Zinātniskais pārskats par valsts pētījumu programmas 1. posma izpildes gaitu 1. SADAĻA INFORMĀCIJA PAR PROGRAMMAS IZPILDI 1.1. Programmas nosaukums En

Transkripts

1 Zinātniskais pārskats par valsts pētījumu programmas 1. posma izpildes gaitu 1. SADAĻA INFORMĀCIJA PAR PROGRAMMAS IZPILDI 1.1. Programmas nosaukums Energoefektīvi un oglekļa mazietilpīgi risinājumi drošai, ilgtspējīgai un klimata mainību mazinošai energoapgādei Programmas nosaukuma saīsinājums, mājaslapa internetā LATENERGI Programmas vadītājs Dr. habil. sc. ing. Leonīds Ribickis Kontaktpersona Oskars Krievs, , 1.5. Pārskata periods no gada 1. augusts līdz gada 30. jūnijs 1.6. Programmas mērķis un tā izpilde (Norāda programmas mērķi un tā izpildi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu)) Programmas mērķis ir veikt tehnoloģiski inovatīvu, izmaksu efektīvu risinājumu izpēti ilgtspējīgas enerģijas ieguves un patēriņa attīstībai, energoefektivitātes paaugstināšanai un videi draudzīgu atjaunojamo energoresursu attīstībai. Šajā pārskata periodā mērķa izpilde tika veikta vairāku aktivitāšu ietvaros: veikta tehnoloģisko risinājumu izstrāde līdzsprieguma mikrotīklu ieviešanai industriālos objektos - izstrādātas inovatīvas energoelektronikas tehnoloģijas industriālu objektu, apgaismes sistēmu un mājsaimniecību energoefektivitātes palielināšanai, un atjaunīgo energoresursu integrēšanai lokālos mikrotīklos; veikta zinātniskā izpēte tehnoloģiskajiem risinājumiem ietekmes uz vidi samazināšanai; izstrādātas jaunas metodes un inovatīvu energosektora tehnoloģiju prototipi Latvijas enerģētiskās neatkarības paaugstināšanai un vides stāvokļa saglabāšanai; nodrošināti priekšnosacījumi (pieteikti patenti un sākts darbs pie tehnoloģiju prototipiem) eksperimentālās ražošanas uzsākšanai inovatīvu un konkurētspējīgu energosektora tehnoloģiju jomā Latvijā; veikta lēmējinstitūcijas nodrošināšana ar zinātniski un ekonomiski pamatotiem priekšlikumiem politikas instrumentu izstrādei; organizēti informatīvi pasākumi sabiedrības izpratnes veicināšanai par inovatīvām tehnoloģijām un ilgtspējīgu energosektora attīstību. zinātniskie sasniegumi publicēti augstas kvalitātes starptautiskos zinātniskos žurnālos un prezentēti starptautiskos zinātniskos pasākumos. veicināta programmas īstenošanā iesaistīto institūciju zinātniskā sadarbība, celta to zinātniskā kapacitāte (t.sk. jauno zinātnieku kapacitāte, izstrādājot promocijas un maģistra darbus un zinātniskos pētījumus). P-1

2 Kopumā programmas pirmajam posmam izvirzītie mērķi ir sasniegti, projektu prognozētie rezultatīvie rādītāji atsevišķās pozīcijās ir pat pārsniegti, savukārt, atsevišķu projektu ietvaros daži rezultatīvie rādītāji nav sasniegti, kam par iemeslu var minēt finansējuma plūsmas aizkavēšanos, kas radīja sarežģījumus iepirkumu procesā un publikāciju plānošanā, taču pie turpmāka nepārtraukta finansējuma šie rezultatīvie rādītāji tiks izpildīti nākamajos posmos Kopsavilkums par programmas 1. posma izpildes gaitu (Anotācijas veidā norāda pārskata periodā veiktās darbības un galvenos rezultātus. Raksturo problēmas un novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo turpmākā darba virzienus. Apjoms ne vairāk kā divas lapas) Programmā iesaistītās organizācijas un to struktūrvienības ir sadalītas projektos tā, lai, kopīgi strādājot, tās spēj izpildīt programmā izvirzītos uzdevumus. Projekts Nr. 1 Inovatīvas energoelektronikas tehnoloģijas energo-efektivitātes palielināšanai Latvijas tautsaimniecībā, nākotnes elektroapgādes tīkliem un atjaunojamo energoresursu izmantošanai. Projekta pirmā posma ietvaros ir veikta tehnoloģisko risinājumu izstrāde līdzsprieguma mikrotīklu ieviešanai industriālos objektos, turpināts darbs pie iepriekšējās VPP ietvaros izstrādātajiem inovatīvajiem risinājumiem apgaismes sistēmu energoefektivitātes palielināšanai, pētīti energoelektronikas pārveidotāji reaktīvās enerģijas vadībai lielas jaudas industriālu objektu energoefektivitātes paaugstināšanai, kā arī strādāts pie tehnoloģiskajiem risinājumiem Saules un vēja enerģijas integrēšanai līdzsprieguma mikrotīklos. Pirmā posma ietvaros saniegtie rezultāti ir atbilstoši uzstādītajiem uzdevumiem un virzīti uz projekta vispārīgā un specifisko mērķu sasniegšanu. Lai ārī projekta finansēšana uzsākās novēloti, radot grūtības elektronisko komponenšu iepirkumu procedūrām prototipu izstrādei un publikāciju laicīgai iesniegšanai atsevišķos nozares zinātnisko rakstu krājumos, pirmā posma rezultatīvie rādītāji ir sasniegti un pat pārsniegti, pateicoties pagarinājumam posma realizācijā Projekts Nr. 2 Energosistēmas attīstības plānošanas un enerģijas ražošanas, tirgošanas un sadales optimizācija. Veiktās darbības ietver energosistēmu režīmu optimizācijas uzdevumu atrisināšanas metožu apskatu un analīzi uzdevuma formulējumam, energoapgādes procesa optimālo vadību, vadības algoritmu un programmatūru sintēzi un pārbaudi, tehniskiekonomiskā pamatojuma algoritma izstrādi, lieljaudas transformatoru dzīves cikla algoritmu izstrādi un enerģijas cenu prognozēšanas metožu apskatu un analīzi. Galvenie rezultāti ir pabeigti un aizstāvēti 2 promocijas darbi, organizēti 2 semināri, sagatavotas 8 prezentācijas, sintezētas un pārbaudītas divas programmatūras, sastādīti uzdevumi 8 maģistra darbiem, iesniegti 8 raksti starptautiskām konferencēm, sagatavotas 2 rakstu anotācijas. Visi plānotie darbi ir izpildīti. Publikāciju skaits pārsniedz plānoto. Ir sasniegti nozīmīgie zinātniskie un praktiskie rezultāti. Turpmāk tiek plānota izveidotās programmatūras rūpnieciskā izmantošana. Projekts Nr. 3 Ilgtspējīga klimata politika un inovatīvi, energoefektīvi tehnoloģiski risinājumi (KPIET). Veiktās darbības ietver sistēmdinamikas modeļa izveidi elektroenerģijas ražošanas sektoram, literatūras apskatu par aļģu veidiem un lietojumu kā biogāzes avotu, saules siltuma sistēmu akumulācijas iespēju izpēti, biomasas kurināmā parametru izpēti, iespējami zemāko temperatūras grafiku noteikšana centralizētajās siltumapgādes sistēmās no inženiertehniskā, vides un ekonomiskā viedokļa novērtējumu, datu vākšanu par enerģijas gala patērētājiem, jaunu tehnoloģisko risinājumu modelēšanu, rūpniecības uzņēmumu energoefektivitātes rādītāju dekompozīcijas analīzi un klimata datu ievākšanu un analīzi. Galvenie rezultāti ir publicēti 7 zinātniskie raksti, pabeigts un aizstāvēts 1 promocijas darbs, iesniegts un saņemts 1 patents, rīkoti 3 semināri, 1 konference, dalība 2 semināros, publicētas 2 populārzinātniskas publikācijas, veikti 3 programmas mērķa sasniegšanā saistīto industriju, P-2

3 valsts un pašvaldību organizāciju informēšanas pasākumi, iesaistītas 2 mērķa grupas sabiedrības izpratnes veicināšanai par programmas jomu, veikts 1 līgumdarbs ar uzņēmumu, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem, 3090,00 EUR apmērā, A/S Latvenergo aprobētas 2 jaunas metodes, sniegtas 4 rekomendācijas rīcībpolitikas veidotājiem un izveidotas 4 zinātnieku grupas. Kā arī sagatavots pārskats par adaptācijas klimata pārmaiņām risinājumiem. Plānotie mērķi un uzdevumi ir sasniegti, un gandrīz visu rādītāju vērtības ir lielākas, nekā prognozēts. Tas skaidrojams ar pētāmo tēmu aktualitāti un to sasaisti ar norisēm valstī. Turpmāk tiek plānota tālāka izpēte visu aktivitāšu ietvaros un aktivitāšu rezultāti tiks izplatīti vairākos kanālos, gan zinātnisko komunikācijas veidā, gan komunikācijas caur mērķa grupām, gan ar sabiedrību kopumā. Projekts Nr. 4 Ūdeņraža un biodegvielu ieguves inovatīvās tehnoloģijas, to uzglabāšana, kvalitātes kontrole, kvalitātes nodrošināšana un izmantošana Latvijā. Veiktās darbības ietver biodīzeļdegvielu sintēzi, sulfurētās ogles heterogēna katalizatora izstrādi, interesterifikācijas monitoringa metodes izstrādi, jaunas metodes izstrādi ātram katalizatoru skrīningam, platina uz metālu oksīdiem (Al2O3, Y2O3, γ-al2o3, Lu2O3, ZrO2-Y2O3 TiO2, SiO2, γ-alo(oh)) un ogli uznestiem katalizatoriem sintezēti, kviešu salmu solvosašķidrināšanu, veikti biomasas pētījumiem, veikta fermentējamo mikroorganismu izvērtēšana un kontroles pasākumi, anoda materiālu izpēti un ūdeņraža iegūšanu tumsas fermentācijā no kukurūzas skābbarības. Turpmākos pētījumos tiks pētītas fotoķīmiskās īpašības cita sastāva kompozītiem. Galvenie rezultāti ir publicēti 8 zinātniskie raksti, pabeigti un aizstāvēti 6 maģistra darbi, iesniegts un saņemts 1 patents, dalība 10 konferencēs, publicētas 3 populārzinātniskas publikācijas, dalība 1 izstādē, uzņēmumos aprobētas 3 jaunas metodes. Kopumā projekts pētījuma apjoma un rādītāju ziņā ir izpildīts. Projekta mērķi pārsniegti sadaļās, kas saistītas ar jaunu ķīmisko un termoķīmisko tehnoloģiju izstrādāšanu biodegvielas ražošanai un ūdeņraža izmantošanu enerģētikā, bet daļēji izpildīti biomasas bioloģiskās pārstrādes sadaļā. Projekts Nr. 5 Enerģētikas un klimata politikas ietekmes novērtēšana. Veiktās darbības ietver enerģētikas-vides mijiedarbības modeļa MARKAL-Latvija pilnveidošanu un verifikāciju, MARKAL-ED modifikācijas pielietošanas testēšanu, izveidotajam MARKAL-Latvija modelim, un indikatoru skaitlisko datu atlasi un novērtējumu Latvijas autotransporta sektora specifiskās energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības novērtēšanai. Galvenie rezultāti ir veikta optimizācijas modeļa MARKAL-Latvija pilnveidošana, veikta modeļa verifikācija atbilstoši gada enerģijas bilancei un SEG emisiju inventarizācijai, MARKAL-Latvija modelim ir izveidota versija, kas nodrošina elastīga enerģijas pakalpojuma modelēšanu, un, pamatojoties uz izveidoto Latvijas autotransporta degvielas patēriņa imitācijas modeli, un tā datu bāzi ir novērtēti Latvijas autotransporta energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības attīstības tendences laika posmam gads. Projekta Nr. 5 programmas 1. posmā paredzētie uzdevumi ir pilnībā izpildīti. Modelēšanas metodikas izmantošana dos kompleksus lietišķi orientētus rezultātus par enerģijas apgādes drošumu, enerģijas efektivitātes paaugstināšanas ietekmi, SEG samazināšanas stratēģiju un atjaunojamo energoresursu izmantošanu Latvijā. Projekts Nr. 6 Kompleksi pētījumi par atjaunojamo energoresursu ieguves un izmantošanas inovatīvajām tehnoloģijām un biogāzes ražošanas potenciālu atkritumu pārstrādes nozarē. Veiktās darbības ietver atjaunojamo energoresursu potenciāla izvērtējumu, biomasas izmantošanas jauno tehnoloģiju izpēti, PV saules elementu izstrādes metodikas pilnveidošanu, pārslēdzamās relaktances mašīnas optimizācijas metodikas izstrādi, Latvijas biogāzes ražotņu darbības analīzi, Latvijas apstākļos piemērotāko biomasu biogāzes ražošanas potenciāla noskaidrošanu, biogāzes ražošanas procesa optimizācijas pētījumus. Galvenie rezultāti ir publicēti 6 zinātniskie raksti, tiek izstrādāts 1 patents, dalība 1 konferencē, publicēta 1 P-3

4 populārzinātniska publikācija, dalība 1 seminārā. Atbilstoši darba plānam ir pabeigts mērķa sasniegšanai nepieciešamo darba uzdevumu pirmais posms. Rakstu publicēšanai finansējums nebija pietiekami iedalīts. Pētījumu rezultātus labprāt izmanto Latvijas biogāzes ražotnēs. Pētījumi parādīja procesa optimizēšanas iespējas, tos jau izmanto vairākas biogāzes ražotnes. Turpmākajā darbā vēl jāpārbauda daudz citu biomasu, īpaši dažādus ražošanas atkritumus. Jāturpina arī mikroaļģu izmantošanas pētījumi, jo tās var audzēt uz neizmantotām zemēm kā alternatīvu enerģijas augiem, kas aizņem aramzemes Programmas 1. posma rezultatīvie rādītāji un to izpilde Rezultāti plānots sasniegts g. gads Rezultatīvais rādītājs g.** kopā t. sk. ieprie kšējā period ā uzsākt s * 2019.* Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 227/ oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP < 1) skaits oriģinālo zinātnisko rakstu skaits SCOPUS, u.c. starptautiskās datubāzēs iekļautos konferenču rakstu krājumos Oriģinālo zinātnisko rakstu ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 2. Programmas ietvaros aizstāvēto 64/ / / / / promocijas darbu skaits 29/ maģistra darbu skaits 124/ bakalaura darbu skaits 31/ Pieteikto un reģistrēto patentu skaits 4. Apvārsnis 2020 iesniegto projektu skaits 5. Ziņojumi rīcībpolitikas 18/ / / veidotājiem Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: 86/ konferences 44/ P-4

5 Rezultatīvais rādītājs plānots g.** P-5 Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. ieprie kšējā period ā uzsākt s * 2019.* semināri 53/ rīkotie semināri 55/ populārzinātniskas publikācijas un raksti 13/ publiskās lekcijas 7/ pasākumi skolās 36/ izstādes 31/ Programmas mērķa sasniegšanā saistīto industriju, valsts un pašvaldību organizāciju informēšanas pasākumu skaits 3. Sabiedrības izpratnes par programmas jomu un atbalsts publiskajiem ieguldījumiem programmas īstenošanai (iesaistīto mērķa grupu skaits) 4. Publiski pieejami dati programmas izpildītāju mājas lapās RTU mājas lapā īpašā programmai veltītā sadaļā, aktuālu informāciju atjaunos ne retāk kā reizi trijos mēnešos. Projektu izpildītāji nodrošinās atsevišķu projektu informācijas un publicitātes pasākumus saskaņā ar katra projekta publicitātes plāniem. 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai 49/ / Ir *** Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji vienība/

6 Rezultatīvais rādītājs lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: plānots g.** un 5 vienības/ Rezultāti sasniegts g. gads kopā EUR un 2 vienī -bas t. sk. ieprie kšējā period ā uzsākt s * 2019.* / Latvijas teritorijā 16/0 0 - ārpus Latvijas 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu) 5. Rekomendācijas, kas iesniegtas energosektora atbildīgajās institūcijās 48/ / / Zinātnes, tehnoloģiju un inovāciju cilvēkkapitāla rezultatīvie rādītāji 1.Zinātnieku grupas 13/ Zināšanu ģeogrāfijai atbilstoši sadarbības tīkli 14/ * Norāda pēc programmas īstenošanas. ** Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. *** Mājaslapas adrese Programmas īstenošanas analīze Stiprās puses Izpildītāju ilggadēja akadēmiskā pieredze programmas uzdevumu tematikā; Starptautiski atzīti pētnieki un nozares eksperti; Augsts jauno zinātnieku īpatsvars un potenciāls jaunu zinātnisku ideju radīšanai; Vājās puses Salīdzinoši plašs uzdevumu lauks (pie esošā finansējuma) Ierobežots finansējums konferenču apmeklēšanai un starptautisko patentu pieteikšanai P-6

7 Augstvērtīgs un plašs laboratoriju nodrošinājums, t.sk. VNPC ietvaros iegādātais un sagaidāmais; Pēctecības nodrošināšana, pētniecībā iesaistot visu studiju līmeņu studentus; Sadarbība un atbalsts no nozares uzņēmumiem un asociācijām. Iespējas Iespēja izmantot VNPC ietvaros izveidoto infrastruktūru. Pieredzes gūšana, piedaloties starptautiskos zinātniskos projektos; Nozares tehnoloģiju attīstība; Sadarbība ar ražošanas uzņēmumiem par izgudrojumu ieviešanu; Iespēja nodrošināt iepriekšējo VPP Enerģētikā paveikto pētījumu kontinualitāti; Iespēja izmantot iepriekšējo VPP, ESF un ERAF ietvaros iegādāto zinātnisko aparatūru Ierobežots finansējums izstrāžu komercializēšanai (ražošanas prototipu izgatavošanai) Draudi nobīdes programmas finansējuma plūsmā; izmaiņas programmas īstenošanas laika plānā; programmas/projektu vadības maiņa ekonomiska nestabilitāte valstī izmaksu neattiecināšana; izmaiņas programmas izstrādes, vai vērtēšanas nosacījumos; ieinteresētās puses nepietiekami ir informētas vai nesaprot projekta rezultātu izmantošanas iespējas; likumdošanas izmaiņas; sarežģījumi ar iepirkumu procedūrām Identificēto risku samazināšanas vai novēršanas pasākumi Nozīmīgākais identificētais risks šajā atskaites periodā bija finansējuma plūsmas aizkavēšanās, kas izraisīja nobīdes projektu īstenošanas plānā, jo nebija iespējas savlaicīgi realizēt iepirkumus un publicēt zinātniskos rezultātus. Tomēr, pie konstantas finansējuma plūsmas nākotnē programmas kvantitatīvie rezultatīvie rādītāji tiks sasniegti nākamajās programmas fāzēs. Regulāri tiks veiktas risku novērtēšanas procedūras, lai novērstu risku iestāšanos un veikti preventīvi pasākumi, lai samazinātu riskus. Regulāri tiks sekots līdzi programmas un projektu mērķu sasniegšanas procesam, iesaistot programmas Stratēģiskās vadības grupu. Tiks veikta stingra izmaksu un pamatojoši dokumentu kontrole. Regulāri tiks veiktas finanšu plūsmas novērtēšanas procedūras un iepirkumu plānošana, lai novērstu risku rašanos. Ja nepieciešams, tiks veikta uzdevumu precizēšana. Tiks realizēta regulāra komunikācija starp programmas vadību un programmā iesaistītajiem darbiniekiem. Tiks organizēti plaši publicitātes pasākumi. Tiks sekots līdzi likumdošanas izmaiņām, kas attiecas uz programmas realizāciju Programmas kopējais plānotais finansējums (euro) EUR (divi miljoni, divi simti piecdesmit tūkstoši euro) Programmā apgūtais finansējums (euro) 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Training, work and service trips, service, work trips Pakalpojumi P-7

8 2300 Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana 2519 Valsts nodeva par patentu pieteikumiem Pamatkapitāla veidošana Programmas vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīmes Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 2. * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi atbilstoši Ministru kabineta gada 27. decembra noteikumiem Nr "Noteikumi par budžetu izdevumu klasifikāciju atbilstoši ekonomiskajām kategorijām". P-8

