JELARE projekta izstrdtie ieteikumi atjaunojams enertikas jom RA

JELARE projekta izstrādātie ieteikumi atjaunojamās enerģētikas jomā RA REGI inženierzinātņu virziena praktiskais seminārs 3/7/2021 Prof. Gotfrids Noviks, Rezeknes augstskola 1

Joint European Latin American Universities Renewable Energy Project” 3/7/2021 2

Capacity-Building Seminar “Renewable Energy – Theory, Technology, Economics, Education” 6 -th May 2010 3/7/2021 3

KUR PROBLĒMAS? Energoresursu grupas : 1. Enerģijas plūsmas (neizsmeļamie enerģijas avoti )kinētiskā enerģija Vējš , Saules starojums , Ūdens plūsmas , Ģeotermālais siltums, Kosmiskais starojums , Tektoniskie procesi , Gravitācijas enerģija 2. Koncentrētā – akumulētā , vielās sakrātā potenciālā enerģija : Vielu entalpija a)Izsmeļamie Zemes dzīlēs sakrātie resursi – galvenokārt , fosilais kurināmais b)atjaunojamie energoresursi - galvenokārt , biomasa 3/7/2021 4

KUR PROBLĒMAS? Atjaunojamo (neizsmeļamo ) plūsmu enerģijas resursu GALVENĀS PROBLĒMAS : 1. Enerģija izkliedēta ar zemu intensitāti. 2. Enerģijas intensitāte nestabila laikā un telpā. Līdz ar to galvenie pētījumu uzdevumi : 1. Enerģijas koncentrēšanas metožu izstrāde. 2. Kinētiskās enerģijas pārveidošana potenciālajā. Piemēri: ŪDENS PLŪSMAS ENERĢIJAS KONCENTRĒŠANA UN PĀRVEIDOŠANA POTENCIĀLAJĀ GRAVITĀCIJAS ENERĢIJĀ - HES – DAMBJI. Dabas risinājums – SAULES ENERĢIJAS AKUMULĒŠANA UN KONCENTRĒŠANA BIOMASAS POTENCIĀLAJĀ ENERĢIJĀ. Cilvēka risinājums – SAULES ENERĢIJAS SAKRĀŠANA AKUMULATOROS PĀRVEIDOŠANA POTENCIĀLĀ ĶĪMISKĀ ENERĢIJĀ 3/7/2021 5

KUR PROBLĒMAS? 3. Jebkuras enerģijas ražošana pieprasa enerģijas izmantošanu. Jo vairāk tiek enerģijas ieguldīts ražošanā – jo mazāk tiek iegūts enerģijas reāli neto izteiksmē. 4. Viena veida enerģijas pārveidošana citā veidā vienmēr ir saistīta ar tās zudumiem. Optimālais risinājums – izmantot enerģiju tādā veidā , kā tā tiek ņemta no dabas. 3/7/2021 6

No atjaunojamiem enerģijas avotiem saražotās enerģijas struktūra Latvijā 3/7/2021 7

Vidzeme Kurzeme Zemgale Latgale Average wind velocity in Latvia (h=10 m ) 3/7/2021 8

. p 3/7/2021 9

BIOMASS. Quantity of straw( thausand tonnes) , wood (million m 3) and biogas (million m 3) resources available for energetic usage in Latvia regions 44531 Kurzeme 2978 20452 35683 1232 5990 13. 3 PJ 22% Vidzeme 53899 890 7137 1. 73 PJ 2% Zemgale 30. 9 PJ 54% 23806 13. 1 PJ 22% 1226 20350 Latgale 3/7/2021 10

3/7/2021 11

REKOMENDĀCIJAS PĒTNIECISKAJĀ DARBĀ Jebkura enerģētiskā resursa racionālā izmantošana un attiecīgo tā ieguves uzņēmumu izveidošana ir lietderīga tikai tad, ja ir izvērtēts šī resursa daudzums, kas nodrošina ilglaicīgu uzņēmuma darbību. Papildus tam nepieciešams zināt arī enerģijas resursa kvalitatīvus parametrus, to iespējamās izmaiņas ar laiku un dažādu apstākļu ietekmes rezultātā, resursa intensitātes stabilitāti laikā un telpā. 3/7/2021 12

