- ST
Elektrinõudlus aina kasvab ja vana võrk peab õppima täiesti uusi trikke
Mitte kuigi ammu oli elektrivõrgu loogika lihtne: suured elektrijaamad tootsid elektrit ning võrk viis selle tarbijateni. Nüüd võib seesama tarbija ühel hetkel elektrit osta ja järgmisel seda oma päikesepaneelidest ise võrku müüa. Lisame siia akud, elektriautod, soojuspumbad, andmekeskused ja tuulepargid ning kunagisest ühesuunalisest süsteemist saab keerukas võrgustik, mis peab suutma muutustele reageerida peaaegu reaalajas.
“Kõik, mida saab elektrifitseerida, elektrifitseeritakse,“ võtab ABB Baltikumi elektrifitseerimise valdkonna juht Dainius Bružas ühte lausesse kokku selle, mis elektrivõrku lähiaastatel kujundab.
Äripäeva raadio saates arutasid Bružas ja Netcontroli Läti organisatsiooni tegevjuht Kristaps Alcmanis seda, milline saab olema tuleviku elektrivõrk ning miks muutuvad koos elektritootmisega järjest olulisemaks automatiseerimine, energiasalvestus, andmed ja küberturvalisus.
Teema on ettevõtete jaoks eriti aktuaalne, sest ABB ja elektrivõrkude automatiseerimisele spetsialiseerunud Netcontrol ühendasid hiljuti jõud. ABB jaoks tähendab see Netcontroli oskusteabe lisandumist oma elektrijaotuslahenduste portfelli.
Ühesuunaline võrk enam ei tööta
Balti elektrivõrk loodi ajal, mil elektrit toodeti peamiselt suurtes elektrijaamades. Eestis on selle mudeli ehedaks näiteks Narva piirkond, kus elekter toodeti ühes kohas ning võrgu ülesanne oli see üle riigi tarbijateni viia.
Taastuvenergia areng on aga selle loogika pea peale pööranud. Päikesepaneelidega majaomanik võib olla keskpäeval elektritootja, õhtul aga taas tarbija. Sama toimub suuremas mõõtkavas ettevõtete, päikese- ja tuuleparkide ning energiasalvestitega.
Bružase sõnul peab elektrivõrk seetõttu muutuma senisest märksa paindlikumaks, juhitavamaks ja vastupidavamaks.
Probleemi ei lahenda lihtsalt rohkemate päikesepaneelide või tuulikute rajamine. Kui päike paistab, toodavad kõik päikesepargid korraga ning elektri hind võib langeda nii madalale, et tootmine pole enam kuigi tasuv. Pimedal ja tuulevaiksel ajal tekib aga vastupidine probleem.
Alcmanise sõnul viib see järjest enam hübriidjaamadeni, kus päikese- või tuulepark ühendatakse energiasalvestiga. Automaatika otsustab, millal elektrit võrku anda ja millal seda salvestada.
Veel paari aasta eest võis Bružase sõnul piisata tuule- või päikesepargi rajamisest ja elektri turule müümisest. Praegu muutub ilma salvestuseta kasumliku ärimudeli leidmine üha keerulisemaks.
Salvestamine pole aga endiselt odav. Bružas hoiatab ootamast kiiret tehnoloogilist läbimurret, mis probleemi korraga lahendaks. “See on maraton, mitte sprint,” ütleb ta.
Alcmanis toob paralleeli päikesepaneelidega, mille hind on tema sõnul veidi enam kui kümne aastaga langenud üle 90 protsendi. Akude puhul ei pruugi sama ulatuslikku hinnalangust tulla, kuid ka seal ootab ta tehnoloogia arengut ja odavnemist.
Tuleviku energiasalvestus ei tähenda seejuures ainult akusid. Bružase sõnul saab energiat talletada ka vee või soojusena. Oluline on võimalus kasutada odavat elektrit ajal, mil seda on palju, ning vähendada koormust ajal, mil elektrist on puudus.
Elektrit hakkame vajama rohkem
Kuigi tööstus ja hooned muutuvad energiatõhusamaks, usuvad mõlemad eksperdid, et elektritarbimine jätkab kasvu.
“Kõik, mida saab elektrifitseerida, elektrifitseeritakse,” ütleb Bružas.
Elektriautod on sellest kõige ehedam näide, kuid raskeveokite elektrifitseerimine on alles algusjärgus. Samuti on tööstuses protsesse, kus elektri osakaalu saab veel kasvatada. Aina suuremaks elektritarbijaks muutuvad ka andmekeskused.
