Eesti energeetika hetkeseis ja tulevikuväljavaated

Eesti energeetika hetkeseis ja tulevikuväljavaated


Kõik räägivad Eestis energeetikast ja selle tagamaadest. Ainult TTÜ teadlased, ainsad, kes oleksid tõeliselt pädevad, polnud siiani oma seisukohti tutvustanud.
Nüüdseks on seegi puudujääk parandatud.

4. septembril sai rektor Andres Keevalliku jõulisel initsiatiivil korraldatud pressi-briifing aktuaalsetel energeetikateemadel. TTÜ Küberneetika Instituudi saali oli kogunenud lisaks ajakirjanikele poliitikuid nii koalitsiooni kui opositsiooni poolelt, hulgaliselt teadlasi, Tehnikaülikooli õppejõude ja üliõpilasi. Sekka avalikkuse esindajaid ja protestijaid. Ka Eesti Energia oli kohal.

Pikema sõnavõtuga põlevkivivarudest, uutest tehnoloogiatest põlevkivienergeetikas ja nende mõjust keskkonnale esines TTÜ soojustehnika instituudi direktor professor Arvo Ots. Energeetikateaduskonna dekaan professor Olev Liik peatus elektrihinna kujunemisel ja elektrivarustusel. Saalist saabunud küsimustele vastasid nii presiidiumis istunud kui saalis olnud teadlased. Küsimuste-vastuste karusell keerles pea tunni. Ei saaks öelda, et õhus puudus elekter, sest mõnedki seisukohad polnud üheselt tõlgendatavad. Ka polnud austatud teadusgurud alati ühel meelel.

Ajakirjandus kirjutas, teadlased-kolleegid jälgisid varjamatu heameelega põhimõtete duelle. NRG tehingust otsesõnu ei räägitud, sest ülikool ei pidanud sobilikuks päevapoliitikasse sekkuda, kuid oma arvamuse, mis abistaks poliitikuid ja riigimehi otsuse tegemisel, ütlesid teadlased välja küll!

Eriti jõuliselt kõlas prof Olev Liigi sõnum: "Tehnikaülikool peab andma nõu Eesti riigile ja riigi ülesanne on reguleerida (era)omaniku (NRG Energy - toim.) tegevust maksude ja seadustega."

Tehnikaülikooli teadlaste seisukohad aktuaalsel teemal kogus teesidesse prof Rein Küttner ja M&M avaldab need üldiseks tutvumiseks.
Naljaga pooleks võib nüüd nentida: Me enam ei istu, meil on oma seisukoht!

TEESID
Energiasüsteemi eesmärk on tarbijate katkematu varustamine kvaliteetse energiaga, tehes selleks optimaalseid kulutusi.

Põlevkivivarud
Põlevkivielektrijaamade seisund
Millised alternatiivsed tehnoloogiad võiksid põlevkivijaamadega konkureerida või neid
täiendada?
Uued tehnoloogiad põlevkivi põletamisel
Keskkonda saastavad heitmed
Elektri hind
Elektri tootmise ja jaotamise süsteem


Põlevkivivarud
Põlevkivivarude määramisel võib lähtuda erinevatest seisukohtadest. Seetõttu võime põlevkivivarude suuruse kohta leida ka erisuguseid andmeid. Ollakse seisukohal, et ei ole õige lähtuda lademetes oleva põlevkivi absoluutsest hulgast, arvestada tuleb samuti majandusliku otstarbekuse ja tehnoloogiate võimalike muutustega. Lähtudes kehtivatest tingimustest ja kaevandatava põlevkivi kogusest, võib TTÜ mäeinstituudi andmetel väita, et Eestis jätkub põlevkivi veel vähemalt 100 aastaks. Kuidas otstarbekalt kulutada meie põlevkivivarusid? Kuidas suhtuda "magusamate palade" kiiresse ärakasutamisesse, arvestades et ülejäänud, nn "reservvarud", on reeglina halvemates tingimustes? Tuleb samuti arvestada, et maailmas vaadeldakse põlevkivi kui vedelkütuse tulevikuressurssi. Eestis on sellel alal aga oma tööstuslik kogemus olemas. Need on ainult mõned probleemid, mis vajavad lahendamist.

