SATURISKĀ ATSKAITE
Pielikums Nr. 9 Līgums par valsts pētījumu programmas “Enerģētika”
atklāta projektu pieteikumu konkursa “Atjaunojamie un vietējie energoresursi”
projekta īstenošanu (datums, reģistrācijas Nr. )
SATURISKĀ ATSKAITE
Saņemšanas datums
Projekta nosaukums “Inovatīvi risinājumi un rekomendācijas Latvijas vietējo un atjaunojamo energoresursu apguves palielināšanai (RTUAER)” | ||||
Atskaite par 3. posmu | no | 2020. gada 1. janvāra | līdz | 2020. gada 30. jūnijam |
Projekta vadītājs (Xxxxxxx Xxxxxxxx) | ||||
1. Informācija par projektā (projekta posmā) sasniegtajiem saturiskajiem rezultātiem atbilstoši projekta pieteikuma I daļai “Horizontālie uzdevumi, rezultāti un nozares specifisko kritēriju izpilde”.
Projekta ietvaros sasniegtie kvalitatīvie un kvantitatīvie rezultāti (līdz 7500 zīmēm) |
Projekta zinātniskajā grupā ir vadošie pētnieki gan elektrotehnikas un informācijas komunikāciju tehnoloģijas (IKT), gan biotehnoloģijas, gan arī ķīmijas inženierzinātņu nozarēs, turklāt projekta realizācijā ir iesaistīti vairāki studējošie no visām minētajām jomām, nodrošinot starpdisciplināru pieeju projektā uzstādīto enerģētikas uzdevumu risināšanai. Tāpat arī netieši iesaistās visu studiju līmeņu (bakalaura, maģistra un doktora) studenti izstrādājot savus noslēguma darbus saistītus ar projekta tematiku. Aktivitātes zināšanu pārnesei studentiem un skolniekiem projekta ietvaros tiek veiktas ar mērķi veicināt jauniešu interesi par zinātni un pētniecību, kā arī paaugstināt izglītības kvalitāti enerģētikas un elektrotehnikas jomās. Projekta izpildītāji projekta rezultātus izmanto vairāku jaunu studiju kursu izstrādē, kas tiks iekļauti maģistra līmeņa studiju programmās “Adaptronika” un “Viedā enerģētika”, kas tiek veidotas ESF projekta "Rīgas Tehniskās universitātes akadēmiskā personāla stiprināšana stratēģiskās specializācijas jomās" (vienošanās Nr. 0.0.0.0/00/X/000) ietvaros. Tāpat arī projekta rezultāti un zinātniskās aktualitātes tiek izmantoti bakalaura līmeņa studiju programmā “Biotehnoloģija un Bioinženierija”, kas tiek veidota ESF projekta „Starptautiski konkurētspējīgu un Latvijas tautsaimniecības attīstību veicinošu studiju programmu izveide Latvijas Universitātē” (vienošanās Nr. 0.0.0.0/00/X/000) ietvaros starp Latvijas Universitāti un Rīgas Tehnisko universitāti. |
Projekta ietvaros atskaites periodā tiek izstrādāti vairāki bakalaura, maģistra un promocijas darbi kā arī tiek turpināts darbs promocijas darbiem. Dažādās gatavības pakāpēs (publicētas, pieņemtas publicēšanai, izstrādātas sagataves) ir vairākas zinātniskās publikācijas. Vairākas zinātniskās publikācijas ir pieņemts publicēšanai augsti citējamos žurnālos.
Lai sasniegtu pieteikumā definētos mērķus, atskaites periodā ir sastādīts un saskaņots darba plāns katrai projektā iesaistītajai institūcijai atsevišķi. Galvenie darbi, pie kuriem strādāts atskaites periodā:
WP1 (Saules-vēja mikrotīkla izstrāde un novērošana Latvijas klimatiskajos apstākļos)
• Iepirkti mikrotīkla struktūras galvenie elementi (saules paneļu invertori, baterijas invertori, savienojuma vietas slēdži, mikrotīkla koordinācijas iekārtas).
