1 of 37

�Konverents Keskkond ja meie��Elekter ja tarbimine�

Arvi Hamburg

Eesti Teaduste Akadeemia energeetikakomisjon

Rapla Kultuurikeskus

1. detsember 2023

Rapla Rotary Klubi

2 of 37

Tutvustus

Haridus: Kutsekvalifikatsioon:�1.Tallinna Polütehnikum, TPT (1964-1968) Volitatud elektriinsener (1999)�2. Tallinna Tehnikaülikool TPI (1969-1974 +2000+2010) Euroinsener EurIng (2012)

Tööelu:

1. 23 a. ettevõtlus Riigiettevõttes Eesti Energia (1967-1990) ,

2. 10 a. avalik teenistus Tööstus-ja Energeetikaministeerium, MKM (1990-2000),

3. 11 a. äri ja teenus r/v aktsiaseltsis Eesti Gaas (2000-2011),

4. 9 a. akadeemiline Tallinna Tehnikaülikool (2012-2021)

5. 5+a. haridus Vanalinna Hariduskolleegium (2018 – ka.)

Kolmas sektor:

* Eesti Inseneride Liit, president 2006-2020, TTÜ Kuratoorium, liige 2016-2019, Eesti Rooma Klubi, president 2018-2020;

* Tallinna Tehnikakõrgkooli (2017-k.a.) ja Kehtna Kutsehariduskeskuse (2000.-k.a.) nõunike kogu, esimees;

* AS Harju Elekter Grupp (2017-k.a.) ja AS Ecomatic (2009-k.a.) nõukogu liige

* Eesti Koduomanike Keskliidu volikogu, aseesimees (2021-k.a.);

* HTM K. Jaagu stipendiumikomisjoni liige (2015-k.a.), inseneriakadeemia juhtkomitee liige (2023-k.a.)

​

3 of 37

Kava

1. Kultuuri funktsioon- haridus- T&A&I&E (inseneeria)

2. Energiamajanduse taustsüsteem

3. Rohepööre

3.1 Maailmas

3.2 Euroopa Liidus

4. Eesti energiastrateegia

5. Probleem

6. Ettepanekud

4 of 37

1. Kultuur, haritlane- püüdlused

Soovid/püüdlused tulenevad kultuurtaustast, sh haridus

Kestlik areng - parem elu ? (EV Põhiseadus: vabadus-kohustus)

Eeldused - tajume ja tunnetame loodust kui teviksüsteemi ja inimese osa selles. Sobitumine looduskeskonda. Mõistame seoseid

Monitoori, mis on muudetav

Teostamine - Kodaniku rakendumiseks (tegevuseks) vaja oskusi teadmiste rakendamiseks, tajuda ja mõista seoseid ning vastutuse tunnetamist.

Eelduseks:- ühiskonnas: demokraatia, kaasatus, personaalne ja kollektiivne vastutus,

- isiksus erialane (специальность, speciality), kutsealane (профессия, vocation) ja ametialane (должность, occupation) ettevalmistus+ elukestev õpe (iseeneses peituvate võimaluste avastamine ning avanemine)

​

5 of 37

Rotary maailmavaade- kestlik areng

* Missioon

Teenime ühiskonda, edendame ausust ning maailma sügavamat mõistmist, head tahet ja rahu läbi oma äri-, ametialaste- ja kogukonnajuhtide osaluse.

* Visioon

Üheskoos näeme maailma, kus inimesed ühinevad ja tegutsevad püsivate muutuste loomiseks – kogu maailmas, kogukondades ja meis endis.

​

6 of 37

Kutseline insener

  1. TEADMISED - HARITUS,
  2. OSKUSED KOGEMUS

3. VASTUTUS EETIKA

​

​

​

LOOVUS

​

Kompetentsus

Kvalifikatsioon

7 of 37

2. Taust���

Kas elektrivarustus on elutähtis teenus või turul kaubeldav kaup?