9 2. SADAĻA INFORMĀCIJA PAR PROGRAMMAS PROJEKTIEM Projekts Nr. 1. nosaukums Inovatīvas energoelektronikas tehnoloģijas energoefektivitātes palielināšanai Latvijas tautsaimniecībā, nākotnes elektroapgādes tīkliem un atjaunojamo energoresursu izmantošanai. projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Leonīds Ribickis zinātniskais grāds Dr. habil. sc. ing. zinātniskā Rīgas Tehniskā universitāte institūcija amats Rektors kontakti Tālrunis E-pasts Projekta Nr. 1.mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) Projekta vispārīgais mērķis ir veicināt ilgtspējīgu Latvijas elektroapgādes sistēmas attīstību, kas balstīta uz daudzsološākajiem energoefektivitātes uzlabošanas pasākumiem un atjaunojamo (vienlaikus arī enerģētisko neatkarību palielinošo) energoresursu izmantošanu, sekmējot zinātnes un ražošanas integrāciju Latvijā. Projekta specifiskais mērķis ir izstrādāt rekomendācijas un inovatīvas energoelektronikas tehnoloģijas industriālu objektu, apgaismes sistēmu un mājsaimniecību energoefektivitātes palielināšanai Latvijā, atjaunojamo energoresursu integrēšanai kopējā elektrotīklā vai izmantošanai lokālos mikrotīklos, kā arī nākotnes elektroenerģijas sadales tīklu enerģijas plūsmas vadībai un ātrās elektromobīļu uzlādes punktu realizēšanai. Projekta pirmā posma ietvaros ir uzsākta tehnoloģisko risinājumu izstrāde līdzsprieguma mikrotīklu ieviešanai industriālos objektos, turpināts darbs pie iepriekšējās VPP ietvaros izstrādātajiem inovatīvajiem risinājumiem apgaismes sistēmu energoefektivitātes palielināšanai, pētīti energoelektronikas pārveidotāji reaktīvās enerģijas vadībai lielas jaudas industriālu objektu energoefektivitātes paaugstināšanai, kā arī strādāts pie tehnoloģiskajiem risinājumiem vēja enerģijas integrēšanai zemsprieguma elektrotīklos. Pirmā posma ietvaros saniegtie rezultāti ir atbilstoši un virzīti uz projekta vispārīgā un specifisko mērķu sasniegšanu Projekta Nr. 1. uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi Galvenie rezultāti 1. Izstrādāt tehnoloģiskos risinājumus līdzsprieguma mikrotīklu ieviešanai industriālos objektos: - Līdzsprieguma mikrotīklu topoloģijas to salāgošanai ar vienfāzes un trīsfāzu Publicētas 8 publikācijas: Apse-Apsītis, P., Avotiņš, A., Ribickis, L. A Different Approach to Electrical Energy Consumption Monitoring. In: Proceedings of the 16th European Conference on Power Electronics and Applications, Finland, Lappeenranta, August, Piscataway: IEEE, 2014, pp

10 maiņsprieguma ievadiem un aizsardzības zemējuma kontūriem; - Līdzsprieguma tīklu komutācijas un enerģijas plūsmas mērīšanas mezglu topoloģijas un maketus; - Kondensatoru un hibrīdo uzkrājēju topoloģijas un atbilstošu energoelektronikas pārveidotāju maketi īstermiņa un ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanai mikrotīklos; - Energoelektronikas pārveidotāja maketu Saules enerģijas (fotoelektrisko paneļu) integrēšanai līdzsprieguma mikrotīklos; - Ievada taisngrieža - tīkla invertora modeli un maketu līdzsprieguma mikrotīklu salāgošanai ar zemsprieguma maiņstrāvas tīklu. (3 publikācijas (akceptētas),4 iekārtu maketi). 2. Turpināt darbu pie iepriekšējā VPP izstrādātajiem inovatīvajiem risinājumiem apgaismes sistēmu energoefektivitātes palielināšanai: - Izstrādāt industriālos iekštelpu LED gaismekļos integrējamu barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas moduli; - Optimizēt tālas dabības apgaismojuma sensoru viedajām ielu apgaismes sistēmām. (1 publikācija (akceptēta), 2 iekārtu maketi Vītols, K. Design of an Embedded Battery Management System with Passive Balancing. In: Proceedings of European Embedded Design in Education and Research Conference, Italy, Milan, September, Piscataway: IEEE, 2014, pp Stepanovs, A., Sokolovs, A., Dzelzkalēja, L. Solar Tracker Supervisory System. In: th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON) : Proceedings, Latvia, Rīga, October, Riga: RTU Press, 2014, pp Senfelds A., Paugurs A., Electrical Drive DC Link Power Flow Control with Adaptive Approach, 55th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON) : Proceedings, Latvia, Rīga, October, 2014 Yanpavlis, V. Suzdalenko, A.; Stepanov, A. ; Dzelzkaleja, L.. Analysis of using a heliostat with non-rotating solar energy receivers. Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), th International Scientific Conference on Oct Vītols, K. Redesign of Passive Balancing Battery Management System to Active Balancing with Integrated Charger Converter. No: Proceedings of the 14th Biennial Baltic Electronics Conference, Igaunija, Tallinn, oktobris, Piscataway: IEEE, 2014, lpp Staņa, Ģ., Bražis, V., Apse-Apsītis, P. Virtual Energy Simulation of Induction Traction Drive Test Bench. In: IEEE 2nd Workshop on Advances in Information, Electronic and Electrical Engineering (AIEEE 2014), Lithuania, Vilnius, November, Piscataway: IEEE, 2014, pp.1-6. Apse-Apsītis, P. Project Codename - Sensor Data Remote Acquisition. Journal of Advances in Computer Networks, 2014, Vol. 2, No.4, pp Izstrādāti 6 iekārtu maketi: Mobila līdzstrāvas mikrotīkla makets; Līdzsprieguma tīklu komutācijas mezgla makets Enerģijas plūsmas mērīšanas mezgla makets; Ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanas bateriju virknes un salāgojošā energoelektronikas pārveidotāja makets; Fotoelektrisko paneļu līdzsprieguma pārveidotāja makets; Ievada taisngrieža - tīkla invertora makets. Promocijas darbs iesniegts VAK: Tetervenoks, Oļegs. Direct Current Control and Compensation of Non-Linearity for the Impovement of Quality Parameters of the LED Lamp. PhD Thesis. Rīga: [RTU], p. Publicētas 5 publikācijas: Tetervenoks, O., Galkins, I. Assessment of Light Fluctuations of LED Lamp at Different Pulse Mode Regulation Methods. Electronics and Electrical Engineering, 2014, Vol.20, No.6, pp Adrian, L., Ribickis, L. Intelligent Power Management Device for Street Lighting Control Incorporating Long Range Static and Non-Static Hybrid Infrared Detection System. In: Proceedings of the 16th European Conference 1-2

11 1 promocijas darbs (iesniegts VAK)). on Power Electronics and Applications, Finland, Lappeenranta, August, Galkins, I., Tetervenoks, O. Efficiency Considerations for Non-Inverting Buck-Boost Converter Operating with Direct Current Control. In: Proceedings of the 16th Conference on Power Electronics and Applications (EPE'14-ECCE Europe), Finland, Lappeenranta, August, Avotiņš, A., Apse-Apsītis, P., Kuņickis, M., Ribickis, L. Towards Smart Street LED Lighting Systems and Preliminary Energy Saving Results. In: Proceedings of 55th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), Latvia, Riga, October, Tetervenoks, O., Galkins, I. Evaluation of Stability of Several LED Drivers in Smart Lighting Applications. In: th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON) : Proceedings, Latvia, Rīga, October, Izstrādāti 3 iekārtu maketi: 3. Izpētīt energoelektronikas pārveidotājus reaktīvās enerģijas vadībai lielas jaudas industriālu objektu energoefektivitātes paaugstināšanai. (1 publikācija). 4. Izstrādāt tehnoloģiskos risinājumus vēja enerģijas integrēšanai zemsprieguma elektrotīklos: - Testēšanas stendu lēngaitas vēja ģeneratoru pārbaudēm; - Ģeneratorā integrējama energoelektronikas pārveidotāja makets (1 publikācija (akceptēta), 1 testēšanas stends,1 pārveidotāja makets) Divi iekštelpu LED gaismekļos integrējami barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas moduļu maketi; Hibrīdā tālas darbības kustības detektora makets. Publicēta 1 publikācija: Bogdanovics, R., Makarova, M. Dual model of singlewinding magnetically Controlled Shunt Reactor, Information, Electronic and Electrical Engineering (AIEEE), 2014 IEEE 2nd Workshop on Advances in, 28-29, Vilnius, Nov Aizstāvēts promocijas darbs: Ašmanis, Gundars. Measurement and Modeling of EMI Filters High Frequency Parasitic Parameters. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], lpp. Publicētas 2 publikācijas: Ašmanis, G., Stepins, D., Ribickis, L., Ašmanis, A. Modeling of Mutual Coupling between Inductors. No: Proceedings of 2015 IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility and Signal Integrity, Amerikas savienotās valstis, Santa Clara, marts, Silicon Valley: IEEE Electromagnetic Compatibility Society, 2015, pp Zaļeskis, G., Gavrilovs, M., Raņķis, I. Improvement of Self- Excitation Process in Synchronous Generator. In: th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON): Proceedings, Latvia, Rīga, October, Izstrādāti 2 iekārtu maketi: Lēngaitas vēja ģeneratoru testēšanas stends; Ģeneratorā integrējama energoelektronikas pārveidotāja makets. 1-3

12 Projekta Nr. 1 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) Kopumā pirmā posma ietvaros saniegtie rezultāti ir atbilstoši uzstādītajiem uzdevumiem un virzīti uz projekta vispārīgā un specifisko mērķu sasniegšanu. Lai ārī projekta finansēšana uzsākās novēloti, radot grūtības elektronisko komponenšu iepirkumu procedūrām prototipu izstrādei un publikāciju laicīgai iesniegšanai atsevišķos nozares zinātnisko rakstu krājumos, pirmā posma rezultatīvie rādītāji ir sasniegti un pat pārsniegti, pateicoties pagarinājumam posma realizācijā. 1. Tehnoloģisko risinājumu izstrāde līdzsprieguma mikrotīklu ieviešanai industriālos objektos 1.1. Līdzsprieguma mikrotīklu topoloģijas to salāgošanai ar vienfāzes un trīsfāzu maiņsprieguma ievadiem un aizsardzības zemējuma kontūriem Pateicoties straujai energoelektronikas tehnoloģiju attīstībai, mūsdienās līdzsprieguma mikrotīkli var kļūt par efektīvu risinājumu energoefektivitātes palielināšanai un atjaunīgo energoresursu ērtai integrēšanai industriālos un mājsaimniecības objektos. Lai to sasniegtu ir jāatrisina līdzsprieguma mikrotīklu sprieguma līmeņa standartizācijas un aizsardzības ietaišu problemātika. Projekta 1.posmā ir izpētītas iespējamās līdzsprieguma mikrotīklu topoloģijas to salāgošanai ar vienfāzes un trīsfāzu maiņsprieguma ievadiem un aizsardzības zemējuma kontūriem. Analīze pierāda, ka industriālos objektos ir rekomendējams lietot 600V nominālo līdzsprieguma līmeni (saskaņā ar standartu IEC 60038), IT-a aizsardības zemējuma sistēmu (nelielu pieslēguma jaudu gadījumā) vai IT-b sistēmu (lielu jaudu virs 10kVA gadījumā). Aizsardzības automātiem ir jāatbilst standartiem IEC un IEC līdz IEC , bet kūstošajiem drošinātājiem - IEC Fotoelektrisko paneļu pieslēgumiem jāatbilst standartam IEC 60964, bet salāgojošajiem energoelektronikas pārveidotājiem jāatbilst IEC un IEC Projekta 1.posmā ir uzsākta 600V līdzsprieguma mikrotīkla prototipa izstrāde. Uzsākta arī nelielas jaudas mobila līdzstrāvas mikrotīkla prototipa izstrāde (24-28V, iespējams militāra rakstura pielietojums). Izveidoti divi pārveidotāju maketi, kas tiek testēti kopā ar baterijām un ģeneratoru. 24V DC Bus Additional Load DC/DC Converter #1 DC/DC Converter #2 Load Control Switch 24V M1 Load Resistance 24V M2 Mobilā īdzsprieguma mikrotīkla makets un struktūra 1-4

13 1.2. Līdzsprieguma tīklu komutācijas un enerģijas plūsmas mērīšanas mezglu topoloģijas un maketi; Projekta 1.posmā izstrādāti pirmie līdzsprieguma tīklu komutācijas un enerģijas plūsmas mērīšanas mezglu maketi. Izstrādāts līdzstrāvas/maiņstrāvas divvirzienu elektriskās enerģijas plūsmas mērītājs - elektriskās jaudas mērītājs. Izstrādātie maketi tiek testēti, ir uzsākta uzlabota parauga izstrāde. Izstrādāts līdzsprieguma mikrotīklu komutācijas mezglu testēšanas stends, kas spēj detektēt un atslēgt īsslēgumu 600V līdzsprieguma tīklā, neradot elektrisko loku. Līdzsprieguma mikrotīklu komutācijas mezgla un enerģijas plūsmas mērīšanas mezgla maketi 1.2. Kondensatoru un hibrīdo uzkrājēju topoloģijas un atbilstošu energoelektronikas pārveidotāju maketi īstermiņa un ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanai mikrotīklos Izstrādāta hibrīdā uzkrājēja topoloģija un atbilstošs energoelektronikas pārveidotāja makets ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanai līdzsprieguma mikrotīklos. Uzkrājējs satur virkni ar LiFePO4 akumulatoriem un salāgojošā energoelektronikas pārveidotāja maketu. Izstrādāta un katram akumulatoram uzstādīta balansēšanas shēma. Tiek strādāts pie hibrīdā uzkrājēja īstermiņa enerģijas uzkrāšanas daļas ar superkondensatoriem. LiFePO4 akumulatoru virkne un salāgojošā energoelektronikas pārveidotāja makets 1-5

14 1.4. Energoelektronikas pārveidotāja makets Saules enerģijas (fotoelektrisko paneļu) integrēšanai līdzsprieguma mikrotīklos Izstrādāts salāgojošais līdzsprieguma pārveidotājs, kas paredzēts fotoelektrisko pārveidotāju integrēšanai līdzsprieguma mikrotīklos. Spēka pārveidotājam ir galvaniskā izolācija, kas padara tā izmantošanu drošāku pret atmosfēras pārspriegumu izraisītām avārijām. Pārveidotāja jauda ir 2-3kW, atkarībā no ieejas sprieguma. Izejas spriegums VDC, ieejas spriegums VDC. Fotoelektrisko paneļu līdzsprieguma pārveidotāja makets 1.5. Ievada taisngrieža - tīkla invertora modelis un makets līdzsprieguma mikrotīklu salāgošanai ar zemsprieguma maiņstrāvas tīklu Izstrādāts ievada taisngrieža - tīkla invertora Matlab/Simulink modelis un spēka shēmas makets līdzsprieguma mikrotīklu salāgošanai ar zemsprieguma maiņstrāvas tīklu. Pašreiz notiek pārveidotāja spēka ķēdes eksperimentālās pārbaudes un vadības sistēmas izstrāde, kas tiks pabeigta nākamajos posmos. Ievada taisngrieža - tīkla invertora spēka daļas makets 2. Darba turpinājums pie iepriekšējā VPP izstrādātajiem inovatīvajiem risinājumiem apgaismes sistēmu energoefektivitātes palielināšanai 2.1. Industriālos iekštelpu LED gaismekļos integrējama barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas moduļu izstrāde Projekta 1.posmā veikta vairāku neizolētu barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas shēmu ar SiC diodēm salīdzinoša analīze. Izstrādāti divi dažādi iekštelpu LED gaismekļos integrējami barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas moduļi ar augstu lietderības koeficientu un plašu apgaismojuma līmeņa regulēšanas diapazonu. Iekštelpu LED gaismekļos integrējami barošanas un apgaismojuma līmeņa regulēšanas moduļu maketi 1-6

15 2.2. Tālas darbības apgaismojuma sensoru optimizācija viedajām ielu apgaismes sistēmām. Viedās ielu apgaismes sistēmas spēj sniegt ievērojamu energoekonomijas efektu, pielāgojot apgaismojuma līmeni faktiskajai satiksmes situācijai. Projekta 1.posmā viedajām ielu apgaismes sistēmām ir uzlabots un optimizēts hibrīds tālas darbības kustības detektors, kas ietver statisko (IR diode) un dinamisko (PIR) sensorus un ļauj precīzi detektēt gājēju un transporta līdzekļu kustību dažādos laika apstākļos attālumā līdz 100m. Hibrīdais tālas darbības kustības detektors 3. Energoelektronikas pārveidotāju izpēte reaktīvās enerģijas vadībai lielas jaudas industriālu objektu energoefektivitātes paaugstināšanai Posma ietvaros ir veikta magnētiski regulējama šunta reaktora (Magnetically Controlled Shunt Reactor) analīze un modelēšana, piedāvājot ekvivalento modeļa shēmu ar tiristoru vadāmiem reaktoriem (TCR). Parādīts, ka ekvivalentās shēmas darbība ir analoģiska, taču ļauj ievērojami vienkāršot modelēšanas procesu Magnētiski regulējams šunta reaktors pielietojumam 6-35 kv tīklos Ekvivalentā shēma ar tiristoru vadāmiem reaktoriem Modelēšanas rezultāti pie 50% jaudas, no augšas: līnijas strāva, fāzes strāva, līnijas spriegums 4. Tehnoloģiskie risinājumi vēja enerģijas integrēšanai zemsprieguma elektrotīklos Projekta pirmā posma ietvaros izstrādāts testēšanas stends lēngaitas vēja ģeneratoru pārbaudēm, kas spēj emulēt vēja agregāta darbību pie dažādiem ātrumiem. Stends sastāv no vēja agregāta emulatora 7.5kW asinhronā motora ar frekvenču pārveidotāju ar ātruma un momenta devējiem. Stends ir piemērots sinhrono un asinhrono ģeneratoru testiem ar jaudu līdz 2,5kW, ātrumu līdz 1500min -1 un momentu līdz 100Nm. Lēngaitas vēja ģeneratoru testēšanas stends 1-7

16 Veikta izpēte par sinhrono ģeneratoru pašierosmes procesu uzlabošanu un uzsākta ģeneratorā integrējama energoelektronikas pārveidotāja maketa izstrāde, kam pašreiz tiek izstrādāti elektromagnētiskās savietojamības filtri Projekta Nr. 1 apgūtais finansējums (euro) Plānots g. 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Mācību, darba un dienesta komandējumi, dienesta, darba braucieni Pakalpojumi Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana Pamatkapitāla veidošana * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi Projekta Nr. 1 rezultatīvie rādītāji ** (Norāda pārskata periodā plānotos un sasniegtos rezultatīvos rādītājus. Informāciju atspoguļo tabulā un pielikumā) Rezultatīvais rādītājs plānots g. *** Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. ieprie kšējā period ā uzsākt s Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 44/6 16 oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS (SNIP 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu skaits SCOPUS, u.c. starptautiskās datubāzēs iekļautos konferenču rakstu krājumos 3/0 0 8/1 1 33/ * 2019.* Oriģinālo zinātnisko rakstu 1-8

17 ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 2. Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits: promocijas darbu skaits 4/0 1 maģistra darbu skaits 18/ Pieteikto un reģistrēto patentu skaits 2/ Apvārsnis 2020 iesniegto projektu skaits 1/ Ziņojumi rīcībpolitikas 1/0 0 veidotājiem Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: konferences 4/1 1 semināri 4/1 1 rīkotie semināri populārzinātniskas publikācijas izstādes 4/1 1 Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: /0 629 Latvijas teritorijā ārpus Latvijas 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 2/

18 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu) 5. Rekomendācijas, kas iesniegtas energosektora atbildīgajās institūcijās 3/0 0 * Norāda pēc programmas īstenošanas. ** Saraksts Pielikumā Nr.1. ***Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. Projekta Nr. 1. vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums1) Zinātniskās institūcijas vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīme. 1 Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 1-10

19 Projekts Nr. 2. nosaukums Energosistēmas attīstības plānošanas un enerģijas ražošanas, tirgošanas un sadales optimizācija projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Antans Sauļus Sauhats zinātniskais grāds Dr. habil. sc. ing. zinātniskā Rīgas Tehniskā universitāte institūcija amats Vadošais pētnieks kontakti Tālrunis E-pasts Projekta Nr. 2 mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) Latvijas ilgtspējīgas energoapgādes efektivitātes, drošuma un neatkarības paaugstināšana, izmantojot tehnoloģiski inovatīvu un izmaksu efektīvu risinājumu, un ņemot vērā ietekmes uz apkārtējo vidi un klimata pārmaiņām ierobežojumus. Projekta 1.posma rezultāti ir būtiski sekmējuši tā mērķa sasniegšanu. Projekta 1.posmā ir izveidoti, ieprogrammēti un pārbaudīti Latvijas elektrostaciju modeļi, kas dod iespēju veikt režīmu optimizāciju, palielinot ražotāju peļņu Projekta Nr. 2 uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi 1. Energosistēmu režīmu optimizācijas uzdevumu atrisināšanas metožu apskats un analīze uzdevuma formulējums. 2. Energoapgādes procesa optimālas vadības. 3. Vadības algoritmu un programmatūru sintēze un pārbaude. 4. Tehniski- ekonomisko pamatojumu algoritmu izstrāde. 5. Lieljaudas transformatoru dzīves cikla algoritmu izstrāde. 6. Enerģijas cenu prognozēšanas metožu apskats un analīze. Galvenie rezultāti Pabeigti un aizstāvēti divi promocijas darbi (S. Kovalenko, L. Petričenko), organizēti divi semināri Latvijā, sagatavotas 6 prezentācijas, sintezētas un pārbaudītas divas programmatūras, organizēti divi semināri Latvijā, sintezētas un pārbaudītas divas programmatūras, sastādīti uzdevumi 8 maģistra darbiem, iesniegti astoņi raksti starptautiskām konferencēm, sagatavotas divu rakstu anotācijas.). 2-1

