Ülesanne 1

  

Sissejuhatus ülesandesse

Euroopa energiapoliitika üks nurgakivi on varustuskindlus – see on süsteemi võime tagada tarbijatele nõuetekohane elektrivarustus. Elektri varustuskindlus tugineb neljal sambal, milleks on:

  • Juhtimise võimekus – võimekus hoida elektrisüsteem tervikuna töös ning tulla toime häiringute ja avariidega. Tagada piisav kogus reservvõimsusi. 
  • Võrgu võimekus – ülekandevõrgu võimekus tagada elektrienergia jõudmine tarbimiskeskustesse, tulla toime enamlevinud riketega võrgus ja tagada nende kiire lahendamine. Elektri jõudmise eest lõpptarbijani vastutavad kohalikud jaotusvõrgud. 
  • Süsteemi võimekus – võimekus tagada elektritootmise olemasolu koos piisavate välisühendustega, et tootmine ja tarbimine oleks elektrisüsteemis igal ajahetkel tasakaalus. 
  • Digitaalne võimekus – võimekus automatiseerida ja tõhustada ettevõtte äriprotsesse, tagades süsteemi igapäevase juhtimise ja varutuskindluse ka suurenevate küberohtude keskkonnas.

Eesti elektrilist varustuskindlust tuleb vaadelda regionaalses perspektiivis ning seda kohalike tootmisvõimsuste ja ülekandevõimsuste koosmõjus. Praegu on riikidevahelised ühendused ning tootmisvõimsused naabersüsteemides piisavad, et tagada Eesti elektrisüsteemi toimimine ka olukorras, kus tarbimine kasvab kiiremini kui prognoositud või olemasolevad tootmisseadmed suletakse enne prognoositud aega. Eelduseks naabersüsteemide tootmisressursside kasutamisele on toimiv regionaalne elektriturg, mis võimaldab elektrienergia takistamatut liikumist üle riigipiiride.

Juhul, kui analüüsid tuvastavad, et Eestis on tulevikus varustuskindlusega probleeme ehk elektrijaamu on puudu, võetakse kasutusele riiklikud meetmed, mis garanteerivad puuduolevate tootmisseadmete lisandumise.

Oluline on märkida, et varustuskindluse koha pealt on loomulik, et tekivad ka kõrgete hindadega perioodid – see annab tarbijale signaali vähem tarbida ja tootjatele signaali, et uue jaama ehitamine on majanduslikult mõistlik. Kõrge hind ei tähenda, et varustuskindlus ei ole tagatud.

Eesti, nagu ka ülejäänud Balti- ja põhjamaade riikide jaoks, on riikidevahelised ülekandeliinid väga olulised, et toodangu puudujäägi korral importida vajaminev energia. Selle jaoks, et aga midagi importida, peab olema reaalselt ka olemas see energia, mida importida ehk siis lihtsalt öeldes peab kuskil olema ülejääk, millega meie puudujääk katta. 

Alloleval skeemil on näidatud keskmised energia ülejäägid keskmise talve puhul ja külma talve puhul Miinusega olevad suurused tähistavad puudujääki. On selgesti näha, et Eesti, Soome, Rootsi ja Leedu on selges puudujäägis talviti. Läti talvine ülejääk on tingitud suurtest maagaasi elektrijaamadest, millega saab vajadusel küll elektrit toota, kuid maagaasi kõrge hinna ja halva kättesaadavuse tõttu ei kasutata neid tihti, tegemist on pigem hädaabi reservidega, sest Lätis ei ole maagaasi maardlaid ning kogu vajaminev maagaas, kütteõli ja kivisüsi imporditakse. Samas, kuna Lätis on ka suur maagaasi hoidla, Inčukalns, kuhu mahub peaaegu 4,5 miljardit kuupmeetrit maagaasi, siis suudavad nad oma reserve töös hoida küllaltki pika aja (tarbijad küll ilmselt nurisevad kõrge hinna üle). 

Elektrienergia keskmine ülejääk talvisel perioodil, vasakpoolsel pildil on kujutatud netojääk võimsuse ühikutes (GW) ja parempoolsel on suhteline puudujääk protsentides kogu riigi keskmisest talvisest tarbimisest. 

Seega, puudujäägi korral on üldiselt tegevuste järjekord selline:

  1. võimalusel importida
  2. käivitada avariireservid
  3. piirata tarbimist (ehk lülitada järkjärgult tarbijaid välja)

Puudujäägi korral lähtuvad riigid piirangute proportsionaalse jagamise põhimõttest, mis kehtib ka praeguse turukorralduse korral. Väljalülitatavad tarbijad valitakse moel, mis väldiks kriitiliste tarbijate (nagu näiteks elutähtsa teenuse osutajate ja üldhuvi teenuste osutajate) väljalülitamist ning tarbijaid roteeritakse, et iga üksiku tarbija katkestus oleks võimalikult lühike. Inimestel tasub läbi mõelda, kuidas toime tulla paaritunnise elektrikatkestuse korral – sarnaselt Eestis levinud sügistormi olukorraga.