Latvijas Republikā nav izvērtēts pilnā mērā visu atjaunojamās enerģijas (hidro, vēja, saules, biomasas) resursu apjoms, katra atsevišķa enerģijas avota potenciāls un intensitāte attiecīgajos reģionos. Tas nopietni ierobežo atjaunojamās enerģijas resursu izmantošanas ilgtspējīgās programmas izstrādi, racionālu enerģijas ražošanas veidu teritoriālo plānojumu. 3/7/2021 13

Rekomendācija Nr. 1 Atjaunojamās enerģijas resursu kvantitatīvā un kvalitatīvā izvērtēšana un to izmantošanas potenciāla kadastra izstrāde republikas mērogā. 3/7/2021 1. solis – resursu kadastra satura un struktūras izstrāde 14

Lai paaugstinātu AE izmantošanas efektivitāti un novērstu katra atsevišķa enerģijas avots nestabilitāti laikā un teritorijā, nepieciešams vienlaikus izmantot dažāda veida enerģētiskos resursus – vēja enerģiju, saules enerģiju, biomasu, hidroenerģiju tādos kompleksos, kad viens veids papildina otru vai attiecīgajos laika periodos tiek nomainīts ar cita veida enerģijas avotu. 3/7/2021 15

Šajos gadījumos galvenā problēma ir lieli kapitālizdevumi iekārtu komplekta uzstādīšanā (piemēram, vēja ģenerators un saules kolektors). 1. SOLIS – EEP Tas kļūst neizdevīgi atsevišķam šīs enerģijas patērētājam. Nepieciešams plašāka mēroga komplekss, kurā var iekļaut attiecīgā novada, pilsētas vai reģiona energoapgādi. IZVEIDOT EKOENERĢĒTISKOS PARKUS 3/7/2021 IZVIETOŠANAS REĢIONĀ APZINĀŠANA 16

Rekomendācija Nr. 2 Dažādu atjaunojamās enerģijas avotu racionāla kompleksēšana resursu izmantošanas energoefektivitātes paaugstināšanas nolūkos. 1. SOLIS – EEP IZVIETOŠA NAS REĢIONĀ APZINĀŠA NA EKOENERĢĒTISKIE PARKI 3/7/2021 17

Katram biomasas veidam piemīt noteiktas pozitīvās un negatīvās enerģētiskās īpašības. Kompleksējot dažādus veidus var paaugstināt šī kompleksā resursa enerģētisko vērtību un iekļaut enerģijas ieguvē vielas, kuras pašas par sevi nevar būt izmantotas. . 3/7/2021 18

Piemērs : bezdūmu kompozītkurināmā izveidošana no zemas kvalitātes akmeņoglēm, kuras satur daudz sēra. Sasmalcinātās akmeņogles un kaļķakmens tiek presēti, kā rezultātā tiek izveidotas briketes, kuras dedzinot sērs reaģē ar kalciju un paliek kurtuvē saistīts kalcija sulfāta veidā. 3/7/2021 19

Rekomendācija Nr. 3 1. Solis. Augstas kvalitātes enerģētiskā ekoloģiskā kompozītkurināmā iztrādāšana no dažāda veida biomasas. 3/7/2021 Analizēt reģionam raksturīgos biomasas veidus un to savienojamī bu enerģijas ieguves optimizācij ai 20

Atkarībā no ģeogrāfiskiem un klimatiskajiem apstākļiem, kā arī attīstītās ražošanas nozares veida katrai valstij ir raksturīgs savs atjaunojamo enerģijas resursu komplekss. Šo enerģijas veidu izmantošana valstī tikai savu robežu ietvaros dažkārt ir ekonomiski un tehniski neizdevīga. Daudz izdevīgāk ir apvienot tos ar kaimiņvalstu resursiem. Šī situācija atrisināma valstu pierobežu zonā. Līdz ar to ir objektīva nepieciešamība izpētīt enerģijas resursu integrālās izmantošanas iespējas pierobežas valstīs. 3/7/2021 21