20 Projekta Nr. 2 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) Pirmā darba apakš etapa izpildes gaitā, saskaņā ar uzdevumu veikti šādi darbi: Pamatots Latvijas elektrisko staciju optimizācijas uzdevuma matemātiskais formulējums un veikts apakšsistēmu ( Rīgas TECi un Daugavas HESi) darbības matemātiskais apraksts. Veicot uzdevuma matemātisko formulējumu izrādījās, ka ir iespēja pieņemt dažādas uzdevuma nostādnes, ka kopēja pieeja pie šāda tipa uzdevumu atrisināšanas pasaules praksē vēl nav izstrādāta. Rezultātā, tiek piedāvāti daži iespējamie formulējumi un atrisināšanas algoritmi. Sastādīta un pamatota uzdevumu izpildes secība: 1. Matemātiskais uzdevuma formulējums; 2. Apakšsistēmu matemātiskais apraksts; 3. Modeļu verifikācija; 4. Optimizācijas problēmas risinājuma algoritmu izvēle; 5. Rekomendāciju izstrāde programmētājiem. Sintezēti un verificēti oriģinālie optimizācijas uzdevumu atrisināšanas algoritmi. Sintezēti projektu tehniski- ekonomisko pamatojumu algoritmi; Izmantojot mākslīgus neironu tīklus sintezēti cenu un enerģijas pieprasījuma prognozēšanas algoritmi; Programmatūru apraksti un pielietošanas piemēri doti publikācijas /1/,/2/,/4/ un apspriesti semināros (semināru nosaukumi un darba kartība doti pielikumā). Darbu izpildes gaitā kļuva skaidrs, ka nosaukto uzdevumu atrisināšana prasa skaitlisko eksperimentu izpildi, kas savukārt radīja nepieciešamību izstrādāt ne tikai matemātiskos modeļus un algoritmus, bet arī veikt to programmēšanu un izmantošanu skaitliskos eksperimentos. Rezultātā, rekomendāciju un instrukciju vietā (programmas izstrādei otrā etapā) sagatavotas un pārbaudītas visu optimizācijas uzdevumu pamatbloku izpildes programmatūras (vēsturisko procesu datu bāzes, procesu pareģošana, agregātu modelēšana, optimizācijas procedūras), kuras var būt apvienotas, izmantojot programmēšanas vidi Visual C++ vienotā programmatūru kompleksā. Dotie, saistītie ar optimizāciju, virzieni ir ļoti svarīgi Latvijas enerģētikai un ekonomikai, jo rezultātā tiks izstrādāta programmatūra, kura veiks reālo elektrostaciju darbības optimizēšanu ( noslēgts līgums ar Latvenergo). Optimizācija procedūra vadīs ražotni, kuras diennakts enerģijas izstrāde pārsniedz miljonu Eiro. Darba rezultāti, izstrādātie algoritmi un rezultāti kļuva par pamatu: iesaistīties Eiropas Savienības finansētā HORIZON ietvaros projektā REALVALUE (RTU finansējums Eiro); Sagatavot priekšlikumu Latvenergo par vienkāršoto apakšstaciju optimizācijas izpētes nepieciešamību ( noslēgts Līgums). Sagatavot 3 jaunas promociju darbu tēmas. Secinājumi. 1. Visi plānotie darbi izpildīti. 2. Publikāciju skaits pamatīgi pārsniedz plānoto. 3. Sasniegti nozīmīgie zinātniskie un praktiskie rezultāti. 4. Tiek plānota ( g. beigās) veidojamas programmatūras rūpnieciskā izmantošana. 5. Sasniegtie rezultāti atļāva paplašināt pētījumu lauku, pielietojot tos lokālo enerģijas akumulējošo iekārtu darbības optimizēšanai. 2-2

21 Projekta Nr. 2 apgūtais finansējums (euro) Plānots g. 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Mācību, darba un dienesta komandējumi, dienesta, darba braucieni Pakalpojumi Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana 5000 Pamatkapitāla veidošana * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi Projekta Nr. 2 rezultatīvie rādītāji (Norāda pārskata periodā plānotos un sasniegtos rezultatīvos rādītājus. Informāciju atspoguļo tabulā un pielikumā) Rezultatīvais rādītājs plānots g.** 2-3 Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 21/ oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu skaits SCOPUS, u.c. starptautiskās datubāzēs iekļautos konferenču rakstu krājumos Oriģinālo zinātnisko rakstu ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 2. Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits: promocijas darbu skaits 8/2 2 maģistra darbu skaits 30/ 0 4/ / /

22 Rezultatīvais rādītājs plānots g.** Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: * 2019.* konferences 16/ semināri 8/ rīkotie semināri 8/ populārzinātniskas publikācijas 3/ izstādes 1/0 0 Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: / / Latvijas teritorijā 3/ ārpus Latvijas 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu) * Norāda pēc programmas īstenošanas. 4/

23 ** Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. Projekta Nr. 2 vadītājs Antans Sauļus Sauhats (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Zinātniskās institūcijas vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīme. 1 Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 2-5

24 Projekts Nr. 3. nosaukums Ilgtspējīga klimata politika un inovatīvi, energoefektīvi tehnoloģiski risinājumi (KPIET) projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Dagnija Blumberga zinātniskais grāds Dr. habil. sc. ing. zinātniskā Rīgas Tehniskā universitāte institūcija amats kontakti Tālrunis E-pasts Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta direktore Projekta Nr. 3 mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) Izpētīt un sagatavot priekšlikumus par klimata pārmaiņu samazināšanas un pielāgošanās klimata pārmaiņām Latvijas energosektora attīstības kontekstā. Šajā projekta posmā ir veiktas visas plānotās darbības, lai projekta ieviešanas beigās tiktu sasniegts projekta mērķis Projekta Nr. 3 uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi Galvenie rezultāti 1.aktivitāte: Sistēmdinamikas modeļa izveide elektroenerģijas ražošanas sektoram (1 raksts sabiedrības izpratnes veidošanai, iesniegti 2 raksti SCOPUS datubāzē citējamos zinātniskajos žurnālos, iesniegts raksts zinātniskajai konferencei). 1.aktivitātes ietvaros ir veikts: Izveidots sistēmdinamikas modeļa elektroenerģijas ražošanas apakšmodulis; Publicēts raksts SCOPUS datu bāzē (SNIP=1,0003): Dāce, E., Muižniece, I. Modeling Greenhouse Gas Emissions from the Forestry Sector the Case of Latvia. Agronomy Research, 2015 Populārzinātnisks raksts sabiedrības izpratnes veicināšanai: Dagnija Blumberga Vai klimata politikai ir melna krāsa Latvijā ( ) Iesniegts raksts Andra Blumberga, Lelde Timma, Dace Lauka, Elina Dace, Aiga Barisa,Dagnija Blumberga. Achieving Sustainability in Non-ETS Sectors Using System Dynamics Modelling Practice. CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS. Iesniegts raksts Dace Lauka, Andra Blumberga, Dagnija Blumberga, Lelde Timma, Analysis of GHG reduction in non- ETS Energy Sector, The 7th International Conference on Applied Energy ICAE2015. Sniegts ziņojums rīcībpolitikas veidotājiem: prezentācija LR Saeimas Tautsaimniecības komisijā: Andra Blumberga, Dagnija Blumberga Sistēmiska pieeja Latvijas ēku energoefektivitātes pasākumu modelēšanā, Sniegtas 2 rekomendācijas energosektora atbildīgajām personām: Ekonomikas ministres padomniekam Gatim Ābelem un Ekonomikas ministrijas darbiniekiem par enerģijas patēriņa samazinājuma iespēju analīzi alternatīvās shēmas ietvaros un

25 Darba uzdevumi 3.aktivitāte: a.literatūras apskats par aļģu veidiem un lietojumu kā biogāzes avotu; b.saules siltuma sistēmu akumulācijas iespēju izpēte; c.biomasas kurināmā parametru izpēte. (iesniegti 2 raksti SCOPUS datubāzē citējamos zinātniskajos žurnālos, literatūras apskats par aļģu veidiem un lietojumu). 4.aktivitāte: Novērtēt iespējami zemāko temperatūras grafiku centralizētajās siltumapgādes sistēmās no inženiertehniskā, vides un ekonomiskā viedokļa (iesniegts1 raksts SCOPUS). 5.aktivitāte: datu vākšana par enerģijas gala patērētājiem (1 raksts sabiedrības izpratnes veidošanai). Galvenie rezultāti 3.aktivitātes ietvaros ir veikts: literatūras apskats par aļģu veidiem un lietojumu kā biogāzes avotu; saules siltuma sistēmu akumulācijas iespēju izpēte; biomasas kurināmā parametru izpēte. Populārzinātnisks raksts sabiedrības izpratnes veicināšanai: Dagnija Blumberga Pasaka par hibrīdaktivitātēm enerģētikā ( ) Organizēta Saules konference Publicēts raksts SCOPUS datu bāzē (SNIP=1,0003): K. Kļaviņa, K. Kārkliņa, D. Blumberga. Charcoal production environmental performance. Agronomy Research 13(2), , 2015 Publicēts raksts SCOPUS datu bāzē (SNIP=1,0003): M. Dzikevics, A. Blumberga and D. Blumberga. Conceptual design of experimental solar heat accumulation system with phase change materiāls, Agronomy Research 13(2), , 2015 Publicēts raksts SCOPUS datu bāzē (SNIP=1,0003): K. Balina, M. Balode, L. Muzikante, D. Blumberga, Impact of synthetic hormone 17α-ethinylestradiol on growth of microalgae Desmodesmus communis, Agronomy Research 13(2), , aktivitātes ietvaros ir veikts: Novērtēts iespējami zemāko temperatūras grafiks centralizētajās siltumapgādes sistēmās no inženiertehniskā, vides un ekonomiskā viedokļa Publicēts zinātnisks raksts SCOPUS citējamā žurnālā (SNIP=0,165): Uuemaa P., Vigants H., Blumberga D., Drovtar I., Industrial CHP excess heat efficient usage for cooling, Energetika, T.60, Nr.2, 2014, p Publicēts zinātnisks raksts SCOPUS citējamā žurnālā (SNIP=0,786):Jelena Ziemele, Ieva Pakere, Dagnija Blumberga, Gatis Zogla,Economy of heat cost allocation in apartment buildings, International Scientific Conference Environmental and Climate Technologies CONECT 2014, Energy Procedia 72 ( 2015 ) Seminārs Ceturtās paaudzes centralizētas siltumapgādes sistēmas Veiktas 2 metodes aprobācijas Latvenergo. Līgumdarbs ar SIA Līvānu Karbons (35090,00 EUR). 5.aktivitātes ietvaros veikts: datu vākšana par enerģijas gala patērētājiem Publicēts zinātnisks raksts SCOPUS citējamā žurnālā (SNIP=0,165): Bariss U., Laicane I., Blumberga D. Analysis of factor influencing energy efficiency in a Smart Metering Pilot. Energetika T.60 Nr. 2. P Seminārs rūpniecības uzņēmumiem Kam ir izdevīga enerģijas patēriņa samazināšana rūpniecības uzņēmumos?

26 Darba uzdevumi 6.aktivitāte: jaunu tehnoloģisko risinājumu modelēšana (iesniegti 2 raksti SCOPUS datubāzē citējamos zinātniskajos žurnālos, iesniegts raksts zinātniskajai konferencei, saņemts 1 Latvijas patents). 12.aktivitāte: rūpniecības uzņēmumu energoefektivitātes rādītāju dekompozīcijas analīze (iesniegts1 Galvenie rezultāti Sniegts ziņojums rīcībpolitikas veidotājiem: prezentācija LR Saeimas Tautsaimniecības komisijā: Andra Blumberga, Dagnija Blumberga Enerģijas patēriņa samazinājuma iespēju analīze alternatīvās shēmas ietvaros, Sabiedrības izpratnes veidošana: Dagnijas Blumbergas dalība "Sadales tīkls" preses konferencē par viedo elektroenerģijas skaitītāju ieviešanas procesu un to iespējām viesnīcā "Radisson Blu Hotel Latvija" ( ) Sabiedrības izpratnes veidošana: atsauce uz Dagniju Blumbergu par viedo skaitītāju ieviešanu: Latvijas avīze Uldis Graudiņš Sabiedrības izpratnes veidošana ( ) ( Prezentācija Latvenergo Energoefektivitātes centra un FIMA organizētajā seminārā: Andra Blumberga Par energoefektivitātes aktualitātēm šodien un rīt - zinātnē un uzņēmējdarbībā ( ) Prezentācija Latvenergo Energoefektivitātes centra organizētajā seminārā Energoaudits lielajiem uzņēmumiem : Andra Blumberga Par energoefektivitātes aktualitātēm šodien un rīt - zinātnē un uzņēmējdarbībā ( ) 6.aktivitātes ietvaros veikts: saņemts patents : Indra Muižniece, Dagnija Blumberga (2014) Kokskaidu siltumizolācijas materiāls; īpašnieks: Rīgas Tehniskā universitāte; nr ; Iesniegti publicēšanai: Muižniece, I., Blumberga, D. Assessment of the Amount of Coniferous Wood Waste in the Baltic States. Energy Procedia. Muižniece, I., Blumberga, D., Ansone, A. The Use of Coniferous Greenery for Heat Insulation Material Production. Energy Procedia. Muižniece, I., Lauka, D., Blumberga, D. Thermal Conductivity of Freely Patterned Pine and Spruce Needles. Energy Procedia. Muižniece, I., Blumberga, D. Thermal Conductivity of Heat Insulation Material Made from Coniferous Needles with Potato Starch Binder. Energy Procedia, 2015 Rīkots seminārs LR Kultūras ministrijas iestāžu pārstāvjiem Kultūras iestāžu ēku energopārvaldība Rīkots seminārs-diskusija Latvenergo darbiniekiem, Latvenergo Energoefektivitātes centra pārstāvjiem, Rīgas Tehniskās universitātes profesoriem un ekspertiem Ēku energoefektivitāte aktivitātes ietvaros veikts: rūpniecības uzņēmumu energoefektivitātes rādītāju dekompozīcijas analīze aizstāvēts promocijas darbs: Līga Žogla Metodikas izstrāde energoefektivitātes politikas instrumentu modelēšanai rūpniecības sektorā ( ) 3-3

27 Darba uzdevumi raksts SCOPUS datubāzē citējamā zinātniskajā žurnālā). Klimata datu ievākšana un analīze (apkopoti dati un veikta analīze ņemot vērā iespējamos tautsaimniecības attīstības scenārijus). Galvenie rezultāti prezentācija Dienas Biznesa organizētajā Enerģētikas forumā «Ceļā uz ilgtspējīgu energoapgādi Latvijā»: Andra Blumberga, Dagnija Blumberga Energopārvaldība energoefektivitātes ieviešanas kontekstā ( ) iesniegts publicēšanai: Lelde Timma, Toms Zoss, Dagnija Blumberga, Life after the financial crisis. Energy intensity and energy use decomposition on sectorial level in Latvia, Applied Energy Veikta klimatisko datu ievākšana un analīze par esošo situāciju Latvijā, kā arī veikta prognožu analīze par nākotnē iespējamo klimata mainību un to radīto ietekmju apmēru. Izvērtēti klimata pārmaiņu/mainības risku ietekmes uz energosektoru. Sagatavots pārskats (30 lpp) par adaptācijas risinājumiem Projekta Nr. 3 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) Šajā posmā veiktie pētījumi ir gan zinātniski, gan praktiski nozīmīgi. Viena daļa no pētījumiem ir orientēti uz jaunu materiālu, metožu vai sistēmu izveidošanu, savukārt, citi pētījumi ir veikti kā rūpnieciskie eksperimenti vai metožu aprobācija. Trešā pētījumu grupa ir modelēšana, kas nepieciešama likumdevējiem, prognozējot dažādus politisko instrumentu veidotos attīstības scenārijus. Visu aktivitāšu ietvaros ir notikusi gan zinātniskā komunikācija, publicējot zinātniskās publikācijas, gan arī komunikācija ar mērķa grupām (galvenokārt organizējot vai piedaloties ar prezentācijām semināros un konferencēs), vai arī sabiedrību kopumā, publicējot populārzinātniskus rakstus masu medijos. Ir noslēgts līgums ar uzņēmumu par līgumdarbu veikšanu, kā arī ir aizstāvēts viens promocijas darbs. Plānotie mērķi un uzdevumi ir sasniegti un gandrīz visu rādītāju vērtības ir lielākas nekā prognozēts. Tas skaidrojams ar pētāmo tēmu aktualitāti un to sasaisti ar norisēm valstī, piemēram, VASSI pētījumu būtisko nozīmi Latvijas saistību izpildes plānošanai par energoefektivitātes mērķu sasniegšanu un likumdevēju, kā arī sabiedrības un ieinteresēto pušu informēšana par to Projekta Nr. 3 apgūtais finansējums (euro) Plānots g. 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Mācību, darba un dienesta komandējumi, dienesta, darba braucieni 2200 Pakalpojumi

28 2300 Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana 2519 Valsts nodeva par patentu pieteikumiem 5000 Pamatkapitāla veidošana Plānots g. * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi posms 2. posms 3. posms 4. posms Projekta Nr. 3 rezultatīvie rādītāji (Norāda pārskata periodā plānotos un sasniegtos rezultatīvos rādītājus. Informāciju atspoguļo tabulā un pielikumā) Rezultatīvais rādītājs plānots g.** Rezultāti Sasniegts g. Gads Kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 110/ oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP < 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu konferenču rakstu krājumos (SCOPUS) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 2. Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits: 45/ / /0 0 9/0 0 promocijas darbu skaits 10/ maģistra darbu skaits 49/ bakalaura darbu skaits 31/ Apvārsnim 2020 iesniegto projektu skaits 4/ Ziņojumi rīcībpolitikas veidotājiem 49/ Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie

29 Rezultatīvais rādītājs plānots g.** 3-6 Rezultāti Sasniegts g. Gads Kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: konferences 45/ semināri 17/ rīkotie semināri 39/ populārzinātniskas publikācijas un 39/ raksti publiskās lekcijas 13/ pasākumi skolās 7/ izstādes 26/ Programmas mērķa sasniegšanā saistīto industriju, valsts un pašvaldību organizāciju informēšanas pasākumu skaits. 3.Sabiedrības izpratnes par programmas jomu un atbalsts publiskajiem ieguldījumiem programmas īstenošanai (iesaistīto mērķa grupu skaits) 4. Publiski pieejami dati programmas izpildītāju mājas lapās (VASSI, LU un RTU mājas lapa, atjaunošanas biežums vismaz reizi divos mēnešos). 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: 31/ / Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji / / / Latvijas teritorijā 8/ ārpus Latvijas

30 Rezultatīvais rādītājs 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu) 5. Rekomendācijas, kas iesniegtas energosektora atbildīgajās institūcijās plānots g.** Rezultāti Sasniegts g. Gads Kopā 45/0 2 t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* 48/ Zinātnes, tehnoloģiju un inovāciju cilvēkkapitāla rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnieku grupas 11/ Zināšanu ģeogrāfijai atbilstoši sadarbības tīkli * Norāda pēc programmas īstenošanas. 14/ ** Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. Projekta Nr. 3 vadītājs Dagnija Blumberga (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Zinātniskās institūcijas vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīme. 1 Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 3-7

31 Projekts Nr. 4. nosaukums Ūdeņraža un biodegvielu ieguves inovatīvās tehnoloģijas, to uzglabāšana, kvalitātes kontrole, kvalitātes nodrošināšana un izmantošana Latvijā. projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Valdis Kampars zinātniskais grāds Dr.h.chem. zinātniskā Rīgas Tehniskā universitāte institūcija amats Profesors kontakti Tālrunis E-pasts Projekta Nr. 4 mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) Projekta Nr. 4 vispārīgais mērķis ir vides, ekosistēmas un bioloģiskās daudzveidības saglabāšana, nodrošinot atjaunojamo resursu ieguvi un šo resursu izmantošanas īpatsvara palielināšanos transportā un nozarēs, kurās enerģijas avots ir degviela. Transporta nozare raksturojas ar pieaugošu kopējo enerģijas patēriņu, izteiktu naftas pārstrādes produktu dominēšanu enerģijas avotos un visai ierobežotām oglekļa dioksīda emisijas samazināšanas iespējām. Tieši transporta nozare ir tā, kurā līdz šim panākts visai nenozīmīgs efekts klimata pārmaiņu bremzēšanā. Tāpēc šo nozari cenšas regulēt atsevišķi, izvirzot tai precīzi definētas prasības. ES direktīvas 2009/28/EC par atjaunojamo energoresursu izmantošanas palielināšanu mērķis ir līdz 2020.gadam sasniegt vismaz 10% atjaunojamās enerģijas izmantojumu transporta sektorā. Nacionālās saistības ietver mērķi sasniegt 10% biodegvielas īpatsvaru līdz 2016.gadam un 15% - līdz 2020.gadam, kam jānodrošina fosilo enerģijas nesēju importa apjoma samazināšanu un diversifikāciju, palielinot enerģētisko neatkarību. Atbilstoši direktīvai 2009/28/EC līdz 2020.gadam Latvijai ir jāpalielina atjaunojamo enerģijas avotu īpatsvars līdz 40%. Atjaunojamo energoresursu īpatsvara paaugstināšana transportā ir šī projekta galvenais mērķis, kam ir būtiska ietekme uz oglekļa mazietilpīgas ražošanas attīstību, neatkarīgas un ilgtspējīgas enerģijas ieguvi un patēriņu, vides kvalitātes saglabāšanu, klimata pārmaiņu samazināšanu un pielāgošanos klimata pārmaiņām. Eiropas mērķis ir līdz gadam samazināt CO2 emisijas transporta sektorā par 80-95% (salīdzinot ar 1990.g.). Transporta pilnīga dekarbonizācija iespējama, pārejot uz elektriskiem/ūdeņraža dzinējiem gadā ūdeņradis par konkurētspējīgu cenu būs plaši pieejams attīstītās valstīs, un var reāli sagaidīt, ka tas būs kā galvenā transporta degviela līdz 50% transportlīdzekļiem (Future Transport Fuels: Report of the European Expert Group on Future TransportFuels, 2011; Strategic Research Agenda: European Hydrogen & Fuel Cell Technology Platform, 2005). Pēdējās transporta tehnoloģiju tendences ir vērstas uz oglekļa izslēgšanu no degvielas, jo ogleklis veido lielāko piesārņojuma procentu un piesārņo apkārtējo vidi ar ogli un tās savienojumiem (kvēpi, ogļūdeņraži, tvana gāze CO, ogļskābā gāze CO2). Ūdeņradis enerģētikā pabeidz šo izslēgšanas procesu, aizstājot vidi piesārņojošo oglekli ar videi draudzīgo ūdeņradi. Tādēļ pāreja uz ūdeņradi kā enerģijas nesēju, jeb ūdeņradis transportā iezīmē jauna laikmeta sākšanos, ko raksturo efektīvāka energoresursu izmantošana un mazāks apkārtējās vides piesārņojums. Projekta konkrētais mērķis ir izpētīt bezizmešu (ūdeņraža) un mazu izmešu degvielu (biodegvielas, bioenerģijas) ieguves inovatīvās tehnoloģijas un sagatavot priekšlikumus to uzglabāšanai, kvalitātes nodrošināšanai un kontrolei, kā arī izmantošanai Latvijā. Projekta mērķis ir palielināt biodegvielu īpatsvaru, paplašināt to izejvielu bāzi un izstrādāt jaunas metodes biomasas konversijai, degvielu kvalitātes kontrolei, kvalitātes nodrošināšanai un 4-1