  • Ülemaailmne ideoloogiate kokkupõrge, majanduslik- ja poliitiline konkureerimine, sõjad, absoluutse ja suhtelise vaesuse kasv. En. sisendite puudujääk võib tekitada ja süvendada riikidevahelisi konflikte ja sisepingeid;
  • Probleemiks on kütuse ja energia kättesaadavus. Eksportijad (Lähis-Ida, Venemaa, USA) võidavad, importiv Euroopa kaotab. Energia kättesaadavus muutub ressursimahukamaks
  • Turul tekkinud defitsiidi, energiatootmise struktuuri ja fossiilkütuste tõrjutuse tõttu pole kütuste- ja energiahinnad enam tarbijale taskukohased ning sisendina majandustegevusele konkurentsi kaotavad.
  • Üleilmastumine, linnastumine ja digitaliseerimine muudab „pehme maandumise“ ülimalt keeruliseks;

​

Süsinikuvaba majandus eesmärgina on nagu ülemaailmne desarmeerimine -meeldiv ja üllas kuid päriselus pole veel õnnestunud

​

8 of 37

Kliimamuutuste põhjustajad

9 of 37

3.1 Rohepööre maailmas

10 of 37

Rohepööre eeldused ja väljakutsed

Eeldused:

Eesti julgeoleku ja Rohepöörde tagamiseks peame fikseerime Eesti ootuse, kohaliku kasu ja julgeolekugarantii.

Väljakutsed:

1. Ettenähtud ajaga asendustehnoloogia turukõlbulikkuse saavutamine, ehituseks vajalike ressursside hankimine;

2. Elektritarbimise kasv kordades- tootmisressurss. Maa- ja merekasutuses konkurents toidutööstusega (vaid 10,2% planeedi pindalast);

3. Mineraalide varu ja kaevandusmahud inverterpõhisele elektritootmisel ja sisepõlemismootorite asendamiseks transpordis (tarnerisk);

4. Ilmastikust sõltuva energiatootmisele vastava salvestusvõimekuse arendamine;

5. Naftakeema, väetiste, herbitsiidide, pestitsiidide asendustoorme väljatöötamine - põllukultuuride saagikuse säilitamine;

6. Rahvastiku juurdekasv, nõudluse tagamine

​

Muuta saame eeldusi, süsteem on isereguleeruv

Rohepöördega võimalused-kas lisaraha ärisse???

11 of 37

Elektri�tootmise �dekarboni-�seerimine�

12 of 37

Fossiilkütuste asendamiseks vajalik täiendav süsinikuvaba elektrienergia (TWh/a) �Siia lisandub tänane mittefossiilsetest energiaallikatest toodetud elektrienergia 9 528,1 TWh, seega kokku 47 198,71 TWh/aastas, senise 26 614,8 TWh asemel, kasv 1,8 kord �

SEKTOR

Valdkond

Täiendav elektri vajadus

Transpordis

Elektritransport

6 158,4

Vesinikkütuse tootmiseks

11 553,6

Fossiilkütuste asendamine el. tootmisel

Kivisüsi, pruunsüsi

9 421,4

Maagaas

6 268,1

Hoonete gaasiküte

2 560,0

Õli

758,0

Metallurgias. Plastitootmine, keemia

 

951,1

KOKKU

 

37 670,6

Fossiilkütuste asendamiseks

13 of 37

Akupargi (arvestuslik) metallide vajadus ja ressurss

14 of 37

Energiaallikast tarnitud kasutatava energia koguse suhe selle�energiaressursi saamiseks kasutatud energia kogusesse (ERoEI), või energia muundamise investeeringu suhe saadavasse tulusse ��

15 of 37

Maailma naftavarude muutus regiooniti 10 aaasta intervallis

16 of 37

3.2 Euroopa Liidu Rohekokkulepe Green Deal�Fit 55 Eesmärk 55 jaREPower EU

Rohepööre - tugevdab Euroopa ja meie partnerite majanduskasvu, julgeolekut ja kliimameetmeid

Eesmärk 55“- Euroopa Komisjon, Euroopa Liidu kliima ja energeetika seadusandluse paketi (2021. aasta 14. juuli). Suurendada energiasäästu 9%-lt 13%-le),

REPower EU- Üleminek roheenergiale on ainus viis, kuidas tagada kogu maailmas energia, mis on ühtaegu kestlik, kindel ja taskukohane. ETS-2

​

17 of 37

Euroopa Parlamendi ja Komisjoni kokkulepe, (detsember 2022) �EU ETS-2 (European Union Emissions Trading System)�

  • ETS-i alla kuuluvates majandussektorites peab heide 2030. aastaks vähenema 62 protsenti võrreldes 2005. aastaga:
  • Senisest kiiremini vähendatakse tasuta kvootide mahtu, ning 2034. aastaks lõppevad need täies mahus;
  • Luuakse omaette süsinikuturg autokütustele ja hoonete küttesektorile, mis peavad samuti alates 2027. aastast süsinikukvoote ostma;
  • EL ETSi süsteemi soovitakse alates 2028. aastast lisada ka prügi põletavad elektri- ja soojuse koostootmisjaamad (IRU EJ)
  • Kehtestatakse 2034. aastal süsinikutoll, mille abil tasakaalustada Euroopa Liidu väliste riikide toodangu (tsement, teras, alumiinium, väetised ja elektrienergia) tootmishinda, kui nende tootmisel ei ole CO2 eest makstud.
  • Maailmas CO2 heide 2021. aastal üle 36 gigatonni CO2 te, Euroopa Liidus 2,7 gigatonni, ehk 7,5 protsenti

​

18 of 37

4. Eesti energiastrateegia

Energiamajanduse tasakaal Juhitavate võimsuste sulgemised Euroopas?

WEC Trilemma

​

19 of 37

16 TWh, 20%

12 TWh, 40%

Regioon on energiadefitsiidis, vajame muutust

20 of 37

Tulemus�

Eesti- Läti- ja Leedu elektrisüsteemides ei ole tarbimisele vastavat tootmisvõimsust

Balti riikide soojus-, tuule- ja hüdroelektrijaamade summaarne toodang ja tarbimine Allikas: https://elstatistik.se

​

​

21 of 37

Eesti elektritootmisvõimsused ja tiputarbimine

​

​

​

​

​

​

https://elering.ee/sites/default/files/public/VKA2020.pdf

Eesti ja kogu regiooni elektridefitsiidi katavad Euroopa Liidu teised liikmesriigid -USK? Baltikumi võimsusarvutuse alaks on negatiivse elektribilansiga riigid Eesti, Läti, Leedu, Soome, ja Poola. Rootsi on veel hetkel positiivse bilansiga.

​

​

22 of 37

Prognoos – Tootmis-ja tarbimisvõimsused (MW)

Tootmisvõimsus (MW)

Aastal 2020

Aastal 2031

Aastal 2040 Aasta 2050

Ülesseatud

Töövõimsus

Põlevkivielektrijaamad Koostootmisjaamad

Tuumajaam

Kokku juhitavat võimsus

2037

280

​

2317

1364

250

​

1614

270+ 2x170= 610

250

​

860

270+ 170? 0

250 250

300 600

820 850

Tuul

Päike

329

145

x0,27=88,8

x0,12=17,4

1300 + 1200

900

3600 – 4500 5000

1300 1500

Tiputarbimine

Defitsiit

​

1564

+ 50

1690

-830

1750 1950

-930 -1100

Hüdroakumulatsioon

Akupangad

Vesinikusalvestus

0

0

0

​

550 + 200?

200

0

550 + 200 600

300 1000?

150 350

Kiisa avariijaam

Tipujaam

250

150

150

150 250

Lokaalne tootmine

Agregeerimine

10

​

70

120

120 200

150 170

Import

​

​

​

+-0 +10%?

​

23 of 37

Varustuskindlus tagamine

1. Sisemaine tootmine - juhitavad võimsused, - salvestustehnoloogiad (hüdroakumulatsioon, energiakandja vesinik, akupangad), - strateegiline reserv, sageduse reguleerimine ja sageduse inerts

2. Tarbimise juhtimine;

3. Piiriülesed ühendused;

4. Võrgu piisavus ja –töökindlus

Aastal 2022 (Allikas: Elering)

  • Eestis taastuvenergia osatähtsus elektri tarbimises 28% (2 570 GWh) .
  • Biomass osatähtsus 54% (1378 GWh, aastal 2016, 681 GWh, 2 kordne kasv),
  • tuule 26,0% (664 GWh, aastal 2016, 589 GWh),
  • päike 19,7% (506 GWh) ning,
  • hüdro 22 GWh