• Izveidota DEMO mikrotīkla slēguma shēma un uzsākta tā izveide.
• Izveidotas saules enerģijas ražošanas sistēmas vizualizācijas, kas ļaus uzskatāmi novērot saražotās enerģijas daudzumu no uzstādītajiem saules paneļiem. Tā brīvi pieejama un apskatāma RTU Elektrotehnikas un Vides inženierzinātņu fakultātē.
• Tiek turpināts darbs pie vēja ģeneratora apkopes darbiem, lai sagatavotu to pētniecības vajadzībām.
• Veikts enerģijas uzkrājēju tehnoloģiju un piemēroto risinājumu apskats un perspektīvo iekārtu identifikācija, ņemot vērā tehnoloģiskos integrācijas nosacījumus viedā mikrotīkla pielietojumam un galvenos parametrus enerģijas uzkrāšanas kapacitātes un pieejamās jaudas aspektos.
• Izstrādāta modelēšanas rīka izveide, lai analizētu un savstarpēji salīdzinātu dažādus mikrotīkla konfigurāciju variantus un vadības stratēģijas, balstoties gan uz eksperimentāli iegūtiem datiem, gan analītiskiem sistēmas komponentu modeļiem.
• Tika vadīts X.Xxxxxxx maģistra darbs, kas ir saistīts ar fotoelektrisko invertoru automātiskās testēšanas procedūras implementēšanu saskaņā ar EN50530 standartu, kas nosāka invertora maksimālās jaudas punkta sekošanas algoritma efektivitāti.
WP2 (Jaunāko energoelektronikas tehnoloģiju izpēte atjaunojamās elektroenerģijas avotiem un uzkrājējiem)
• Analizētas tirgū pieejamās tranzistoru draiveru mikroshēmas, kas piemērotas SiC pusvadītāju vadībai. Izvēlēta viena draivera mikroshēma un pabeigts darbs pie SiC tranzistoriem pielāgota draivera izstrādes, veikta draivera un SiC pustilta spiesto plašu izstrāde. Veikta draivera plates testēšana un optimālu komponenšu izvēle.
• Publicēts raksts CPE-POWERENG 2020 konferencē ar pētījuma rezultātiem par traucējošiem faktoriem implementējot strāvas bezsensora vadības algoritmu daudzlīmeņu energoelektronikas pārveidotājā. Tika ņemti vēra komponentu ražošanas tolerances, parametru vērtības maiņa industriālajā temperatūras diapazonā -40 .. +85°C, temperatūras maiņa pārveidotāja darbības laikā, kā arī novecošanas faktors.
• Publicēts raksts International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS) žurnālā ar pētījuma rezultātiem par reversīvo strāvas bezsensora algoritma implementāciju maiņstrāvas-līdzstrāvas daudzlīmeņu pārveidotājā iev ievojot vadāmības zudumus. Raksts detalizēti apraksta algoritma implementāciju, savukārt tā veiktspēja ir pārbaudīta ar datorsimulācijas programmatūras palīdzību.
• Tika vadīts V. Ņikiforovas maģistra darbs, kas ir saistīts ar energoelektronikas pārveidotāja pamatelementu parazitisko komponentu noteikšanu. Tika apskatītas vairākas metodes induktora, kondensatora, diodes un tranzistora vadāmības zudumu noteikšanai. Ir novadīti praktiskie eksperementi izvēlētās metodes precizitātes noteikšanai.
• Projektā iesaistītais students Xxxxxx Xxxxxxxx izveidojis enerģijas uzkrājēja ierīci, kura spēj sekot līdzi elektroenerģijas cenām biržā. Izmantojot šādu sistēmu, lietotājs var iestādīt vēlamo elektroenerģijas cenu robežu, pie kuras sistēma automātiski sāk lādēt akumulatoru baterijas. Šī ideja tiks arī iesniegta studentu inovācijas grantu konkursā.
