Tark linn on mikrovõrgu kaugusel

Tark linn on mikrovõrgu kaugusel. 05.04.2024. Projekti käigus soovitakse luua elektrisüsteem, mis toodaks ise elektrit ja mis selle suures osas ka ära tarbiks. Sellise, sisuliselt ühistulise vormina tegutseva mikrovõrgu üheks rakenduslikuks nurgakiviks võib saada selleks sobiv juriidiline vorm – energiaühistu. Energiaühistute olemust, võimalikke ärimudeleid ja otstarbekust asuti mõnda aega tagasi ka teaduslikult uurima. Energiaühistute kasutuselevõtt võimaldab panustada kodanikel ühistesse taastuvenergia eesmärkidesse ning kasvatada seeläbi nii nende kui ka ametnike energiaalast teadlikkust ja pakkuda taastuvenergia osakaalu kasvatamiseks teatud alternatiivi. Lisaks suurendab lokaalselt toodetud ja tarbitud elekter kogukonna energiasõltumatust nii varustuskindluse kui ka hinna osas, annab neile võimaluse panustada taastuvenergia tootmisse ja langetada sealjuures ise investeeringuid puudutavaid otsuseid ning kaasab nad oma piirkonna energiaküsimuste lahendamises dialoogi, mis aitab probleeme ette näha ja ära hoida. Kaks mikrovõrku on nüüdseks valmis Nii Tartu kui ka Pakri pilootalade kontseptsiooni üks väljatöötaja ning eestvedaja on Tallinna Tehnikaülikooli inseneriteaduskonna elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi vanemteadur, dr Tarmo Korõtko. Tema sõnul soovitakse pilootprojekti elluviimisega rajada konkreetsed ning toimivad näited sellest, kuidas võiks energeetikaalane koostöö praktikas töötada. Eesmärk on pakkuda töötava eduloo näol kõigile eeskuju, mida saab kopeerida ja enda vajaduste järgi kohendada. Korõtko leiab, et just kohalikud omavalitsused võiksid olla energiaühistute käivitamisel teenäitajad, kui nad leiavad vajaliku maa ning võrguühenduse ja annavad toimingute lihtsustamiseks selgeid juhiseid. Hiljem, kui energiaühistute ja nende tulemuslikkuse kohta on olemas näited, peaksid initsiatiivi haarama juba kodanikud ise. „Nüüdseks on meil nii Tartus kui ka Pakri tööstuspargis välja ehitatud juhitav mikrovõrk, mõlemasse on paigaldatud energiasalvestid, on täiustatud nende mõõtmisvõimekust ja lisatud juhtimisseadmed, nii et praegu on nende elektrisüsteemide talitus varasemast oluliselt nutikam ja paremini juhitavam,” kirjeldab Tarmo Korõtko kahe pilootala olemust. „Nende alade näol on meil edaspidi hea demonstreerida lisandväärtust, mida selline mikrovõrk saab erinevatele omanikele ja huvigruppidele pakkuda.” Lokaalselt toodetud ja tarbitud elekter suurendab kogukonna energiasõltumatust nii varustuskindluse kui ka hinna osas, annab neile võimaluse panustada taastuvenergia tootmisse ja langetada sealjuures ise investeeringuid puudutavaid otsuseid ning kaasab nad oma piirkonna energiaküsimuste lahendamises dialoogi, mis aitab probleeme ette näha ja ära hoida. Tartus on üheks oluliseks huvigrupiks kohalik omavalitsus, mille tänavavalgustustaristuga on sealne mikrovõrk seotud, Pakri tööstuspargis keskendutakse aga ärikinnisvara omanikele. Esialgu peetakse silmas tööstusparke, aga sama põhimõtte kohaselt võib üles ehitada mikrovõrgu ka suurema äri- või tootmishoone tarbeks. Tänavavalgustusvõrk kui mikrovõrgu ideaalne alus Tartus – Annelinna piirkonnas, mille valis välja linnavalitsus – seoti mikrovõrgu loomise põhimõte olemasoleva ressursi ehk elektrienergiataristu senisest optimaalsema