Rekomendācija Nr. 4 Pētījumi kaimiņvalstu pārrobežu projektu izstrādē atjaunojamās enerģijas resursu racionālas integrālās izmantošanas jomā. 3/7/2021 Sadarbības projekti un līgumi ar kaimiņvalstīm – Latgales reģionā – Baltijas valstis , Baltkrievija , Krievija 22

REKOMENDĀCIJAS IZGLĪTĪBAS JOMĀ Atjaunojamās enerģijas plašas izmantošanas iespējas un attiecīgās tehnoloģijas un tehniskās izstrādes un ekspluatācijas efektivitāte ir atkarīga no kvalificētu speciālistu darbības. Praktiski ir tikai reti piemēri, kad universitātēs gatavo tieši speciālistus atjaunojamo energoresursu ekspluatācijā. 3/7/2021 23

Rekomendācija Nr 1. Vides inženierzinātņu un enerģētikas inženieru studiju programmās izveidot studiju moduli atjaunojamā enerģētikā 2 semestru apjomā inženiera kvalifikācijas atjaunojamā enerģētikā ieguvei. Iestrādāts Vides inženiera studiju programmā 3/7/2021 24

Nopietns šķērslis atjaunojamās enerģētikas ieviešanas jomā ir ne tikai attiecīgo speciālistu trūkums, bet arī vispārīgā neizpratne problēmas risināšanā pārējo speciālistu vidū, kuri tieši nav saistīti ar enerģētiku, bet sava amata ietvaros ir spējīgi pieņemt lēmumus, kuri vai nu sekmē atjaunojamās enerģijas attīstību vai otrādi – to bremzē. 3/7/2021 25

Rekomendācija Nr. 2. Ieviest obligātās izvēles kursu “Atjaunojamā energētika “ vides zinātnes un inženiertehniskajās studiju programmās, saistītās ar enerģētiku un kā brīvās izvēles kursu pārējās inženierzinātņu , ekonomikas un agrotehnoloģijas studiju programmās. 3/7/2021 26

Lai nodrošinātu kvalitatīvu studiju procesu ir nepieciešami mācību līdzekļi, kas dod teorētiskās zināšanas AE, dod izprašanu tehnoloģiskajos procesos, attīsta praktiskās spējas un iemaņas tiešajai inženiera darbībai šajā jomā, kompetenci un spējas pamatot un pieņemt attiecīgos lēmumus. 3/7/2021 27

Rekomendācija Nr. 3. Izstrādāt mācību līdzekļu un praktisku rokasgrāmatu komplektu atjaunojamā enerģētikā inženieru un tehniķu sagatavošanai šajā jomā. Kurss Biomasa sagatavots un izdots 3/7/2021 28

Speciālistu sagatavošana ir ilglaicīgs process –tas aizņem 45 gadus. Jāņem vērā arī tas, ka reāli praktisku atdevi un savu profesionalitāti pilnā mērā universitātes absolvents varēs realizēt vēl pēc 2 -3 gadiem darba uzņēmumā, kad tiks apgūtas darba praktiskās iemaņas. Tas nozīmē, ka vienlaikus ar speciālistu sagatavošanu pēc pilnas studiju programmas, lai paātrinātu atjaunojamās enerģētikas attīstību nepieciešams paaugstināt kvalifikāciju vai pārkvalificēt uzņēmumu inženiertehniskos darbiniekus atjaunojamās enerģijas tehnisko uzdevumu risināšanai. 3/7/2021 29

Rekomendācija Nr. 4. Sagatavot life- long learning praktiskos studiju kursus uzņēmumu inženiertehniskā personāla kvalifikācijas paaugstināšanai atjaunojamās enerģijas tehnisko uzdevumu risināšanas jomā. 3/7/2021 30

