Alternatiivse energia kasutamise võimalused Eestis (0)

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS
ALTERNATIIVSE ENERGIA KASUTAMIS VÕIMALUSED EESTIS
referaat
Mare Valg
k-12b
pärnu 2014
sisukord
Alternatiivenergia üldiselt..................................................................................................3
Tuuleenergia kasutamise areng ja koht Eestis..................................................................3
Tuuleenergia Eestis...........................................................................................................3
Hüdroenergia eestis..........................................................................................................4
Hüdroenergia toodang Eestis............................................................................................4
Biokütus.............................................................................................................................4
Päikeseenergia ja Eesti.....................................................................................................5
Alternatiivenergia üldiselt
Taastavaist energiaallikaist saadavad energialiigid on tuuleenergia, hüdro- ja laineenergia , biomassienergia, päikeseenergia, geotermiline energia jm. energiaallikad, mis on kõik otseses või kaudses seoses Maale langeva päikesekiirgusega. Ka turvas on aeglaselt taastuv bioloogiline energiaallikas , kuid tema kasutamisel pole siiani laiendatud neid seadustest tulenevaid soodustusi, mis toetavad teiste taastuvate energiaallikate rakendamist
Tuuleenergia kasutamise areng ja koht Eestis
• Mehaanilise energia saamiseks:
• Purjepaadid ja -laevad on kasutanud tuuleenergiat tuhandeid aastaid ja arhitektid on sama kaua tuult majades loomuliku ventilatsioonina kasutanud. Kreeka insener Heroni tuulikut 1. sajandist kasutati esimesena teadaolevalt selleks, et masinat tööle panna. Veel 20.sajandi alguses olid Eestis tuuleveskid väga levinud.
• Elektrienergia saamiseks - kelle abil ja kuidas arenes välja
• 1887 - Šoti akadeemik James Blyth - riidest tuuleturbiin akude laadimiseks.
• 1888 - USA leiutaja Charles Bush - tuulegeneraator , mis varustas energiaga tema kodu ja laboratooriumi.
• 1890 - Taani teadlane ja leiutaja Poul la Cour – ehitas tuuleturbiine, et toota vesinikku ja hapnikku.
• 1920 - firmad Parris-Dunn ja Jacobs Wind – hakkasid tootma ühe -kuni kolmevatiseid tuulegeneraatoreid.
• 1920 - prantslane Georges Darrieus - ehitas esimese vertikaaltelhega tuuleturbiini.
• 1956 - la Couri õpilane Johannes Juul - ehitas 200kW kolme labaga turbiini.
• 1970 - hakati tuulegeneraatoreid suuremas mahus tootma, kui oli naftakriis .
Tuuleenergia Eestis
Ajavahemikus 1997 kuni 2001 töötas Eestis üks tuulegeneraator. Tahkuna tuulegeneraator jäeti seisma, kuna polnud raha seda käigus hoida. Aastas vajanuks tuulik 1917-2556 eurot. Paraku
ei ole tuuleenergia ilma dotatsioonideta või muude abimeetmeteta (nt kohustuslik toodetud energia kokkuost erihinnaga, samuti tuulevaikuse puhuks alternatiivse reservõimsuse pakkumise nõude puudumine) konkurentsivõimeline. Selliste energiatootmise viiside toetamiseks kehtestati Eestis taastuvenergia tasu, mida arvestatakse igalt tarbitud kilovatt -tunnilt, sõltumata selle tootmisviisist.
3
Hüdroenergia eestis
Kuigi Eesti kuulub keskmise äravoolu poolest nii 1 km2 kohta (250 000 m3 aastas) kui ka ühe elaniku kohta (8000 m3 aastas) suhteliselt veerikkasse piirkonda, raskendab veevarude energeetilist kasutamist nende killustatus paljude väikeste ja suhteliselt veevaeste jõgede (v.a Narva jõgi ) vahel, samuti jõgede väike keskmine kalle tasase pinnamoe tõttu. Seetõttu on Eesti hüdroenergeetiline potentsiaal tagasihoidlik ning puuduvad võimalused vähegi suuremate hüdroelektrijaamade rajami-seks. Siiski leidub küllaldaselt vee energia kasutamiseks kõlbulikke koondatud langusega jõeosi.
Veejõu kasutamine on Eestis tuntud juba vähemalt 13. sajandist. Enne Teist Maailmasõda oli veejõu osatähtsus Eesti üldises energiabilansis küllalt suur: hüdroelektrijaamade (HEJ) koguvõimsus oli 9343 kW ja nende toodang 28770 MWh moodustas 28,6% elektrijaamade kogutoodangust. Viidi läbi ulatuslikke uuringuid hüdroenergeetiliste ressursside väljaselgitamiseks ning koostati rida projekte veejõu kasutamiseks. Sõja ajal enamik veejõuseadmeid purustati.
Hüdroenergia toodang Eestis
Seisuga märts 2011 oli Eesti elektrivõrkudesse ühendatud 47 erinevat hüdroelektrijaama ja elektrit tootvat vesiveskit võimsuste vahemikus 4 kW kuni 2 MW koguvõimsusega 8,09 MW (joonis 1). Mõned neist (Kotka, Kunda) on praegu seisatud. Aastatel 2011–2020 on oodata jaotusvõrkudesse 9 täiendava mini- ja mikrohüdroelektrijaama ( MHEJ ) liitumist koguvõimsusega 1,224 MW. Kõik nimetatud jaamad ja veskid kujutavad endistest rajatistest taastatud üksusi. Eesti jõgedel leidub veel sobivaid jõuastmeid täielikult uute jaamade rajamiseks, kuid selliste tasuvusaeg kujuneks praeguste elektrihindade juures ebaotstarbekalt pikaks ja võib kõne alla tulla kaugemas tulevikus. Erandiks võiks olla Omuti kärestikud Narva jõel, kuhu oleks võimalik rajada jaam võimsusega kuni 30 MW.
