Euroopa ja Eesti energiamajandus on muutumise teel. 2019. aastaks peavad kõik uued ehitised olema nullenergiahooned, mis tähendab nii energia kokkuhoiu aga ka mikrotootmise möödapääsmatust. Eesti energiamajandus ja asjakohane tehnoloo-giaarendus on olnud suurenergeetikapõ-hine. Suurenergeetilised ja fossiilkütustele orienteeritud investeeringud väidetavalt innovatiivsetesse õli- ja kütusetootmisteh-nikatesse ei ole loonud oodatud majandus- edu. Eesti Energia ja ka VKG on teatanud kütuserefainerite ehitamise loobumisest. Ebamääraselt leigeid teated tuleb ka Eesti Energia Jordaania ja Utah põlevkiviprojek-tide kohta. Suurenergeetiliste lootuste varjus on jäänud aga vaeslapseossa nii mikroenergeetika kui seda parimal moel toetav ja edeneda aitav ühistumajandus. Seonduvatest probleemidest ja võimalikest lahendustest kirjutab Inseneeria lugejatele Eesti Arengufondi energiaühistute mentor Andres Meesak.

Mitte üks elektrivõrk, vaid võrkude võrk

energiAMAjAndus

Energiasaurustele konkurentsiLäbi 20. sajandi on energia, eelkõige just elektrienergia, tootmine liikunud üha suurema tsentraliseerituse suunas. Tootmisüksused on muutunud üha võimsamaks ja liikunud inimasustusest üha kaugemale. Selle ärimudeliga on sama sammu käinud ka ülekandevõr-kude areng – tsentraalne tootmine üksikutes suurtes elektrijaamades, pikad ülekandeliinid ja jaotus tarbijaile. Sellise ärimudeliga kaasnevad kaod tootmisel – tootmisprotsessis vabanev soojus ei leia valdavalt kasutust ja ka kaod energia ülekandes.

21. sajandi alguskümnendid on toonud sellesse alati kindlana ja garanteerituna tundunud ärimudelisse murrangu – uued tehnoloogiad võimal-davad turutingimustes konkurentsivõi-meliselt toota üha väiksemates tootmis-üksustes, keskkonda mittesaastav tootmine liigub tarbimisele lähemale, võimaldades kütust põletavates tootmis-üksustes vabanevat soojust kasutada efektiivselt hoonete kütmiseks, majapi-damised hakkavad tootma elektriener-giat tarbimiskohas, tekivad energiaühis-tud.

Need murrangulised muutused sunnivad ka suuri energiafirmasid ja võrguettevõtteid mõtlema oma ärimu-delite muutmisele, kui mitte veel täna, siis homme kindlasti, sest ülehomme võib juba hilja olla. Kui majapidamised

ja kogukonnad hakkavad üha suuremal määral endale vajalikku energiat tootma ise kas tarbimiskohas – maja katusel või selle lähedal – näiteks küla taga võsastuvale heinamaale paigalda-tud elektrituulikust või päikesepanee-lide pargist, väheneb nende vajadus soetada suures elektrijaamas toodetud energiat üldvõrgust.

Mikrotootmise seadustamineEuroopa Parlamendi (EP) 2013. aasta septembris vastuvõetud mikrotootmist käsitlev resolutsioon [2012/2930(RSP)] määratleb mikrotootmise, kui väikese-mahulise kütte/jahutuse ja elektriener-gia tootmise üksikisikute ja väikeste- ja keskmiste ettevõtete poolt, mille eesmärk on katta nende endi vajadused ja rühmade või ühistute väikesemahu-lise tootmise eri vormid, mille eesmärk on toota kogukonna tasandil ja koha-like vajaduste katteks. Mikrotootmine hõlmab erinevaid tehnoloogiaid – hüdro-, geotermiline-, päikese-, mere-, tuule-, soojuspumba- ja biomassiener-gia, kuid tähelepanu keskpunktis on taastuvus ja säästvus. Euroopa Parla-ment kinnitab, et mikrotootmine peab olema tulevase energiatootmise oluline osa ja see aitab suurendada taastuvener-gia üldist osakaalu ning võimaldab tõhusat elektritarbimist tootmiskoha lähedal, vältides ülekandekadusid. EP juhib tähelepanu kütteostuvõimetuse