Kasvav elektrinõudlus ei tähenda aga tingimata, et võrku tuleb lihtsalt rohkem kaableid ja suuremaid trafosid lisada. Sama oluline on olemasolevat taristut targemalt kasutada.
Baltimaades muudab ülesande keeruliseks ka suur hooajaline erinevus. Talvel kergitavad külm, pimedus ja küttesüsteemid tarbimist, suvel võib probleemiks saada hoopis hetk, mil päikese- ja tuulepargid toodavad rohkem, kui võrk suudab vastu võtta.
Kui tootjaid oli vähe, said võrguoperaatorid paljusid otsuseid teha käsitsi. Tuhandete hajutatud tootmisüksuste ja salvestite puhul pole see enam realistlik.
Kaasaegsed juhtimissüsteemid võimaldavad võrgu olukorda jälgida ning vajadusel tootmist või koormust automaatselt muuta. Näiteks saab vähendada päikesepargi väljundvõimsust, kui võrk ei suuda parasjagu kogu toodangut vastu võtta.
“Kümme aastat tagasi võis seda teha inimene, operaator. Tootmisüksuste arvu kasvades peame rääkima juba automatiseeritud, inimese kontrolli all olevatest süsteemidest,“ ütleb Alcmanis.
Digitaalne võrk toob uued riskid
Kui kunagine elektrivõrk oli suuresti analoogne ning seadmed ühendati juhtimiskeskustega füüsiliste kaablite kaudu, siis tänapäeval liiguvad andmed raadiovõrkudes, 4G-ühendustes ja VPNides.
Just seetõttu pole elektrivõrguettevõtted enam üksnes energeetikaettevõtted, vaid muutunud ka IT-ettevõteteks.
Küberturvalisus algab juba sellest, millised juhtseadmed alajaama või elektritootmisüksusesse paigaldatakse. Seadmed peavad vastama standarditele, tootja peab pakkuma tarkvarauuendusi ning süsteeme tuleb pidevalt jälgida.
Alcmanis usub, et küberrünnakutes hakatakse järjest rohkem kasutama ka automatiseeritud tehisaru tööriistu. Just sellepärast muutub üha tähtsamaks võime märgata kiirelt, kui keegi on süsteemi tunginud ning sellele reageerida.
“Me ei küsi täna, kas küberturvalisuse intsident juhtub, vaid millal see juhtub,“ ütleb ta.
Mida rohkem tekib võrku väikeseid elektritootjaid, seda rohkem tekib ka võimalikke ründepunkte. Kui pahatahtlik osapool saaks korraga kontrolli mitme tootmisüksuse üle ning hakkaks nende võimsust koordineeritult muutma, võiks see põhjustada elektrivõrgus kõikumisi ja katkestusi. Sel põhjusel tuleks turvalisusega arvestada juba süsteemide projekteerimisel.
Tormiga peab võrk ise vea leidma
Kõik ohud ei tule aga internetist. Baltimaade elektrivõrkude eripära on pikad, metsi läbivad liinid ning talvised tormid ja tugev lumesadu.
Siingi tuleb appi automatiseerimine. Juhtimissüsteem saab alajaamadest ja kaitseseadmetest saabuvat infot kasutades hinnata, kus rike asub. Kui alajaamad on kaugjuhitavad, saab rikkekoha võrgust eraldada ning taastada elektrivarustuse nendes võrguosades, kus see on võimalik.
Bružase sõnul on tormide puhul üks kriitilisemaid küsimusi just rikke kiire ja täpne tuvastamine. Mida paremini on teada, kus probleem tekkis, seda otstarbekamalt saab kasutada remondimeeskondi.
Netcontroli ja ABB lahenduste ulatus võib olla väga erinev: juhtida saab üht alajaama või väikest päikeseparki, kuid sama tehnoloogiline loogika ulatub üleriigiliste juhtimissüsteemideni. Alcmanise sõnul on Baltikumis olemas ka praktilised näited aastaid töötanud süsteemidest, mida on järjest uute funktsioonidega täiendatud.
Elektriautost saab võrgu osa
Suur muutus on toimumas ka transpordis. Elektriautode, -busside ja tulevikus ka raskete töömasinate hulga kasv suurendab laadimiseks vajalikku võimsust ning kõigi sõidukite üheaegne laadimine võib kohaliku võrgu kiiresti viimase võimekuse piirini viia.
