gaminti. 

Ką Lietuvai atneš veikiančios Vilniaus ir Kauno kogeneracinės jėgainės? Visų pirma – sumažės sąvartynų skaičius. Tai, turbūt, labai paprastai suprantama – perrinktos, netinkamos perdirbimui mišrios komunalinės atliekos keliaus ne į atliekų kapinynus, o bus deginamos. Ne tik mūsų laukai bus mažiau teršiami šiukšlėmis, bet ir oras bus švaresnis, kadangi šilumos perteklius bus naudojamas pastatų šildymui. Kitaip tariant, nušauname du zuikius vienu šūviu – iš vieno degimo proceso gauname kartu ir elektrą, ir šilumą, kurią panaudojame. Kitose elektrinėse ta šiluma paleidžiama į orą, o tai reiškia, kad norint užtikrinti ir normalų elektros energijos tiekimą, ir šilumą, prireiks daugiau energijos, o kartu ir laiko bei kuro. Ilgesnis kuro degimo laikas reiškia ir didesnį kenksmingų medžiagų išmetimo kiekį. Taip pat ir didesnius mokesčius gyventojams. Verta paminėti, kad būtent dėl efektyvaus išskiriamos šilumos Vilniaus ir Kauno kogeneracinėse elektrinėse panaudojimo, vilniečiai ir kauniečiai džiaugsis pigesne šiluma. Ir turbūt vienas svarbiausių aspektų mums visiems – didesnė Lietuvos energetinė nepriklausomybė bei saugumas. Galėtume ginčytis, kiek tos energetinės nepriklausomybės mums reikia, nes ne visada šalyje pagaminta elektros energija užtikrina žemiausią kainą, tačiau kadangi atliekos yra pigesnės už bet kokį kitą kurą, kogeneracinės elektrinės tikrai yra būdas užtikrinti ne tik saugią, lokalią, bet ir pigią elektros energiją bent jau tol, kol išseks mūsų sąvartynai.

Jei kogeneracija sprendžia tiek daug problemų, kodėl jos vis dėlto savo populiarumu nelenkia kitų energijos gamybos būdų? Visų pirma, pats tokios jėgainės įgyvendinimas ir instaliavimas yra brangus, kalbant tiek apie projektų ruošimą, tiek apie pačias statybas. Jėgainės pajėgumai turi būti derinami pagal aplinkinės teritorijos vartotojų poreikius. Kuo tiksliau pagaminamos energijos ir šilumos kiekiai sutampa su poreikiu, tuo labiau išauga elektrinės efektyvumas, patiriami mažesni perdavimo nuostoliai. Kogeneracinės elektrinės yra decentralizuotos – pagaminta energija bei šiluma tiekiama tiesiogiai aplink jėgainę esančioje teritorijoje gyvenantiems žmonėms. Dėl to ir yra svarbus poreikio ir pagaminamų kiekių atitikimas. 

Ar paleisdami dvi kogeneracines jėgaines Lietuvoje visiškai išspręsime šiukšlių kaupimo, klimato kaitos bei energetinio saugumo problemas bei užtikrinsime amžinai žemas elektros energijos kainas? Greičiausiai ne, tačiau kombinuodami kogeneraciją su saulės moduliais, vėjo jėgainėmis bei hidroelektrinėmis galime padaryti ryškiai matomą pokytį. Turbūt vienas geriausių pavyzdžių būtų Švedija. Daugiau nei pusė šioje šalyje suvartojamos elektros energijos yra pagaminama iš atsinaujinančių energijos išteklių. Taip pat 2016 metų duomenimis, iš 4.7 tonų atliekų, išmetamų per metus Švedijoje, į sąvartynus patenka tik 31 tūkstantis tonų, daugiau nei pusė iš šių atliekų yra sunaudojama vietoje kuro elektrinėse, kurios ne tik tiekia elektros energiją, bet ir šiluma aprūpina maždaug pusę šalies pastatų. 2016-aisiais metais Švedijos CO2 emisijos rodiklis buvo 1.5 karto mažesnis už Europos Sąjungos vidurkį ir 3.5 karto mažesnis už JAV vidurkį. Kintant Lietuvos energetinei situacijai – pereinant prie Kontinentinės Europos tinklų, yra svarbu pastebėti gerąsias kitų pasaulio šalių praktikas ir taip ieškoti perspektyvių sprendimų Lietuvai, nes būtent dabar yra laikas, kada neatpažįstamai galime pakeisti Lietuvos energetinį veidą ir žengti į naują tiek politiškai, tiek techniškai saugios ir aplinkai draugiškos energijos gamybos erą.

Šaltiniai: 

• https://www.vistaprojects.com/blog/what-is-a-cogeneration-plant/
• https://energystory.org/pearl-street-power-station/
• http://biomassmagazine.com/articles/3088/witnessing-a-waste-to-energy-revival
• https://science.howstuffworks.com/environmental/green-tech/energy-production/sweden-is-great-at-turning-trash-to-energy.htm?fbclid=IwAR09_Sisq0mg3QZO9HLKwMnL0MxFMVdizJL5Pj0LbfGw0DdfOMjarESs6-w
• https://sweden.se/nature/energy-use-in-sweden/
• https://www.lrytas.lt/verslas/energetika/2017/12/30/news/deginamos-atliekos-tersia-ora-moksliniai-tyrimai-liudija-ka-kita-4043551/