(c)

Sulj

o |

Dr

ea

mSt

ime

.co

m

(c)

Ha

iyin

| D

re

am

Stim

e.c

om

5/2015 INSENEERIA 15

energiAMAjAndus

järjest kasvavale probleemile ja rõhutab, et mikrotootmise hõlbustamine üksikisikute ja kogukonna tasandil võib aidata tarbijatel kujuneda energiasekto-ris aktiivseks osalejaks ja omandada suurem kontroll oma energiakasutuse üle, vähendades ostetava energia kogust ja seega vältides kütteostuvõimetust. Mikrotootmine aitab kujundada ühiskonda säästvamaks, koostööalti-maks ja õiglasemaks.

Võti null- ja plussenergiaelamisseMikrotootmine võimaldab ehitada null- ja plussenergiamaju, mille toode-tud elektrienergia ülejääk suunatakse võrku. Oluline on edendada taastuve-nergiakooperatiive nii maa- kui linna-piirkondades, et suurendada üldsuse toetust taastuvenergiale ja kodanike teadlikkust väikesemahulise energia-tootmise võimalustest ning selles osalemist, parandada juurdepääsu taastuvenergiale ning leida investeerin-guid. EP märgib, et mikrotootmise ulatuslik juurutamine on oluline etapp üleminekul traditsiooniliselt tsentrali-seeritud energiasüsteemilt detsentrali-seeritumale ja paindlikumale süstee-mile, mis on vajalik EL-i energiaeesmär-kide täitmiseks.

EP märgib, et jaotusvõrguhalduri-tega on vaja lahendada õiglasel viisil nende probleemid, kaasa arvatud kulude jagamine ja vajadus investeerida arukasse tehnoloogiasse. Õiglaselt tuleb määratleda mikrotootjate osutatud kõrvalteenuste positiivne mõju ja nende panus süsteemi toimimiskindlusse. Praegu on õige aeg teha õigeid otsuseid ja seada õiged eesmärgid ning jätta edasi lükkamata vajalikud investeerin-gud ja ulatuslik reguleerimine. Samas ei tohi laialdane mikrotootmise levik õõnestada varustuskindlust ega põhjus-tada energiahindade kunstlikku suurendamist.

Seega ühelt poolt peaks riigid tegema kõik, et võimalikult suur hulk tarbijaid hakkaks võrgust vähem tarbima, kuid teisalt peab säilima võrgu töö- ja varustuskindlus. Kuidas seda saavutada viisil, et hundid oleks söönud ja lambad terved?

Katse korda läinud on...Hajutatud, eelkõige lokaalseid vajadusi rahuldava elektritootmise džinn lasti

Eestis pudelist välja 2012. aastal, kui riik toetas CO2 kvoodimüügi rahast ühe miljoni euroga esimeste majapidamiste mikrotootmislahenduste soetamist ja paigaldamist. 2014. aasta tarbimisnõud-luse rahuldamiseks vajaliku tootmis-varu hinnangus näitab süsteemihaldur Elering võrguga ühendatud mikrotoot-jate installeeritud netovõimsuseks 2,1 MW. Suurima jaotusvõrguettevõtja Elektrilevi hinnangul sõlmitakse jooksvalt ligikaudu 10 mikrotootja liitumislepingut kuus. Liitunud mikrotootjad jagunevad tootmissead-mete järgi kolmeks: 90% võimsusest moodustavad PV-jaamad, 9,3% mikro-elektrituulikud ja 0,7% mikrohüdro-elektrijaamad. Need mikrotootmissead-med moodustavad kogu Eesti elektri-tootmisvõimsusest 0,08%. Eleringi aruandest selgub, et nende mikrotoot-misseadmetega süsteemihaldur riigi elektribilansi koostamisel arusaadavalt täna ei arvesta. Täna ei mõjuta nende mikrotootjate poolt võrgust ostmata jäänud elektrienergia oluliselt veel ka jaotusvõrgu ärimudelit.

