Väiketuulik vähendab energiasõltuvust
Eesti uudised, Tuuleenergia, Väiketuulikud - Tuul May 22, 2014
Maaleht, 22.05.2014
Kuna tuuliku paigaldamine on kulukas ettevõtmine, tasub alati lasta soovitud piirkonnas tuuleuuringud teha. Huupi püsti pandud tuulegeneraatorist võib loodetud kasu asemel hoopis palju tüli tekkida.
Asenditja geograafilisi iseärasusi arvestades võib öelda, et kõige efektiivsemalt töötab Eestis tuulik, mis on seatud üles rannikualale või kõrgemale lagedale maale, väljapoole tiheasustusalasid.
Võib arvata, et ka Lõuna-Eesti kuppelmaastikule, kõrgemasse kohta paigaldatud tuulik saab piisavalt tuult, kuid võta näpust – kuplilisel pinnavormil tekkivad tuulepöörised “ajavad tuuliku segadusse”. Kuna tuul puhub alatasa eri suundadest, on tuuliku pea sunnitud pidevalt õiget tuult otsima ega saa normaalselt töötada.
Millal toodab?
Kas just päris huupi, aga siiski tundele tuginedes pani oma talumaale Konesko TUGE-tüüpi 10kilovatise tuulegeneraatori püsti ka tuulises põlluservas elav Pärnumaa Audru vallavanem Siim Suursild. Nüüd, aasta pärast tuuliku käimapanekut, tunnistab Suursild, et kõik pole sujunud päris ootuste kohaselt, sest loodetud 10 000 kWh ja suurema aastatoodangu asemel suutis tuulik anda vaid 5500 kWh.
Tuul on justkui kogu aeg puhunud, generaatori tiivik pöörelnud, aga toodang on väike. Tootmist on pärssinud ka asjaolu, et pärast käivitamist tuli nii tuulikut kui muud süsteemi sageli ümber seadistada ja oludega kohandada.
Taastuvenergia süsteeme projekteerivaja paigaldava OÜ Bakeri juhatuse liikme Priit Kaselaane selgitusel peab tuulik tegema minutis vähemalt 60 pööret, et hakata üldse elektrit tootma. Siim Suursilla tuuliku puhul tekib praegu 200vatine koormus alates 75 pöördest minutis.
Algul seadistati tuulik koormust saama alates 60 pöördest, ent siis hakkas 18 meetri kõrguse masti otsas paiknev generaator tekitama sedavõrd madalat võn-keamplituudi, et elu sadakonna meetri kaugusel elamus sai tõsiselt häiritud – tuulik tekitas kõikjalt läbi seinte tungivat kuminat.
“Meie tuulikute paigaldajana ei saa kliendile midagi ette lubada. Ütleme vaid seda, kui suur võiks olla elektritoodang mingite kindlate tingimuste olemasolul, aga tavaliselt erinevad reaalsed tingimused ideaalsetest,” nendib Kaselaan. “Siit ka moraal – enne suure, antud juhul 42 000 euro suuruse investeeringu tegemist tasub tellida tuulemõõtmine konkreetses asukohas. Selline teenus võib maksta paar tuhat eurot, aga kindlasti on see otstarbekam, kui ehku peale kümneid tuhandeid välja käia.”
Tasuvusaeg kaugel
Siim Suursilla paarisajaruut-meetrise pinnaga maja kütmine käib põhiliselt maaküttega. Aastane voolutarve on 15 000-16 000 kWh, millest pool kulub kütteks. Seega kattis tuulik esimesel aastal vaid kolmandiku elektrienergia vajadusest.
Kogu tuuleelektri tootmise süsteem läks maksma 42 000 eurot, millest vaid 15 000 tuli omanikul ise maksta, ülejäänu kattis KredExi jagatav toetus. Suursild, kes maksab elektri eest umbes 2100 eurot aastas, on välja arvutanud, et kui esimese aastaga õnnestus tal “teenida” 700 eurot, siis praegust elektrihinda arvestades teeks see kümne aastaga 7000 eurot. Sellise rehkenduse järgi kuluks tal omafinantseeringu tasatee-nimiseks üle 20 aasta.
“Tegelikult usun, et asi siiski paraneb, adekvaatseid järeldusi saab teha ehk kolme-nelja aasta pärast. Igatahes lõpuni pettunud ma veel ei ole,” räägib Siim Suursild. “Tasuvuse arvutamisel on väga palju muutujaid. Kas soojendada küttevesi 60-65 kraadini või hoida see 35 kraadi juures; kui hästi on maja on soojustatud; kuidas hooneid köetakse.”
Suursild möönab, et hakkas tuuleenergia tootmisega tegelema üksnes maakütte suure elektritarbe kompenseerimiseks. Ta ütles lahti enda ja naise pensionisammastest kui suhteliselt ebakindlast investeerimisvõimalusest ning loobub tulevikus igakuisest saja euro suurusest pensionilisast, et maksta pigem elektri eest kuus sada eurot vähem.