Bružas ja Alcmanis näevad aga sõidukite akudes üht osa lahendusest. Näiteks elektribusside depoos seisavad bussid öösiti tundide kaupa laadijatega ühendatuna. Kui tehnoloogia ja turureeglid seda võimaldavad, võiksid nende akud sobival hetkel anda energiat võrku tagasi või aidata võrku tasakaalustada.
Sama põhimõte võib jõuda koduse elektriautoni. Kui auto seisab suure osa ööpäevast parklas, võiks tark juhtimissüsteem vastavalt elektrihinnale ja võrgu vajadusele akut laadida või sealt energiat tagasi anda.
Suur osa vajalikust tehnoloogiast on juba olemas, takistused on praegu pigem seotud ohutuse, standardite, sertifitseerimise ja tarkvaraga.
Andmetest on saamas uus vara
Elektrivõrgu digitaliseerumine loob veel ühe väärtuse ja selleks on andmed.
Nutikad arvestid, alajaamad, releed ja muud võrguseadmed toodavad tohutul hulgal informatsiooni, millest võib tulevikus kujuneda omaette väärtuslik toode.
Kui ettevõte tahab näiteks rajada uut tehast, võiks pikaajaliste võrguandmete põhjal hinnata, millistes piirkondades on elektrivarustus kõige töökindlam, kus esineb vähem katkestusi ning kus on piisavalt võimsust. Usaldusväärseks analüüsiks oleks Alcmanise sõnul vaja kümne või enama aasta andmeid.
Tuleviku elektrivõrk ei tähenda üksnes uusi kaableid, trafosid ja akusid. Üha rohkem hakkab selle väärtus sõltuma sellest, kui hästi osatakse kogutud infot kasutada.
Tulevik vajab elektriinseneri ja IT-teadmisi
Kui vaadata viis või kümme aastat kaugemale, ootab Alcmanis eelkõige energiasalvestite hulga kasvu ning uusi investeeringuid elektrivõrku. Bružas rõhutab paindlikkust: võrk peab õppima olemasolevat võimsust maksimaalselt kasutama ning ühendama tootmise, tarbimise ja eri tüüpi salvestuse.
Selle kõrval on endiselt suur potentsiaal energiatõhususes. Kui inimene elab viie või kuue ruumiga majas, ei pea kõiki ruume kogu aeg sama temperatuurini kütma. Tark kodu saab arvestada, milliseid ruume parasjagu kasutatakse, millal inimesed on tööl ning millal on elektri tarbimiseks sobivaim aeg.
“Iga säästetud kilovatt-tund on energia, mis pole lihtsalt niisama raisatud,“ märgib Bružas.
Kõigi nende muutuste elluviimiseks on aga vaja inimesi, kes oskavad elektrisüsteeme projekteerida, automatiseerida, programmeerida ja kaitsta.
Kui Bružas peaks praegu uuesti koolipinki minema ning eriala valima, vaataks ta enda sõnul väga tõsiselt elektrotehnika poole. Eriti väärtuslikuks peab ta elektriinseneri teadmiste ühendamist IT-oskustega. “Tehisaru seda tööd niipea üle ei võta. Uskuge mind,” ütleb ta.
Kuulake ka ingliskeelset podcasti, kus ABB Baltikumi elektrifitseerimise valdkonna juht Dainius Bružas ja Netcontroli Läti organisatsiooni tegevjuht Kristaps Alcmanis antud teemal räägivad:
Seotud lood
Pärnu külje all asuvas Sauga Tehnopargis elu keeb – esimese etapi kõik krundid on tänaseks kasutusele võetud ning alale on kerkinud tootmis-, lao- ja ärihooned. Nüüd alustab Tori vald tehnopargi II etapi väljaarendamist, kus esimese sammuna valmistatakse enampakkumiseks ette viis ettevõtluskrunti kokku ligi 46 000 ruutmeetril. Vald rajab ise piirkonda ettevõtluseks vajaliku põhitaristu ning ootab huvilisi, kes seal tegutsema asuvad.
Enimloetud
1
6 teemat, mida poliitikud ei tohi valimisdebattides kõrvale jätta
3
Viimased uudised
Üritused
Hetkel kuum
Liitu uudiskirjaga
Telli uudiskiri ning saad oma postkasti päeva olulisemad uudised.
Tagasi Tööstusuudised esilehele