Mikrotootjatena on Eleringi aruande arvestuses arvatavasti vaid kuni 11 kW tootmisvõimsusega kodumajapidamiste jaamad, kuid juba on rajanud ja plaanivad lähiajal rajada oma energia-tarbe rahuldamiseks oluliselt suurem

tootmisvõimsusega jaamu ka erinevad ettevõtted – kelle tootmistsükliga klapib näiteks PV-jaamade ööpäevane tootmiskõver ideaalselt – sellest oli juttu Inseneeria ühes varasemas numbris Koerus asuva masinatööstusettevõtte Konesko näitel, kes on oma tootmishoo-nete katustele rajanud juba 150 kW PV-elektrijaama, mille toodang kasuta-takse 100% ära kohapeal, samavõrra vähendades võrgust ostetava elektri-energia kogust. Selliseid 100–200 kW tootmisvõimsusega PV-jaamu on juba üle Eesti ilmselt enam, kui ühe käe sõrmedel üles lugeda õnnestub. Protsess on käima läinud ja peatada seda enam ei õnnestu, sest ettevõtted on välja arvutanud, et oma katuselt jõuab elekter tootmisseadmeteni odavamalt kui üldvõrgust. Omatoodetava elektri kasutamise eelis peitub ka võimaluses fikseerida vähemalt osaliselt energia hinnakomponent toodangu omahinnas – ka see pole kulude juhtimise mõttes vähetähtis. PV-jaama puhul on enam-vähem täpselt teada palju see igal aastal energiat annab ja missuguse tsüklilisu-sega.

Häid uudiseid päikesevoolu asjusPV-tehnoloogia odavnemine ei ole olnud lineaarne – seni on järgitud

(c)

min

ar

et

20

10 |

Dr

ea

mSt

ime

.co

m

60

45

30

15

0

Mikrotootjate netotootmisvõimsuse

prognoos eestis

too

tmis

võim

sus

mW

2012 2014 2016 2018 2020

INSENEERIA 5/201516

energiAMAjAndus

kõverat, mis sõltub enamasti globaalse tootmisvõimsuse juurdekasvust – glo-baalne tootmisvõimsuse juurdekasv on alandanud süsteemide hindu suurusjär-gus 25–30% ja hindade alanemine on olnud eksponentsiaalne. Paljude riikide statistika näitab, et kui turg ei ole mõjutatud erinevatest tõrgetest – dotee-ritud fossiilenergia, põhjendamatud administratiivsed barjäärid võrguga ühinemiseks, aga teiselt poolt ka liighelded taastuvenergia toetused, käib väikeste, eelkõige PV-jaamade tootmis-võimsuse suurenemine ühte jalga tehnoloogia hindade alanemisega. Palju on olnud uudiseid, kus globaalsed investeerimispangad – olgu nimetatud Barclay’s või Deutsche Bank, ennusta-vad lähiaastaiks PV-tehnoloogia hindade taas umbes 40% alanemist ja võrgupariteedi saavutamist 80% globaalseid tarbijaid katval alal. See viitab, et ka Eestis läheb sujuv lineaarne hajatootmisüksuste koguse ja võimsuse kasv üle eksponentsiaalseks – kohapeal toodetav elekter muutub niipalju odavamaks, et tootmisseadmete soetamine on põhjendatud järjest suuremal tarbijate hulgal.

Elamises tulekul kannapööreSiia lisandub veel ka Euroopa Liidu Hoonete energiatõhususe direktiiviga (2010/31/EL) kõigile liikmesriikidele kohustuslikud hoonete energiatõhususe karmistuvad nõuded. Direktiiv sätestab, et alates 01.01.2019 peavad olema kõik

uusehitised, mida kasutavad riigiasutu-sed ja alates 01.01.2021 kõik uusehitised olema vähemalt liginullenergiahooned. Eesti laiuskraadil tähendab see tänaste tehnoloogiliste teadmiste juures seda, et kõigi uute hoonete energiasüsteemiga peab olema integreeritud taastuvener-gia tootmine, et saavutada vajalik aastane energiabilanss. Tänaste tead-miste juures tähendab see omakorda peaasjalikult ainult päikeseenergia rakendamist, eelkõige PV-paneelide näol. EL energiatõhususe direktiiv (2012/27/EL) näeb ette ka hoonete energiatõhusa renoveerimise kiirenda-mist.

