Elektrienergia mikrovõrgud ja nn targa linna kontseptsioon on praeguseks jõudnud tehnikaülikooli teadlaste töölaudadelt praktikasse ning reaalsesse ellu kahe pilootprojekti näol Tartu linnas ja Paldiski külje all Pakri tööstuspargis.
Projekti käigus soovitakse luua elektrisüsteem, kus toodetakse ise elektrit ja kus see suures osas ka ära tarbitakse. Sellise, sisuliselt ühistulise vormina tegutseva mikrovõrgu üheks rakenduslikuks nurgakiviks võib saada energiaühistu kui sobiv juriidiline vorm.
Energiaühistute olemust, võimalikke ärimudeleid ja nende otstarbekust asuti mõnda aega tagasi ka teaduslikult uurima. Energiaühistute kasutusele võtmine võimaldab kaasata eraisikuid ühistesse taastuvenergia eesmärkide saavutamisse, kasvatades seeläbi nii kodanike kui ametnike teadlikkust energiaküsimustes ning pakkudes teatud alternatiivi taastuvenergia osakaalu suurendamiseks tarbitavas energias.
Lisaks suurendab lokaalselt toodetud ja samas ka tarbitud elekter kogukonna energiasõltumatust nii varustuskindluse kui hinna osas, annab neile võimaluse panustada taastuvenergia tootmisse, sealjuures ise otsustades investeeringute tegemise üle ning kaasab nad oma piirkonna energiaküsimuste lahendamises dialoogi, mis aitab probleeme ette näha ja ära hoida.
Kaks mikrovõrku on nüüdseks valmis
Nii Tartu kui Pakri pilootalade kontseptsiooni üks väljatöötaja ning eestvedaja on Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) inseneriteaduskonna elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi vanemteadur, dr. Tarmo Korõtko. Tema sõnul soovitakse pilootprojekti elluviimisega rajada konkreetsed ning toimivad näited, kuidas energeetikaalane koostöö praktikas töötada võiks. Eesmärk on pakkuda kõigile eeskuju töötava eduloo näol, mida saab kopeerida ja enda vajaduste järgi kohendada.
Korõtko leiab, et just kohalikud omavalitsused (KOV) võiksidki energiaühistute käivitamisel olla teenäitajad, võimaldades vajaliku maa ning võrguühenduse ja andes selgeid juhiseid toimingute lihtsustamiseks. Hiljem, kui näited energiaühistutest ja nende tulemuslikkusest olemas, peaksid initsiatiivi haarama juba eraisikud ise.
„Nüüdseks on meil nii Tartus kui Pakri tööstuspargis välja ehitatud juhitav mikrovõrk, kus mõlemasse on paigaldatud energiasalvestid, täiustatud mõõtmisvõimekust ja lisatud juhtimisseadmed, nii et praegu on nende elektrisüsteemide talitus varasemast oluliselt nutikam ja paremini juhitavam,” kirjeldab Korõtko kahe pilootala olemust. „Nende alade näol on meil edaspidi hea demonstreerida lisandväärtust, mida selline mikrovõrk saab pakkuda erinevatele omanikele ja huvigruppidele.”
Tartus on üheks oluliseks huvigrupiks KOV, mille tänavavalgustustaristu külge sealne mikrovõrk loodud on, Pakri tööstuspargis keskendutakse aga ärikinnisvara omanikele. Esialgu peetakse silmas tööstusparke, aga sama põhimõtte kohaselt võib üles ehitada mikrovõrgu ka suurema äri- või tootmishoone tarbeks.
Tänavavalgustusvõrk kui ideaalne alus mikrovõrgule
Tartus – linnavalitsuse poolt Annelinnas selleks määratud piirkonnas – sai mikrovõrgu loomise põhimõte seotud olemasoleva ressursi ehk elektrienergia taristu senisest optimaalsema kasutamisega. Tarmo Korõtko selgituse kohaselt on nii Tartul kui ka teistel linnadel märkimisväärne elektritaristu tänavavalgustusvõrkude näol. TalTechi teadlaste uuringus selgus, et selliste võrkude ressursikasutus on äärmiselt ebaefektiivne.
„Uurisime Tartus, kuidas neid ressursse kasutatakse ning selgus, et need on suurel määral alakasutatud. Leidsime, et kuigi tarbitav võimsus on märkimisväärne, siis tegelikult olemasolevast lepingulisest liitumisvõimsusest kasutatakse 80% juhtudest ära vaid 15% või veelgi vähem,” räägib Korõtko. „See tähendab seda, et kui liitumispunkti kaudu on võimalik tarbida näiteks 15 kW, mis fikseeritakse liitumislepingus ning piiratakse liitumiskilbi peakaitsme suurusega, siis enamikel juhtudel tarbitakse selles liitumispunktis vaid ligi 2 kW. Sisuliselt tähendab see seda, et vähese vaevaga on võimalik tagada toide kuni 12 kW nimivõimsusega tarbijale, mis on näiteks piisav, et anda toide elektriautode kodulaadija tarbeks. Arvestades, et selliseid liitumispunkte on linnas keskeltläbi iga 0,5 kilomeetri raadiuses, siis on tegu juba täiesti arvestatava ressursiga.”
Teine vaba ressurss on seotud kilbist tänavavalgustuse mastide juurde jooksvate kaablitega. Uuringus ilmnes, et kõikide uuritud kaablite läbilaskevõime oli alla 5%. Piltlikult öeldes tähendab see seda, et paigaldatud kaablid on liialt jämedad. Korõtko sõnul on sellel tegelikult üsna ratsionaalne põhjus – hädapärasest suurema ristlõikega kaabli paigaldamine mõjutab kogu projekti maksumust ülivähe, samas maandatakse niimoodi tehnilisi riske ja tagatakse võimalus süsteemi tulevikus laiendada.