“Võime ju küsida, et mis meil siin elus üldse ära tasub. Kui paneme laminaadi asemel tammeparketi põrandale, kas see siis tasub ennast ära? Või kui kütame puudega, kas see on tasuv, arvestades, et need puud tuleb ise metsast lõigata, halgudeks lõhkuda, riita laduda?” arutleb Suursild. “Tuule- või päikeseelektri tootmine on meil praegu ikkagi rohkem mõtteviisi küsimus. Ja minu maja pole ka päris tüüpiline. Usun, et uue, kaasaegse soojustusega sarnase uusehitise puhul võiks sellise tuulikuga katta juba 2/3 või rohkemgi energiatarbest.”
Hind ei ahvatle
Oma tarbimisest üle jääva elektri müümiseks on Suursillal kaheta-riifne elektriarvesti, mis võimaldab jälgida elektri liikumist nii võrgust majja kui majast võrku. Ta meenutab, et parim elektritoodangu kuu oli mullune detsember, kui õnnestus tuulegeneraatorist välja pigistada 1500 kWh elektrienergiat.
Majal puudub alaline stabiilne voolutarve ja osa voolust suundus ka üldisesse võrku. Kuna Suursild on saanud tuuliku soetamiseks toetust, ei ole talle ette nähtud taas-tuvenergia tootmise toetust. Nii “teenis” ta parimal elektritoodangu kuul võrku müügi eest 13 eurot. See tõestab, et sellisel moel toodetud elektrist tasub võimalikult palju kasutada ära oma tarbeks.
Võimalik on ületoodetud energiat ka salvestada, paigaldades selleks akud. Siiski näib, et praegu pole Siim Suursild valmis uusi investeeringuid oma elamise energia-varustusse tegema, pigem jälgib ta, kas tuult jagub ka enamaks kui 5500kWh aastatoodanguks.
Priit Kaselaan tõdeb, et tuuleolusid arvestades võib Suursild saavutada ehk 6000-7000 kWh aastas, 10 000 aga vaevalt.
Konesko seni kõige tootlikum tuulik asub Ahvenamaal, kus on Bakeri tegevjuhi Anti Tiigi hinnangul Läänemere ühed paremad tuuleolud. Seal pole analoogsel 10kW võimsusega tuulikul probleemi toota igas kuus 2500ja enam kilovatt-tundi elektrit. Eesti parimat tulemust oodatakse praegu Ilmandusse paigaldatud tuulikust.
Üldse on praeguseks Eestisse üles seatud 14 Konesko 10kW tuulikut ja üks 20kW tuulik. Üks TUGE 20kW tuulemootor paigaldatakse tänavu ka Soome Aurasse.
Üks peamisi põhjuseid, miks meil tuuleenergia väiketootmine sedavõrd visalt edeneb, on Anti Tiigi hinnangul seadmete kõrge hind ja teadmine, et meie toetused sellise tegevuse eest on pea olematud. Esialgu aitaks Tiigi sõnul meie väiketuuhkuhuvilistes tõsta motivatsiooni kas või see, kui toetust makstaks kogu toodetud, mitte ainult üldisesse võrku müüdava elektri eest.
Kui Eestis saab võrku müüdud taastuvast allikast pärineva elektri kilovatt-tunni eest toetust 5,3 senti, siis Euroopa kõige populaarsemas väiketuulikute riigis Inglismaal makstakse toetusena 44 senti kilovatt-tunnist, millele lisandub veel elektri enda hind. Niisiis on vahe pea kümnekordne.
Tasub toota endale
Väiketuulikuid on väga erineva võimsusega, alates sajavatistest “vurridest”, mis on mõeldud näiteks jahtide osalise voolutarbe rahuldamiseks. Kodukasutajale, kel sihiks varustada oma elamine täielikult tuuleenergiaga, sobivad tuulikud võimsusega alates kümnest kilovatist.
Selliseid toodetakse ka Eestis, Koerus asuvas ASis Konesko, mis alustas 10- ja 20kW võimsusega väiketuulikute arendamist neliviis aastat tagasi. Neist esimene peaks rahuldama keskmise maa-majapidamise energiatarbe. Suurema talu tarvis, kus ka loomalaudad ja väiketootmine, peaks rakendama juba 20kW tuulikut.
Praeguste Eesti seaduste tingimustes, mis keelavad näiteks ühes piirkonnas mitme võrguettevõtja tegevuse, on elektrienergia väiketootja seatud fakti ette, et omatarbest üle jääva energia saab küll müüa kohalikule võrguettevõtjale, aga turuhinnaga
3-4 senti kWh. Samas peab väi-ketootj a ostma võrguelektrit hinnaga keskeltläbi 11 senti kWh. Tuule-, päikese- ja hüdroenergia tootmise eest saab tootja küll ka saldokoguselt taastuvenergia toetust, praegu 5,3 senti kWh, aga ikkagi ei ulatu see üldise võrgu-elektri jaehinnani.