REKOMENDĀCIJAS TEHNOLO PĀRNESES JOMĀ Neskatoties uz lielo informatīvo datu bāzi internetā inženiertehniskajam personālam ir ļoti grūti šajā masīvā sameklēt atbildes uz viņus interesējošiem jautājumiem. 3/7/2021 31

Rekomendācija Nr. 1 Atjaunojamās enerģētikas tehnoloģiju datu bāzes un informācijas tīkla izveide – “Universitāte – Tehnoloģiju pārneses centrs – Uzņēmumi”. 3/7/2021 32

Rēzeknes Augstskolā izveidots un efektīvi darbojas vides tehnoloģiju pārneses kontaktpunkts. Ir izstrādāts informācijas ieguves algoritms. Uz šīs bāzes tiek plānots izveidot profilizēto atjaunojamās enerģētikas tehnoloģiju datu bāzes un informācijas tīklu. 3/7/2021 33

Nopietna loma ir iespējām inženiertehniskajiem darbiniekiem reāli iepazīties ar agregātiem un iekārtām. Iepazīšanas komandējumi uz modernajiem uzņēmumiem citās valstīs nevar būt masveidīgi un ekonomiski attaisnojamie. Ir svarīgi visas dažāda veida enerģijas avotu ekspluatācijas tehnoloģijas izvietot vienā demonstrācijas poligonā, kas dotu iespēju inženiertehniskajiem darbiniekiem iegūt informāciju un prasmes jaunās tehnikas izmantošanā. Demonstrācijas poligonu var izmantot kompānijas un firmas , kuras ražo šo tehniku, tās reklamēšanai. 3/7/2021 34

Rekomendācija Nr. 2 Jauno tehnoloģiju atjaunojamā enerģētikā demonstrācijas un apmācības pastāvīgā poligona izveidošana. 3/7/2021 1. Solis – Izveidot kontaktus ar tehniku ražojošām kompānijām un izpētīt iespējas tās demonstrēšan ai Latgalē 35

Progresīvās pieredzes atjaunojamās enerģijas jomā izplatīšanai nepieciešams organizēt regulārus seminārus. Semināriem jābūt - uzņēmumu vadošajam personālam: -jaunākā informācija likumdošanā, valsts programmās, ekonomikā, saistītā ar atjaunojamās enerģijas resursu ekspluatāciju. -uzņēmumu inženiertehniskajam personālam: - zināšanas par konkrētiem tehnikas un tehnoloģiju jautājumiem, speciālistu pieredze. 3/7/2021 36

Rekomendācija Nr. 3 Regulāra uzņēmumu vadītāju un to inženiertehniskā personāla kvalifikācijas celšanas semināru organizēšana. 3/7/2021 37

Universitāšu maģistranti un doktoranti pašlaik ir diezgan vāji saistīti ar uzņēmumiem, savos pētījumos risina problēmas, kuras uz tekošo momentu nav aktuālas uzņēmumiem. Ir lietderīgi maģistrantu un doktorantu darbus orientēt uz konkrēta uzņēmuma problēmu atrisināšanu. Pētnieciskajam darbam jābalstās uz uzņēmuma bāzes, tiek veikts tieši ražošanas sfērā un līdz ar to šī darba inovatīvie rezultāti tiek uzreiz ieviesti praksē. Arī tajos gadījumos, kad doktorants strādā pie pilnīgi jaunas tēmas, kura nav tieši saistīta ar uzņēmuma darbību, šiem pētījumu rezultātiem jābūt aprobētiem uzņēmumā. Jauni netriviālie risinājumi var dot impulsu uzņēmuma vai kompānijas darbības pilnveidošanai vai pat pārveidošanai. 3/7/2021 38

Rekomendācija Nr. 4 Maģistrantu un doktorantu pētnieciskā darba eksperimentālas daļas un inovāciju aprobēšanas organizēšana uz uzņēmumu bāzes ražošanas procesā. 3/7/2021 39