Põlevkivielektrijaamade seisund
1. Põlevkivielektrijaamad on amortiseerunud ja nende soojustehniliste seadmete tööiga on ammendumas. Balti elektrijaama seadmete vanus on 35 - 41 aastat ja Eesti elektrijaamas 28 - 32 aastat. Soojuselektrijaamade tööea määrab suure rõhu ja temperatuuriga töötavate seadmete (katlad, turbiinid) metalli seisukord. Nende seadmete arvutuslikuks tööajaressursiks on 100 000 tundi. Mõlema meie elektrijaama metall on töötanud kaks ja enam korda arvutuslikust tööajaressursist kauem. Elektrijaamade edaspidine pikemaajaline töö on võimalik ainult neid põhjalikult renoveerides. Põlevkivielektrijaamade soojustehniliste seadmete tööiga on üksikasjalikult uuritud TTÜ soojustehnika instituudis.
ASi Narva Elektrijaamad otsust paigaldada lähima kolme aasta jooksul mõlemasse, nii Balti- kui ka Eesti elektrijaama üks 215 MWe energiaplokk, milline tagab püsikoormuse katmise, tuleb lugeda õigeks.

2. Elektrijaamade püsikoormuseks Eestis on 400 - 500 MW. Selle katmine on ratsionaalne põlevkivi kondensatsioonelektriga.
Põlevkivijaamade renoveerimisele pole alternatiivi, sest:

põlevkivijaamade olemasolevate seadmete ressursid on lõpukorral ja tööst väljalangevate agregaatide ühikvõimsused on väga suured,
uute jaamade ehitus on lähiajal Narva EJ rekonstrueerimisest kallim ja eeldab reeglina importkütuste laialdast kasutamist (seda kinnitavad ka TTÜs tehtud energeetika arengu mudelarvutused),
ilma uue põletustehnoloogia kasutuselevõtuta on tõenäoliselt võimatu täita 2005.a. karmistuvat SO2 emissiooni piirangut (20% 1980.a. tasemest),
Eesti peaks säilitama võime toota ise kogu vajalik elekter, kuigi olemasolevad liinid ja planeeritav Eesti-Soome kaabel võimaldaksid tarbimise katta impordiga.
Millised alternatiivsed tehnoloogiad võiksid põlevkivijaamadega konkureerida või neid täiendada?
Esmajärjekorras elektri ja soojuse koostootmisel põhinevad jaamad, kus kütuseks on maagaas, kuid riskifaktoriteks sõltuvus importkütuse saadavusest ja hind. Samasugused puiduhaket või turvast põletavad jaamad on juba umbes kaks korda kallimad, kuid kütus on oma ja odavam. Koostootmisjaamade võimsus ja talitlus on piiratud soojuskoormusega (kaugküte, tehased jne.). Soojuskoormuse potentsiaal ei küüni poolenigi Eesti elektrivõimsuse vajadusest. Iga soojusvarustuse katelde uuendamine ja üleminek individuaalküttele vähendab koostootmise otstarbekust. Seega on ainult elektrit tootvad jaamad vältimatud. Põlevkivi kõrvale võiksid tulevikus tulla gaas, kivisüsi või tuumakütus. Tootmiskuludelt on konkurentsivõimelised väikesed taastatud hüdrojaamad, kuid nendes toodetud elektri kogus on tühine. Tuulegeneraatorid vajavad veel pikka aega majanduslikku tuge.
Pikemas perspektiivis tuleb pidada vajalikuks tuule- ja koostootmisjaamade arendamist kindla plaani alusel. Selline plaan praegu puudub. Tuleb märkida, et NRG osalus AS Narva Elektrijaamade omanikuna ja lepinguga kavandatud energiaturu garanteerimine töötab vastu alternatiivse energeetika arengule.