Sestap ütlebki rusikareegel, et eelkõige tasub väiketuulikust saadavat energiat ise tarbida või püüda seda salvestada, sest niivõrd väikeste koguste puhul ei tasu elektri müük ennast kuidagi ära. Naabrimehele või oma küla elanike majapidamistele ei tohi väiketootja elektrit otse müüa. Elektrit võrku müües jääb väiketootjale vaid teadmine, et üldjuhul tarbitakse energia ära toot-miskohale võimalikult lähedal.
Mast olgu kõrge
Eesti Tuuleenergia Assotsiatsiooni tegevjuhi Tuuliki Kasoneni sõnul on tuuliku tootlikkuse garantii sellele õige asukoha ja masti kõrguse valik – koht, kuhu tuulik püstitatakse, peab olema tuultele avatud.
Lisaks peab teadma tarbimise iseloomu – seda, kas tuuleenergiat hakatakse kasutama aasta ringi ja kas seda soovitakse müüa ka elektrivõrku. Viimasel juhul saab pärast registreerimist tuuliku-omanikust automaatselt ener-giatootja ning talle laienevad riigilõivud ja muud kohustused. Praegu saab lihtsustatud korras üldise elektrivõrguga liituda isik, kellel on kuni 11kW elektritootmise seade. Mõnevõrra lihtsustatud on ka kuni 200kW elektri-tootmisseadmega elektri võrku müümine.
“Maaülikooli teadlased said hiljuti tuuleenergia klastri tellimisel valmis väiketuuliku optimaalse mastikõrguse uuringu, mille käigus paigaldati Saaremaale ja Pandivere kõrgustikule olemasolevate, alla 20 meetri kõrguse mastiga väiketuulikute juurde kõrgemal paiknevate anemomeetritega varustatud tuule-mõõtemastid,” räägib Kasonen.
“Lisaks põhilisele teadmisele, et tuuleelektrit tuleb suurema tuulega rohkem, kinnitas analüüs, et tuulik peab selleks asuma piisavalt kõrgel.
Teisalt, mida kõrgem mast, seda kallim see on ning oma töös otsisid maaülikooli teadlased just seda optimaalset masti kõrgust. Pandiveres oli selleks 22 m ning Saaremaal 30 m. Kui aga tuulik on metsas, peaks see olema veelgi kõrgem.”
Püsivate tuulte suuna ja tugevuse teadmine on oluline, sest näiteks kui tuul tugevneb kaks korda, suureneb energiatoodang mitte ruudu, vaid kuubi võrra.
Väiketuuliku ülespanek algab planeeringust ja ehituslubade hankimisest kohalikust omavalitsusest, kusjuures üldise hea tava järgi peab olema vahemaa lähima kinnistuni vähemalt tuuliku kõrguse projektsiooni jagu. Kui on soov liita tuulik üldisesse elektrivõrku, tuleb sellele juurde soetada inverter, mis muudab tuulikust tuleva elektri võrgukõlblikuks. Kuna inverter peab olema võrguettevõtja poolt aktsepteeritud, tasub enne selle kusagilt Aasiast tellimist uurida andmeid nõutava margi ja parameetrite kohta.
Alternatiivenergeetikat edendava ASi Nelja Energia juhatuse esimees Martin Kruus märgib, et kui kasutaja, olgu ta siis lihtsalt eramajaomanik või väike-talunik, soovib oma energiatar-vet alternatiivselt lahendada, tasub tal üles seada nii tuule-generaator kui päikesepaneelid, sest üksikult kasutades ei pruugi nendest lahendustest piisata. Näiteks tuulevaiksel ajal või pikema pilvisusega.
“Kui kogu majapidamine soovitakse viia autonoomsele energiatarbimisele, siis kindlasti ainult päikesest ei piisa,” kinnitab Kruus. “Lokaalse taas-tuvenergia tootmise ja kasutamise süsteemi väljatöötamine on kompleksne. Kui väiketootjal jääb elektrit üle, saab temast tootja, kellele võrguettevõtja maksab hulgihinda, mis moodustab elektri jaehinnast vaid kolmandiku. Seega tasub tal ennekõike ikka vaid enda tarbeks elektrit toota.”