WP3 (Termoķīmiska atjaunojamo ogļūdeņražu degvielu ieguve)
Izstrādātas jaunas sintēzes metodes un iegūti un izpētīti 2 jauni katalizatori Fišera-Tropša un 10 jauni katalizatori katalītiskajai pirolīzei;
• Izstrādāta jauna ogļūdeņražu sintēzes metode, izmantojot Fišera-Tropša tehnoloģiju un Fe /SBA-15 katalizatoru, nodrošinot gāzveida, šķidru un vaskveida ogļūdeņražu ražošanu.
• Izstrādātas jaunas katalītiskās pirolīzes bioeļļas sintēzes metodes ar lielāku ogļūdeņražu saturu ZSM-5 un cinku saturošu nanopulveru klātbūtnē; WP4 (Tehnoloģijas lignocelulozi saturošas biomasas pārveidošanai vērtīgos produktos)
• Laboratorijas apstākļos trauku testos izvērtētas vairākas biomasas priekšapstrādes tehnoloģijas (ķīmiskā, mehāniskā, fizikālā un to kombinācijas), lai
nodrošinātu bioloģiskās hidrolīzes augstāku efektivitāti. Sagatavota zinātniskā publikācija par pētījumu rezultātiem.
• Laboratoriski testēti dažādi Latvijā pieejami biomasas resursi (siens, salmi, baltā šķelda, melnā šķelda, zaļaļģes), noteikta ogļhidrātu iegūšanas efektivitāte, ja tiek izmantoti dažādi laboratorijas apstākļos sagatavoti enzīmi no sēnēm – Irpex lacteus un Trichoderma reesei. Sagatavota zinātniskā publikācija par biomasas resursiem.
• Tiek turpināts darbs pie alternatīvu biomasas priekšapstrādes metožu atlases.
2. Projekta uzdevumu izpilde
Nr. p.k. | Rezultāts (atbilstoši Ministru kabineta 2018. gada 4. septembra noteikumu Nr. 560 “Valsts pētījumu programmu projektu īstenošanas kārtība” 12. punktam un konkursa nolikuma 11. punktam | Atbilstība projekta uzdevumam (konkursa nolikuma 9. punkts) | Skaits (atskaites posmā) | Skaits (kopā) |
1. | [12.1.2. oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti Web of Science vai SCOPUS (A vai B) datubāzēs iekļautajos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos;] | Publicēti un publicēšanai iesniegtie darbi: 1. A. Xxxxxxxxxx, X. Xxxxx, X. Xxxxxx, X. Xxxxxxxx. Bidirectional single-loop current sensorless control applied to NPC multi-level converter considering conduction losses. International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), Accepted for publication in 10.06.2020. 2. A. Suzdalenko and X. Xxxxx, “Study of Disturbing Factors in Current Sensorless Control Applied to NPC MLC,” in 14th International Conference on Compatibility, Power Electronics and Power Engineering CPE- POWERENG 2020, 2020, pp. 1–4. Accepted for publishing in 10.02.2020 3. Xxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxxxx. Synthesis, characterization and catalytical effects of Fe contents on pyrolysis of cellulose with Fe2O3/SBA-15 catalysts. | 6 | 11 |