Eestis on viimastel aastatel elamute ehituseks väljastatud aastas suurusjär-gus 1300–1500 ehitusluba (kasutuslube umbes poole vähem). Elamutele lisandub suurusjärgus 2300–2400 mitteeluhoonet. Kui sama trend jätkub, tähendab see alates aastast 2021 igal aastal minimaalselt sama suurusjärgu uute mikrotootjate lisandumist võrku. Oletagem, et kõik lisanduvad hooned paigaldavad keskmiselt 10 kW tootmis-seadme (lähtuvalt hoone kasutusotstar-best ja tarbimismustrist mõned ilmselt vähem ja mõned rohkem) – see tähen-dab aastas suurusjärgus 30 MW mikro-tootjate lisandumist ainuüksi uute hoonete näol. Need uued hooned toodavad siis omakorda tõenäoliselt umbes 300 MWh elektrit aastas, mis osaliselt tarbitakse kohapeal, osaliselt müüakse võrku. Kumulatiivselt võiks seega 2021. aasta paiku olla Eestis

umbkaudu 2500–3000 energiatootmi-sega tegelevat hoonet ja mikrotootjate aastaseks elektritoodanguks suurusjär-gus 3 GWh. Lisanduvad ettevõtted ja kodumajapidamised, mis paigaldavad mikrotootmisseadmeid juba olemasole-vatele hoonetele.

Vanamoodne võrk ongi talumatult kallisKuidas need arengud mõjutavad aga võrku ja võrgutariife? Täna maksab keskmine tarbija üldvõrgust elektri kasutamise eest vaid tarbimiskogusest lähtuvalt, arvestamata tarbimisvõim-sust. Tarbimisvõimsuse piirajaks on peakaitsme suurus, mis eriti kodumaja-pidamiste puhul, on sageli oluliselt üledimensioneeritud. Jaotusvõrgu investeeringud võrku on aga seotud eelkõige just nimelt tarbimisvõimsu-sega, mitte tarbitavast energiakogusest sõltuvad. Täna puudub tarbijal igasu-gune motivatsioon dimensioneerida oma peakaitset lähtuvalt tegelikust tarbimisvajadusest – las olla suurem, äkki läheb kunagi vaja. Kui täna tarbija vähendab peakaitsme suurust, annab ta osa võimsusest ära tasuta, kui soovib suurendada, siis peab aga maksma. Võrguettevõttel omakorda puudub samuti motivatsioon pakkuda stiimulit neile tarbijaile, kes oma peakaitset vähendaks, võrgutariifi kinnitab regulaator ja see sisaldab kõiki kulusid, seega maksame kõik ühiselt selle üledimensioneeritud, vananeva ja tuleviku tootmise- ja tarbimismudeli-

5/2015 INSENEERIA 17

energiAMAjAndus

tele mittevastava võrgu silmapilguta-mata kinni ja viriseme, miks võrgutee-nus on arvel kallim kui elekter ise. Arengufondi koostatud Energiamajan-duse arengukava juhib samuti tähele-panu sellele, et järjest kasvav hulk haja- ja mikrotootjaid loob vajaduse võrkude planeerimisel ja arendamisel nendega üha enam arvestada ja kasutu-sele võtta järjest rohkem tarkvõrgu lahendusi. Arengukava rõhutab ka, et haja- ja mikrotootmise arendamiseks tuleb jaotusvõrkude arendamisel liikuda tehniliste lahenduste poole, mis lubaks tootjatel töötada ka lahutatuna elektrivõrgust.