​

24 of 37

Lähteseis üleminekuks 100% taastuvelektri (tuule ja päikese) tarbimisele aastal 2030 Allikas: https://dashboard.elering.ee/et�

Aasta

Tarbi

mine

GWh

Tootmine (GWh)

Hind

(€/MWh)

Kokku

Tuul

Päike

GWh

%

K

GWh

%

K

2020

7953,8

4397,9

881,4

11,1

0,26

128,0

1,6

0,11

33,72

2021

8428,4

5899,5

781,3

9,39

0,28

328,7

3,9

0,11

86,72

2022

8181,8

7344,3

683,8

9,31

0,24

513,3

7,0

0,12

192,82

2023*

6464,7

3995,0

683,7

10,6

0,25

645,6

10,0

0,15

89,55

​

​

25 of 37

Kavandatav tuule- ja päikeseelekter aastaks 2030 (18,34 TWh)�Allikad: 1. https://rohetiiger.ee/wp-content/uploads/2022/10/Teekaardilugu2023-1.pdf�2.https://dashboard.elering.ee/et/system/with-plan/production-consumption?interval=minute&period=search&start=2022-07-31T21:00:00.000Z&end=2023-07-31T20:59:59.000Z�

Jrk nr

Primaar ressurss

Tuul

Päike

HAEJ

Aku

Maal

Merel

1.

Kavandav koguvõimsus, MW

1 300

2 700

1 300

500

1000

2.

Olemasolevale lisandub, MW

1000

2 700

775

 

 

3.

Investeering, milj €/MW

1,19

1,79

0,68

1,2

0,79

4.

Lisavõimsuse investeering,

miljard eurot

1,19

4,833

0,527

0,6

0,79

5.

Toodang, TWh/a

4,2

13,4

0,74

 

 

6.

Energia hind, €/MWh

45-65

62-82

64-85

 

 

7.

Töötunnid, h/a

3 500

5 000

1 000

2 000

 

8.

Võimsuse kasutustegur

Oodatav

0,38

0,56

0.113

 

 

2020-23

0,26

 

0,115

 

 

26 of 37

Toodangu ja tarbimise ebabilanss

27 of 37

Tuuleolud on sarnased Balti riikides ja Põhjamaades

Roheideed on muutumas ideoloogiliseks usuks, mis seetõttu ei vajagi arutelu ega rohereformi tervikmõju analüüsi

​

28 of 37

Eesti energiapüramiid, koos salvestusega

�

Tuul ja päike 2030

CHP (koostootmisjaamad)

Baasjaam (300MW)

Salvesti

(Bio)gaas

Ülejääk salvestisse

Ülejääk

1

2

3

4

5

  1. “Ülejääk” võimalik salvestada (kuni 50%)

​

  • Taastuvenergia “klaaslagi” kõrgemale (ca 20%)

​

  • Taastuvenergia kasutus tiputundidel
    • Energiasõltumatus (primaarenergia)
    • Emissioonid madalamad (salvestatud taastuvenergia)

​

  • Vajame vähem tipuenergiat
    • Hinnad madalal (väldime kallima jaama käivitusi)

​

  • Vajame vähem tipuvõimsusi
    • Varustuskindlus kasvab
    • 1000 MW juhitavat võimsust
    • strateegiline reserv

​

​

Töötunnid vähenevad

29 of 37

Desünkroni-�seerimine

4 D väljakutsed:��* Dekarboniseerimine

​

  • Desünkroniseerimine

​

  • Detsentraliseerimine

​

  • Digitaliseerimine

​

30 of 37

5.Probleem: strateegiline vaade, süsteem, turg - Päevapoliitika

Strateegia (ENMAK) pole usaldusväärne

Poliitilised sekkumised:

  • püüd lahendada üksikprobleemi, käsitlemata elektrisüsteemi kui tervikut
  • visioonide ja tegevuste lühiajalisus. Investeerimiskindlust saab luua vähemalt 20 aastane visioon.
  • tarbija on protsessis muutunud sekundaarseks.