Tänapäeval hüdroelekter Eesti (taastuv)elektri toodangust väga suurt osa ei moodusta (joonis 2). Samas on tegemist siiski kodumaise suhteliselt stabiilset toodangut pakkuva taastuvenergia ressursiga, mida on võimaluse olemasolul mõistlik kasutada.
Biokütus
Biomass on toodetud madala kvaliteediga metsamaterjalist, võsast, roostikest ja põllumajandusest saadud jäätmetest. Biomassi varud on Eestis suured ning selle taastumise aeg on võrreldav inimese elueaga. Biomassi kasutamise keskkonnasõbralikkus ning kohalike varude olemasolu muudab sellise kütuse Eesti Energia jaoks huvitavaks. Meie peamiseks huviks on fossiilkütuste asendamine keskkonnasõbraliku kütusega. Eelkõige oleme otsinud võimalusi kasutada biomassi juba olemasolevates elektrijaamades, et toota energiat keskkonnasõbralikult ilma kalleid investeeringuid tegemata.
Biokütuseid kasutame ka Paides , kus Eesti Energia enamusosalusega soojusettevõte Pogi OÜ toodab soojust biomassil töötavas katlamajas ning Valkas, Lätis, kus 2012. aastal alustas tööd uus elektri- ja soojuse koostootmisjaam. 2013. aastal valmib Paides ka uus
4
efektiivne ja kaasaegne koostootmisjaam, mis hakkab energia tootmiseks kasutame kohalikke biokütuseid.
Päikeseenergia ja Eesti
Mõiste "päikeseenergia kasutamine" all mõeldakse enamasti päikesekiirguse kasutamist
a) soojusenergia või
b) elektrienergia tootmiseks.
Päikesekiirgust iseloomustab perioodilisus ja juhuslikkus: summaarne päikesekiirgus selgel ning pilvisel suvepäeval võib Eestis kordades erineda. Sealjuures oleneb reaalselt soojus - või elektrienergiaks muundatav ressurss suuresti:
a) geograafilisest asukohast ning
b) kohalikest klimaatilistest tingimustest.
Kuivõrd Eesti territoorium on suhteliselt väike, siis jaguneb päikese energeetiline ressurss suhteliselt ühtlaselt (suurimaks erinevuseks ~10 %) .
Elektrienergia
Elektrienergia tootmisel tuleb arvestada:
a) tarbitava elektrienergia koguse ning
b) tipukoormuse katmiseks vaja mineva tootmisvõimsusega.
Keskkonnateabe keskuse andmetel on ligikaudu 3462 km² rohumaast metsastunud ja metsastumas. Sellest 1/5...1/4 oleks tõenäoliselt kasutatav PV paneelide paigaldamiseks. Sealjuures saab arvestada, et elektri transport kaugele toimub väiksemate kadudega kui soojuse puhul. Võttes arvesse ka maa-ala katvusteguri (50...60 %), siis tuleb maksimaalseks PV-paneeli pindalaks 400...500 km².
Enamkasutatavate ränil baseeruvate PV paneelide 1 m² annab tipuvõimsust 150 W ja toodab optimaalse paigutuse (joonis 2) korral aastas 130 kWh elektrienergiat. 400 km² pindalaga paneelid toodaks seega aastas 52 TWh elektrit.
Siinjuures tuleb arvestada, et suvisel ajal on sellise süsteemi elektrienergia toodang suurem, kui Eestis elektritarbimine (Eesti suvine baaskoormus on ~450 MW). Suvise koormuse katmiseks suvel vaja ainult 3 km² (aastatoodanguks 390 GWh). Talvel on seevastu sõltuvalt kaldenurgast vaja baaskoormuse katmiseks 200...500 km² suurust PV paneelide pindala. Kuivõrd talvine tipukoormus on 4...5 korda suurem, tegelikult vaja minevaks pindalaks on kuni 2500 km2.
Soojusenergia
Päikese abil soojusenergia tootmisel tuleb arvestada, et transportimise kaod on soojusenergia transportimise korral tunduvalt suuremad kui elektrienergia puhul.
Eestis linnade ja asulate alune pindala kokku on ~800 km2 so ~1,8 %. Tootmiseks kasutatava pinna osakaal sellest võiks hoonete katuste ja fassaadide kasutamise korral olla eeldatavalt 1/10...1/8. See pind oleks mõistlik kasutada kollektoritega sooja tootmiseks (maksimaalselt 100 km² - numbri täpsustamiseks oleks vaja teada kontorihoonete ja elamute katuste kogupinda). Praktiliselt jääks kasutatav pindala siiski vahemikku 1...2 km² kanti mis võimaldaks aastas toota kuni 3000 TJ soojusenergiat.
5
kasutatud kirjandus
http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=P%C3%A4ikeseenergia_ressurss
https://www.energia.ee/taastuvenergia
http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=H%C3%BCdroenergia_ressurss#H.C3.BCdroenergia_Eestis
http://www.energiatalgud.ee/index.php?title=H%C3%BCdroenergia_ressurss#H.C3.BCdroenergia_Eestis