Kopējās rekomendācijas Kooperācijas paplašināšana un padziļināšana starp izglītības iestādēm un ražošanas sfēru, inovāciju procesa intesifikācija uz savstarpējās sadarbības līgumu bāzes. 3/7/2021 Raksturīgi, ka aptaujas rezultāti visās 6 Jelare projekta dalībvalstīs rāda, ka gandrīz nekur nav stabilu, ciešu un ilglaicīgu sadarbības saišu starp universitātēm un ražošanas sfēru. Tas ir ļoti nopietns negatīvais moments universitāšu darbībā, apgrūtina gatavot speciālistus atbilstošus darba tirgus pieprasījumam, universitāšu absolventiem, lai reāli iekļautos darba sfērā jāiziet garš adaptācijas periods, bet dažos gadījumos ir jāpārkvalificējas – jāapgūst jaunas iemaņas un praktiskās zināšanas. No otras puses kompānijas, firmas, uzņēmumi nesadarbojas ar universitātēm, neizmanto lielo zinātnisko potenciālu un studējošo darba resursus savai attīstībai. Ir ārkārtīgi svarīgi šo problēmu savlaicīgi atrisināt. Nepieciešams noslēgt reālos savstarpējās sadarbības līgumus starp universitātēm un ražošanas sfēras uzņēmumiem. Līgumos jāiekļauj pilnīgi precīzi uzdevumi, katras puses tiesības un pienākumus tā, lai tie reāli darbotos. 40

Valsts mēroga reglamentējošās tiesiskās un ekonomiski administratīvās bāzes izveidošana atjaunojamās enerģijas resursu izmantošanas attīstībai labvēlīgo apstākļu nodrošināšana 3/7/2021 Latvijā galvenais atjaunojamās enerģijas avots ir hidroelektrostacijas. To īpatsvars kopējā atjaunojamās enerģijas bilancē sastāda gandrīz 93%. No pārējiem 7 procentiem lielākā daļa ir biomasa. Ja hidroenerģijas ieguve un izmantošana līdz ar to ir nodrošināta ar valsts atbalstu un attiecīgie normatīvie dokumenti dod iespēju to attīstīt arī tālāk, tad par citām atjaunojamās enerģijas nozarēm to nevar apgalvot. Diemžēl Latvijas hidroresursu izmantošana ir sasniegusi savu maksimumu – iespēju paaugstināt hidroenerģijas ražošanas apjomus Latvijā vairs nav sakarā ar Latvijas reljefa apstākļiem. Latvijā attīstās mazo hidroelektrostaciju būvniecība uz mazām upēm, bet tā nav spējīga dot lielu enerģijas pieaugumu, nopietni ietekmē attiecīgo rajonu ekoloģiju. 41

Prioritārais valsts mēroga finansiālais un materiāli tehniskais atbalsts inovatīvo pētījumu un tehnoloģiju atjaunojamās enerģijas jomā. Valsts mēroga reglamentējošā dokumentācija un attiecīgi finansiālais atbalsts ir nepieciešams ne tikai enerģijas ražotājiem, bet arī zinātniski praktiskiem un inovatīviem pētījumiem. Bez pētījumiem nevar veikt tehnoloģiju modernizāciju pilnveidošanu un attīstību. Līdz ar to enerģijas ražotāju zinātniskais atbalsts nebūs efektīvs, ja uzņēmums strādās uz novecojušās tehnoloģijas bāzes. Atjaunojamai enerģijai jākļūst konkurētspējīgai ar enerģiju, ražoto no fosilā kurināmā. Valsts dotācijas ne tikai enerģijas ražotājiem, bet arī pētījumiem un eksperimentiem šajā jomā dos impulsu enerģijas ražošanas sfēras attīstībai un līdz ar to sekmēs atjaunojamās enerģijas uzvaru konkurencē ar fosilā kurināmā enerģiju, kā rezultātā arī atkritīs vajadzība atjaunojamās enerģijas ražotāju dotācijai no valsts puses. 3/7/2021 42