Tarvis ka tööstust
Üldisest energiapoliitikast rääkides peab Martin Kruus oluliseks, et riiklik energiapoliitika soosiks taastuvenergia kasutuselevõttu, kusjuures see peab käima käsikäes kohalikku energeetikasektorit toetava, sellele seadmeid tootva tööstusega, samuti energiaühistute loomisega ja üldise suhtumisega taastuvenergeetika arendamise vajalikkusse. Näiteks tuumaenergiast loobumise sihiks võtnud Saksamaal loodetakse sealne aastane tarbimine, mis ulatub 600 TWh-ni aastas, katta just kõikvõimalike taastuvenergeetika lahendustega, eelkõige muidugi meretuuleparkide arendamisega. Sakslased viivad seda ambitsioonikat eesmärki ener-giaühistutesse koondudes järkjärgult ellu.
Eestis tegelevad tuuleenergia tootmisega ja seda sektorit toetava tööstuse arendamisega tuuleenergeetika klastrisse kuuluvad ettevõtted.
“Klaster motiveerib ettevõtteid tegelema selliste valdkondadega, mida nad üksi ei suudaks arendada,” selgitab Kruus. “Selle alla kuuluvad tuulikute ehitus, nende detailide tootmine, infrastruktuuride rajamine, hooldus. Üha enam pannakse rõhku seadmete kvaliteedile, ikka selleks, et tuuleres-sursist võimalikult palju välja pigistada.”
Materjalide kvaliteet määrab väiketuuliku süsteemi hinna. Selleks et võimalikult laiast diapasoonist tuult kätte saada, on tarvis suurte tuulemootorite sarnaseid tuulikuid, selliseid, millel on näiteks laba nurga reguleerimise võimalus. Hinda mõjutab hulk teisigi nüansse, alates materjali- ja tööjõukulust ning lõpetades seadmete paigaldamise maksumusega.
Toetusega lõpp
Martin Kruus soovitab valida selline väiketuulikute müüja, kes teeb ära ka tasuvusarvutused, hangib vajalikud load, ehitab vundamendi, installeerib tuuliku üles ja seda hiljem ka hooldab. Kui kõik need kulud kokku arvata, tuleb 10kW tuuliku keskmiseks hinnaks 40 000-45 000 eurot. Leidub ka alla 10 000 euro jäävaid lahendusi, ent need täidavad ennekõike kas akude laadimise või mingi konkreetse seadme voolutarbe eesmärki.
Varem toetas KredEx näiteks väiketuulikute soetamist neil, kes soovisid alustada väike- või mikrotasandil, põhiliselt omatarbeks energiatootmist. Kredexi kommunikatsioonispetsialist Tarmo Seliste kinnitab, et nüüdseks on selliste projektide toetamine lõpetatud ja lähiajal seda meedet ka toetuste nimekirja ei võeta.
Kui palju maksab?
TUGE 10 HV 10kW horisontaalrootoriga tuulik
Tootja AS Konesko.
Võimsus 10 kW (10kVA püsimagnet-sünkroongeneraator). 7,2meetrise diameetriga, kolme labaga klaasplastist gelcoaHiivik. Süsteem tuuliku pea pööramiseks ja pidurid.
Masti kõrgus 22 m, varustatud hüdropumba ja -silindritega tõstmiseks-langetamiseks.
Võrguinverter DVE-GFI-10K.
Komplekti hind 43 872 eurot (koos km-ga), sellest näiteks inverter 8326, mast 7950, pööramise ja pidurdamise süsteem 5008 ja 10kW generaatori juhtimisautomaatika 4800 eurot.
Allikas: Konesko, Maamajandus
Väiketuulik
Seade, mis muundab tuuleenergia elektrienergiaks tarbijate vahetus läheduses.
Tihti on väiketuulikud paigaldatud kohtadesse, kuhu suurte tuulikute püstitamine pole piirangute tõttu võimalik.
Rootori pindala on väiksem kui 200 m2, horisontaalse tuuliku läbimõõt seega 16 meetrit või väiksem.
Kasutusotstarbe järgi klassifitseerides näiteks võrguga ühendatud (On-Grid) või ühendamata (Off-Grid) tuulikud, soojusenergia tootmiseks või vee pumpamiseks mõeldud tuulikud jne.
Mehaanilise konstruktsiooni järgi pöörlemistelje asendit arvesse võttes eristatakse horisontaalse ja vertikaalse rootoriga tuulikuid, kusjuures esimesed jagunevad omakorda rootori asendit masti suhtes arvestades alla- ja ülestuult rootoriga tuulikuteks. Paigaldamise mooduse järgi saab klassifitseerida näiteks eraldi masti otsa paigaldatud tuulikuid, hoonetega integreeritud tuulikuid jne.
Allikas: Eesti Tuuleenergia Assotsiatsioon, Rahvusvaheline Elektrotehnika Komitee
Eesti energeetiline võimsus
Põlevkivi 1600 MW
Tuul 300 MW
Hüdroenergia 10 MW
Biogaas 5 MW
Päike 1 MW
Eesti keskmine vajadus 1800 MW
Eesti aastane elektritarve kokku umbes 8 TWh
Leave a Reply