Environmental and Climate Technologies (CONECT) 2020, accepted for publication (SCOPUS); SCImago Journal Rank 1.21. Impact per paper 0.86. 4. X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxx. Effect of zinc-containing nanopowders on the catalytic intermediate pyrolysis of buckwheat straw by using TGA- FTIR method, 2020, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, under review, (SCOPUS); Elsevier, 4.248 (3.47), SNIP 1.256. 5. Submitted in Open Access publishing (under evaluation/review articles): Xxxxxx X., Xxxxxxx X. “Multi step biomass pre-treatment for hydrolysis with enzymes produced from fungi” (Applied Sciences) 6. Xxxxxx X., Xxxxxxx X., Xxxxxxx I., Strods M. Fermentable carbohydrate production from hay and waste biomass (As Book chapter in „Biomass”, IntechOpen) | ||||
2. | 12.7. sekmīgi nokārtots maģistra valsts (gala) pārbaudījums un noteiktā kārtībā aizstāvēts promocijas darbs, ievērojot programmas mērķi un uzdevumus; | Promocijas darbs: 1. Xxxxxxxx Xxxxxxxxx. Graudkopības atlikumu vidēji ātrā pirolīze. Maģistra darbi: 2. Xxxxxxx Xxxxxxx. Bīstamo mājsaimniecības elektroslodžu monitoringa sistēmas izstrādē uz SCADA sistēmas bāzes. 3. Xxxxxxxxx Xxxxxxxxxx. Spēka elektronikas pārveidotāju parazītisko shēmas elementu automātisko atpazīšanas metožu izpēte. 4. Rahul Babu Ekambe. Energoelektronikas parveidotāju testēšanas automatizācija ar LabVIEW. 5. Xxxxxx Xxxxxxxxxx. Kompresoru kaskādes darbības ciklu optimizācijas tehniskā risinājuma izpēte un izstrāde. 6. Xxxxx Xxxxxxxxxxx. Selektīva levoglikozenona ieguve no koksnes katalītiskās ātrās pirolīzes procesā. 7. Xxxxxxxxxx Xxxxxxx. Mežizstrādes atlikumu vidēji ātrā pirolīze. 8. Xxxx Xxxxxxx. Fizikāli – ķīmiskās pirmapstrādes un enzimātiskās hidrolīzes efektivitātes paaugstināšana bioetanola ražošanai no lignocelulozes substrāta. | 6 | 11 |
3. Projekta horizontālo uzdevumu izpilde
Nr. p.k. | Horizontālais uzdevums (atbilstoši Ministru kabineta | Apraksta viena vai vairāku horizontālo uzdevumu izpildi, ja dotajā projekta posmā tie ir veikti (līdz 500 simboliem katram atsevišķajam uzdevumam) |
2018. gada 26. septembra rīkojumu Nr. 462 “Par valsts pētījumu programmu “Enerģētika”” 7.punktam) | ||
1. | Starpdisciplināru zinātnieku grupu attīstība enerģētikas problēmu risināšanai nacionālā un starptautiskā līmenī | 1. Izveidota no RTU Lietišķās ķīmijas institūta, Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta, Industriālās elektronikas un elektrotehnikas imstitūta un Ūdens pētniecības zinātniskās laboratorijas līdzstrādniekiem, lai izpildītu līgumdarbu L8699. 2. Uzsākta / nostiprināta sadarbība ar starptautiskām pētnieciskajām grupām no Boras Universitātes (Zviedrija), Poznaņas Dzīvības zinātņu universitāti (Polija), SINTEF Industry (Norvēģija) un Igaunijas Dzīvības zinātņu universitātes. 3 posma ietvaros sagatavoti 3 projektu pieteikumi par mobilitāti, pieredzes apmaiņu un sadarbības uzsākšanu ar iepriekš minētajām zinātniskajām grupām par sekojošiem virzieniem: tehnoloģijas biomasas pārveidei degvielās, lignocelulozi degradējošo enzīmu ražošana no sēnēm, biogāzes ražošana no biomasas. |