Starpvalstu universitāšu mācībspēku un ražošanas sfēras darbinieku atjaunojamās enerģijas jomā pieredzes apmaiņas un stažēšanās ilglaicīgās sistēmas izveide. 3/7/2021 Atjaunojamās enerģijas izmantošanai ir globālā nozīme. Tieši tāpēc šīs problēmas risināšanā kā speciālistu sagatavošanas, izglītības, tā arī pētnieciskā darba un tieši uzņēmumu inženiertehniskajā darbībā nepieciešama plaša un pilnvērtīga starpvalstu sadarbība. Tas sekmēs efektīvu informācijas apmaiņu, kopējo problēmu risināšanas ātrākā un īsākā ceļa atrašanu, speciālistu sagatavošanu, kuri ir spējīgi strādāt jebkuras valsts uzņēmumos, kuriem ir zināmi katras valsts specifiskie apstākļi enerģijas ieguves jomā. Ļoti svarīgi ir izveidot apvienotās studiju programmas, uz kuru pamata absolventi var iegūt multinacionālus speciālista diplomus. Jelare projekta realizēšana, kurā sadarbojas 6 valstu universitātes, ir spilgts piemērs tam, kā vajag turpināt šo sadarbību, kura dos bagātus rezultātus atjaunojamās enerģijas attīstībā visās šādu projektu dalībvalstīs. 43

JELARE project team 3/7/2021 PALDIES 44

Pilot module on researches in renewable energy. Overall objective To obtain maximum useful energy from biomass with less expenses during all life cycle of resource – including growing, harvesting, processing and utilization. La-Paz , Bolivia 18. 11. 2009 3/7/2021 Project is funded by the European Union 45

Pilot module on researches in renewable energy. • The problem divides in number more narrow problems – each of them will be solved separately and simultaneusly by systems engineering approach. • Our short term research project now is : • Investigation amount of reed resources in Latvia and development main principles in exploiting them with highest effectiveness and less impact on environment Project is funded by the European Union 3/7/2021 46

Pilot module 3. Development Latgale map of reeds biomass energy resources. Rationale Renewable energy problem has global significance. It is essential to replace fossil fuels with other resources of energy – renewable , with less impact on environment. Among many types of renewable resources in Latvia biomass resources are more prospective and adjustable in utilization. Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 47

One of the biomass resources are reeds – they grows in natural conditions in almost all Latvian lakes. But their quantity , placement and energetic parameters are not investigated well. This eliminates possibilities for enterpreneurs to design technologies and projects for using reeds as energy source. Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 48

General objective To obtain wide informative material about one of Latgale biomass resources – reeds : distribution, extraction , potential and physical, chemical , energetic properties. Specific objectives. • To construct Latgale reeds resources map. • To work out data base of reeds - physical, chemical , energetic parameters. Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 49

Forseen activities The following activities are foreseen for the development of Pilot module : To measure the square of reeds in Latgale lakes using modern measuring methods To construct the map of reeds resources To investigate energetic parameters of reeds To work out classification of reeds according their energetic quality Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 50

Expected outputs. • Map of Latgale reeds resources • Data base of reeds properties • Classification indicators • Dissemination activities – presentation in conferences, publications. Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 51

Sustainability Target groups – employers and enterprises , who works in the field of RE , as well as SME and rural communities who have plans to begin to exploit reeds – to harvest and prepare for utilization. It is expected that these tendencies will grow , especially due to support from Latvia government and EU. Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 52

Evaluation The proposed evaluation sheme should be such: Specific objective 1. Proposed indicator : State of advanced estimated for the construction of map. May be evaluated in percentage Specific objective 2 Proposed indicator : Number of obtained data about physical and energetic properties of reeds. May be evaluated in percentage Rēzekne , Latvia 03 -07. 05. 2010 3/7/2021 Project is funded by the European Union 53