32 uzglabāšanai ar mērķi attīstīt vietējo degvielas ražošanu un samazināt biodegvielu importu, jo Latvijai ir nepieciešamie biomasas resursi, tās pieejamība ir pieaugoša, bet ieguldījumi tehnoloģiju pārnesē un izstrādē ir nepietiekami. Latvijai ir izstrādātas Transporta attīstības pamatnostādnes gadam ( AOAo&url=http%3A%2F%2Fwww.mk.gov.lv%2Fdoc%2F2005%2FSAMpamn_150413_t ransp.376.doc&ei=stpeu4_mlqbnywpuy4cyag&usg=afqjcng4cy_3xtv8nldmpl_ e45pdynsx4g), kuru īstenošanas nodrošināšana ir šī projekta mērķis. Pašreiz ES biodegvielas pamatmasu veido biodīzeļdegviela (virs 70%) un bioetanols (virs 25%), kas tuvākajā nākotnē saglabāsies kā dominējošas biodegvielas, bet to saturs jauktajās degvielās pieaugs. Sākot ar 2014.gada 1.aprīli, Latvijā obligātais biodīzeļdegvielas piejaukums 4,5-5 tilpumprocentu apmērā tiek aizstāts ar biodīzeļdegvielas piejaukumu 6,5-7 tilpumprocentu apmērā. Ar mērķi samazināt biodīzeļdegvielas ražošanas pašizmaksu, projektā iekļauta biodīzeļdegvielas blakus produkta glicerīna pielietošanas meklējumi. Biodegvielu īpatsvara palielināšana no patērētāju puses ne vienmēr tiek uzņemta pozitīvi. Piemēram, Pilnvaroto autotirgotāju asociācijas pārstāvji uzskata, ka runāt par biodegvielas piejaukuma kopapjomu Latvijā virs 7% no fosilās degvielas nav lietderīgi. Ar mērķi precizēt pretrunīgos uzskatus par biodegvielu izmantošanu projektā ir iekļauti biodīzeļdegvielu un bioetanolu saturošu jaukto degvielu sistemātiski pētījumi, pakāpeniski palielinot to saturu maisījumā. Pašreiz izmantoto bioetanola un biodīzeļdegvielas ražošanas tehnoloģiju izejvielu bāze ir ierobežota un vairums gadījumos tā pati, kuru izmanto pārtikas rūpniecība. Tieši tādēļ tās nevar tikt izmantotas ilgā laika periodā un saskaņā ar ekspertu prognozēm ap gadu nozīmīgu vietu vajadzētu ieņemt universālām biomasas konversijas bioķīmiskām un termoķīmiskām metodēm. Biomasa ir vienīgais atjaunojamais oglekli saturošo degvielu atjaunojamais avots, un tās jaunu konversijas metožu izstrādei visā pasaulē tiek pievērsta milzīga uzmanība. Arī šī darba mērķis ir biomasas konversijas inovatīvu metožu izstrāde Projekta Nr. 4 uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi Galvenie rezultāti 1. Izstrādāt uzlabotas biodīzeļdegvielas ražošanas tehnoloģijas no rapšu eļļas un noskaidrot jaukto degvielu raksturojumus ja to sastāvā biodegvielu saturs tiek palielināts. Izstrādāt priekšlikumus biodīzeļdegvielas ražošanas uzlabošanai un jaukto degvielu kvalitātes kontrolei un nodrošināšanai. Ražošanas procesa uzlabošanai izstrādāt jaunus katalizatorus un izpētīt reakcijas parametru optimizācijas iespējas. Industriālo procesu pilnveidošanai plānots ietvert arī jaunus blakus produkta glicerīna izmantošanas pētījumus, tajā skaitā glicerīna izmantošanu katalītiskai ūdeņraža ģenerēšanai un katalītiskai oksidēšanai ar mērķi iegūt dārgus tirgus produktus No darba uzdevumiem sadaļā Izstrādāt biodīzeļdegvielas ražošanas procesa pilnveidošanas metodes un noskaidrot jaukto dīzeļdegvielu īpašību maiņas likumsakarības, biodīzeļdegvielas saturam palielinoties jaukto biodīzeļdegvielu īpašības maiņas likumsakarību pētījumi 1.etapā netika plānoti. Tika veikti detalizēti pētījumi par no rapša eļļas sintezētu biodīzeļdegvielu īpašību (viskozitāte, blīvums, koksēšanas atlikums, saduļķošanās, sacietēšanas un CTPP temperatūras) atkarību no spirta paliekas struktūras. Noskaidrota spirta paliekas oglekļa atomu skaita un telpiskā izvietojuma ietekme, kas deva praktiski nozīmīgus secinājumus attiecībā uz zemo temperatūru raksturojumu uzlabošanu.

33 Darba uzdevumi Galvenie rezultāti Rezultāti atspoguļoti publikācijā ar SNIP 1. Veikta hromatogrāfiskās un KMR metožu pilnveidošana acetilētu glicerīnu satura noteikšanai, kas nepieciešams interesterifikācijas metožu izstrādei dīzeļdegvielas ražošanai. Rezultāti atspoguļoti publikācijā ar SNIP<1. Veikti pētījumi glicerīna termiskās sadalīšanās jomā, meklējot katalizatorus glicerīna efektīvai pārvēršanai ūdeņradī, tādējādi radot iespēju iegūt ūdeņradi no biodīzeļdegvielas ražošanas blakus produkta. Rezultāti atspoguļoti publikācijā ar SNIP<1 un publicētas 1 starptautiskas konferenču tēzes. Izstrādāta jauna metode aktīvu katalizatoru skrīningam. Veikti pētījumi, lai izstrādātu dārgu produktu ieguvi no glicerīna to katalītiski oksidējot ar gaisa skābekli. Pētījumu rezultātā izstrādāta jauna metode glicerīnaldehīda sintēzei. Rezultāti atspoguļoti publikācijā ar SNIP<1. Izstrādāta jauna metode biodīzeļdegvielas sintēzei, izmantojot sulfurētas oglekļa matricas katalizatoru. Saņemts 1 LV patents. Kopējais publikāciju skaits: SNIP 1 1gab; SNIP<1 3 gab. LV patents. Publicētas 1 starptautiskas konferenču tēzes. 2. Izstrādāt inovatīvus katalītiskus termoķīmiskus procesus kvalitatīvas bio eļļas iegūšanai Nākotnes biodegvielu tehnoloģijas bāzēsies uz mazvērtīgām oglekli saturošām izejvielām (lauksaimniecības, mežsaimniecības un rūpniecības atlikumi, speciāli enerģētiskie augi, municipālie atkritumi) un to pārstrādei nepieciešams izstrādāt jaunas tehnoloģijas. No termoķīmiskajām metodēm par perspektīvākajām tiek uzskatītas katalītiskā pirolīze un 2. Izstrādāt biomasas katalītiskas termiskas konversijas inovatīvas tehnoloģijas kvalitatīvas bioeļļas iegūšanai. Veikti solvotermālās bioeļļas iegūšanas pērtījumi no kviešu salmiem, izmantojot toluolu un etanolu kā šķīdinātājus un variējot spiedienu, temperatūru un reducējošo atmosfēru. Darba rezultātā parādītas jaunas iespējas bioeļļas kvalitātes uzlabošanai, lai varētu realizēt tās lokālu ražošanu izejvielu tuvumā ar tālāku pārstrādi transporta degvielā centralizētā veidā Rezultāti atspoguļoti publikācijā ar SNIP

34 Darba uzdevumi katalītiskā hidrotermālā sašķidrināšana, kas dod tā saucamo bio eļļu, kuru tālāk varētu pārstrādāt transporta degvielās. Abos gadījumos bez bio eļļas iegūst gāzveida produktus un koksu, kuru iznākumus vajadzētu samazināt. Ļoti liela nozīme ir bio eļļas kvalitātei, kuru nepieciešams paaugstināt, lai vienkāršotu tās tālāku pārstrādi un palielinātu tās uzglabāšanas laiku. Projektā plānoti minēto katalītisko procesu sistemātiski pētījumi izmantojot dažāda tipa rūpnieciskus un jaunus (sintezētus) katalizatorus ar mērķi nodrošināt kvalitatīvas bio eļļas ieguvi no mazvērtīgas biomasas. 3. Piedalīties studiju procesā, nodrošinot studentiem praktisku pētījumu iespējas atbilstoši tirgus pieprasījumam. Nodrošināt kvalifikācijas un promocijas darbu izstrādi par VPP tematiku. Galvenie rezultāti Kopā: Publikācijas ar SNIP 1 2gab.; Ar SNIP<1 3 gab; LV patents. Publicētas 1 starptautiskas konferenču tēzes. 3. Iesaistīties izglītības procesā, nodrošinot prakses un darba iespējas studentiem izglītības atbilstības darba tirgus prasībām nodrošināšanai. Visas darba grupas nodrošina kvalifikācijas darbu un promocijas darbu izstrādes iespējas. Darba grupa aktīvi iesaistījās izglītības procesā, nodrošinot darba iespējas studentiem reālu problēmu risināšanā atbilstoši darba tirgus prasībām. Aizstāvēti 4 maģistru darbi. 4. (Oriģināli zinātniski raksti ar SNIP 1-1 raksts, oriģināli zinātniski raksti ar SNIP<1-1 raksts, aizstāvēti maģistru darbi - 4 aizstāvēti darbi, starptautiskās konferences publicētas 1 starptautiskas konferenču tēzes, patenti 1 LV patents). 5. Inovatīvas tehnoloģijas izstrādnes lignocelulozi saturošas biomasas bioloģiskai hidrolīzei. 6. Fluorescentās in situ hibridizācijas metodoloģijas pielāgošana ātrai spirtu fermentējošo mikroorganismu kvalitātes kontrolei (Uzdevums: 1 metodikas (state of art) apraksts un mērījumu rezultāti/ 1 publikācija iesniegta publicēšanai. 5. Projekta 1. posma laikā uzdevuma ietvaros tika strādāts pie tehnoloģijas fermentējamo cukuru iegūšanai. Galvenais pētījumu virziens: Vienotas metodoloģijas izstrāde dažādu biomasas veidu (siens, salmi, zāle) apstrādei. Pētījumu rezultātā tika noskaidrots optimālais biomasas paraugu izmērs, tika izvērtēti hidrolīzes apstākļi (laiks, apstrādes temperatūra), veikts 4-4

35 Darba uzdevumi (uzdevums: 1 metodikas (state of art) apraksts un mērījumu rezultāti/1 publikācija iesniegta publicēšanai; uzdevums:1 matodikas (state of art) apraksts un mērījumu rezultāti/1 publikācija iesniegta publicēšanai). 7. Pētīt materiālus ūdeņraža iegūšanai, sadalot ūdeni ar gaismu un izdalot no biomasas tumsas fermentācijā; pētīt materiālus ūdeņraža uzkrāšanai; analizēt kvalitātes un drošības kontroles metodes gāzes/ūdeņraža uzglabāšanai un izmantošanai; apkopot pasaules pieredzi sabiedrības attieksmes pret ūdeņradi izpētē (sagatavotas 3 publikācijas iesniegšanai zinātniskajos žurnālos, kas indeksēti Web of Science un/vai SCOPUS datu bāzēs; sagatavoti 2 pārskati). 4-5 Galvenie rezultāti salīdzinājums ar ķīmiskajām metodēm. Paralēli tika veikti pētījumi pilotiekārtā iegūto fermentējamo cukuru attīrīšanai un koncentrēšanai izmantojot dažādas membrānas. Uzdevuma rezultāti atspoguļoti 2 sagatavotajās zinātniskajās publikācijās, kas iesniegtas publicēšanai (un publicētas 2. posma laikā _B5.pdf ). Posma laikā tika uzsākts darbs fluorescentās in situ hibridizācijas metodes pielāgošanai fermentējamo mikroorganismu kvalitātes kontrolei. Tika veikti mērījumi Clostridium ģints baktēriju fluorescences intensitātes novērtēšanai un padziļināta negatīvo kontroļu testēšana. Posma ietvaros tika uzsākts darbs pie publikācijas gatavošanas. Sagatavots 1 metodikas un mērījumu rezultātu apskats/ 2 iesniegtas publikācijas. Sagatavots 1 metodikas un mērījumu rezultātu apskats Projekta Nr. 4 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) Projekta mērķi pārsniegti sadaļās, kas saistītas ar jaunu ķīmisko un termoķīmisko tehnoloģiju izstrādāšanu biodegvielas ražošanai un ūdeņraža izmantošanu enerģētikā, bet daļēji izpildīti biomasas bioloģiskās pārstrādes sadaļā. Kopumā projekts pētījuma apjoma un rādītāju ziņā ir izpildīts.

36 Projekta galvenie rezultāti. 1. Biodīzeļdegvielas ražošanas metožu uzlabošana (LĶI) 1.1. Biodīzeļdegvielas īpašību uzlabošana, izmantojot tās sintēzei dažādus spirtus Biodīzeļdegvielu sintezē, veicot transesterifikācijas reakciju ar metanolu. Iegūtā degviela ir taukskābju metilesteru maisījums un tai ir sliktas zemo temperatūru īpašības, kuras varētu uzlabot, mainot transesterifikācijā izmantotā spirta struktūru. Lai noskaidrotu šīs iespējas, šajā darbā veikta 11 dažādu biodegvielu sintēze un to īpašību pētījumi. Biodīzeļdegvielu sintēzei no rapšu eļļas izmantoti metanols, etanols, propanols-1, propanols-2, butanols-1, butanols-2, 2-metilpropanols-1, 2-metilbutanols-1, pentanols-1, 2,2-dimetilpropanols-1 un 4-metilpentanols-1. Izmantojot vakuumdestilāciju iegūtās degvielas attīrītas līdz esteru saturam virs 96,5 masas %. Noskaidrots, ka nesazarotas virknes spirta paliekas pagarināšana uzlabo zemo temperatūru īpašības degvielai, bet vēl efektīvāk tās iespaido sazarotas virknes spirti. Zemākais CFFP punkts -24 o C sasniegts, izmantojot izo-struktūru spirtus un tādējādi parādīts, ka var tikt iegūta degviela, kas atbilst ziemas dīzeļdegvielas prasībām. Pētīta arī spirta paliekas struktūras ietekme uz tādiem raksturojumiem kā viskozitāte, blīvums, koksēšanas atlikums, uzliesmošanas temperatūra. Publikācijas Gadā: LĶI. K.Malins, V.Kampars, R.Kampare, J.Prilucka, J.Brinks, R.Murnieks, L.Apseniece. Properties of rapeseed oil fatty acid alkyl esters derived from different alcohols. Fuel, Volume 137, 2014, (IF = 4.186, SNIP 2,568). Konferenču tēzes 2014.gadā: 1.Z.Šustere, V.Kampars, L.Misiņa. The effect of alcohol moiety on rapeseed oil interesterification with methyl- and ethyl- acetates// Abstracts of the 55nd Scientific Conference of Riga Technical University, Latvia, Riga, October, 2014, 13 2.Z.Šustere, V.Kampars, L.Misiņa, R.Mūrnieks. Properties of mixtures obtained by rapeseed oil interesterification with methyl acetate //Abstracts of 19 th International Conference EcoBalt 2014, Latvia, Riga, October, 2014, K.Cirule, V.Kampars.Cold flow properties of mixed diesel fuels with high content of glycerides. Book of abstracts of 55. International scientific conference of RTU, 2014, Heterogēna katalizatora izstrādāšana biodīzeļdegvielas sintēzei no lētām izejvielām Parasti biodīzeļdegvielu sintezē no augstas kvalitātes eļļas un tās cena arī nosaka ražošanas pašizmaksu. Zemas kavalitātes augu eļļas tradicionālajā shēmā ar sārmaina katalizatora pielietošanu, nav izmantojamas. Izstrādātais sulfurētās ogles heterogēnais katalizators ļauj realizēt biodīzeļdegvielas sintēzi no taukskābēm vai eļļas ar augstu taukskābju saturu. Katalizators uzrāda augstu aktivitāti (par 40% augstāku nekā zināmie) un var tikt viegli reģenerēts atkārtotai izmantošanai. To var izmantot eļļas kvaliātes uzlabošanai, realizējot procesu zemā temperatūrā. Izstrādāta arī biodīzeļdegvielas divpakāpju sintēzes metodika no zemas kvalitātes rapšu eļļas. Patents 2014.gadā: LĶI. J.Brinks. K.Malins. V.Kampars. Synthesis of sulfonated carbon based catalyst for biodiesel production and its use. Latvian patent, 2014, Nr. P Interesterifikācijas procesa monitorings, izmantojot gāzes hromatogrāfiju Biodīzeļdegvielu no rapšu eļļas var sintezēt arī interesterifikācijas reakcijas rezultātā. Izmantojot reakciju ar metilacetātu nātrija metoksīda klātbūtnēr veidojas sarežģīts reakcijas maisījums, kura analīze nav izstrādāta. Šajā darbā izstrādāta interesterifikācijas monitoring metode, izmantojot GC un 13C NMR metodes. Izstrādātā GC monitoringa metode neprasa 4-6

37 veikt derivatizāciju un ir ievērojami efektīvāska par literatūrā piedāvāto 1H NMR analītisko procedūru. Publikācijas 2014.gadā: Z.Sustere, R.Kampare, E.Liepins, V.Kampars. The composition of commercial acetylated glycerol samples determined by 13 C and 1 H NMR. The comparison with gas chromatography. J.Analytical Chemistry (Russia, N10809).2014, 69(8) IF= SNIP 1. 2.Glicerīna izmantošana vērtīgu tirgus produktu ieguvei (LĶI) 2.1. Glicerīna termiska sadalīšana Glicerīns ir mazvērtīgs biodīzeļdegvielas sintēzes produkts, kuru varētu izmantot dārgu tirgus produktu iegūšanai, tādējādi samazinot biodīzeļdegvielas ražošanas pašizmaksu. Viens no literatūrā pētītajiem virzieniem ir glicerīna izmantošana ūdeņŗaža ražošanai. Šādu procesu var realizēt lietojot efektīvus katalizatorus paaugstinātā temperatūrā. Lai veiktu ātru katalizatoru skrīningu, šajā darbā izstrādāta jauna metode, kas balstās uz termogravimetrisko (TG) analīžu rezultātiem. Izstrādātā metode balstas uz specifiskā režīmā veiktu biomasas un katalizatora maisījuma TG analīzi: izmantojotat karsēšanas ātrumu 50 o C /min, temperatūru paceļ līdz 100 o C un notur 5 min, tad, izmantojotat karsēšanas ātrumu 50 o C /min, temperatūru paceļ līdz 350 o C. Derivatīvās termogravimetrijas pīķa vietu (TGA) neietekmē nekatalītiskas vielas (smiltis), bet katalizatori izraisa lineāru nobīdi atkarībā no katalizatora/biomasas masas attiecībām. Taisnes slīpuma koeficients 5% Pt/C katalizatoram izrādījās aptuveni divas reizes lielāks nekā 3,19% Pd/Al2O3 katalizatoram, kas ļauj secināt, ka 5% Pt/C katalizators glicerīna termiskās degradācijas reakcijās ir ievērojami aktīvāks. Publikācijas 2014.gadā: V.Kampars, K.Lazdoviča, R.Kampare. THERMOGRAVIMETRIC COMPARISON OF CATALYTIC ACTIVITY OF Pt/C and Pd/Al2O3 in the thermal decomposition reaction of glycerol. Proceedings of 22 nd European Biomass Conference and Exhibition Proceedings of 22 nd European Biomass Conference and Exhibition, Hamburg, 2014, EU BC&E 2014 Online Conference Proceedings, DOI code, Konferences tēzes 2014.gadā: V.Kampars, K.Lazdoviča, R.Kampare. THERMOGRAVIMETRIC COMPARISON OF CATALYTIC ACTIVITY OF Pt/C and Pd/Al2O3 in the thermal decomposition reaction of glycerol. 22 nd European Biomass Conference and Exhibition Proceedings of 22 nd European Biomass Conference and Exhibition, Hamburg, 2014, EU BC&E 2014 Online Conference Materials Glicerīnaldehīda sintēze selektīvi oksidējot glicerīnu Glicerīna oksidēšanas reakcijā var iegūt veselu rindu dārgu tirgus produktu. Diemžēl reakcijas rezultātā rodas produktu maisījums, kura sadalīšana ir darbietilpīga un sarežģīta. Tādēļ liela uzmanība tiek pievērsta tādu katalītisku procesu izstrādei, kuri nodrošinātu selektīvu glicerīna oksidēšanu. Lai sasniegtu šo mērķi šajā darbā sintezēti un pētīti platina uz metālu oksīdiem (Al2O3, Y2O3, γ-al2o3, Lu2O3, ZrO2-Y2O3 TiO2, SiO2, γ-alo(oh)) un ogli uznestie katalizatori, veicot oksidēšanas reakciju ar skābekli. Noskaidrots, ka platina aktivitāti un selektivitāti būtiski ietekmē nesējs, skābekļa spiediens un platīna saturs. Pt/Al2O3 and Pt/SiO2 uzrādīja visaugstāko aktivitāti un selektivitāti glicerīnaldehīda sintēzē no glicerīna. Publikācijas 2014.gadā: LĶI. S.Chornaja, E.Sproge, K.Dubencovs, L.Kulikova, V.Serga, A.Cvetkovs, V.Kampars. Selective oxidation of glycerol to glyceraldehyde over novel monometallic platinum catalysts. Key Engineering Materials, Vol. 604 (2014), pp IF0.21 Konferenču tēzes 2014.gadā: 4-7