Kujutlegem situatsiooni, et üks kogukond, näiteks üks kaluriküla põhjarannikul, vana ja väsinud jaotus-võrgu liini otsas, tuleb kokku ja otsustab küla elektrivajaduse rahulda-miseks paigaldada oma rannale näiteks elektrituuliku ja selleks sobiva suuna ja majade katustele PV-paneelid. Süsteem dimensioneeritakse nii, et kõigi toot-misseadmete kogutoodang aasta jooksul vastaks enam-vähem kogu küla aastasele tarbele. Kõik on justkui tore – mõte on hea, ressurss on olemas, tahe on olemas, moodustatakse energia-ühistu „Põhjavalgus”, aga siis tekib probleem. See ühistu ei tohi elektrit toota, jaotada ega oma liikmetele ka müüa. Kui kogu küla ühendaks kõik kinnistud üheks ja oleks võrguga ühenduses vaid ühe liitumispunkti kaudu, oleks asi veel kuidagi tehtav, kuid see pole realistlik lahendus.

Tsentraalsest võrgust multitsentraalseks tootmiseks – ühistukeskseksNii nagu elektriäri on olnud tsentrali-seeritud, on ta olnud ka seadusandlikult reguleeritud. Energiatootmist reguleeri-vad Eestis eelkõige Elektrituruseadus ja Võrgueeskiri – need seadused määratle-vad turukorralduse, kes on turuosalised ja mis on iga turuosalise roll, õigused ja kohustused. Kui seadust lugeda, siis täna termineid mikrotootja või mikro-tootmine ei leia ühestki seadusest, ometi neist räägivad nii jaotusvõrguet-tevõtted, põhivõrguettevõte, isegi seadusandja. Elektrituruseadusest võib välja lugeda, et elektriettevõtjaiks on tootja, võrguettevõtja, liinivaldaja ja

müüja ning selleks tohib olla äriregist-risse kantud või asutamisel olev aktsiaselts või osaühing. Väikeste, alla 100kW netovõimsusega seadmetega, tohivad seaduse kohaselt toota ka füüsilised ja muud tüüpi juriidilised isikud – näiteks tulundusühistud, suurematega mitte. Samas tulundus-ühistu on kehtiva Äriseadustiku §2 kohaselt samaväärne ettevõtlusvorm kui osaühing ja aktsiaselts, miks siis tulundusühistu ei võiks olla ka võrd-väärne elektritootja? See tähendaks kõigest ühe sõna lisamist Elektrituru-seadusesse, ei enamat.

Tulundusühistu oleks loomulik äriühingu vorm tekkivatele energia-ühistutele, mille eesmärk, nagu Euroopa mikrotootmise resolutsioon määratleb, on toota energiat kohaliku tarbe rahuldamiseks kas tarbimiskohas või selle lähedal. Tarbimiskohas tootmisega pole täna probleemi, teatava bürokraatliku barjääri ületamisega on see võimalik. Tarbimiskoha lähedal tootmisega kohaliku tarbe rahuldami-seks tekib aga probleem, rääkimata ajutisest lahutamisest üldvõrgust.

Energiatootmine saab olla kohaliku majanduse osaTänane turukorraldus ei võimalda elektrienergia tootjal kanda toodetavat energiat omi liine pidi üle kinnistu piiri. Võimalik on riigilõivu maksmise järel ülekanne otseliini kasutades ühele tarbijale naaberkinnistul, ülejärgmisele kinnistule enam liikuda ei tohi – see on

juba paralleelvõrk, mis ei ole täna lubatud. Kogu külataguse tuuliku toodang tuleks seega müüa üldvõrku ja siis kogukonna poolt uuesti üldvõrgust tagasi osta – ei kõla just kuigi mõistliku lahendusena… Sama kehtib ka PV-paneelide poolt toodetava elektri kohta – kõik, mis suudetakse ära tarbida samal kinnistul tootmisega on hästi, kuid ülekanne omi liine pidi teiste küla majadeni on patt, kuigi elekter on toodetud kogukonna poolt soetatud seadmetega ja elekter justkui kuulub kogukonnale.