Kaugemale tulevikku vaatavad analüüsid näitavad, et alates 2027. aastast ei pruugi Eesti põlevkivi elektrijaamad olla enam elektriturul konkurentsivõimelised. See viib piirangutundide arvu 9,7le tunnile aastas, mis on kõrgem kui Eesti varustuskindluse norm 9 tundi. Eesti varustuskindluse tagamiseks on vajalik siiski omada mitme põlevkiviploki ulatuses kindlaid võimsuseid.

Võimalike piirangutundide arvu prognoos Euroopas

Piiranguid tulevikus tingivad:

  • alates 2027. aastast pannakse Eestis kinni kõik mudelis olevad põlevkiviplokid, 660 MW. Juurde investeeritakse 2030. aastal 80 MW tarbimise juhtimise võimekusse ning 50 MW gaasi elektrijaama. 
  • Lätis suletakse 2024. aastal 180 MW gaasivõimsusi ning lisatakse 2030. aastal 80 MW tarbimise juhtimise võimekusse. 
  • Leedus ei sulgeta midagi ning 2030. aastal investeeritakse 120 MW tarbimise juhtimise võimekusse. 
  • Soomes suletakse 240 MW kivisöe võimsust ning 80 MW gaasi võimsust. Investeeritakse 120 MW tarbimise juhtimise võimekusse.

Tuleviku stsenaariumide loomiseks ning plaanide tegemiseks on olulisel kohal tarbimise prognoosi koostamine. Eesti puhul hinnatakse tarbimise prognoosi ajalooliste andmete põhjal, lisaks võetakse arvesse valitsevaid trende. Eesti puhul mõjutavad tuleviku tarbimisprognoosi enim järgmised kolm tegurit:

  • Hoonete rekonstrueerimine ja hajatootmise kasv – soojuskao vähendamiseks paigaldatakse rohkem ventilatsiooniseadmeid, paigaldatakse ka päiksepaneele, mis küll vähendavad elektritarbimist, kuid suurendavad tarbimise volatiilsust ning tekitab vajaduse tarbimise juhtimise järgi
  • Maagaasi asendamine elektriga – maagaasi katlad asendatakse lokaalsete või tsentraalsete soojuspumpadega
  • Transpordisektori elektrifitseerimine

Tabelites on näidatud Eesti elektritarbimise statistika ja tulevikuprognoos

Hetkeseisuga on Eestis juhitavaid turupõhiseid elektritootmisvõimsuseid 1708 MW, millest 1337 MW on kindlad tootmisvõimsused. 

Suurem osa ülesande sissejuhatuses kasutatud materjalist ja andmetest pärineb Eleringi varustuskindluse aruandest 2022, millega Energiatehnoloogia erialavõistluse tiim soovitab ka tutvuda, sest tegemist on väga huvitava ja hästi kirjutatud aruandega. Aruande leiab siit: https://elering.ee/sites/default/files/2023-05/elering_vka_2022.pdf

Ülesanne:

Tuginedes sissejuhatuses esitatud andmetele leida 2030 aasta kohta:

  1. Mitu MW peaks Eestis lisanduma tootmisvõimekust, et 2030. aastal oleks piirangutundide arv 0 – 5 punkti
  2. Kui suur oleks piiratud võimsusega tundide arv Eestis, kui võrku lisanduks ka 300 MW väike moodulreaktor ehk tuumajaam (lisaks eelpool mainitud 80 MW tarbimise juhtimise võimekusele ning 50 MW gaasi elektrijaamale) – 10 punkti
  3. Kui suur peaks olema minimaalselt Eestis elektri salvestamise võimekus (MWh), et viia piirangutundide arv nulli (eelda, et salvestus on ilma kadudeta ja selle kasutamisel ei ole ühtegi piirangut, eelda et on olemas 80 MW tarbimise juhtimise võimekust, 50 MW maagaasijaam, kuid pole 300 MW tuumajaama) – 10 punkti

Vihjeid:

Eesti tuulepargid (kokku 317 MW installeeritud võimsust) tootsid 2022 kokku 684 GWh energiat.

Eesti päiksepargid (kokku 510 MW installeeritud võimsust) tootsid 2022 kokku 559 GWh energiat. 

Eesti taastuvenergia toodangu, tarbimise ja tootmise kohta leiab täpsemat infot https://dashboard.elering.ee/et

Eelda et tarbimisgraafikud jäävad sarnaseks aastate lõikes (tarbimise volatiilsuse kasvu mitte arvesse võtta) – ehk siis graafik on sama kujuga, aga iga aasta lihtsalt kõrgemal

Eelda, et erinevates riikides on puudujäägid samal ajal. 

Võimalusel lisa ka lahenduskäik (pildina või tekstina) – see võib nii mõnegi vale vastuse puhul anda siiski mingidki punktid!

Teie vastuseid ootame kuni 5. november kell 23:59 sellel lingil: https://forms.gle/oi1UBwgBrk64RmkQ9