Tulemus:

  • elektrihind tarbijale pole „taskukohane“ ja sisendina ettevõtluses ei taga toote/teenuse konkurentsivõimet,
  • hinna kiire hüppeline muutumine ei võimalda kulude prognoosimist

​

Energiamajanduse toimimise edukuse hindajaks on tarbija, kellel pole aga kaitset ja elektrituru korralduses sõnaõigust.

​

​

31 of 37

Investeeringute tugi – tarbija koormised ud

  • Seni on algatatud meretuuleparkidele 4 hoonestusõiguse taotlust, puudub konkurents;
  • Põrand ( maismaa tuuleparkidel 39.8 €/MWh) meretuuleparkidel ilmselt -80 €/MWh rakendub rohke toodanguga perioodil. Tarbija maandab investori finantsriskid põranda ja turuhinna vahe maksmisel (tasuvusperiood 15-20 aastat?);
  • Vähempakkumiste esitamise ajal on elektrituru hinnad talvise tippkoormuse ajal kõrged, seega ka hinnapõranda ja -lae pakkumised on kõrge hinnaga;
  • Elektritootjatele rakendatakse erinevaid turutingimusi, sealjuures ka taastuvenergia- ja süsinikuvaba elektritootjate ebavõrdne kohtlemine;
  • Kavandatud meretuuleparkide investeeringule 4,4-5 miljardit eurot ja maismaa tuuleparkide arendusele 1 miljard eurot. Lisanduvad investeeringud võrguühenduste ja võrgu tugevdamiseks ca 2 miljardit eurot ning salvestusvõimekuse I astme loomine 1 miljard, Kokku 8,4-9,0 miljardid eurot.

Eesmärgi täitmine nõuab iga-aastast 1,4-1,5 miljardi investeerimist, mille tagasimaksmine ei pruugi olla jõukohane.

​

​

32 of 37

6. Ettepanekud-tasub kaaluda ja rakendada Eestis

1.Mitte nõuda tarbijalt taastuvenergia tasu (ca 100 milj/a), kompenseerida see taastuvenergia tootjatele riigieelarvest ülelaekunud CO2 tasu arvelt;

2. Põlevkivienergeetika võimsused säilitada süsteemiteenuste osutamiseks;

3. Käivitada süsteemiteenuste turg ja pikaajaliste investeeringute kaitsemehhanismid, sh elektritootmisvõimsute rajamiseks;

4. Ilmastikust sõltuvat elektritootmist käsitleda elektri täishinnaga ja

tervikliku elukaare süsiniku jalajäljega;

5. Käivitada tarbimise juhtimise motivasioonisüsteem (agregeerimine);

6. Algatada elektrituruseaduse muutmine soodustamaks energiaühistute, kogukonna energiaettevõtete asutamist ja toimimist;

7. Oluliselt suurendada ja lihtsustada toetusmehhanisme elamufondi sh. eramute energiatõhususe suurendamiseks ning lokaalse energiatootmise edendamiseks;

8. Töötada välja vähekindlustatud majapidamistele ühetaoline kompensatsioonimehhanism.

33 of 37

Elektriarve komponendid, muudame muudetavaid

Elekter

Võrgutasu

Käibemaks

Taastuvenergiatasu

Aktsiis

Kütusekulu

Heitmekulu

Muutuvkulu

Täna kehtivas Nord Pool turukorralduses viimane turule siseneja määrab hinna –

turuhinna kujunemisele me suurt kaasa rääkida ei suuda

Suurema

osakaaluga

Tuleks hakata diferentseerima: sõltuvana elektritootmise viisist erinevate süsteemiteenustena.

Tuuleenergia ongi odav, aga tema süsteemi sobitamiseks, tarbimisele vastavaks, on vaja lisakulutusi

Konkurentsiamet kooskõlastab eraldi alljärgnevad võrgutasud ning metoodikad:

  • võrguteenuse tasud (edastamise ja püsiühenduse kasutamise tasu);
  • võrguettevõtja osutatavad lisateenused (näiteks peakaitsme vahetus või plommimine tarbija
  • juures jt teenused);
  • liitumistasu arvutamise metoodika;
  • bilansienergia hinnametoodika.