2. | Zinātniskās darbības attīstīšana vismaz vienā no šādiem virzieniem: 2.1. sadarbība ar enerģētikas nozares sociālajiem partneriem (uzņēmumiem, sabiedrības mērķa grupām, nozaru profesionālajām organizācijām, valsts un pašvaldību iestādēm u.c.); 2.2. iesaistīšanās izglītības procesā, attīstot ar programmas mērķiem un uzdevumiem saistītus maģistratūras un doktorantūras studiju kursus un programmas; 2.3. iesaistīšanās starptautiskos pētniecības un attīstības projektos; 2.4. zināšanu un tehnoloģiju pārnese. | 2.1. Regulāra piedalīšanās Latvijas Latvijas Elektroenerģētiķu un Energobūvnieku asociācijas (LEEA) sēdēs, kur dažādos sarunu kontekstos ir bijušas atsauksmes uz projektu un pētniecības virzieniem. Turpinās pārrunas ar AS “Sadales tīkls” par tipveida mājsaimniecību slodžu grafiku izstrādi Latvijas apstākļiem izolētu un attālinātu (garu pieslēguma līniju) AER mikrotīklu modelēšanai. Uzsākta mikrotīklu datormodeļu izstrāde. 2.2. Turpinās projekta rezultātu izmantošana vairāku jaunu studiju kursu izstrādē dažāda līmeņa studiju programmās “Adaptronika”, “Viedā enerģētika” un “Lietišķā ķīmija”, kā arī LU un RTU kopējā bakalaura līmeņa studiju programmā “Biotehnoloģija un Bioinženierija”.. Dažas no studiju programmām tiek veidotas ESF projekta "Rīgas Tehniskās universitātes akadēmiskā personāla stiprināšana stratēģiskās specializācijas jomās" (vienošanās Nr. 0.0.0.0/00/X/000) un “Rīgas Tehniskās universitātes studiju programmu fragmentācijas samazināšana un resursu koplietošanas stiprināšana” (vienošanās Nr. 8.2.1.SAM) ietvaros. Iegūtās zināšanas un pieredze projekta realizācijā tiek iekļautas tādos studiju priekšmetos kā • Elektroenerģijas elektronisko pārveidotāju teorija (EEP584) • Industriālie frekvences pārveidotāji un invertori (EEP583) • Elektroniskās iekārtas (EEP475) • Adaptīvo sistēmu elementi (EEI714) • Adaptīvo sistēmu elementi(1) (EEI714) • Automatizētā elektriskā piedziņa (EEP433) • Atkritumu apsaimniekošana (BŪK324) • Degvielas un ziežvielas (ĶVĶ302) • Ievads rūpnieciskās un vides biotehnoloģijās (BŪK710) |
Elektrotehnoloģiju datorvadības programmas studentiem priekšmetā ‘’Elektriskās piedziņas vadība’’ sagatavota lekcija par GaN un SiC tranzistoriem, demonstrēts praktiskā pielietojuma piemērs. Tiek turpināts darbs pie laboratorijas izveides, kurā Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas pētnieki strādās ar «Microactivity effi» reaktoru šķidro degvielu komponentu iegūšanai no oglekļa dioksīda (CO2) un oglekļa monoksīda (CO). 2.3. Sagatavoti divi projekta pieteikumi Ekonomiskās zonas (EEZ) un Norvēģijas finanšu instrumentu 2014-2021 programmai. 1. “Industrial Internet Methods for Electrical Energy Conversion Systems Monitoring and Diagnostics” (Latvija, Lietuva, Igaunija, Norvēģija) 2. “Advanced powder based photovoltaics” (Latvija, Lietuva, Igaunija, Norvēģija) Sadarbībā ar Boras universitāti, Igaunijas Dzīvības zinātņu universitāti un Poznaņas Dzīvības zinātņu universitāti sagatavots un pieteikts projekts INNOVA WASTE2VALUE (Zviedrijas Baltijas jūras sadarbības projektu ietvaros) ar mērķi paaugstināt zināšanas, kā arī izveidot konsorciju Horizon Europe līmeņa projektu pieteikšanai. Tāpat posma ietvaros uzsākts darbs pie pētniecības projekta pieteikuma sagatavošanas Norvēģijas finanšu instrumenta ietvaros kopā ar SINTEF Industry un Igaunijas Dzīvības zinātņu universitāti. Tematiskais virziens: jaunas biomasas priekšapstrādes tehnoloģijas un inovatīvi galaprodukti. Tēmas apspriešanai tika organizēta viena klātienes tikšanās (Baltijas Pētniecības programmas tīklošanās pasākuma ietvaros, 2020.gada janvārī Viļņā) kā arī vairākas online sanāksmes. 