Kui meie vaadeldav küla suudaks end igal ajahetkel varustada omatoodetava energiaga, võiks ju teoreetiliselt kogu-konnas jõuda kokkuleppele ja võrgu-ühendusest üldse loobuda ja toimeta-dagi omaette, kuid seda pole tänaste kättesaadavate tehnoloogiate puhul siiski mõistlik teha – mõistlik oleks ikkagi olla ühenduses ka üldvõrguga, mille kaudu müüa börsil küla tarbimi-sest ülejääv toodang ja osta teatud ajahetkedel puudujääv. Seega üldvõr-gust päris loobuda pole siiski veel arvestatav alternatiiv. Arvestatavaks alternatiiviks muutub üldvõrgust loobumine siis, kui lokaalsed salvestus-tehnoloogiad jõuavad ükskord sellisele tasemele, et pole rahalist vahet, kas osta külale salvestusseade või olla ühenduses üldvõrguga – sinna läheb veel ilmselt mõni aasta aega, aga on päris kindel, et see aeg saabub veel enne kui allakirju-tanu pensionile läheb.

Dr

ea

mSt

ime

.co

m

INSENEERIA 5/201518

üledimensioneeritud peakaitsmega tarbijaid vaatama üle oma tarbimise ja viima peakaitsme kooskõlla tegelike vajadustega – ka see hoiaks ilmselt oluliselt kokku tulevasi võrguinvestee-ringuid. Võrguteenus peab paratama-tult kujunema universaalteenuseks – nagu oli postiteenus 20. sajandil, mis vastab muutuvatele vajadustele, ei takista tehnoloogilist arengut, on kindla kvaliteediga saadaval igal ajahetkel ning mille eest kõik teenuse tarbijad maksavad solidaarselt, olene-mata sellest, kas tegu on tootja, tarbija või tootva tarbijaga – vaja on teda kõigil.

Ulatuslikuma ühistulise energiamajandamise möödapääsmatusKuidas siis tekkiv konflikt võrgu ja tootvate tarbijate vahel lahendada? Täna õnnestub seda võrguettevõttel viidates kehtivale seadusele veel jõuposit-sioonilt suhteliselt lihtsalt eirata – ei saa, ei ole lubatud, ei ole tehniliselt võimalik jne. Võrguettevõttest tuleb aru saada – neil on kohustus tagada võrgu toimimine ja selles liikuva elektri kvaliteet – mida vähem tootjaid, seda lihtsam, seda vähem probleeme ja äri oleks nagu vanal heal 20. sajandil. Paraku on aga, nagu öeldud – džinn juba pudelist väljas ja niisama lihtsalt tagasi sinna ta minema ei kipu – turule lisandub järjest kiirenevas tempos mikrotootjaid, pigem varem kui hiljem tekivad suuremad ja väiksemad energia-ühistud jne.

Tõenäoliselt oleks aeg algatada sidusgruppide vahel diskussioon elektrivõrgu teenuse ärimudelist. Tarbimispõhine tariifisüsteem on juba tänaseks aegunud. Kõigil tarbijail ja

tootjail, olenemata kas nad on suured või väikesed ja ainult tootjad või ka samal ajal tarbijad, on vaja hästi toimivat ja töökindlat võrku. Täna on võrgu ülalpidamine läbi võrgutariifi tarbija kohustus. Mida enam tekib tootvaid tarbijaid, seda vähem laekub võrguettevõttele tänase ärimudeli jätkudes võrguteenuse tarbimise eest raha, seda kõrgemaks läheb võrgutariif, mis omakorda motiveerib järjest suuremat hulka tarbijaid hakkama ka tootjaks, et kulusid alandada – kõlab nagu surmaspiraal? Kuid pidagem meeles, kõigile tootvaile tarbijaile on võrgu olemasolu ikkagi vajalik, päris ilma pole täna võrguühenduse olemas-olul veel võimalik. Üheks võimaluseks oleks kehtestada tariif ka võrku antavale energiakogusele, kuid kas konkurentsi-reeglite järgi ei peaks seda tegema siis kõigile tootjaile, nii suurtele kui väikestele? Või oleks lahendus hoopis ainult võimsuspõhine võrgutariif – kes tahab olla võrguga ühenduses, maksab võimsuspõhist püsitasu, olenemata kas ta on tootja või tarbija. See motiveeriks