kasutamisega. Tarmo Korõtko selgituse kohaselt on nii Tartul kui ka teistel linnadel olemas tänavavalgustusvõrkude näol märkimisväärne elektritaristu. Taltechi teadlaste uuringu tulemusel selgus, et selliste võrkude ressursikasutus on äärmiselt ebaefektiivne. „Uurisime Tartus, kuidas neid ressursse kasutatakse ning välja tuli suur alakasutus. Leidsime, et kuigi tarbitav võimsus on märkimisväärne, siis tegelikult kasutatakse olemasolevast lepingulisest liitumisvõimsusest 80%-l juhtudest ära vaid 15% või veelgi vähem,” räägib Korõtko. „See tähendab, et kui liitumispunkti kaudu on võimalik tarbida näiteks 15 kW-i, mis fikseeritakse liitumislepingus ning piiratakse liitumiskilbi peakaitsme suurusega, siis enamikel juhtudel tarbitakse selles liitumispunktis vaid ligi 2 kW-i. Sisuliselt tähendab see, et vähese vaevaga on võimalik tagada toide kuni 12 kW-i nimivõimsusega tarbijale, mis on näiteks elektriautode kodulaadija toiteks täiesti piisav. Arvestades, et selliseid liitumispunkte on linnas keskeltläbi iga poole kilomeetri raadiuses, siis on tegu juba täiesti arvestatava ressursiga.” Nii Tartul kui ka teistel linnadel on olemas tänavavalgustusvõrkude näol märkimisväärne elektritaristu. Taltechi teadlaste uuringu tulemusel selgus, et selliste võrkude ressursikasutus on äärmiselt ebaefektiivne. Teine vaba ressurss on seotud kilbist tänavavalgustusmastide juurde jooksvate kaablitega. Uuringus ilmnes, et kõikide uuritud kaablite läbilaskevõime oli alla 5%. Piltlikult öeldes: paigaldatud kaablid on liiga jämedad. Korõtko sõnul on sellel tegelikult üsna ratsionaalne põhjus – hädapärasest suurema ristlõikega kaablit pole sugugi kallis paigaldada, samas maandatakse niimoodi tehnilisi riske ja tagatakse võimalus süsteemi tulevikus laiendada. Tartu pilootalal on võetud eesmärgiks kasutada sealset tänavavalgustustaristut senisest efektiivsemalt. Tänavavalgustustaristu kuulub linnale ja  on ühendatud suuremasse jaotusvõrku. „Kuna tänavavalgustusvõrk on olemas juba kõikides linnades, hõlmab see taristu tervet linnaruumi, ja sisaldab ka märkimisväärsel hulgal kasutamata ressursse. Linn saab seda ressurssi väärindada, pakkudes kohalikele elanikele ja ettevõtetele võimalust seda kasutada. Näiteks kui ettevõte soovib pakkuda linnaelanikele avalikku teenust, mis vajab elektri püsitoidet, saab linn selle tänavavalgustustaristu abil hõlpsasti tagada,” selgitab Tarmo Korõtko praegu enamasti alakasutatud tänavavalgustusvõrkude efektiivsema kasutamise potentsiaali. „See võimaldab laiendada linnal oluliselt oma pakutavaid teenuseid. Meie Tartu pilootprojekti raames on avalikuks teenuseks elektriautode laadimine, mida toetatakse akupanga kaudu, kuid võimalusi on palju ja need on eripalgelised.” Kuna tänavavalgustusvõrk on olemas juba kõikides linnades, hõlmab see taristu tervet linnaruumi, ja sisaldab ka märkimisväärsel hulgal kasutamata ressursse. Linn saab seda ressurssi väärindada, pakkudes kohalikele elanikele ja ettevõtetele võimalust seda kasutada. Korõtko räägib, et tema meelest võiks rajatavate tänavavalgustuse võrkude puhul kaableid veelgi rohkem üle dimensioneerida, – seda eeldusel et tulevikus kasutatakse neid ka muul moel, kui ainult tänavate valgustamiseks. „Tänavavalgustus on vaid üks avalik teenus teiste hulgas, seetõttu ei peaks ka taristu olema mõeldud eksklusiivselt