2.4. Līgumdarba L8699 “Moderno biodegvielu ražošanas iespējas Latvijā un elektrotransportlīdzekļu perspektīvas” izpilde | ||
3. | Pētniecības un tās rezultātu komunikācijas un pamanāmības sabiedrībā nodrošināšana; | Turpinās AER demonstrācijas mikrotīkla izstrāde, kas izvietots uz RTU Enerģētikas un elektrotehnikas fakultātes jumta Āzenes 12/1, Rīgā. Atsevišķas mikrotīkla komponentes regulāri tiek demonstrētas kā dažāda vecuma skolēnu grupām, tā viesmācībspēkiem un potenciālajiem sadarbības partneriem. Turpināts pētnieciskais darbs RTU studiju kursa “Vertikāli Integrēts Projekts (VIP)” (VIP001) ietvaros, kas pilnībā atbilst projekta mērķiem un uzdevumiem, pie kursa tēmām “Zemas enerģijas ēkas” un “Bioenerģija”. “Bioenerģijas” tematikas grupā dažāda līmeņa studējošie izvērtēja potenciālos bioenerģijas produktus, kas saražojami Latvijas apstākļos no atjaunojamiem resursiem vai atkritumiem. “Zemas Enerģijas ēkas” tematikas grupā studējoši apguva energoefektivitātes pamatus, kā arī aprēķināja potenciālo enerģiju, kas neieciešama mājsaimniecībām, lai pēc tam izvēlētos pieejamos atjaunīgās elektroenerģijas avotus un uzkrājējus. Darbu pie tēmas paredzēts turpināt 2020. gada rudens mācību semestrī. (projekta 4. posms). Kā papildus sabiedrības informēšanas pasākumi pieminami: |
• Dalība izstādē “Skola 2020”, kur prezentētas iespējas izstrādāt pētnieciskos darbus par bioenerģijas un energoefektivitātes tēmām • Izstrādāts un prezentēts (01.2020.) zinātniski pētnieciskais darbs “Reducējošo cukuru iegūšana no organiskajiem atkritumiem” (Xxxxx Xxxx) | ||
4. | Programmas īstenošanas nodrošināšanai programmas projektu īstenotāji savstarpēji sadarbojas kopīgu aktivitāšu ietvaros (piemēram, oriģināli zinātniskie raksti, sabiedrības informēšanas pasākumi, konferences un semināri). | Atskaites periodā ir publicēts 1 un akceptēti publicēšanai 3 zinātniskie raksti, sagatavota nodaļa mācību grāmatā, aizstāvēti 8 maģistra darbi un viena disertācija. RTU studiju kursa “Vertikāli Integrēts Projekts (VIP)” (VIP001) ietvaros, kas pilnībā atbilst projekta mērķiem un uzdevumiem, tika iesaistīti gan skolēni, gan arī dažādu kursu un specialitāšu studenti. Kursa tēmas bija “Zemas enerģijas ēkas” un “Bioenerģija”. Kā papildus sabiedrības informēšanas pasākumi pieminami: • Tehnoloģiju demonstrācija izstādē “Skola 2020” 26.–28.02.2020 un” RTU karjeras dienas 2020” 06.03.2020. • Piedalīšanās Vidzemes plānošanas reģiona rīkotajā tiešsaistes apmācībās par saules enerģiju elektroenerģijas ražošanai un zemas temperatūras centralizēto siltumapgādi “Augstāk par zemi – zemāk par sauli” 03.06.2020. |
Zinātņu prorektors X. Xxxxx