38 1..S.Chornaja, S.Zhizhkuna, D.Jankovica, D.Karashanova, K.Dubencovs, O.Stepanova,V.Kampars, G.Poikane. The Novel Au/TiO2 and Au/СeO2 Nanocomposites Synthesis. The Study of Their Physical Properties and Catalytic Activity. Thesis of int.conf. RCBJSF 2014 FM&NT, 2014, F24, p E.Sproge, S.Chornaja, K.Dubencovs, V.Kampars, L.Kulikova, V.Serga. Production of Glycolic Acid from Glycerol Using Novel Fine-Disperse Platinum Catalysts. Thesis of int.conf. RCBJSF 2014 FM&NT, 2014, F82, p Bio eļļas sintēze kviešu salmu solvosašķidrināšanas rezultātā (LĶI) Solvosašķidrināšana ir jauna bioeļļas ieguves metode biomasas pārstrādes rezultātā. Tā izmanto lētas un pārtikas rūpniecībā nederīgas izejvielas. Solvosaškidrināšanu var realizēt relatīvi zemā temperatūrā ( o C) izmantojot ūdeni vai organiskus šķīdinātājus kā reakcijas vidi. Procesu realizē paaugstinātā spiedienā un mērķa produkts ir bioeļļa, kuru var pārstrādāt transporta degvielā. Šajā darbā kviešu salmu solvosašķidrināšana ar mērķi iegūt izejvielas transporta degvielām petīta katalizatora 66%Ni/SiO2 Al2O3 klātbūtnē 300 o C temperatūrā 4 h, izmantojot etanolu vai toluolu kā šķīdinātāju. Iegūto bioeļļu galvenās sastāvdaļas ir tetrahidrofuran-2-metanols, 1,2-butandiols and butirolaktons. Etanola vide veicina biomasas lielo molekulu sadalīšanos, papildus minētajiem produktiem veidojot tādus spirtus kā 1-butanols, 1,2-propandiols and 1,2-etandiols. Toluols savukārt veicina furāna un citu ciklisku savienojumu rašanos. Vieglā solvosašķidrināšanas produkta frakcija destilējas kopā ar šķīdinātāju un satur 1-propanolu, 2-metil-ciklopentanonu, etiķskābi un etilacetātu. Publikācijas 2014.gadā: LĶI. R. Murnieks, V. Kampars, K. Malins, L. Apseniece. Hydrotreating of wheat straw in toluene and ethanol, Bioresource technology, 2014, 163, p (IF = 5,6, SNIP 2,463). Tēzes 2014.gadā: 1.K.Malins, V.Kampars, Z.Sloga, J.Prilucka, J.Brinks. Bio-oil from sewage sludge. Thesis of 19 th International Scientific conference "EcoBalt 2014" October 8 10, Riga, Latvia. 2014, R. Murnieks, L. Apseniece V. Kampars, K. Malins. Hydrotreatment of raw sewage sludge in ethanol. Abstracts of the 19th International Conference EcoBalt 2014, 2014, 43 4.Studiju process Lietišķās ķīmijas institūts nodrošina studiju programmas Ķīmija realizāciju bakalaura, maģistra un doktora līmenī, kā arī veic inženieru apmācību Vispārīgajā ķīmijā un piedalās studiju programmu Ķīmijas tehnoloģija un Materiālzinātne realizācijā. Institūts nodrošina kvalifikācijas un promocijas darbu izstrādi un pētnieciskā darba iespējas studentiem tirgus pieprasītos pētījumu virzienos gadā par VPP tematiku tika aizstāvēti 4 maģistra darbi. Doktorantūrā studē 3 studenti. Jauni biotehnoloģas procesi biomasas pārstrādē (ŪITK). Posma ietvaros uzsākti pētījumi vienotas tehnoloģijas izstrādei biodegvielas iegūšanai no biomasas. Šādu enerģijas ieguves veidu efektīvai ieviešanai ļoti būtiski ir izstrādāt vienotu metodoloģisko kompleksu, kur produkta iznākumu neietekmē (ietekmē nebūtiski) izejmateriāls, izmaiņas apstrādes apstākļos, izmantojamos reaģentos, materiālos, iekārtās. Tā kā, salīdzinot ar fosilo kurināmo, alternatīvās enerģijas ražošana vēl joprojām ir ekonomiski neizdevīga ļoti būtiski ir izstrādāt risinājumus ražošanas izmaksu samazināšanai. Nevajadzīgās biomasas (zāle, lauksaimniecības atkritumi) izmantošana ievērojami samazina izejvielu izmaksas, tomēr būtiski samazināt arī ražošanas izmaksas. Projekta 1. posma laikā uzsākti pētījumi, lai novērtētu fermentējamo cukuru iznākumu atkarībā no materiāla izmēra (fizikālā biomasas apstrāde), enzīmu vai ķimikāliju veida (hidrolīze), biomasas veida (cukuru 4-8

39 attīrīšanas un koncentrēšanas sistēmas). Paralēli biomasas pētījumiem, veikts darbs pie fermentējamo mikroorganismu izvērtēšanas un kontroles pasākumiem, lai nodrošinātu efektīvu fermentācijas procesu un optimālu rezultātu iegūšanu. Posma ietvaros tika sagatavotas un iesniegtas 2 zinātniskās publikācijas, izveidots informatīvs materiāls par biodegvielas iegūšanu no biomasas. Biodegvielas ražošanas tehnoloģija prezentēta starptautiskā izstādē Hannover Messe (2015. gada aprīlī Vācijā) kopā ar citām izvēlētajām tehnoloģijām, kas izstrādātas Rīgas Tehniskajā Universitātē. Jaunas ūdeņraža iegūšanas un uzglabāšanas tehnoloģijas (CFI). Projektā pētīti anoda materiāli (TiO2 nanocaurulītes ar sēru un slāpekli kā piemaisījumiem, un TiO2-NiFe2O4 kompozīta sistēma) ūdens fotokatalītiskai sadalīšanai, kā arī ūdeņraža iegūšana tumsas fermentācijā no kukurūzas skābbarības, kurai veikta priekšapstrāde ar dažādiem mikroorganismiem (Trichoderma sēne, humīnskābe u.c.). Izpētīts, ka uz pamatnes vienlaicīgi uznesot titāna dioksīda un niķeļa ferīta savienojumus, iegūts jauns materiāls ar paaugstinātu gaismas absorbciju redzamajā gaismā un liekāku fotovadītspēju (fotokatalītisko aktivitāti. Turpmākos pētījumos tiks pētītas fotoķīmiskās īpašības cita sastāva kompozītiem. Izejot no pirmajiem principiem rēķināts, kā TiO2 nanocaurulīšu fotokatalītisko aktivitāti ietekmē sēra un slāpekļa atomu piemaisījums, kuri kā defekti iebūvējas anatāza struktūrā. Parādīts, ka elektronu enerģētiskie parametri (aizliegtās zonas platums) strauji mainās, mainoties Ti koordinācijas sfērai; vismazākais (sagaidāma vislielākā fotoaktivitāte) tas ir pie koordinācijas skaitļa 2. Pētījumi uzrādīja ievērojamu ūdeņraža ražošanas pieaugumu no kukurūzas skābbarības, kas apstrādāta ar Trichoderma, salīdzinot ar skābbarību, kas nav bijusi kontaktā ar Trichoderma. Tādējādi, kukurūzas skābbarības aeroba apstrāde ar Trichoderma varētu tikt ieteikta fermentatīvai ūdeņraža ražošanai. Pārskatos apkopota informācija par drošības līdzekļim un metodēm, uzglabājot ūdeņradi dažādos veidos, kā arī pasaules valstu pieredze sabiedrības attieksmē pret ūdeņraža tehnoloģijām. Publikācijas 2014.gadā: 1. Vizma Nikolajeva, Miks Neibergs, Sintija Valucka, Ilze Dimanta, Janis Kleperis (2015) Application of Pretreatment, Bioaugmentation and Biostimulation for Fermentative Hydrogen Production from Maize Silage. The Open Biotechnology Journal, ISSN: ; 2015, 9: SNIP< Andris Šutka, Martins Millers, Nicola Döbelin, Rainer Pärna, Martins Vanags, Mihael Maiorov, Janis Kleperis, Tanel Käämbre, Urmas Joost, Ergo Nõmmiste, Vambola Kisand and Maris Knite (2015) Photocatalytic activity of anatase nickel ferrite heterostructures. physica status solidi (a) Volume 212, Issue 4, pages , April SNIP< Andrei Chesnokov, Oleg Lisovski, Dmitry Bocharov, Sergei Piskunov, Yuri F Zhukovskii, Michael Wessel and Eckhard Spohr (2015) Ab initio simulations on N and S co-doped titania nanotubes for photocatalytic applications. Physica Scripta 90 (2015) (7pp); doi: / /90/9/ SNIP<1 (Dmitrijs Bočarovs ir piesaistīts LATENERGI CFI grupai kā palīgs no institūta teorētiķiem LATENERGI ar finansējumu, LATENERGI bez finansējuma). 4-9

40 Projekta Nr. 4 apgūtais finansējums (euro) Plānots g. 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Mācību, darba un dienesta komandējumi, dienesta, darba braucieni Pakalpojumi Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana 5000 Pamatkapitāla veidošana * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi Projekta Nr. 4 rezultatīvie rādītāji (Norāda pārskata periodā plānotos un sasniegtos rezultatīvos rādītājus. Informāciju atspoguļo tabulā un pielikumā) Rezultatīvais rādītājs plānots g.** Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 30/ oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) konferenču rakstu krājumos skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits 12/ / / recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 2. Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits: promocijas darbu skaits 5/

41 Rezultatīvais rādītājs plānots g.** Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* maģistra darbu skaits 22/ Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: konferences 11/ semināri 11/ rīkotie semināri 2/ populārzinātniskas publikācijas 7/ izstādes 4/1 1 Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: 3/ Latvijas teritorijā 3/ ārpus Latvijas 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu) * Norāda pēc programmas īstenošanas. 1/ /

42 ** Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. Projekta Nr. 4 vadītājs Valdis Kampars (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Zinātniskās institūcijas vadītājs Leonīds Ribickis (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīme. 1 Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 4-12

43 Projekts Nr. 5. nosaukums Enerģētikas un klimata politikas ietekmes novērtēšana projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Gaidis Klāvs zinātniskais grāds Dr.sc.ing. zinātniskā Fizikālās enerģētikas institūts institūcija amats vadošais pētnieks kontakti Tālrunis E-pasts Projekta Nr. 5 mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) Projekta mērķis ir izstrādāt un pielietot modernas zinātnisko pētījumu metodes, pieejas un modeļus Latvijas enerģētikas sektora ilgtspējīgas attīstības analīzē un enerģētikas-klimata politikas plānošanā atbilstoši ES ilgtermiņa (2030. un gads) klimata un enerģētikas politikas noteiktajiem mērķiem Latvijā un novērtēt šīs politikas īstenošanas ietekmes, izmantojot enerģijas resursu izmantošanas, emisiju un indikatīvos ekonomiskos rādītājus. Projekta pirmajā etapā sasniegtie rezultāti ir sekmējuši izvirzītā kopējā projekta mērķa par modeļa Latvijas enerģētikas sektora ilgtspējīgas attīstības analīzei un enerģētikas-klimata politikas plānošanai sasniegšanu. Kā projekta papildus mērķis tiek izvirzīti: Veicināt Latvijas ekspertu-pētnieku integrāciju starptautiskajos enerģētikas un vides modelēšanas ekspertu tīklos (ETSAP platforma), Baltijas valstu enerģijas apgādes drošuma izpētes platformas darbā (The Baltic Energy Security Research Platform) un ES ietvaru programmās un citās ES līmeņa aktivitātēs, tā nostiprinot un paplašinot Latvijas zinātnieku pētniecisko darbību un rezultātu pielietošanu enerģētikas - klimata sektora attīstības problēmu analīzē un ilgtermiņa plānošanā. Projekta izpildītāji ir piedalījušies starptautiskajos enerģētikas un vides modelēšanas ekspertu tīklu iniciētajā pieredzes apmaiņā izveidotajā interneta platformā Projekta Nr. 5 uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi Galvenie rezultāti 1. Enerģētikas-vides mijiedarbības Veikta optimizācijas modeļa MARKALmodeļa MARKAL-Latvija Latvija pilnveidošana, kas ietver (1) modelī pilnveidošana un verifikācija aprakstīto elektroenerģijas patēriņa un ražošanas režīmu pilnveidošana, lai nodrošinātu pilnvērtīgāku enerģijas ražošanas un patēriņa analīzi dažādos laika periodos, (2) elektroenerģijas importaeksporta plūsmas modelēšanas algoritma pilnveidošana, lai nodrošinātu starpvalstu elektroenerģijas līniju attīstības ietekmes iekļaušanu attīstības scenāriju izvērtēšanā, (3) modeļa tehnoloģiskās un ekonomiskās 5-1

44 Darba uzdevumi 2. MARKAL-ED modifikācijas pielietošanas testēšana, izveidotajam MARKAL-Latvija modelim. 3. Indikatoru skaitlisko datu atlase un novērtējums Latvijas autotransporta sektora specifiskās energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības novērtēšanai (pārskats par veikto novērtējumu). Galvenie rezultāti datu bāzes atjaunošanu, kas apraksta gan esošo Latvijas energoapgādes un patēriņa sistēmu, gan nākotnē pieejamās enerģijas ražošanas un patēriņa tehnoloģijas. Veikta modeļa verifikācija atbilstoši 2013.gada enerģijas bilancei un SEG emisiju inventarizācijai (saskaņā ar Klimata Pārmaiņu Starpvaldību padomes 2006.gada vadlīnijām- IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change). MARKAL-Latvija modelim ir izveidota versija, kas nodrošina elastīga enerģijas pakalpojuma modelēšanu, t.i, pieprasījums pēc enerģijas pakalpojuma reaģē uz cenu izmaiņām attiecīgā apakšsektorā. Veikta izveidotās modeļa versijas pielietošanas ietekmes uz enerģētikas attīstības scenāriju raksturojošiem parametriem novērtēšana. Pamatojoties uz izveidoto Latvijas autotransporta degvielas patēriņa imitācijas modeli un tā datu bāzi ir novērtēti Latvijas autotransporta energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības attīstības tendences laika posmam gads Projekta Nr. 5 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) 1.Enerģētikas-vides mijiedarbības modeļa MARKAL-Latvija pilnveidošana un verifikācija. Lai turpmākajos pētījumos varētu izmantot izveidoto modeli, tas ir kalibrēts un verificēts pēc Centrālās Statistikas Pārvaldes (CSP) enerģijas resursu bilances modeļa bāzes gadam (2000. gads), kā arī turpmākajiem atskaites gadiem un Gads. Modelī ir iestrādātas arī 2013.gada energobilances tendences: Enerģijas gala patēriņš (enerģijas pakalpojums) rūpniecība, pakalpojumi, mājsaimniecības, lauksaimniecība, transports, pēc nepieciešamības tos sadalot apakšsektoros; Zudumi elektroenerģijas un siltumenerģijas tīklos, dabas gāzes sistēmā; Ražošanas procesi biodīzeļdegvielas un bioetanola ražošana, kokogļu un kūdras brikešu ražošana; Pārveidošanas sektors elektrostacijas (atsevišķi izdalītas 3 lielās HES), koģenerācijas stacijas (atsevišķi izdalītas Rīgas 3 CHP) un katlumājas; Enerģijas resursu ieguve, imports un eksports. Modeļa kalibrēšana nozīmē MARKAL-LV modeļa darbības rezultātā iegūtās enerģijas bilances 2000., un 2010.gadā, pie atbilstoša uzdotā atsauces gada lietderīgās enerģijas pieprasījuma, salīdzināšanu ar CSP enerģijas bilanci. Iegūtie rezultāti parādīja, ka atšķirība enerģijas bilancē starp modeļa rezultātiem un CSP enerģijas bilanci pēc apjoma nav lielāka par 1%. Līdz ar to 5-2

45 modelis ir kalibrēts un tas pilnībā adekvāti apraksta enerģijas patēriņa un piegādes sistēmu Latvijā. Atbilstoši ārējās tirdzniecības bilancei ir noteiktas importēto un eksportēto energoresursu cenas modelī. Enerģijas un emisiju nodokļu likmes noteiktas atbilstoši normatīvajiem aktiem. Tā kā turpmākajos programmas izpildes posmos modeļa uzdevums būs ne tikai salīdzināt un analizēt definēto scenāriju rezultātus, pamatojoties uz enerģētikas sistēmu raksturojošiem rādītājiem, bet arī noteikt SEG emisiju apjomu, tad tika veikta arī modeļa kalibrēšana attiecībā uz SEG emisiju aprēķināšanu. Modelī tiek rēķinātas CO2, N2O, CH4, kuras veido SEG emisijas (CO2 eq.), un NOx, SO2, GOS, NH3, PM2.5 emisijas atsevišķos enerģētikas sektoros. Modelī aprēķinātās emisijas atsauces gados tika salīdzinātas ar Latvijas nacionālajā inventarizācijā ziņotajām (Latvia s national inventory report. Submission under UNFCCC and the Kyoto protocol. Common reporting formats (CRF) , 2012). Salīdzinot modelēšanas rezultātā aprēķinātās emisijas ar ziņotajām var secināt, ka atšķirības dažos sektoros ir robežās no 1-2%. Galvenie iemesli tam ir sekojoši: nedaudz atšķirīgi aktivitāšu datu (enerģijas patēriņš) ziņošanas formāti, jo modelī aktivitāšu dati ir doti PJ, kas noapaļoti līdz simtdaļām; atšķirīgi aprakstīta enerģētikas sektora struktūra. Piemēram, inventarizācijā atšķirībā no modeļa, atsevišķos sektoros atsevišķi ir izdalīts energoresursu patēriņš off-road vajadzībām, kuram emisijas aprēķina ar atšķirīgiem emisiju koeficientiem. Lai precīzāk modelī aprakstītu elektroenerģijas patēriņa un piegādes režīmus gada griezumā, (elektroenerģijas gada slodzes stundu grafiks modelī), gads ir sadalīts 12 daļās (WD, WN, WP, SD, SN, SP, ID,IN, IP, AD, AN, AP) - 4 sezonās (Z - I, S, W, A) un 3 diennakts laikos (Y - D, N, P) (sk.1. tabulu). Gada elektroenerģijas patēriņš tiek sadalīts atbilstoši gada sadalījumam un diennakts slodzes grafikam, kuru raksturo ar koeficientiem - attiecīgās gada frakcijas patēriņš attiecībā uz gada patēriņu. Elektrostaciju izstrāde, kā arī elektroenerģijas imports un eksports tiek, sadalīts un aprēķināts atbilstoši gada sadalījumam. 1. TABULA. GADA UN ELEKTROENERĢIJAS SLODZES GRAFIKA SADALĪJUMS Sezona Z Diennakts laiks Y Gada sadalījums h N -Nakts D - Diena P - Pīķis I - Starpsezona Mar(31), Mai(31), Sep(30), Okt(31), Nov(30) (24-7) 2142 (8-10, 13-23) 306 (11-12) S - Vasara Jūn(30), Jūl(31), Aug(31) (24-7) 1288 (8-10, 13-23) 184 (11-12) W - Ziema Jan(31), Feb(28), Dec(31) (24-7) 1260 (8-18, 21-23) 180 (19-20) A - Aprīlis Apr(30) (24-7) 420 (8-10, 13-23) 60 (11-12) Slodzes grafika sadalījums (Kopā=1) I - Starpsezona S - Vasara W - Ziema A - Aprīlis Lai modelī adekvāti varētu aprakstīt elektroenerģijas plūsmas starp dažādiem cenu apgabaliem, katrai gada sadalījuma frakcijai tiek aprēķināta atbilstošā Nord Pool Spot elektroenerģijas vidējā svērtā cena, kas parādīta 2. tabulā. Dēļ pārvades jaudu ierobežojumiem Latvijas cenu apgabalā cenas ir augstākas nekā Igaunijā (sk.,2. tabulu). Gada griezumā cenas Latvijā ir augstākas par 31% (LV-54,4 EUR/MWh; EE- 41,6 EUR/MWh). Mazākās atšķirības ir ziemā. Tajā pašā laikā cena elektroenerģijas importam 5-3