Uued tehnoloogiad põlevkivi põletamisel
1. Tahkekütuste põletamisel elektrijaamades on seni valdavaks tolmpõletustehnoloogia. Ka Balti- ja Eesti elektrijaamades on kasutusel põlevkivi tolmpõletus. Viimased 10 - 15 aastat on keevkiht-põletustehnoloogia jõuliselt arenenud, asendamaks tolmpõletustehnoloogiat. Keevkiht-põletustehnoloogia on ennast õigustanud paljude eriliiki kütuste põletamisel. Näiteks, on ainult kaks seda tehnoloogiat kasutavat katlaehituse suurfirmat, Foster Wheeler ja Lurgi, valmistanud ja erinevate kütuste põletamiseks paigaldanud ligikaudu 300 tsirkuleeriva keevkihi koldega katelt soojusliku koguvõimsusega umbes 45GW. Foster Wheeler tarnib katlaid ka AS-le Narva Elektrijaamad.

2. Otsus põlevkivi põletamisel üle minna keevkiht-tehnoloogiale on igati põhjendatud. Põlevkivi uus põletustehnoloogia valiti ulatuslike katsepõletuste alusel, mis viidi läbi aastatel 1994 - 1998 välisfirmade katseseadmetel TTÜ Soojustehnika instituudi osavõtul. Uuringuid läbi viinud firmad olid: A. Ahlstrom Corporation (hilisem Foster Wheeler OY) Soomes, Lurgi Lentjes Babcock Energietechnick GmbH Saksamaal, ABB Combustion Engineering Kanadas ja ABB Carbon Rootsis.


3. Erinevate seadmetega läbi viidud uuringud andsid sarnaseid tulemusi ja näitasid, et atmosfäärirõhul töötamisel on põlevkivile sobivamaks tsirkuleeriv keevkiht-põletustehnoloogia. Selle tehnoloogia rakendamine võimaldab suurendada soojusjõuseadme kasutegurit ja vähendada kahjulike heitmete emissiooni.

Keskkonda saastavad heitmed
1. Vääveldioksiidi kontsentratsioon põlemisgaasis põlevkivi tolmpõletamisel on 1500 - 2000 mg/m³. Tsirkuleerivas keevkihis põletamise korral on vääveldioksiidi konstentratsioon põlemisgaasis alla 10mg/m³. Tulenevalt põlevkivi omapärast puudub sealjuures vajadus väävelgaaside absorbendi andmiseks koldesse.

2. Lämmastikoksiidide kontsentratsioon ei ole väikese lämmastiku hulga tõttu põlevkivi orgaanilises osas probleemiks (sõltumata põlevkivi põletustehnoloogiast). Põlevkivi põletamisel keevkiht-tehnoloogiaga on lämmastikoksiidide hulk põlemisgaasis väiksem kui tolmpõletuse korral.

3. Keskkonnakaitse seisukohalt on põlevkivi põlemisel tekkivatest kasvuhoonegaasidest tähtsamad süsihappegaas ja dilämmastikoksiid. Süsinikdioksiidi emissioon väheneb põlevkivi põletamisel tsirkuleeriva keevkihiga koldes karbonaatide väiksema lagunemise ja katla kasuteguri suurenemise tõttu. Väikese lämmastiku hulga tõttu põlevkivi orgaanilises osas on dilämmastikoksiidi hulk põlemisgaasis väga väike ega ületa 2 ppm.

4. Lendtuha üldine kontsentratsioon sõltub katla järel paiknevate tuhapüüdurite efektiivsusest. Vanade elektrifiltrite väljavahetamine põlevkivielektrijaamades on järsult vähendanud tolmu hulka põlemisgaasis, viies selle tunduvalt allapoole lubatavat taset. See näitab probleemi lahendamise võimalikkust ka keevkiht-põletustehnoloogia korral.

Elektri hind
Sama paratamatu, kui uute tootmisvõimsuste rajamine on see, et kulud tuleb kanda elektri tarbijatel. Omaette küsimus on investeeringute optimeerimine ning rahastamise praktiline korraldus ja omandisuhted.