Võimalik ära kasutada juba olemasolevaid võimalusi
Tartu pilootalal on võetud eesmärgiks sealset tänavavalgustustaristut senisest efektiivsemalt kasutusele võtta. Tänavavalgustustaristu kuulub linnale, mis on ühendatud suuremasse elektri jaotusvõrku.
„Kuna tänavavalgustusvõrk on kõikides linnades juba olemas, on selle näol tegu kogu linna hõlmava taristuga, kus on ka märkimisväärselt kasutamata ressursse. Linn saab seda ressurssi väärindada, pakkudes kohalikele elanikele ja ettevõtetele võimalust seda kasutada. Näiteks kui ettevõte soovib pakkuda linnaelanikele avalikku teenust, mis vajab elektri püsitoidet, saab linn selle hõlpsasti tagada läbi tänavavalgustustaristu,” selgitab Tarmo Korõtko praegu enamasti alakasutatud tänavavalgustusvõrkude efektiivsema kasutamise potentsiaali. „See võimaldab linnas oluliselt laiendada teenuste pakkumise võimalusi. Meie Tartu pilootprojekti raames on selleks avalikuks teenuseks elektriautode laadimine, mida toetatakse läbi akupanga, kuid võimalusi on selles vallas veel kindlasti palju ja eripalgelisi.”
Sobilikke lahendusi on nii tööstusele kui kogukonnale
Siinkohal tasub rõhutada, et avalikult kasutatava ja linnale kuuluva tänavavalgustusvõrgu ristkasutuse kujundamisel peaksid selle külge n-ö poogitavad teenused olema mõeldud avalikuks kasutamiseks. Kas ja kuidas seda tehakse, jääb linnavalitsuse otsustada. See on põhimõtteliselt avalike teenuste elektrisüsteem, mille üks tarbija on tänavavalgustus, aga millele saab liita ka teisi tarbijaid, mis on mõeldud avalike teenuste pakkumiseks.
„Pilootprojektiga soovimegi näidata, et sellised lahendused on võimalikud ning neil on üsna palju praktilisi väljundeid,” ütleb Korõtko. „Suurem taotlus on aga kohalikes inimestes ja ettevõtjates n-ö edumeelsuse tunde tekitamine, et nad mõistaksid – ka sellistes keerulistes lahendustes nagu energeetika, on võimalik tegelikult väga palju ise, näiteks oma kogukonnaga, ära teha.”
Korõtko sõnul tuleks arendamise käigus arvestada ka sellega, kes ja kuidas mikrovõrku opereerima asub. Võrgu opereerimine võib osutuda arendajatele ja kinnisvaraomanikele oluliseks lisandväärtuseks ning võimaluseks jaotada kohapeal toodetud energia arendusesiseselt, täites sel moel ka rohepöörde eesmärkidest tulenevaid nõudeid.
Nii on tema hinnangul ka ettevõtjatel võimalik nii mõnigi energeetikavaldkonda liigituv probleem omal jõul muu töö käigus sujuvalt ära lahendada.
„Eks siiani ole takistuseks saanud teadmatus, ka riskikartus ja üleüldine ebakindlus. Aga kui KOV võtab teerajaja rolli ja ehitab näidislahenduse valmis, siis vähendab see ebaselgust ning innustab nii kodanikke kui ettevõtjaid, et olge teie nüüd sama tublid ja tehke järele,” märgib Tarmo Korõtko.
Mis on mikrovõrk
Mikrovõrgu kontseptsiooni idee sai elujõudu juurde siis, kui hakkas levima energia hajustootmine.
Üks eesmärke võiks peituda selles, et sellised lokaalsed tootmisüksused saaksid võrgust eralduda ning mingi aja vältel toimida iseseisvalt, varustades elektriga näiteks mingit kindlat objekti, taristut või piirkonda.
- Lokaalne elektrivõrk või -süsteem, millel on kindlad omadused.
- Sel peab olema oma mikrovõrgusisene juhtimissüsteem.
- Üks omadus on näiteks see, et mikrovõrgul peab olema energia tootmisvõimekus.
- Mikrovõrgu sees peaks olema ka võimalus tarbimist kas juhtida või suunata.
- Täiuslikus mikrovõrgus on ka oma salvestusvõimekus.
- Lokaalsele autonoomsusele vaatamata on mikrovõrgud loodud töötama siiski nii, et neil on ühendus madalpinge jaotusvõrguga.
- Samas võiksid sellised võrgud olla võimelised töötama ka siis, kui võrguühendus mingil põhjusel puudub.
- Mikrovõrgu võib ehitada jaotusvõrgu mingi osa peale, aga sellele võib lisada ka oma liinivõrgu, mis on näiteks tööstuspargisisene.
- Suurema mikrovõrgu puhul võib asutada ka oma võrgupiirkonna, mil on eraldi operaator.
- Põhilise energiatootmise viisina nähakse päikeseparke, kõne alla võib tulla ka mõne teise energiaallika kasutamine.
- Mikrovõrku saab arendada lihtsamast keerulisemaks – sel võib olla üks omanik, kes toodab, tarbib ja müüb, aga võimatu pole korraldada ka mikrovõrgu sisest energiakaubandust jne.
Allikad: Tarmo Korõtko, TalTech
