Insener: Eestit ähvardab kõikuva pingega elektrivõrk

 (40)
Väo karjäär
Väo karjäärFoto: Ilmar Saabas

Kuidas oleks elada maailmas, kus kõik elektriseadmed toimivad nagu keskmine internetiülene videokõne – vahepeal hanguvad, hakivad või jäävad hoopis seisma? Milline kaos valitseks, kui nii käituksid näiteks foorid südalinnas? Või kui vähe tööd saaksime tehtud, kui arvuti iga natukese aja tagant voolu kadumise tõttu pildi taskusse paneks?

Pinge kõikumised elektrivõrgus on üks taastuvenergia suureneva kasutamisega potentsiaalselt kaasnevaid murekohti, sest Eestis kasutusel olevad taastuvenergia tootmise viisid on üsna ebastabiilsed. Päikeseenergia tootmine kõigub palju ja kiiresti – üks pilveke võib päikeseelektrijaama tootlikkust paari sekundiga muuta kaks korda. Suured tuuleturbiinid on tunduvalt stabiilsema tootlikkusega, kuid nendegi tootlikkus kõigub koos tuulega. Tõsi, see muutus toimub tundidega mitte sekunditega.

Kas Poolast on partnerit?

Taastuvenergia kiire kasv pole Eestis seni suuri pingekõikumisi põhjustanud, sest meie energiavõrk on seotud väga suure elektrivõrguga BRELL – Eesti, Läti, Leedu, Venemaa ja Valgevene ühisvõrguga. Kuna võrk on suur, on sellel ka piisav inerts, mis taastuvenergia pingekõikumised lõpptarbijast eemal hoiab.

Samas on Vene võrguga seotud olemisel hulk nii keskkondlikke kui julgeolekuga seotud probleeme, mistõttu plaanitakse end võrgust lahti ühendada. Sellega tekib aga küsimus, kuidas stabiilsust tagada.

Seotud lood:

Üks variant on kindlasti Estlinki elektrikaablid, mis toovad voolu Soomest. Samas näitab elu, et merekaabel kipub tõrkuma. Pole haruldane, et üks juhtmetest end avariisse lülitab ja hetkega kaob üüratu võimsus. Seda ei juhtu õnneks igapäevaselt, kuid siiski piisavalt tihti, et seda arvestada, kui eesmärgiks on energiavõrgu stabiilsuse tagamine.

Ka Poolast võiks meile põhimõtteliselt stabiilset energiat tulla, kuid poolakad ei ole selle vastu erilist huvi üle näidanud. Viimase kriisi aegset käitumist arvestades on omaette küsimus, kui mõistlik partner Poola üldse on.

Kui soovime, et meil oleks igal ajal energia olemas, ei saa see tulla klausliga, et kriisi ajal saage ise hakkama.

Uppuja päästmine on uppuja enda asi

Energia kõikumisega on natuke nagu rannast kilomeetri kaugusel merehätta sattumisega – sul on vaja nii kiiret lahendust ehk võimekust paadist kiirelt eemale ujuda kui ka pikemaajalist lahendust ehk füüsilist vastupidavust ja head ujumisoskust. Kiire lahendus elektrivõrgu pinge kõikumise minimeerimiseks on Eestil endal minimaalne.

Kiire lahendus oleks reserv, mis suudaks tootmise ja tarbimise järsku kõikumist balansseerida 1 sekundi kiirusega ja kestaks umbes 15 minutit. Sealt edasi peab hakkama tööle järgmise taseme reserv, milleks võib olla Kiisa gaasiturbiinelektrijaam või mõni hüdroturbiin. Nende reservide käivitamiseks kulub minimaalselt 15 minutit, kuid mida teha need esimesed 15 minutit?

Ootamine ei ole siinkohal lahendus, sest kui kiirelt ei tegutse, hakkab kogu võrk kokku kukkuma. Traadid jäävad küll mastide külge, aga nii alajaamade kui generaatorite kaitsmed hakkavad välja lülituma. Selleks ajaks, kui reserv rakendub, võivad juba pooled tarbijad seetõttu elektrita olla, et lihtsalt alajaama kaitsmed lülitusid välja. Nende tagasi lülitamine on aga väga ajamahukas töö ja võib tähendada korralikku kaost (mille sarnast võis näha sügisel Võrus).

Päästerõngad on tegelikult olemas

Pingekõikumiste probleem ei ole tegelikult midagi uut ja elektriinseneerid on selle lahendamiseks pead murdnud juba ammu.

Ühe lahendusena on välja mõeldud energiateadlikud UPS seadmed, millel on kahesuunaline muundur. See tähendab, et sisuliselt võiks igas kodus, kontoris, andmekeskuses ja muudes elektrit tarbivas hoones olla üks seade, mis elektri hea saadavuse korral energia salvestab ja vajadusel kas oma tarbijale või võrku tagasi annab.

Selline lahendus on veel vähelevinud, kuid esimesed lahendused on juba olemas. Eesti kodumajapidamistele võivad need hetkel veel pisut kalliks jääda, kuid äridele on see tark investeering, mis kaitseb kahjude eest, mida pinge kõikumine masinapargile BRELL-ist lahti ühendamise korral teha võiks. Kuuldavasti lubatakse „juhe seinast tõmmata“ juba enne 2025. aastat.

Toimetaja: Aivar Pau