34 of 37

Kaaluda pikaajalisi meetmeid koos EL liikmesriikidega

  1. Analüüsida ja moderniseerida heitkaubanduse kauplemissüsteemi - kauplemissüsteemi laiendamiseks ka väljaspool Euroopat, - piiritleda kauplemissüsteemis osalejad, vältida vahendajaid, - taotleda Euroopa Komisjonilt ajutiselt tasuta CO2 lisakvooti R&D projektideks;
  2. Energiapoliitika kujundamisel - hinnata meetmete ja tehnoloogiate mõju terviklikku elutsükli süsiniku jalajälge, - võimalike riskide maandamiseks kavandada regionaalselt võimalikult lai energiaportfell, - riskide maandamiseks fikseerida EL solidaarse tegutsemise printsiibid (vabakaubandus).
  3. Panustada tehnoloogiate arendusse R&D - süsiniku püüdmine ja kasutamine, - salvestustehnoloogiate arendamine, - tootmise jääk- ja kõrvalsaaduste ringmajandus, - tarbimise juhtimine
  4. Elektrituru disain - tarbijate kaasamine pakkumiste/nõudluse protsessi, - teenuste laiendamine päev-ette (spot) turult investeeringuid ja süsteemiteenuseid tagavatele turumeetmetele, - meetmed energiasisendite hindade ühtlustamiseks EL-s, - ülekandevõimsuste ühe osa reserveerimine piiriüleste elektrimüügilepingtele

35 of 37

Kokkuvõttes

1. Regionaalses elektridefitsiidis ei tohi välistada ühtegi elektritootmise viisi. Valiku kriteeriumiks on sotsiaalmajanduslik kasu ja tarbija ootuste rahuldamise aste;

2. Elektrisüsteemi saab ja peab arendama komplekselt, kõiki funktsioone arendades, tagamaks eelkõige süsteemi bilansi ning varustuskindluse, hinna ja keskkonnamõjude tasakaalu;

3. Investeeringute kaasamise elektrisüsteemi peab lähtuma elektrisüsteemi kui terviku toimimisest, tagades investoritele võrdsed investeerimis- ja turutingimused;

4. Mida rohkem ilmastikust sõltuvat elektritootmist, seda rohkem vajame elektrisüsteemis juhitavat võimsust, salvestust ja tarbimise juhtimise motivatsioonipakette, süsteemi paindlikkusteenuseid;

5. Ilmastikust sõltuva elektritootmisega kaasnevaid süsteemiteenuste vajadust ning nende hinda tuleb arvestada ühe komponendina taastuvelektri lõpphinnastamisel;

6. Tuuleolud Põhja- ja Balti riikides on kokkulangevad. „Tuuleaugud“ jäävad, seepärast vajame võtmeinvesteeringuid salvestuse mahu loomiseks, mis vähendavad tipuelektri tootmisvajadust, suurendavad roheenergia tootlikkust ja stabiliseerivad tarbijhinna madalamal tasemel;

Tarbijate kulutused paigutuvad soojuse ja kütuste arvetelt suures osas elektrile.

​

​

36 of 37

Aitäh kaasamõtlemast!

Suur tänu Teie aja eest!

37 of 37

Eesti sõiduautode ja kaubikute energiakulu

Maanteeameti 2021 aasta andmete autosid 816 084

  • läbisõit 15 tuh. km/aastas, kütusekulu 6l/100km (diisel) , vedelkütuse sisalduv energia 7,5 TWh/a. Sisepõlemismootor kasutegur bensiin 0, 28, diisel 0,35 (keskmised väärtused) keskväärtus 0,315
  • Elektrimootori kasutegur 0,9. suhe sisepõlemismootori kasutegurisse 2,86. Elektrimootoris energia kasutamise efektiivsus 2,86x parem
  • Seega vedelkütuse asendamiseks maateetranspordis vaja 2,6 TWh/a täiendavat elektrienergiat, so. 29% elektri kogutarbimisest Eestis
  • läbisõit 10 tuh. km/aastas, energiavajadus sisepõlemismootoris 4,8 TWh/a, elektrimootori jaoks täiendav elektrienergia kogus 1,7 TWh so. 19%
  • läbisõit 5 tuh, km/aastas, sisepõlemismootorile energia vajadus 2,4 TWh/a, , elektrimootorile elektrienergia vajadus 0,84 TWh, so. 9,3%%

​