Euroopa Komisjoni teaduse ja innovatsiooni peadirektoraadi Eesti ja Soome poliitikaametnik
Päikeseelektri helge tulevik on kohati kohal, kirjutab Euroopa Komisjoni teaduse ja innovatsiooni peadirektoraadi Eesti ja Soome poliitikaametnik Jüri Rute.
Tuleviku energiasüsteemidele keskendunud sõltumatu mõttekoda Ember avaldas mais elektriraporti, mis märkis päikese osakaaluks 5,5% (tootmismaht oli 1631 teravatt-tundi võrrelduna vaid ühe protsendiga 2020. aastal). Isegi paari eelneva aasta inflatsioonisurvele pidasid päikesepaneelid elektri tootmise vahenditest kõige paremini vastu, see aga kiirendas veelgi päikesetehnoloogia hinnaeelist.
Ember leidis ühtlasi, et atmosfääri süsinikuheide saavutas maksimumi eelmisel aastal ning nüüd on tänu taastuvenergia kiirenevale levikule oodata pööret püsivale langusele. Päikese kohta kirjutatakse igakevadistes kogumikes juba kaheksandat aastat, et see on olnud kõige kiirema tootluse kasvuga elektriallikas. Päikesepaneelide püütav elekter on enamikes piirkondades juba mitu aastat ühtlasi odavaim energiaallikas. Pole siis imestada, et taastuvelekter ületas – eelkõige päikeseelektri kiireneva kasvu tõttu – eelmisel aastal 30% piiri, kusjuures veel 2020. aastal oli taastuvelektri osakaal 19%.
Päikeseenergia püüdmise võimsus ületas 2022. aasta lõpus 1000 gigavati ehk teravati piiri. Võrdluseks: tuumaelektri võimsus on hangunud 400 gigavati ligidal. Kuna päikesepaneelid ei tooda enamuse ajast (täisvõimsusel) elektrit, kulub päikeseelektril tuumaelektrist möödumiseks kogumahu arvestuses siiski veel paar aastat. Küll aga on teravatt selline ühik, mida tasub just päikeseenergia valguses meeles pidada. 2030. aastaks on päikesevõimsust paigas arvatavasti üle viie teravati jagu (sellest üks teravatt Euroopa Liidus) ning sellest alates kasvab selle peaaegu-et tasuta tootmisliigi võimsus igal aastal vähemalt ühe teravati võrra.
Pakuksin, et 2040. aastaks (kui Eestis saaks valmis ühe firma reklaamitav väike tuumareaktor) ületatakse 20 teravati suuruse päikesevõimsuse piir. Toodetud päikeseelekter ületab siis kohmaka ja kuluka tuumaelektri mahu küllap juba vähemalt kümnekordselt. Viimase tosina aasta arengute jätkudes erineb selleks ajaks samas suurusjärgus päikese- ja tuumaelektri ühiku hind loodusliku tuumajaama (päikese) kasuks. Praegu võib selline ennustus näida ebateadusena, kuid kõik suuremahulised raportid on aastast aastasse suurendanud oma prognoose ainult päikeseenergia kiirema kasvu suunas (olen neid hoolega jälginud ligi tosin aastat, iga-aastaseid raporteid on lihtne Internetist järele vaadata).
Mõned üksikud teadlased, näiteks Austraalia Rahvusülikooli inseneriteaduse professor Andrew Blakers, on pakkunud välja päris julgeid ennustusi. Nooremas eas osales ta päikesepüüdmise PERC tehnoloogia väljatöötamisel (paari aastaga on selle troonilt tõuganud TOPCon). Olles vaadelnud päikeseenergia tootmise kasvutempot viimasel kümnendil (erinevatel hinnangutel 22-26 protsenti aastas), ekstrapoleeris ta arvud tulevikku. Blakers: “Selle kasvutempoga saavutab päikesetoodang 2042. aastal 100 000 TWh, mis on piisav, et vabastada globaalne majandus täielikult süsinikusaastest.”
Kiire kontrollarvutus näitab, et päikeseprofessori väitel on jumet. Emberi-i värske raporti kohaselt jõudis päikeseelektri osakaal eelmisel aastal 5,5 protsendini ehk 1631 teravatt-tunnini. Mahtude kahekordistamise kolmeaastase sammuga oleks päikeseelektri osakaal 2026. aastal 11%, 2029. aastal 22%, 2032. aastal 44% ja 2035. aastal 88% (rääkimata järgmisest kahekordistumisest). Pärast 2040. aastat võib oodata päikeseenergia uputust, millest 2050. aasta lähenedes piisab justkui mitmele planeedile. Kui elektritarbimine kasvab kogu planeedi elektrifitseerimise käigus mitmekordseks, tundub selline loogika täiesti kehtivat.
Pärast 2040. aastat võib oodata päikeseenergia uputust, millest 2050. aasta lähenedes piisab justkui mitmele planeedile.
Pärast 2040. aastat võib oodata päikeseenergia uputust, millest 2050. aasta lähenedes piisab justkui mitmele planeedile | Foto: Nuno Marques/Unsplash
Päikeseelektri eelisarengut toetab asjaolu, et tosina aastaga on päikesepaneelide efektiivsus kasvanud 15 protsendilt 22 protsendini. Täiendavalt lisatud perovskiidikiht, mis keskendub erineva lainepikkusega energia püüdmisele, tõotab tõsta paneelide efektiivsust 30 protsendini. Hinda on aidanud langetada nii suurema mahuga tehased kui ka vähenenud materjalikasutus. Paneelide silikoonikogus on kahanenud 16 grammilt vati kohta (2004) kuni 2,2 grammini eelmisel aastal (põhjusteks õhemad elemendid, suuremad ingotid ja teemantsaagide kasutamine). Kogemuskõvera kohaselt on päikesemoodulite hinnad iga kord, kui nende tootmine on kahekordistunud, kahanenud alates Tallinna olümpiaregatist (1980) 24% .