46 no Igaunijas (EE>LV-43,8 EUR/MWh) ir augstāka par cenu Igaunijas cenas apgabalā. Zviedrijas SE4 cenu apgabalā (SE EUR/MWh) elektroenerģijas cenas ir zemākas kā Igaunijā (sk. 2. tabulu). 2. TABULA. NORD POOL SPOT ELEKTROENERĢIJAS CENAS SALĪDZINĀJUMS LATVIJĀ UN IGAUNIJĀ GADA FRAKCIJU GRIEZUMĀ, EUR/MWH Sezona Z Diennakts laiks Y Kopā P D N sezonā Z Vidējā svērtā cena LV S A I W Kopā diennakts laikā Y Cenu atšķirība no kopējā cenas S A I W Kopā diennakts laikā Y Vidējā svērtā cena EE S A I W Kopā diennakts laikā Y Cenu atšķirība no kopējā cenas S A I W Kopā diennakts laikā Y Par cik % LV ir augstāka cena par EE S 30% 37% 8% 29% A 35% 34% 41% 32% I 38% 40% 16% 33% W 5% 7% 4% 3% Kopā diennakts laikā Y 35% 38% 14% 31% Vidējā svērtā cena EE>LV S A I W Kopā diennakts laikā Y Vidējā svērtā cena SE4 S A I W Kopā diennakts laikā Y No elektroenerģijas importa gada vidējās cenas tiek aprēķināta atbilstošās modelēšanā izmantotās cenas elektroenerģijas importam ņemot vērā cenu atšķirības gada griezumā pavisam MARKAL-ED modifikācijas pielietošanas testēšana, izveidotajam MARKAL-LV modelim. MARKAL-LV modelis ir demand driven optimizācijas modelis, t.i., optimizējot aprakstīto enerģijas-vides sistēmu, modelī aprakstītais lietderīgās enerģijas pieprasījums (t.i., enerģijas pakalpojums) enerģijas gala patērētāju sektoriem un apakšsektoriem tiek nodrošināts. Lietderīgās 5-4

47 enerģijas pieprasījums ir ieejas parametrs modelī un tiek prognozēts ārpus modeļa, bet enerģijas gala patēriņš ir modeļa rezultāts. Apakšsektoriem prognozētais pieprasījums pēc pakalpojuma vai lietderīgās enerģijas (UC) modelī tiek nodrošināts caur attiecīga apakšsektora tehnoloģijām (Tehn), izmantojot attiecīgu enerģijas resursu, t.i., enerģijas gala patēriņš (FEC), kura patērēto daudzumu raksturo iekārtas raksturojoši parametri pārveides koeficients ( ), piem., katla lietderības koeficients. Apakšektora kopējo lietderīgās enerģijas pieprasījumu iegūst summējot atsevišķu tehnoloģiju nodrošināto lietderīgo pieprasījumu - UCapakšsektors= UCTehn. Tādējādi tehnoloģiju patērētie enerģijas resursi veido enerģijas gala patēriņu (FEC). Elastīga pieprasījuma modelēšanas metodē ir ņemts vērā paša pieprasījuma elastīgums, respektīvi, pieprasījums pēc enerģijas pakalpojuma reaģē uz cenu izmaiņām attiecīgā apakšsektorā. Standarta modeļa gadījumā optimizācija ir sistēmas diskontēto izmaksu minimizēšana pie nemainīga enerģijas pieprasījuma, bet elastīga pieprasījuma gadījumā enerģijas pakalpojuma pieprasījums ir aizstāts ar pieprasījuma soļu izmaiņu līknēm. Tas ļauj pieprasījumam samazināties vai palielināties, ja gala enerģijas izmaksas attiecīgi pieaug vai samazinās. Pieprasījums tiek definēts kā funkcija, kas nosaka to, kā katrs enerģijas pakalpojums mainīsies atkarībā no šo enerģijas pakalpojumu tirgus cenas atbilstoši elastībai. Pieprasījuma funkcija ir DES/DES0 = (p/p0)e, kur DES ir pieprasījums pēc energopakalpojuma; DES0 ir pieprasījums pēc energopakalpojuma atsauces gadījumā (bez elastības); p ir energopakalpojuma pieprasījuma robežizmaksas; p0 ir energopakalpojuma pieprasījuma robežizmaksas atsauces gadījumā (bez elastības); E ir energopakalpojuma pieprasījuma elastība. DES0 un p0 iegūsts no MARKAL-LV atsauces scenārija, t.i., DES0 ir enerģijas pakalpojuma projekcijas, bet p0 ir energopakalpojuma pieprasījuma robežizmaksas iegūtas no atsauces scenārija. Izmaiņas cenās un elastības lielumā nosaka kā mainīsies enerģijas pakalpojuma pieprasījums. Elastīga pieprasījuma gadījumā modeļa funkcija maksimizē gan ražotāja, gan patērētāja ieguvumus. Pielietojot elastīga pieprasījuma modelēšanas metodi MARKAL-LV modelī, pieprasījums pēc enerģijas pakalpojuma var samazināties vai palielināties, ja gala enerģijas izmaksas attiecīgi pieaug vai samazinās. Enerģijas lietderīgā patēriņa izmaiņu piemērs diviem scenārijiem ir parādīts sekojošā tabulā, kur apkopoti tie apakšsektori, kuru enerģijas pakalpojumu samazinājums vai pieaugums kādā no gadiem vai scenārijiem ir bijis lielākas par 3%. Ja izmaksas samazinās, piemēram, pateicoties enerģijas efektivitātei, tad patēriņš uz to reaģē palielinoties pieprasījumam pēc enerģijas pakalpojuma. 3. TABULA. ENERĢIJAS LIETDERĪGĀ PATĒRIŅA (ENERĢIJAS PAKALPOJUMA) IZMAIŅAS IZMAKSU IETEKMĒ 5-5 Scenārijs Palielinās AEL Lauksaimniecība: Elektroenerģija D-BASE 3.3% 0.0% 0.0% D-WAM 2.7% 2.7% 1.5% COE Pakalpojumi: Elektriskās iekārtas un ierīces D-BASE 3.4% 0.0% 0.0% D-WAM 2.2% 2.2% 1.4% REA - Mājsaimniecības: Elektriskās iekārtas un ierīces D-BASE 3.7% 0.0% 0.0% D-WAM 2.4% 2.4% 1.4% Samazinās AEL Lauksaimniecība: Elektroenerģija D-BASE 0.0% 1.3% 3.1% D-WAM 0.0% 0.0% 0.0% COE Pakalpojumi: Elektriskās iekārtas un ierīces D-BASE 0.0% 1.5% 3.1% D-WAM 0.0% 0.0% 0.0% ICH Rūpniecība: Ķīmiskā D-BASE 1.4% 1.9% 5.3% D-WAM 0.4% 4.7% 5.3% IFB Rūpniecība: Pārtikas D-BASE 1.4% 1.4% 3.4% D-WAM 0.9% 3.9% 4.6%

48 ILP - Rūpniecība: Papīra ražošana, poligrāfija D-BASE 2.7% 1.9% 5.3% D-WAM 0.0% 3.5% 5.3% INM - Rūpniecība: Nemetālisko minerālu D-BASE 1.7% 2.4% 4.3% D-WAM 5.3% 5.3% 4.6% IOI - Rūpniecība: Pārējā D-BASE 1.0% 1.9% 2.8% D-WAM 0.6% 3.9% 3.9% REA - Mājsaimniecības: Elektriskās iekārtas un ierīces D-BASE 0.0% 1.7% 3.2% D-WAM 0.0% 0.0% 0.0% TRB Transports: Autobusi D-BASE 5.3% 3.4% 5.3% D-WAM 5.3% 3.9% 5.3% TRH - Transports: Kravas mašīnas D-BASE 3.8% 3.1% 5.3% D-WAM 5.3% 5.3% 5.3% TTE Transports: Dzelzceļa D-BASE 1.1% 1.1% 1.0% D-WAM 3.6% 2.7% 2.6% *Piezīmes: Tabulā apkopotie tikai tie apakšsektori, kuru enerģijas pakalpojumu samazinājums vai pieaugums kādā no gadiem vai scenārijiem ir bijis lielākas par 3% 3. Indikatoru skaitlisko datu atlase un novērtējums Latvijas autotransporta sektora specifiskās energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības novērtēšanai. Lai novērtētu autotransporta enerģijas efektivitātes un CO2 emisiju ietilpības vēsturiskās attīstības tendences Latvijā, un izdarīt pieņēmumus par attīstības tendencēm nākotnes scenāriju veidošanā ir izveidots Latvijas autotransporta degvielas patēriņa imitācijas modelisar tā datu bāzi. Pamatojoties uz izveidoto modeli un izmantojot vairākus indikatorus, ir novērtēti Latvijas autotransporta energoietilpības un CO2 emisiju ietilpības attīstības tendences laika posmam gads. Viens no plašāk izmantotiem indikatoriem ir degvielas patēriņš uz nobraukto km. Analīze parāda, ka vidējais pasažieru automašīnu degvielas patēriņš Latvijā uz nobraukto km ir samazinājies par 3% laika posmā gads, turpretim vieglām kravas automašīnām par 6% un kravas automašīnām par 5%. Šī indikatora vērtību ietekmēja ne tikai jauno automašīnu īpatsvars kopējā automašīnu skaitā, jauno automašīnu tehnoloģiskie rādītāji, bet arī automašīnu vadītāju izvēles, piemēram, automašīnu izvēle pēc dzinēju tilpuma. Analizējot indikatora CO2 emisijas uz nobraukto km izmaiņas laika periodā gads, var secināt, ka pasažieru automašīnām indikatora vērtība samazinās par 10,2%, bet vieglām kravas automašīnām par 10,7%. 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 pasažieru automašīnas vieglās kravas automašīnas 50,0 0, att. CO2 emisijas uz nobraukto km pasažieru un vieglām kravas automašīnām Latvijā, g CO2/km 5-6

49 Tajā pašā laikā kravas automašīnām šī indikatora vērtība ir pieaugusi par 7,7%. Viens no galvenajiem iemesliem šai tendencei ir kravas automašīnu ar lielāku kravnesību plašāka izmantošana kravas pārvadājumos CO2 emisijas uz km att. CO2 emisijas uz nobraukto km kravas automašīnām Latvijā, g CO2/km Lai gūtu patiesāku priekšstatu par kravas automašīnu enerģijas un CO2 emisiju tendencēm ir jāizmanto indikators, kas ietver arī pārvadāto kravu apjomus. Līdz ar to tika izvēlēts indikators CO2 emisijas uz pārvadāto tkm (g CO2/tkm). Šī indikatora vērtība ietver ne tikai tehnoloģiskās automašīnu izmaiņas, bet arī kravu pārvadājumu loģistikas ietekmi. Kā redzams 3.att., tad šī indikatora vērtība ir samazinājusies par 64% analizētajā laika periodā. Tas norāda, ka kravas pārvadājumi pa autoceļiem laika posmā gads pateicoties automašīnu tehnoloģiskiem uzlabojumiem, izvēlēto automašīnu veidiem un kravu pārvadājumu loģistikai ir ievērojami samazinājusi CO2 ietilpību. Šī dažādo indikatoru izmantošana analīzei parāda, ka dažādos apakšsektoros ir nepieciešams izmantot atšķirīgus indikatorus, lai adekvātāk attēlotu patiesās izmaiņas un izdarītu pareizus pieņēmumus veidojot nākotnes attīstības scenārijus CO2 emisijas uz pārvadāto kravas km att. CO2 emisijas uz pārvadāto kravu un nobraukto km kravas automašīnām Latvijā, g CO2/tkm Programmas 1.posmā paredzētie uzdevumi ir pilnībā izpildīti. Veiktā modeļa MARKAL-LV pilnveidošana ir zinātniski nozīmīga, jo paver plašākas iespējas modelēšanas metodes pielietošanai Latvijas enerģētikas un klimata politikas attīstības novērtēšanai. VPP 5.Projekta 5-7

50 izpildē iegūtie rezultāti ir praktiski pielietojami, veicot enerģētikas un vides ietekmes analīzi un attīstības plānošanu enerģētikā un arī tautsaimniecībā kopumā. Modelēšanas metodikas izmantošana dos kompleksus lietišķi orientētus rezultātus par enerģijas apgādes drošumu, enerģijas efektivitātes paaugstināšanas ietekmi, SEG samazināšanas stratēģiju un atjaunojamo energoresursu izmantošanu Latvijā Projekta Nr. 5 apgūtais finansējums (euro) Plānots g. 1. posms 2. posms 3. posms 4. posms * IZDEVUMI KOPĀ Atlīdzība Preces un pakalpojumi ( ) Mācību, darba un dienesta komandējumi, dienesta, darba braucieni Pakalpojumi Krājumi, materiāli, energoresursi, preces, medicīniskās ierīces, medicīniskie instrumenti, laboratorijas dzīvnieki un to uzturēšana 5000 Pamatkapitāla veidošana * Minētie skaitļi ir budžeta finansēšanas klasifikācijas kodi Projekta Nr. 5 rezultatīvie rādītāji (Norāda pārskata periodā plānotos un sasniegtos rezultatīvos rādītājus. Informāciju atspoguļo tabulā un pielikumā) Rezultatīvais rādītājs plānots g.** Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* Zinātniskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātnisko publikāciju skaits: 10/ oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP > 1) skaits oriģinālo zinātnisko rakstu (SCOPUS) (SNIP < 1) skaits Oriģinālo zinātnisko rakstu ERIH (A un B) datubāzē iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos skaits recenzētu zinātnisku monogrāfiju skaits 4/ /

51 Rezultatīvais rādītājs 2. Programmas ietvaros aizstāvēto darbu skaits: plānots g.** 5-9 Rezultāti sasniegts g. gads kopā t. sk. iepriekšējā periodā uzsākts * 2019.* promocijas darbu skaits maģistra darbu skaits 2/0 0 Programmas popularizēšanas rezultatīvie rādītāji 1. Programmas gaitas un rezultātu popularizēšanas interaktīvie pasākumi, kuru mērķu grupās iekļauti arī izglītojamie, skaits: konferences 6/0 1 semināri rīkotie semināri 3/0 0 populārzinātniskas publikācijas izstādes Tautsaimnieciskie rezultatīvie rādītāji 1. Zinātniskajai institūcijai programmas ietvaros piesaistītā privātā finansējuma apjoms, t. sk.: 1.1. privātā sektora līdzfinansējums programmā iekļauto projektu īstenošanai 1.2. ieņēmumi no programmas ietvaros radītā intelektuālā īpašuma komercializēšanas (rūpnieciskā īpašuma tiesību atsavināšana, licencēšana, izņēmuma tiesību vai lietošanas tiesību piešķiršana par atlīdzību) 1.3. ieņēmumi no līgumdarbiem, kas balstās uz programmas ietvaros radītajiem rezultātiem un zinātības 2. Programmas ietvaros pieteikto, reģistrēto un spēkā uzturēto patentu vai augu šķirņu skaits: / Latvijas teritorijā ārpus Latvijas 3. Programmas ietvaros izstrādāto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu vai pakalpojumu skaits, kas aprobēti uzņēmumos 4. Ieviešanai nodoto jauno tehnoloģiju, metožu, prototipu, produktu vai pakalpojumu skaits (noslēgtie līgumi par intelektuālā īpašuma nodošanu)

52 * Norāda pēc programmas īstenošanas. ** Pirmais skaitlis norāda programmas iesniegumā gadam (visam programmas periodam kopumā) paredzēto rezultātu skaitu un otrais skaitlis norāda programmas iesniegumā 2014.gadam (programmas 1.posmam) paredzēto rezultātu skaitu. Projekta Nr. 5 vadītājs Gaidis Klāvs (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Zinātniskās institūcijas vadītājs Irina Oļeiņikova (paraksts 1 ) (vārds, uzvārds) (datums 1 ) Piezīme. 1 Dokumenta rekvizītus "paraksts" un "datums" neaizpilda, ja dokuments ir sagatavots atbilstoši normatīvajiem aktiem par elektronisko dokumentu noformēšanu. 5-10

53 Projekts Nr. 6. nosaukums Kompleksi pētījumi par atjaunojamo energoresursu ieguves un izmantošanas inovatīvajām tehnoloģijām un biogāzes ražošanas potenciālu atkritumu pārstrādes nozarē. projekta vadītājs: vārds, uzvārds, Gaļina Kaškarova zinātniskais grāds Dr.sc.ing. zinātniskā Fizikālās enerģētikas institūts institūcija amats vadošā pētniece kontakti Tālrunis E-pasts Projekta Nr. 6 mērķi (Norāda projekta mērķi (saskaņā ar apstiprināto projekta pieteikumu un līgumu) un informāciju par mērķa sasniegšanu/izpildi) 1. Sagatavot kompleksu pētījumu par atjaunojamās enerģijas dažādu resursu ieguves un izmantošanas inovatīvajām tehnoloģijām. 2. Novērtēt biogāzes ražošanas potenciālu atkritumu pārstrādes nozarē. Atbilstoši darba plānam ir pabeigts mērķa sasniegšanai nepieciešamo darba uzdevumu pirmais posms Projekta Nr. 6 uzdevumi (Norāda projekta pārskata periodā plānotās darbības un galvenos rezultātus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz divas A4 lapas) Darba uzdevumi 1. AER potenciāla izvērtējums un to vieta valsts energobilancē (pārskats). 2. Biomasas izmantošanas jauno tehnoloģiju izpēte (biomasas paraugu sagatavošana, emisiju noteikšana). Galvenie rezultāti 1.posmā uzsākts darbs pie zinātniskā pārskata par AER potenciāla izvērtējumu un to vietu valsts energobilancē. Izpētīta energoresursu un atjaunojamo energoresursu patēriņa dinamika, noteikta AER daļa energoresursu patēriņa sektoros. Analizētas energoresursu vidējas cenas to pieauguma tendences. Tika analizēta atjaunojamo energoresursu izmantošanas attīstības stratēģija, atbilstoši LR un ES politikai un likumdošanai. Izpētīti galvenie politikas un likumdošanas dokumenti, kas apraksta un attiecas uz atjaunojamo energoresursu izmantošanu. Analizēts atjaunojamo energoresursu teorētiskais un tehniski iespējamais izmantojamais potenciāls. Atskaites periodā uzsākts darbs biomasas izmantošanas jauno tehnoloģiju izpētei divos virzienos a) biomasas izmantošanas radīto emisiju noteikšanai, biomasas pelnu (izdedžu) īpašību izpētei; b) superkritiskā ūdens (hidrotermālās) gazifikācijas iespēju palielināšanai. Nosakot dažādu siltumefekta 6-1

54 Darba uzdevumi 3. PV saules elementu izstrādes metodikas pilnveidošana (PV organisko saules elementu laboratorijas paraugu sagatavošana). 4. Pārslēdzamās relaktances mašīnas optimizācijas metodikas izstrāde (pārskats) Galvenie rezultāti gāzu emisijas pie biomasas sadedzināšanas secināts, ka CO, NOx and CH4 emisijas lielākā mērā ir atkarīgas no sadedzināšanas režīma mazas kapacitātes krāsnīs, nekā no biomasas veida. Projektā atskaites periodā tika veikti pētījumi par dažādu tipa biomasas pelnu kušanas temperatūrām iegūti daudzveidīgi dati par pelnu sastāvu un tā ietekmi uz pelnu kušanas temperatūru - tas ļauj prognozēt iespēju daļēji izmantot no atkritumiem atgūtā kurināmā pelnus augsnes auglības uzlabošanai. Biomasas superkritiskā ūdens gazifikācijas attīstībai pilnveidoti divu tipu ģeneratori ar konvencionālo sildīšanu un izmantojot mikroviļņu enerģiju. Abos variantos izmēģināta notekūdeņu dūņu gazifikācija, panākot biomasas konversijas koeficientu 83 % konvencionālās sildīšanas variantā un 92% - mikroviļņu sildīšanas variantā. Atskaites periodā tika apgūta jauna organometālisko (perovskīta) saules elementu izveides un izpētes metodika. Perovskīta šūnas ir jūtīgas pret gaisa mitrumu un skābekli, tāpēc tika izveidota iekārta, kurā ar sublimāciju iegūstāmie slāņi un augšējais elektrods ir izgatavojami vakuumā un tur pat tiek veikta arī galveno fotoelektrisko parametru izpēte, nepārvietojot paraugu un nemainot vakuumu. Izmantojot šo iekārtu, tika pētīta dažādu šūnu izgatavošanas paņēmienu ietekme uz pētāmā saules elementa galvenajiem parametriem. Projekta ietvaros plānots izmantot divus perovskīta slāņa iegūšanas veidus, veidojot PV organisko saules elementu paraugus: 1. veids vienpakāpes iegūšana no veidojošo sastāvdaļu maisījuma šķīdumā; 2. veids divpakāpju iegūšana, izmantojot secīgu neorganiskā un organiskā slāņa uznešanu ar sekojošu interdifūziju paaugstinātā temperatūrā (~100 C). 1. posmā uzsākts 1. perovskīta slāņa iegūšanas veids. Atskaites periodā tika iegūta un analizēta pieredze vēja turbīnu darbības izpētē, tā rezultātā atklājās vairākas funkcionālas, konstruktīvas īpatnības un trūkumi to konstrukcijās un ekspluatācijā. Izmantojot 6-2