1. Lõpptarbijatele koosneb elektri hind agregeeritult kolmest komponendist: tootmiskulud elektrijaamas, edastus- ja müügikulud (sh kaod) ning maksud. Erinevate tarbijate jaoks võivad kaks viimast olla erineva suurusega. Eestis on keskmises elektrihinnas tootmis- ja edastuskulud ligikaudu võrdsed, neile lisandub käibemaks. Võrdluseks – tänases Rootsi kodutarbija tariifis moodustavad tootmiskulud (vabaturul kujunenud hind) umbes 31%, edastuskulud 25% ja maksud 44%.

2. Tohutuid investeeringuid ei vajata lähiaastail mitte ainult elektri tootmise uuendamiseks. Elektrivarustuse kvaliteedi vastavusse viimine rahvusvaheliste standarditega nõuab miljardilisi investeeringuid elektrivõrkudesse, tuues kaasa elektri edastuskulude märgatava tõusu. Elektrivõrkude korrashoid ja arendamine on seni aastaid olnud alafinantseeritud, mis on muuhulgas ka üheks suurte võrgukadude põhjuseks. Ühe suurlaenu on AS Eesti Energia võrkude arendamiseks juba võtnud. Oluline on tegeleda kadude vähendamise ja energiasäästuga.

3. Arvestades Eesti elatustaset on elekter suhteliselt kallis. Samas moodustavad kulutused elektrile nii toodetavate kaupade ja teenuste maksumuses kui ka elanike väljaminekutes üsna tagasihoidliku osa (kulutused elektrile Eesti ettevõtete realiseerimise netokäibes on praegu 2% piires ja elanike väljaminekutes 3 – 3.5%).

Elektri tootmise ja jaotamise süsteem
1. Paljuräägitud elektri hajustootmine taastuvate energiaallikate baasil ei suuda väga pikka aega Eesti energiaprobleeme oluliselt leevendada. Sõltuvalt energiakandjast on põhjuseks nii toodetud elektri kõrge hind, ressursside piiratus, tootmise juhitamatus kui ka tehnilised ja looduskaitselised piirangud. Tootmise hajutamine (eriti tuulegeneraatorite rajamine) toob endaga kaasa suured ümberehitused elektrivõrkudes.

2. Kogu arenenud maailm läheb üle vaba elektrituru põhimõttele, tuues kaasa konkurentsi tootjatele ja müüjatele ning jättes võrgutegevuse reguleeritud monopoliks. Vabaturg ei ole imerohi, millel puuduvad ohud. Hind on kõikuv ja halvasti prognoositav. Kui kauplemise tuhinas kaob huvi tootmisvõimsustesse investeerimise vastu, järgneb ajutisele hinnalangusele veelgi järsem tõus. Eestis kavandatav 15 aasta pikkune ostukohustuse ja hinna leping ühe tootjaga ei sobi kuidagi kokku vabaturu põhimõtetega, kuid suurendab kindlasti hinna stabiilsust (lepinguga määratletud). Kui lepingu esimestel aastatel on oht, et elektri tarbimise ja ekspordi languse korral turg faktiliselt ei avanegi, siis lõpuaastatel kollitab veelgi suurem mure genereeriva võimsuse defitsiidi tekkimisest.

3. Eesti elektrivõrgu eraldamine Venemaa süsteemist on väga kallis ettevõtmine, mida ei ole mõtet teha lahus teistest Balti riikidest. Ei ole välistatud võimalus, et Venemaa ja Euroopa ühendatud energiasüsteemid sünkroniseerivad tulevikus oma töö.
Ilma riigi energeetika ja põlevkivi kompleksi põhjalikult läbi töötatud ja pikaajalise arengukavata on tänaseid ja tulevikuprobleeme raske lahendada. Kiiremas korras oleks vaja uuendada Eesti energeetika pikaajalist arengukava. Senine ametlik kava valmis 1997. aastal ja võeti Riigikogus vastu 18. veebruaril 1998. a.


deepthought.ttu.ee