Kujutage ette suurt sümfooniaorkestrit, kus pillide asemel teevad muusikat hiiglaslikud energiasalvestid – näiteks suured veehoidlad ja akupargid. Taastuvenergiale orienteeritud maailmas peavad need hoidma meie kodudes tuled põlemas ka siis, kui tuul vaibub või päike pilve taha kaob.

Ilmastikuolude heitlikkuse tõttu toetub tänapäevane elektrivõrk tasakaalu hoidmisel üha enam just sellistele suurtele salvestitele. Probleem on aga selles, et kõik need seadmed on erineva suuruse ja koormustaluvusega. Kui seda orkestrit juhatav arvutiprogramm on liiga aeglane või jagab ebatäpseid juhiseid, koormab see näiteks väiksemaid seadmeid liiga palju ja lühendab nende eluiga.

Värske uurimistöö tutvustab nüüd uut juhtimismudelit, mis suudab võrgu energiasalvesteid hallata senistest lahendustest ligi 27 korda kiiremini, hoides nende tööd seejuures rangelt ohututes piirides. Uudse lahenduseni jõudis Tallinna Tehnikaülikooli teadlane Juri Belikov koostöös Iisraeli ja India kolleegidega. Teadlased testisid loodud algoritmi Iisraeli elektrivõrgu andmetel, võttes aluseks kolm suurt hüdroakumulatsioonijaama.

Süsteemil kulus üheksa erineva salvesti töö sünkroonimiseks vaid paar sekundit, samas kui varasem laialt levinud meetod vajas sama ülesande läbimängimiseks peaaegu minutit. Kiiruse kasv ei tulnud sealjuures täpsuse arvelt. Arvutused eksisid ideaalstsenaariumist umbes protsendi jagu ning suutsid hoida võimaluse ohtliku ülelaadimise tekkeks kaduvväiksena. 

Süsteemi nobedus peitub nutikates reeglites. Uus algoritm ei kuluta aega tuleviku ennustamisele ega mängi läbi iga võimalikku valikut, vaid jagab koormuse reaalajas laiali salvestite mahutavuse järgi. Kui mõni seade hakkab oma ohutule laadimispiirile lähenema, rakendub automaatne matemaatiline pidur ehk piltlikult öeldes trahv. Sisuliselt toimib mudel nagu tähelepanelik liiklusreguleerija, kes teab igal hetkel täpselt iga aku ja veehoidla võimekust, vältides sel viisil seadmete kiiret surma.

Belikov manitseb siiski kolleegidega, et nende mudel keskendub energiakadudeta süsteemidele. Suuremate energiakadudega süsteemide puhul triivivad uue mudeli trajektoorid paigast ning appi tuleb võtta taas keerulisemad ja aeglasemad numbrilised lahendajad. Siiski võiks olla taolised mudelid osa lahendusest, et meie elektrivõrk töötaks sujuvalt ja töökindlalt ka tulevikus.

Tulemused on avaldatud ajakirjas Sustainability.

Teadusuudised on Vikerraadios eetris esmaspäevast reedeni ca kell 8.35 ja laupäeval ca kell 8.25.