vaid ühe teenuse jaoks,” ütleb ta. Sobilikke lahendusi leiab nii tööstusele kui kogukonnale Siinkohal tasub rõhutada, et avalikult kasutatava ja linnale kuuluva tänavavalgustusvõrgu ristkasutuse kujundamisel peaksid selle külge „poogitavad“ teenused olema mõeldud avalikuks kasutamiseks. Kas ja kuidas seda lahendatakse, jääb linnavalitsuse otsustada. Tegu on põhimõtteliselt avalike teenuste elektrisüsteemiga, mille üks tarbija on tänavavalgustus, aga millele saab liita ka teisi avalike teenuste pakkumiseks mõeldud tarbijaid. „Pilootprojektiga soovimegi näidata, et sellised lahendused on võimalikud ning neil on üsna palju praktilisi väljundeid,” ütleb Korõtko. „Suurem taotlus on aga tekitada kohalikes inimestes ja ettevõtjates n-ö edumeelsuse tunnet, et nad mõistaksid – ka energeetika-suguste keeruliste lahenduste puhul on võimalik tegelikult väga palju ise oma kogukonnaga ära teha.” Korõtko sõnul tuleks arvestada arendamise käigus sellegagi, kes ja kuidas asub mikrovõrku opereerima. Võrgu opereerimine võib osutuda arendajatele ja kinnisvaraomanikele oluliseks lisandväärtuseks ning võimaldab jaotada kohapeal toodetud energiat arendusesiseselt ja täita sel moel ka rohepöörde eesmärkidest tulenevaid nõudeid. Nii ongi Korotko hinnangul võimalik ettevõtjatel nii mõnigi energeetikateemaline probleem omal jõul ära lahendada. „Eks siiani ole takistuseks saanud teadmatus, riskikartus ja ebakindlus. Aga kui kohalik omavalitsus võtab teerajaja rolli ja ehitab valmis näidislahenduse, siis vähendab see ebaselgust ning innustab kodanikke ja ettevõtjaid, et olge teie nüüd sama tublid ja tehke järele,” märgib Tarmo Korõtko. Võrgu opereerimine võib osutuda arendajatele ja kinnisvaraomanikele oluliseks lisandväärtuseks ning võimaldab jaotada kohapeal toodetud energiat arendusesiseselt ja täita sel moel ka rohepöörde eesmärkidest tulenevaid nõudeid. Mis on mis: Mikrovõrk Mikrovõrgu kontseptsiooni idee hakkas koguma elujõudu siis, kui hakkas levima energia hajustootmine. Üks eesmärke võiks peituda selles, et lokaalsed tootmisüksused saaksid võrgust eralduda ning mingi aja vältel iseseisvalt toimida, varustades elektriga näiteks mingit kindlat objekti, taristut või piirkonda. Mikrovõrk on oma olemuselt lokaalne elektrivõrk või -süsteem, millel on kindlad omadused. Esiteks peab mikrovõrgul olema omaenda juhtimissüsteem. Mikrovõrgul peab olema energia tootmisvõimekus. Mikrovõrgu sees peaks olema võimalus tarbimist kas juhtida või suunata. Täiuslikus mikrovõrgus on ka oma salvestusvõimekus. Lokaalsele autonoomsusele vaatamata on mikrovõrgud loodud töötama siiski nii, et neil on ühendus madalpinge jaotusvõrguga. Samas võiksid sellised võrgud olla võimelised töötama ka juhul, kui võrguühendus mingil põhjusel puudub. Mikrovõrgu võib ehitada jaotusvõrgu mingi osa peale, aga mikrovõrgule võib lisada ka oma liinivõrgu, mis kuulub näiteks tööstuspargi või kontorihoone juurde. Suurema mikrovõrgu puhul võib asutada ka oma eraldi operaatoriga võrgupiirkonna. Põhilise energiatootmise viisina nähakse praegu päikeseparke, aga kõne alla võib tulla ka mõni teine energiaallikas (biogaasijaam, tuulegeneraator). Mikrovõrku saab arendada lihtsamast keerulisemaks – sel võib olla üks omanik, kes toodab, tarbib ja müüb, aga võimatu pole korraldada ka mikrovõrgusisest energiakaubandust jne.