Eesti koht päikeseelektri tootmisel on silmapaistev
SolarPower Europe tõstis värskes raportis päikeseenergia püüdmise võimsuse arvestuses Eesti maailmas 6. kohale. Aasta varem oli Eesti seitsmes, kuid Jaapan jäi maha. Belgia ja Taaniga on Eesti peaaegu samal tasemel, vahe oli aastavahetusel paar-kolm protsenti. Edetabeli kindlad liidrid on Austraalia, Holland ja Saksamaa. Mõnevõrra üllatav on tõdeda, et neljal viimasel aastal on Eesti elaniku kohta päikesevõimsust kasvatanud kiiremini kui Hiina!
Keskmiselt paigaldati Eestis ajavahemikus 2020-2023 ligi 200 megavati jagu päikesepaneele aastas. Suvisel päikesepaistelisel päeval toodetakse juba nüüd pea kogu vajaminev elekter päikesest. Hiinas oli päikeseelektri tootmise võimsust napilt üle teravati, mis teeb elaniku kohta 0,74 kilovatti (2023). Eesti püsib vähemalt esialgu Hiinaga konkurentsis, Eesti vastav näitaja oli veel eelmiselgi aastal koguni kõrgem (0,8).
Mõnevõrra üllatav on tõdeda, et neljal viimasel aastal on Eesti elaniku kohta päikesevõimsust kasvatanud kiiremini kui Hiina!
Päikeseelektri toodang kWh inimese kohta 2023. aastal (andmed: Ember & Energy Institute). Olgugi et Eesti ja päikesepaneelide võimsuse juhtriigi Austraalia vahe elaniku kohta on kahekordselt Austraalia kasuks, on päikeselisem kliima kasvatanud Austraalia päikeseelektri tootmismahu Eestiga võrreldes kolmekordseks.
ERR avaldas mai lõpus loo pealkirjaga „Elektri võrku müümiseks ei tasu enam päikesepaneele kodule panna“. Sama nädala ERR kokkuvõttesaates kinnitati, et päikeseenergia edendamisel on Eestis ruumi küll – seda nii omatarbe, aga ka salvestamise ning päikeseparkide rajamise puhul ka kindla elektriostja leidmise osas.
Eesti on sisenemas etappi, kus odav päevane elekter püütakse akudega ja nendesse salvestunud päikeseenergiaga tagatakse vähemalt valgemal poolaastal ööpäevane elektrivarustus. Mitmetes riikides ja osariikides, mis püüavad edukalt päikeseenergiat, on aasta-paari jooksul alanud koduakude laialdane paigaldamine, mis on ka Eestis igati loogiline samm. Üha odavamaks muutuvad akud võimaldavad saavutada kümnetel tuhandetel peredel ja paljudel ettevõtetel suvise energiasõltumatuse. Akude ajastu on alanud näiteks Austraalias ja Californias, Eesti jääb neist maha paari-kolme aasta jagu. Ainuüksi päikesepaneelide ja akudega jõukaks ei saa, kuid (suvine) energiaiseseisvus on kah väärtus. Eriti kui omatoodetud elekter asendab isikliku või ametiauto fossiilkütuse.
Kui veel kümmekond korda suuremas mahus päikest püüda, on elektriprobleem koos salvestusega suuremaks osaks aastast minevik. See kehtib nii riigi kui ka vähemasti eramaja omanike kohta. Eestis on päikesepaneelid tänu jahedamale ilmale tootlikumad kui lõunamaades ning suvepäevad piisavalt pikad, et varuda energiavaru üha suuremaks osaks aastas.
Eesti on sisenemas etappi, kus odav päevane elekter püütakse akudega ja nendesse salvestunud päikeseenergiaga tagatakse vähemalt valgemal poolaastal ööpäevane elektrivarustus.
California ISO igapäevane elektritootmise arvestus: mai keskpaiga päeva näitel järgnes päevasele kollasele päikeselaigule (võimsusega ligi 20 gigavatti) paaril õhtutunnil juba 6-7 gigavati jagu rohelise kühmuna kujutatud akutoodangut. Milline on see pilt aga 2030. aasta paiku, kui päikeseelektrit on paar korda enam ning akuvõimsusi mitu korda rohkem? Tulevase pildi kujutlemisel on abiks mõned nooled.
Energiauudiste esikülgedele jõudis California akude pildiletulek seoses sellega, et akud hakkasid maailma ühel suuremal elektriturul CAISO saavutama elektri müügis esmakordselt juhtivat positsiooni. Akude kiire lisandumine tekitas vahepeal stagneeruma kippunud päikeseelektri tootmise laiendamiseks uusi võimalusi, näiteks rajada uusi akuparke, mis omakorda teevad ruumi uutele päikeseparkidele …
See päikeseenergia küllus, mis on Californias ja Austraalias praeguseks kätte jõudnud, saabub ka mujale – põhjamaadesse suvekuudeks. Eesti suvepoolaasta odav päikeseelekter avab tulevikus loendamatuid võimalusi, et arendada energiamahuka tootmise toel ettevõtlust. Suvepoolaastat võiks hakata võrdlema taimekasvatusega, kus tootmisvahendeid ei saa samuti aastaringselt rakendada. Seejuures on päikesepaneelid päikesevalgusest energia püüdmisel taimedest kordades efektiivsemad. Tekkivates võimalustes võib aimata põllumajandusest palju mitmekülgsema päikesemajanduse algust.
Eesti suvepoolaasta odav päikeseelekter avab tulevikus loendamatuid võimalusi, et arendada energiamahuka tootmise toel ettevõtlust.