55 Darba uzdevumi 5. Latvijas biogāzes ražotņu darbības analīze (pārskats). 6. Latvijas apstākļos piemērotāko biomasu biogāzes ražošanas potenciāla noskaidrošana (zinātniska raksta sagatavošana). 7. Biogāzes ražošanas procesa optimizācijas pētījumi (zinātniska raksta sagatavošana). Galvenie rezultāti Quick Field programmas kompleksu un pamatojoties uz galīgo elementu metodi, izstrādāta programma reaktīvo ģeneratoru magnētiskā lauka šķērsgriezuma aprēķināšanai. Pamatojoties uz izstrādāto programmu, iespējams veikt ģeneratoru pamatparametru un arī tehniski-ekonomisko rādītāju izpēti un aprēķinus. Atskaites periodā tika veikti pārslēdzamo relaktances ģeneratoru elektromagnētisko momentu pētījumi atkarībā no ģeneratora aktīvās zonas konfigurācijas un spoles savienošanas enkura tinuma fāzes shēmas. Sagatavots pārskats (atbilstoši programmas 1.posmam 2014g). Sagatavoti 2 raksti. Viens tika arī iekļauts TF-2015 konferences rakstu krājumā (arī SCOPUS d.b.). Pētījums prezentēts konferencē. 3 pētījumi palika nepublicēti, jo nav iedalīti līdzekļi publicēšanai un dalībai konferencēs. Atskaites periodā tika veikti 3 pētījumi, kuros ar dažādu mikropiedevu palīdzību mēģināja optimizēt biogāzes ieguvi. Viens no pētījumiem tika prezentēts Tartu Biosystems Enginiering 2015 konferencē. Raksts publicēts arī Agronomy research (arī SCOPUS db). Otrajā posmā veikti jau 4 pētījumi. Viens prezentēts Eiropas bioenerģijas konferencē Vīnē EUBCE 2015, otrs NJF 25 kongresā Rīgā. Ir publikācijas rakstu krājumos Projekta Nr. 6 izvirzīto uzdevumu izpildes rezultāti (Novērtē, kādā mērā ir sasniegti plānotie mērķi un uzdevumi. Raksturo rezultātu zinātnisko un praktisko nozīmību, kā arī rezultātu praktisko lietojumu (lietišķiem pētījumiem). Raksturo problēmas, to iespējamos risinājumus, turpmākā darba virzienus. Kopējais saturiskais izklāsts nepārsniedz četras A4 lapas) Projekta posmā ieplānotie darbi izpildīti pilnā apjomā, kvalitatīvi un laicīgi. Projekta vispārīgais mērķis ir veicināt ilgtspējīgu Latvijas enerģijas ieguves un patēriņa sistēmas attīstību, kas ir balstīta uz inovatīvām tehnoloģijām un risinājumiem, paaugstina Latvijas enerģētisko neatkarību, sniedz ieguvumus Latvijas vides kvalitātei un sekmē Latvijas zinātnes un ražošanas integrāciju, un paplašināt zinātniski pētnieciskus sakarus starp zinātniskām institūcijām, kā arī piesaistīt jaunus doktorantus un studentus VPP realizēšanai. Kompleksie pētījumi par atjaunojamās enerģijas ieguves un izmantošanas inovatīvajām tehnoloģijām nākotnē varētu tikt izmantoti kurināmā un enerģijas izmantošanas iekārtu optimālai izvēlei, līdzsvarotai enerģijas ražošanas un patēriņa sistēmu attīstībai, izejot no kompleksas sistēmpētījumu pieejas. Matemātiskās modelēšanas imitācijas modeļu pielietošana dod iespēju veikt dažādu atjaunojamo energoresursu izmantošanas analīzi, klimatisko datu bāzes analīzi u.t.t. Projekta tautsaimniecisko aktualitāti nosaka ekonomiskie 6-3

56 procesi Latvijā. Latvijā notiekot strukturālām izmaiņām tautsaimniecībā, izmaiņas notiek arī enerģētikā. Atbilstoši šiem procesiem mainās un pieaug prasības pēc kurināmā efektīvākas izmantošanas pielietojot jaunas tehnoloģijas, un, ņemot vērā arī ekonomiskās un politiskās pārmaiņas, pieaug atjaunojamo energoresursu loma Latvijas enerģētikā. AER potenciāla izvērtējums un to vieta valsts energobilancē. Latvija, tāpat kā citas ES dalībvalstis, ir apņēmusies sasniegt Direktīvā 2009/28/EK par atjaunojamo energoresursu izmantošanas veicināšanu, ar ko groza un sekojoši atceļ Direktīvas 2001/77/EK un 2003/30/EK, un Latvijas nacionālajā reformu programmā ES 2020 stratēģijas īstenošanai minēto Latvijas kvantitatīvo mērķi panākt 2020.gadā atjaunojamās enerģijas 40% īpatsvaru enerģijas bruto galapatēriņā, kā arī 10% atjaunojamās enerģijas īpatsvaru enerģijas bruto galapatēriņā transporta sektorā. Ekonomiski pamatota vietējo energoresursu izmantošana un droša energoapgāde ir viens no galvenajiem valsts ekonomiskās neatkarības un energoapgādes drošības nosacījumiem. Tabula 1. AER daļa energoresursu patēriņa sektoros (%) Enerģijas bruto galapatēriņš 30,4 33,5 35,8 37,1 Elektroenerģijas sektors 42,1 44,7 44,9 48,8 Apsilde un dzesēšana 40,7 44,8 47,4 49,7 Transporta sektors 3,3 3,2 3,1 3,1 Energoresursu un atjaunojamo energoresursu patēriņa dinamika pēdējos gados garumā liecina par stabilu atjaunojamo energoresursu patēriņa pieaugumu. Ņemot vērā, ka Latvijā tāpat, kā Eiropā un Pasaulē, pastāv tendence pieaugt fosilā kurināmā cenām, atjaunojamo energoresursu izmantošanas tehnoloģiju izmaksu pakāpenisks samazinājums palielinās atjaunojamo enerģijas resursu konkurētspēju un veicinās to plašāku izmantošanu. Zīm. 1. Energoresursu vidējas cenas (bez PVN) Zīm. 2. Primāro resursu piegādes struktūra un atjaunojamo resursu daļa tajā. Latvijas primāro energoresursu bilancē atjaunojamajiem energoresursiem ir nozīmīga vieta. Latvijā ir diezgan liels atjaunojamo energoresursu potenciāls, kas nav izmantots. Normatīvajos aktos jau ir apstiprināti mērķi šo resursu īpatsvara palielinājumam elektroenerģijas ražošanā un transporā. Galvenais izpētes mērķis attiecībā uz atjaunojamajiem energoresursiem ir optimāla Latvijas atjaunojamo energoresursu potenciāla izmantošana, vadoties pēc ekonomiskajiem, vides un enerģētikas attīstības kritērijiem un ņemot vērā starptautiskos un Eiropas Savienības mērķus un prasības attiecībā uz AER. AER daļa primāro energoresursu patēriņā ir pieaugusi no 30,04 % (2010.) līdz 37,1% (2013.), galvenokārt pateicoties koksnes resursu plašākai izmantošanai, kas augusi vidēji par 2% gadā. Vēl lielāku daļu AER ieņem kopējā elektroenerģijas patēriņā 48,8 % (2013.). Ņemot vērā, ka saražotās elektroenerģijas apjomi hidroelektrostacijās ir lielā mērā atkarīgi no ūdens noteces Daugavā, AER daļa var būtiski svārstīties gadu no gada. Mazo staciju devums ir neliels gadā tikai 1,7 % no visas saražotās elektroenerģijas no AER. Lielo HES potenciāls Latvijā praktiski ir izmantots, mazo HES skaits jau ir 146. Savukārt pienesums no citiem maziem elektroenerģijas ražotājiem no AER gadu no gada pieaug, un gadā vēja elektrostaciju devums bija 3,4 %, biomasas koģenerācijas staciju 6,0 % un biogāzes koģenerācijas stacijas kopā 8,1 %. 6-4

57 Visvairāk izmantotais atjaunojamo resursu veids Latvijā ir koksne, ko lieto galvenokārt siltumenerģijas ražošanai. Vēja elektrostaciju, biomasas koģenerācijas staciju un biogāzes koģenerācijas staciju devums ir 4,7 % no visas AER saražotās enerģijas. Latvijas atjaunojamo energoresursu struktūra redzama Zīm. 3 un Zīm. 4. Zīm. 3. Atjaunojamo energoresursu piegādes struktūra Latvijā ( ). Zīm.4. Atjaunojamo energoresursu izmantošanas struktūra Latvijā gadā (%) gadā AER izmantošanas struktūra ir parādījusies saules enerģija (saules baterijas) ar saražoto elektroenerģiju 0,2 TJ. Atjaunojamos energoresursus izmanto siltumenerģijas/aukstuma, elektroenerģijas un transporta degvielu ražošanai. Atjaunojamo energoresursu izmantošanas izpēte ir ļoti aktuāla un nozīmīga Latvijā, tāpēc, ka vēl joprojām pastāv nepieciešamība aizvietot novecojušās enerģijas ražošanas iekārtas ar mūsdienīgām tehnoloģijām, un tāpēc, ka importētā kurināmā izmantošana bāzes jaudu nodrošināšanai, pagaidām neizbēgamā, kaut arī cena arvien paaugstinās. Atjaunojamo energoresursu izmantošanas attīstības stratēģija Projekta gaitā tika analizēta atjaunojamo energoresursu izmantošanas attīstības stratēģija, atbilstoši LR un ES politikai un likumdošanai. Izpētīti galvenie politikas un likumdošanas dokumenti, kas apraksta un attiecas uz atjaunojamo energoresursu izmantošanu. Latvijas mērķis ir līdz gadam sasniegt no atjaunojamiem energoresursiem saražotās enerģijas 40% īpatsvaru enerģijas bruto galapatēriņā. Lai samazinātu energoresursu (piem., fosilā degviela, dabasgāze) importu un veicinātu vietējo enerģijas ražošanas attīstību, uzmanība jāpievērš arī AER izmantošanas veicināšanai elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanā un transporta sektorā, ņemot vērā Latvijas reģionālo attīstību, tas saistīts ar to, ka Latvijas reģionos ir atšķirīga enerģijas patēriņa struktūra, piem., Vidzemē nozīmīga rūpniecība, Latgalē - lauksamniecība. Līdz gadam par 50% būtu jāsamazina enerģijas un energoresursu imports no esošajiem trešo valstu piegādātājiem, salīdzinot ar gadu, kas tiks panākts ar jaunu enerģijas un resursu piegādes ceļu un avotu ienākšanu tirgū un līdz ar to arī jaunas un ilgtspējīgas enerģētikas infrastruktūras attīstību gadā energoresursu importu no ārpus Eiropas Ekonomikas zonas dalībvalstīm bija 28,2 TWh dabasgāze - 16,4 TWh, naftas produkti - 9,7 TWh, ogle un kokss - 1,1 TWh un elektroenerģija - 0,9 TWh. Ekonomikas ministrijas (EM) sagatavoja "Latvijas Enerģētikas ilgtermiņa stratēģiju 2030" ("Stratēģija 2030"), kura radīta, lai piedāvātu jaunu enerģētikas politikas scenāriju, kas raugās ne vien uz enerģētikas sektora attīstību, bet skata to kontekstā ar klimata politiku. "Stratēģijas 2030" galvenais mērķis ir konkurētspējīga ekonomika, veidojot sabalansētu, efektīvu, uz tirgus principiem balstītu enerģētikas politiku, kas nodrošina Latvijas ekonomikas tālāko attīstību, tās konkurētspēju reģionā un pasaulē, kā arī sabiedrības labklājību. Stratēģijā, kā nacionāla prioritāte, noteikta arī energoefektivitātes paaugstināšana. Stratēģijas apakšmērķi - ilgtspējīga enerģētika un energoapgādes drošības paaugstināšana u.c. Savukārt kā nesaistošs mērķis noteikts gadā nodrošināt 50% atjaunojamo energoresursu (AER) īpatsvaru bruto enerģijas 6-5

58 galapatēriņā, kas tiks sasniegts, palielinot AER īpatsvaru siltumenerģijas, elektroenerģijas un transporta sektoros gadā AER īpatsvars Latvijas bruto enerģijas galapatēriņā bija 33,1%. "Stratēģijā 2030" arī paredzēts, ka līdz 2030.gadam vidējais siltumenerģijas patēriņš apkurei tiks samazināts par 50% pret pašreizējo rādītāju, kas ar klimata korekciju ir aptuveni 200 kilovatstundas kubikmetrā gadā. Pēdējo 20 gadu laikā tas ievērojami samazinājies, piemēram, 1990.gadā tas bija 304 kilovatstundas kubikmetrā. Lai sasniegtu "Stratēģijā 2030" definētos Latvijas enerģētikas politikas ilgtermiņa mērķus, nepieciešams mērķus un principus iestrādāt esošajos un nākotnē izstrādājamos enerģētikas politikas normatīvajos aktos un plānošanas dokumentos, kā arī virzīt apstiprināšanai jaunas enerģētikas politikas pamatnostādnes laika periodam no gada līdz 2020.gadam. Tabula 2. Elektroenerģijas ražošanas pieaugums no dažādiem AER avotiem. Enerģijas veids Elektriska jauda, MW 6-6 Elektroenerģijas ražošana, GWh Elektrības ražošanas pieaugums no līdz Vējš Hidro (lielās) ,99 Hidro (mazās) Saules baterijas (PV) 0 0,1 0 0,056 0,056 Biomasa (kopā) Biogāze KOPĀ ,056 1,21 Kopējais elektroenerģijas patēriņš AER-e daļa 56,50% 80,56% 1,43 Latvija izmanto tikai 5% no vēja enerģijas potenciāla. Pēc vēja kartes izstrādes un izpētes secināts, ka vēja ģeneratorus var izvietot praktiski pa visu Baltijas jūras krastu. Vēja enerģijai ir ļoti liels potenciāls, tas jāturpina attīstīt, jo Eiropas Parlamenta komisija (COM/2008/0768 galīgā redakcija) rīcības plānā paredzēts palielināt vēja turbīnu uzstādīto jaudu līdz 416 MW līdz gadam, tai skaitā 180 MW ofšorā. Latvija uzsākusi elektroenerģijas piegādes avotu diversifikācijas procesu, kas ļaus pakāpeniski izslēgt elektroenerģijas importu un palielināt hidroenerģijas sniegumu uz elektroenerģijas ražošanas daudzumu no AER. Analizēts atjaunojamo energoresursu teorētiskais un tehniski iespējamais izmantojamais potenciāls un apkopots 3. tabulā. Tabula 3. Atjaunojamo energoresursu potenciāls Latvijā Energoresursi Teorētiskais enerģijas potenciāls (PJ) Tehniski iespējamais potenciāls (PJ) Biomasa - koksne 125,82 55,44 59,56 37,8 - ātri augošo koku plantācijas 28,8 10,8 - atlikumi (mežizstrādes & kokapstrādes) 26,0 5,2 - biogāze 7,3 1,08 - salmi 8,28 4,68 Mazā hidroenerģētika 0,72 0,36 Vēja enerģija 1,08 0,72 Saules enerģijas izmantošana - elektrība 0,108 0,036 - siltums 1,8 0,144 Kopā 129,528 60,82 Atjaunojamo energoresursu tehniski iespējamo potenciālu nosaka ieguves un pārstrādes iespējas un tehnoloģiskās pārveidošanas iespējas.

59 Enerģijas ražošanu no AER ir veicinājis elektroenerģijas obligātais iepirkums un investīciju atbalsts no ES Kohēzijas fonda, Klimata pārmaiņu finanšu instrumenta un Eiropas Lauksaimniecības Fonda lauku attīstībai. Lai mazinātu obligātā iepirkuma komponentes negatīvo ietekmi uz tautsaimniecības konkurētspēju un iedzīvotāju labklājības līmeni, ierobežojot elektroenerģijas kopējās cenas pieauguma riskus un 2012.gadā valdības pieņemtie grozījumi normatīvajos aktos paredz līdz gada 1. janvārim nepiešķirt tiesības pārdot biomasas, biogāzes, saules vai vēja elektrostacijās saražoto elektroenerģiju obligātā iepirkuma ietvaros gadā valdība pieņēma lēmumu, ka obligātā iepirkumu komponente līdz gadam jāsaglabā 26,79 EUR par MWh. Lai rastu nepieciešamos finanšu līdzekļus valsts budžetā, ar gada 1. janvāri, kad stājās spēkā Subsidētās elektroenerģijas nodokļa likums, ir ieviests nodoklis, kas tiek piemērots ieņēmumiem par obligātā iepirkuma ietvaros pārdoto elektroenerģiju, kā arī ieņēmumiem no garantētās maksas par koģenerācijas stacijā vai elektrostacijā uzstādīto elektrisko jaudu. Ieņēmumi no šā nodokļa tiek novirzīti elektroenerģijas lietotāju atbalstam. Šobrīd noteikts, ka minētais atbalsts darbosies līdz gadam. No gada 1. janvāra ir ieviesta neto uzskaites sistēma, kas veicinās no AER saražotās elektroenerģijas plašāku izmantošanu mājsaimniecību sektorā. Secinājumi Atjaunojamo energoresursu izmantošana ir cieši saistīta ar valsts enerģētisko neatkarību, vides aizsardzību un klimata pārmaiņām, kā arī ar ietekmi uz tautsaimniecības konkurētspēju. Svarīgi ir palielināt Latvijas enerģētisko neatkarību. AER izmantošanas pieaugums pozitīvi ietekmē enerģētiskās atkarības mazināšanu no importētajiem energoresursiem un AER īpatsvars kopējā enerģijas gala patēriņā jau šobrīd sasniedz NAP2020 izvirzīto mērķa vērtību gadam. Enerģētikas politikas galveno virzienu attīstību līdz 2030.gadam raksturos šādi rezultatīvie rādītāji: - samazināt elektroenerģijas un dabasgāzes importu no pašreizējiem piegādātājiem trešajās valstīs par 50%; - panākt ēku siltumenerģijas patēriņa samazinājumu līdz 100kWh/m 2 ; - panākt 50% atjaunojamo energoresursu īpatsvaru enerģijas bruto galapatēriņā un, tai skaitā palielināt atjaunojamās enerģijas patēriņu transportā; gadā nodrošināt alternatīvas dabasgāzes piegādes iespējas un tiesiskos apstākļus dabasgāzes tirgus atvēršanai Latvijā; - izveidot elektroenerģijas un dabasgāzes tirgus; - palielināt starpvalstu savienojumu jaudas, lai mazinātu to radītās cenu atšķirības dažādos enerģijas biržas izsoļu apgabalos; - sniegt atbalstu investīcijām pievilcīgas vides radīšanai un tautsaimniecības attīstībai, veicinot pāreju uz energoefektīvām tehnoloģijām un samazinot enerģijas lietotāju enerģijas izmaksas Atjaunojamo energoresursu izmantošanas pozitīvie aspekti: -AER īpatsvars enerģijas galapatēriņā 37.1%; -Vietējā kurināmā īpatsvars apkurē 45-50%; -AER daļa centralizētajā siltumapgādē -18%; -Vairāk nekā 48% elektroenerģijas tiek saražota, izmantojot AER. Atjaunojamo energoresursu izmantošanas negatīvie aspekti: -Neefektīva koģenerācijā ražotā siltuma izmantošana; -Nesamērīgs atbalsts AER elektroenerģijas ražošanai; -Modernu un inovatīvu AER tehnoloģiju trūkums. Lai palielinātu AER izmantošanu: -Atjaunojamo energoresursu izmantošanas veicināšana primāri siltumenerģijā un transporta jomā; 6-7

