TÕNU LEHTLA ja JAAN JÄRVIK: Eesti võimalus – elektri reaalaja tariif
Kuna elektri salvestamise võimalused sama hästi kui puuduvad, siis otsitakse tuule- ja päikesejaamadele toeks nn balansseerivaid võimsusi kiiresti käivitatavate soojusjaamade (nt gaasiturbiinjaamade) kujul. Kahjuks on niisuguste jaamade toodetud elekter mitu korda kallim kui statsionaarselt töötavast jaamast saadav elekter.
Alternatiivsete elektrijaamade toodetava ja suurtes piirides juhuslikult muutuva võimsusega elektrit saaks tasakaalustada elektritarbijate kaasamisega energia salvestamisse ja reguleerimisse. See eeldab elektri reaal-aja tariifi kehtestamist, kusjuures tariifi arvutamine toimub olenevalt elektrivõrgu seisundist (elektri tootmise ja tarbimise vahekorrast) automaatselt millisekundite jooksul. Tuulejaamade võimsustippude energia hind muutub automaatselt odavamaks ning tarbijate automaatseadmed reageerivad viivitamatult võimalusele saada odavat energiat. Vastupidisel juhul, s.t kui elektrit võrgus napib (nt kui tuule puudusel tuulejaamad seisavad), kasvab reaalaja tariifiga määratud elektri hind tarbijale väga kiiresti. Tarbija eelprogrammeeritud (iseõppivad) automaatseadmed otsustavad kalli energia ostmisest loobuda ja lülitavad end välja. Energia tarbimine võrgus väheneb ning toodetud ja tarbitud energia võimsused tasakaalustuvad.
Soodne energia salve
Odava energia perioodidel on tarbijal võimalus ka energiat salvestada. Näiteks kui elektrit kasutatakse kütteks, saab soojuse salvestada hoone soojussalvestisse ning kalli elektri perioodil tarbida salvesti soojust. Soojuse võimendamiseks sobiksid omakorda soojuspumbad. Tuulejaamade maksimaalvõimsuse odavat energiat võivad tarbida akulaadimisjaamad (kõikjal, kus elektrienergiat varutakse akudesse). Elektriautode turuletulekul saaks korraldada ka auto-akude laadimise tuulikute odava tipuenergiaga. Odavat energiat kasutaksid olmetarbijate veeboilerid ja pesumasinad.
Süsteem on suuteline teostama nii energia ostu ja müüki kui ka stabiliseerima elektrivõrku. Viimati mainitut ei suuda teha ükski inimeste sõlmitav äritehing. Inimestevahelised vabaturu äritehingute tulemused on automaatsele tariifikalkulaatorile vaid üks sisend.
Tulevikuenergeetika plaanimisel on vaja mõtlemise paradigma muutust. Tuleb loobuda püüdlustest toota konstantse võimsusega energiat, mida taastuvenergia puhul ei õnnestu saavutada. Elektrienergia suuremahuline salvestamine tootja juures on tõenäoliselt samuti utoopiline idee. Vesinikuenergeetika võimalused on küll teoreetiliselt väga suured, kuid vaatamata tohututele kulutustele pole üle viiekümneaastase arendustöö jooksul suudetud töökindlaid, ohutuid ja mõistliku hinnaga seadmeid turule tuua. Tuulejaamad seadmetena on täiuslikud, kuid nende juhuslikult toodetud energia on praeguste arusaamade järgi kasutuskõlbmatu. Väide, et suurel territooriumil tuuleenergia ühtlustub, on põhimõtteliselt õige, kuid lootus sellest Euroopa mastaapides tulu saada pole kuigi suur. Seda tõestavad Saksamaa tuulejaamade toodetud summaarse tuuleenergia statistilised andmed.
Olukord muutuks radikaalselt, kui tarbija loobuks mugavusest kasutada konstantse hinnaga energiat igal ajahetkel ning lepiks suurtes piirides ja kiiresti muutuva elektri hinnaga. Mõnel perioodil võiks saada seda energiat väga odavalt, kuid mõnel teisel ajal tuleks energia eest maksta mitu korda rohkem. Siis käivituks ka tarbija leidlikkus varuda omale odavat energiat või plaanida oma energiamahukad tööd ajaks, mil odav elekter on saadaval. Tootmise süvenev automatiseerimine aitaks seda ka ajaliselt nihutada ning paremini sobitada energeetiliste võimalustega. Konstantse võimsuse tarbija leiaks tõenäoliselt ka võimaluse, kuidas olukorrast välja tulla, nt ehitades endale elektrijaama.
“Varjatud” kadu
Praeguse elektrivarustussüsteemi puuduseks on “varjatud” elektri kadu, mis tekib küll elektritarbija juures, kuid mille põhjustaja on elektri tootja. Kao põhjuseks on elektrivõrgu pinge suur kõikumine, mille vastu ei saa tarbijad midagi ette võtta. Tuulejaamade lisandumisel suureneb tõenäoliselt ka pinge kõikumine. Pinge suurenedes kasvab kõikide elektriseadmete võimsus ja tarbitav energia võrdeliselt pinge ruuduga. Seega, kui tootja laseb pingel muutuda standardiga lubatud vahemikus (±10%), muutub 230 V nimipinge vahemikus 207–253 V ja paljude elektriseadmete võimsus ligi 1,5 korda. Seega sunnitakse tarbijat kõrgemal pingel tarbima suuremat võimsust, mis sageli on tarbijale kahjulik. Kõrgemal pingel väheneb seadmete tööiga ja elektrimootorite kasutegur. Tarbija on sunnitud kasu saamata või isegi otsest kahju saades tarbima lisaenergiat ja tasuma selle eest tootjale. Energia tootjat “varjatud” kadu praegu ei huvita, sest selle eest on talle makstud. Energia reaalaja tariifi kehtestamisel tähendaks kõrgem pinge võrgus energia pakkumise ülejääki ning järelikult ka automaatset hinnalangust, millest tootja pole huvitatud. Pinge elektrivõrgus stabiliseeruks, nagu ka energia nõudmise ja pakkumise vahekord.
Sajandi projekt
Reaalaja tariifi rakendamine, elektrivõrkude ajakohastamine, vastava infotehnoloogilise baasi ja oskusteabe väljaarendamine võiks olla Eestile sajandi projekt, millest võtaksid tulevikus eeskuju kõik maad, kes kavatsevad ulatuslikult rakendada tuule ja päikese hajutatud taastuv-energiat. Olme- ja tööstustarbijate kontrollerid koos tarbimise optimeerimise tarkvaraga võiks olla Eesti tööstuse eksportkaup. Eesti senine infotehnoloogiline areng on näidanud meie võimekust. Infotehnoloogia integreerimine moodsa energeetikaga viiks Eesti maailma tehnoloogilise arengu tippu. Kui alustada praegu, võiks juba mõne aasta pärast käivitada piirkondliku katseprojekti. Teatav katseperiood näitaks kätte edasised võimalused juhuslikult toodetud energia tarbijapoolseks reguleerimiseks. Põhieesmärgina annaks reaalaja tariifi realiseerimine taastuvenergia tootmise olulise laiendamise ja olulise stiimuli energia tarbimise optimeerimiseks. Sellised ideed on juba ka maailmas liikvele läinud, vt www.demandsidemanagement.com.
Reaalaja tariifi katsetamiseks ja katseprojekti käivitamiseks tuleks luua ka vastav seaduslik alus.