60 -Ieviest ilgtspējīgu un izmaksu ziņā pamatotu atbalsta mehānismu atjaunojamo energoresursu izmantošanai; -Priekšroka ekonomiski izdevīgākajiem tehniskajiem risinājumiem; -Veicināt atjaunojamo energoresursu un ar to saistīto tehnoloģiju attīstības ieguldījumu tautsaimniecības izaugsmē; -Nodrošināt 40% atjaunojamo energoresursu īpatsvaru enerģijas galapatēriņā 2020.gadā; -Atjaunojamo resursu paplašināta izmantošana nedrīkstētu pasliktināt sabiedrības ekonomisko situāciju, - samazināt Latvijas ražojumu konkurētspēju. Pētījumu rezultāti atspoguļoti konferences World Renewable Energy Congress 2015 tēzes Impact of large scale power unit for heat production of biomass on the balance of power supply systems, kuras tika iesniegtas un pieņemtas. Veicot padziļinātu atjaunojamo resursu valsts energobilancē pieauguma un Latvijas republikas likumdošanas izvērtējumu, konstatēts, ka viens no galvenajiem šķēršļiem veiksmīgai AER attīstībai ir pilnveidota atjaunojamās enerģijas likuma trūkums. Šobrīd pastāvošās atbalsta shēmas elektroenerģijas ražošanai no atjaunojamiem energoresursiem, kuru pamatā ir Elektroenerģijas tirgus likums un enerģētikas politikas vidēja termiņa plānošanas dokumenti (Enerģētikas attīstības pamatnostādnes gadam (Enerģētikas attīstības pamatnostādnes gadam vēl tikai likumprojekts), kas paredz no AER saražotā elektroenerģijas apjoma, kas iepērkams obligātā iepirkuma ietvaros, ierobežošanu, izveidotas tā, lai būtu iespējams kontrolēt obligātā iepirkuma ietvaros no AER ražotas elektroenerģijas radītu izmaksu slogu elektroenerģijas gala lietotājiem. Latvijā ir izveidota normatīvo aktu bāze, kas radījusi priekšnoteikumus AER izmantošanai gan elektroenerģijas ražošanā, gan arī siltumapgādē, ir nepieciešams attīstīt un regulāri izvērtēt nacionālo atjaunojamās enerģētikas politikas un tajā ietverto atbalsta mehānismu efektivitāti, uzsverot AER nozīmi ilgtspējīgas valsts enerģētikas politikas veidošanā, nepieciešamību palielināt elektrisko jaudu pašnodrošinājumu un samazināt importētās elektroenerģijas apjomu, mazinot Latvijas energoatkarību un veicinot energoresursu efektīvu izmantošanu enerģijas ražošanā. Var secināt, ka atjaunojamās enerģijas politika, ko nosaka Latvijas vidējā termiņa plānošanas dokumenti, nozares likumi un Ministru kabineta noteikumi par atbalstu enerģijas ražošanai no AER un koģenerācijai, ņemot vērā ekonomiskās attīstības tendences, nav pietiekami elastīgi, lai nodrošinātu gadam izvirzīto mērķu sasniegšanu. Pētījuma turpinājumā, balstoties uz veikto LR AER normatīvo aktu analīzi, būtu nepieciešams izstrādāt būtiskākos ieteikumus, kas būtu jāņem vērā jauno likumprojektu izstrādē. Biomasas izmantošanas jauno tehnoloģiju izpēte. Atskaites periodā norisinājās darbs pie biomasas izmantošanas jauno tehnoloģiju izpētes atjaunojamo energoresursu palielināšanai un izmantošanai, tas tika veikts divos virzienos a) biomasas izmantošanas radīto emisiju noteikšana, biomasas pelnu (izdedžu) īpašību izpēte; b) superkritiskā ūdens (hidrotermālās) gazifikācijas iespēju palielināšana. a)latvijā ir mājsaimniecību mājsaimniecības jeb 41.1 %, kas aprīkoti ar apkures sistēmu (krāsns apkure, kamīns, plīts) izmanto apkurei kurināmo koksni vai cita veida biomasu. SEG emisiju mērījumi un novērtēšana tika veikta cietai kurināmai biomasai, kuru galvenokārt izmanto Latvijā: malkai, koksnes šķeldai, koksnes atkritumiem, koka briketēm, koksnes granulām, kokoglēm. Emisiju koncentrācijas noteikšana cietai kurināmai biomasai veikta mājokļa sektoram ar dažādam sadedzināšanas iekārtam (mazam, individuālam sadedzināšanas iekārtam): centrālās apkures katliem, karstā ūdens katliem, kombinētām (apkure + karstais ūdens) katliem, kamīniem, plītīm. Tika testētas visbiežāk izmantojamās iekārtas. Bio atkritumi ar zemu siltumspēju un augsto mitrumu galvenokārt apglabāti atkritumu poligonos. Gāze, kas rados atkritumu apglabāšanas poligonos, satur aptuveni 60% CH4 un ~ 40% CO2, kā arī citus viegli gaistošus savienojumus. Nosakot dažādu siltumefekta gāzu 6-8

61 emisijas, sadedzinot biomasu, atrasts, ka CO, NOx and CH4 emisijas lielākā mērā ir atkarīgas no sadedzināšanas režīma mazas kapacitātes krāsnīs, nekā no biomasas veida un ir relatīvi zemas. Metāna emisijas, sadedzinot biomasu konstatētas praktiski visām sadedzināšanas iekārtām, bet par konkrētajiem emisiju lielumiem var spriest tikai konkrētai iekārtai un stingri noteiktos sadedzināšanas režīmos, un dati nevar būt praktiski vispārināmi. Emisiju lielums, biomasai sadaloties atkritumu depozīcijas vietās (izgāztuvēs), nosakāms tikai izzinot biodegradablās masas daudzumu atbilstošā vietā, kas var atšķirties pat par 50%. Veikta biomasas koncentrācijas izpēte atsevišķās depozīcijas vietās un noteikts bodegradablā oglekļa saturs atkritumu masā. Aprēķinot kopējās emisijas, jāvadās no atsevišķu depozīcijas vietu kopējās atkritumu masas un degradablā oglekļa satura tajā. Pētot dažādu biomasu pelnu kušanas temperatūras iegūti daudzveidīgi dati par pelnu sastāvu un tā ietekmi uz pelnu kušanas temperatūru, kā arī procesiem, kas realizējas pelnos, temperatūrai augot līdz 1400 ºC. Termogravimetrijas līknes norāda uz sarežģītiem starpelementu mijiedarbības procesiem, īpaši temperatūru diapazonos un ºC. Sevišķi būtiski procesus pelnos temperatūrai augot ietekmē K, Na, Mg un Ca savstarpējās attiecības. Raksturojot atkritumu biomasas pelnus, atzīmējama ļoti plaša sastāva izkliede atkarībā no depozīcijas vietas, savākšanas gadalaika, pēcšķirošanas frakcijas un pat konkrētās kravas. Pelnu daudzums tāpat atšķiras plašās robežās 12-31%. Smago metālu saturs, kas ir būtisks daudzām pelnu turpmākās izmantošanas iespējām, ir zems salīdzinājumā ar citu literatūras datu uzrādīto līmeni, kas ļauj prognozēt iespēju daļēji izmantot RDF un SRF pelnus augsnes uzlabošanai. Turpmāk paredzēts darbs pie iegūto datu analīzes un grafiskās attēlošanas, kā arī ziņojumu (publikāciju) sagatavošanas par veiktajiem pētījumiem un to rezultātiem. b)biomasas superkritiskā ūdens gazifikācijas attīstībai pilnveidoti divu tipu ģeneratori ar konvencionālo sildīšanu un izmantojot mikroviļņu enerģiju. Abos gadījumos izmēģināta notekūdeņu dūņu gazifikācija, panākot biomasas konversijas koeficientu 83 % konvencionālās sildīšanas gadījumā un 92% - mikroviļņu sildīšanas gadījumā, pie vieniem un tiem pašiem temperatūras un spiediena apstākļiem, kas tiek skaidrots ar papildus tiešo mikroviļņu iedarbību uz biomasas destrukcijas procesu. Pētījums tiek turpināts, lai uzlabotu pilnveidoto ģeneratoru sniegtos biomasas superkritiskā ūdens gazifikācijas rādītājus. PV saules elementu izstrādes metodikas pilnveidošana. Atskaites periodā tika apgūta jauna organometālisko (perovskīta) saules elementu izveides un izpētes metodika FEI, kāda līdz šim Latvijā vēl nebija realizēta, jo gadā Šveices zinātnieku grupa pārsteidza pasauli ar vēstījumu žurnālā Nature, ka izmantojot organometālisko svina jodīda perovskīta tipa fotojutīgo slāni šūnā ir sasniegta 15% augsta saules starojuma enerģijas konversija elektriskajā enerģijā. Šai pat gadā Snaita grupā Lielbritānijā ziņo, ka veidojot šo perovskītu no tvaika fāzes vakuumā iespējams sasniegt pat 15,4% augstu jaudas konversijas efektivitāti. Pasaulē šis atklājums tiek uzskatīts par vienu no 10 lielākajiem zinātniskajiem atklājumiem gadā, norādot, ka perovskīta saules šūnas būs lētākas un efektīvākas par parasto pusvadītāju saules šūnām. Pasaules nopietnākie saules elementu izpētes centri nekavējoties uzsāka šīs daudzsološās perovskīta saules šūnas intensīvu izpēti un pilnveidošanu, un jau gadā tika sasniegta jaudas konversijas efektivitāte 20,1%. Taču šo šūnu iegūšanai bija jālieto ļoti dārgas tehnoloģijas (augstās temperatūras līdz pat 500 C un ļoti dārgi organiskie lādiņu nesēju transporta slāņi, kas maksāja ~ EUR par 10 mg vielas). FEI pētnieki uzsākot perovskīta šūnu izpēti Latvijā, par galveno mērķi izvirzījām veidot lētu materiālu šūnas, lai tās, ieviešot ražošanā, būtu konkurētspējīgas ar jau esošajiem saules elementiem. Protams šajā virzienā jau sākušas darboties arī citas pasaules laboratorijas, kas norāda uz tēmas neparasto aktualitāti. Tā kā perovskīta šūnas ir jūtīgas pret gaisa mitrumu un skābekli, tad FEI šajā laikā tika izveidota iekārta, kurā ar sublimāciju iegūstāmie slāņi un augšējais elektrods ir izgatavojami 6-9

62 vakuumā un tur pat tiek veikta arī galveno fotoelektrisko parametru izpēte, nepārvietojot paraugu un nemainot vakuumu. Iekārta attēlota 1. attēlā. Šī iekārta ir unikāla un tai līdzvērtīgas uz šo brīdi nav nevienā no Baltijas valstīm, vēl vairāk līdz šim literatūrā nav atrasta neviena publikācija, kur perovskīta saules elements tiktu izveidots vakuumā un tur pat arī izdarīti fotoelektrisko parametru pētījumi in situ. Šī iekārta ļauj arī pētīt dažādu gāzu ietekmi uz mūsu saules elementu. Izmantojot šo iekārtu tika pētīta dažādu šūnu izgatavošanas paņēmienu ietekme uz pētāmā saules elementa galvenajiem parametriem. Zīm. 1. Paraugu izgatavošanas un automatizētā mērījumu veikšanas iekārta. Iegūtie rezultāti prezentēti starptautiskās konferencēs un Latvijas zinātniskajās konferencēs. Šīs programmas ietvaros izmantoti divi perovskīta slāņa iegūšanas veidi: 1. veids vienpakāpes iegūšana no veidojošo sastāvdaļu maisījuma šķīdumā 2. veids divpakāpju iegūšana, izmantojot secīgu neorganiskā un organiskā slāņa uznešanu ar sekojošu interdifūziju paaugstinātā temperatūrā (~100 C). Perovskīta šūna ar vienpakāpes iegūšanas metodi: Šūna veidota uz indijas alvas oksīda (ITO) pārklāta stikla paliktņa ar virsmas pretestību 15 Ω/ ar sekojošu konfigurāciju ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3-xClx/IC60BA/BCP/Al. ITO paliktņi tika tīrīti hloroformā, dejonizētā ūdenī, acetonā un izopropanolā ultraskaņas vannā pa 15 min katrā šķīdinātājā. Poli(3,4-etilēndioksitiofēna) poli(strirēnsulfonāta) PEDOT:PSS ūdens šķīdums tika uznests uz ITO paliktņa ar rotācijas ātrumu 8000 rpm 50 sekundēs. Pēc slāņa uznešanas ar rotācijas metodi paliktnis tika karsēts 140 C 20 minūtes Ar atmosfērā. Perovskīta CH3NH3PbI3-xClx slānis tika veidots no CH3NH3I un PbCl2 šķīduma bezūdens N,N-dimetilformamīdā (DMF) ar molāro attiecību 0,6. Šķīdumu maisījums tika uznests ar rotācijas metodi uz PEDOT:PSS slāņa ar ātrumu 5000 rpm 1 minūtē 70 C temperatūrā. Perovskīta slānis tika karsēts 95 C Ar atmosfērā 1 stundu. C60 fullerēna atvasinājums IC60BA tika izšķīdināts 1,2-dihlorbenzolā ar koncentrāciju 25 mg/ml un uznests ar rotācijas ātrumu 2000 rpm 60 sekundēs. Paraugs atkārtoti tika karsēts 95 C temperatūrā Ar atmosfērā un tad tika pārvietots vakuumkamerā, kurā 45 nm biezs C60 fullerēna slānis tika uzsublimēts ar ātrumu Ǻ/s vakuumā 10-6 Toru. Dubulto fullerēnu slāni izmantoja, lai samazināt šūnas lamatu koncentrāciju un lādiņu nesēju rekombināciju6. Parauga izveide tika pabeigta ar 6 nm biezu eksitonus bloķējošā 2,9-dimetil-4,7-difenil-1,10-fenantrolīna (BCP) un ~ 50 nm biezu Al elektroda slāņu sublimāciju vakuumā. Īsslēguma fotostrāvas spektrālās ārējās kvantu efektivitātes (EQE) atkarības un perovskīta un ICBA slāņu optiskais biezums ir attēloti 2a zīmējumā. Jāpiebilst, ka īstais perovskīta šūnas absorbcijas biezums 740 nm rajonā ir nevis 0.4, bet ap 0.15 gaismas izkliedes dēļ. Līdz ar ko zemas EQE vērtības būtu skaidrojamās ar pārāk plāno perovskīta slāni. Īsslēguma fotostrāvas EQE atkarības no pieliktā sprieguma pie ITO elektroda pie 1013 fot/(cm2 s) gaismas intensitātes ir attēlotas 2b zīmējumā. Vaļējās ķēdes sprieguma vērtības izgatavotajām paraugam ir lielākas par 0.9 V, taču paraugam ir histerēze, kas norāda uz lamatām šūnā. Ka arī EQE kritums 0.5 V rajonā arī ir skaidrojams ar lamatām šūnā. 6-10

63 Zīm. 2. a) Īsslēguma fotostrāvas spektrālās EQE atkarības pie I=10 13 fot/(cm 2 s) un šūnas optiskais blīvums; b) īsslēguma fotostrāvas EQE atkarības no pieliktā sprieguma pie ITO elektroda λ=600 nm un I=10 13 fot/(cm 2 s). Pašreiz tiek turpināts darbs pie perovskīta saules elementu izgatavošanas metodikas uzlabošanas, lai varētu sasniegt vismaz 10% lielu jaudas konversijas efektivitāti, rēķinot uz pilnu saules spektru, izmantojot lētus materiālus un vienkāršu un lētu izgatavošanas tehnoloģiju. Pārslēdzamās relaktances mašīnas optimizācijas metodikas izstrāde Pēdējā laikā vēja turbīnas galvenokārt aprīkotas ar sinhroniem ģeneratoriem ar pastāvīgiem magnētiem. Efektīvo NdFeB pastāvīgo magnētu izmantošana ievērojami samazina ģeneratoru un vēja turbīnas kopumā masas un gabarītu parametrus. Atskaites periodā tika iegūta un analizēta, pieredze vēja turbīnu darbības izpētē, tā rezultātā atklājās vairākas funkcionālas, konstruktīvas īpatnības un trūkumi to konstrukcijās un ekspluatācijā. Tomēr viens no lielākiem trūkumiem ir ģeneratoru ar NdFeB pastāvīgiem magnētiem palaišanas momentu vērtības palielināšanās, tāpēc, ka rotācijas sākums sinhronam ģeneratoriem notiek pie maksimālām ierosmes plūsmām (pastāvīgo magnētu plūsmas). Tas noved pie sākotnējā vēja ātruma diapazona ievērojama pieauguma un tādējādi būtiski samazina vēja ātruma darbības diapazonu kopumā. Šī problēma ir īpaši svarīga teritorijās ar zemu vēja ātrumu. Viens no risinājumiem - pastiprināta uzmanība sinhrono reaktīvo ģeneratoru izmantošanai un pārslēdzamiem relaktances ģeneratoriem. Kā liecina pēdējie pētījumi, šie ģeneratori pēc raksturīpašībām, cenām un masas un gabarītu parametriem nav sliktāki par sinhroniem ģeneratoriem ar pastāvīgiem magnētiem. Projekta ietvaros tika veikts tehnisko risinājumu apskats un novērtējums sinhrono Zīm.1. Pārslēdzamā relaktances ģeneratora šķērsgriezums ar piedāvāto zobu zonas struktūru reaktīvo un pārslēdzamo relaktances ģeneratoriem, lai samazinātu palaišanas momentu, uzlabotu tehniski - ekonomiskos radītājus un palielinātu vēja ātrumu darbības diapazonus. Tika veikti pētījumi un veikta zinātniski - tehniskās literatūras un patentu materiālu analīze, lai uzlabot masas un gabarītu parametrus un vienlaikus samazināt bremzēšanas momentu vēja iekārtu ģeneratoros. Izmantojot Quick Field programmas kompleksu, pamatojoties uz galīgo elementu metodi, izstrādāta programma reaktīvo ģeneratoru magnētiskā lauka šķērsgriezuma aprēķināšanai. Pamatojoties uz tās, iespējams veikt ģeneratoru pamatparametru un arī tehniski-ekonomisko rādītāju izpēti un aprēķinus. Atskaites periodā tika veikti pārslēdzamo relaktances ģeneratoru elektromagnētisko momentu pētījumi atkarībā no ģeneratora aktīvas zonas konfigurācijas un spoles savienošanas enkura tinuma fāzes shēmas. Zīm. 1. paradīts ģeneratora šķērsgriezums ar piedāvāto zobu zonas struktūru un strāvu virzieni spoles enkuru tinumos. Statora galvenie 6-11

64 izmēri noteikti, kā pastāvīgie. Par mainīgiem lielumiem noteikti rotora zobu skaits un forma, strāvu lielums un virzieni enkuru tinumos. Zīm. 2. un 3. parādīti jau zināma un izstrādātā (piedāvāta) magnētisko lauku šķērsgriezuma modeļi ģeneratoram ar vienādu zobu skaitu statora tinumos Z = 18 un zobu skaitu uz rotora Zr = 6. Flux Dens B (T) Zīm 2. Magnētiskās plūsmas sadalījums šķērsgriezumā ģeneratoru ar zināmo zobu zonas konfigurāciju Z/Zr = 18/6. Zīm 3. Magnētiskās plūsmas un magnētiskās indukcijas sadalījums šķērsgriezumā mašīnai ar piedāvāto zobu zonas konfigurāciju Z/Zr = 18/6. Zīm. 4a. u 4b. parādītas elektromagnētiskā momenta M atkarības no rotora rotācijas leņķa ɑ pie noteiktas enkuru tinumu zobainas spoles strāvas. Zīm. 4a. Elektromagnētiskā momenta M atkarība no rotora rotācijas leņķa ɑ pie noteiktas enkuru tinumu zobainas spoles strāvas ģeneratoram ar zobu zonu pēc Zīm. 2. Zīm. 4b. Elektromagnētiskā momenta M atkarība no rotora rotācijas leņķa ɑ pie noteiktas enkuru tinumu zobainas spoles strāvas ģeneratoram ar zobu zonu pēc Zīm. 1. Iegūto rezultātu analīze un salīdzinājums liecina, ka piedāvātā ģeneratora ar palielināto rotora zobu skaitu palielina elektromagnētisko momentu par 50% salīdzinājumā ar jau zināmiem ģeneratoriem (M = 0,72 Hm zināmiem ģeneratoriem, M = 1,1 Hm izstrādāto ģeneratora modelim). Visi paredzētie uzdevumi ir pilnībā izpildīti, un tiek turpināti atbilstoši plānotajam. Veikto pētījumu rezultāti vai to turpinājums nākotnē sniegs būtisku ieguldījumu ne tikai enerģētikas nozarē, it īpaši AER attīstībā, bet arī Latvijas Tautsaimniecībā kopumā. Veiktajiem pētījumu rezultātiem ir liela zinātniskā nozīme pētījumu rezultāti publicēti zinātniskajā žurnālā, kurš citējas starptautiskā datu bāzē, un pētījumu rezultāti tiek patentēti. Rakstu publicēšanai finansējums nebija pietiekami iedalīts. Tomēr viena raksta (Tartu) publicēšanai 2014g. beigās naudu piešķīra TF, bet divus apmaksāja autori no personīgiem līdzekļiem. LATENERGI apmaksāja dalību konferencē Vīnē. Pētījumu rezultātus labprāt izmanto Latvijas biogāzes ražotnēs. Pēc biogāzes potenciāla no konkrētās biomasas tiek aprēķināts katru dienu iepildāmās izejvielas daudzums un sabalansēts ar citām biomasām. Tas dod iespēju aprēķināt pareizu organisko slodzi un uzturēt stabilu bioloģisko procesu bioreaktorā. Pētījumi parādīja procesa optimizēšanas iespējas ar biokatalizatoru un mikroelementu palīdzību. Tos jau izmanto vairākas biogāzes ražotnes. Šajā virzienā ir ļoti nepieciešams pētījumus turpināt un īpaši izmantot Latvijā radītās mikropiedevas. Turpmākajā darbā vēl jāpārbauda daudz citu biomasu, īpaši dažādus 6-12