Töökindlus

Töökindlus on normaalolukorras kasutatav mõõdik, mis hindab energiasüsteemi adekvaatsust ehk piisavust (kas pakkumine vastab nõudlusele) ning häiringukindlust. Kitsamal juhul mõistetakse töökindluse all ainult häiringukindlust. Mõistelises kontekstis tähendab elektrisüsteemi töökindlus elektrisüsteemi võimet tagada elektrijaamade ja elektrivõrkude koostöö elektrisüsteemi talitluses. 1,2

Üldist

ENMAK arengustsenaariumites ette nähtud meetmed mõjutavad otseselt elektrisüsteemi ja elektrivõrgu arengut ning selle arengu tagamise meetmeid. Elektrisüsteemi ja -võrgu arengut mõutavad energiajulgeolekust ja elektrivarustuse töökindluse nõuetest tulenevad meetemed ja elektrienergia kvaliteedist tagamise nõudest tulenevad meetmed. ENMAK raames teostatakse elektrisüsteemi ja –võrgu hetkeolukorra ning elektrienergia kvaliteedi analüüs. Samuti koostatakse elektrisüsteemi ja -võrgu arengustsenaariumid, mis oleksid vastavuses elektritootmise stsenaariumitega ning energiajulgeoleku ja elektrivarustuse töökindluse nõuetega. 3

Töökindlus kui selline on tarbija vajadustest lähtuv mõiste - töökindlus tagatakse tarbija jaoks. Kuna tegu on tarbijakeskse mõistega, siis peavad töökindluse parameetrid lähtuma tarbija nõudmistest. Töökindluse liigkõrgete nõudmiste kehtestamine pole aga mõistlik, kuna kõrgem töökindlus tähendab ka kõrgemat hinda. 4

Töökindlusnäitajad

SAIDI

SAIDI iseloomustab riketest põhjustatud katkestuste keskmist aega tarbimiskoha kohta aastas. SAIDI on peamine võrguteenuse osutamise kvaliteeti kirjeldav näitaja, mis näitab keskmist teenindatava tarbija riketest tingitud katkestuste kogukestust aasta jooksul. SAIDI on agregeeritud näitaja, mis iseloomustab kõige paremini kogu vaadeldava võrgu või selle osa toimimist. Selle vähenemine viitab otseselt töökindluse tõusule. 5

SAIFI

SAIFI iseloomustab riketest põhjustatud katkestuste keskmist sagedust tarbimiskoha kohta aastas. SAIFI näitab vaadeldava piirkonna keskmistest riketest tingitud katkestuste arvu ühe tarbija kohta aastas.6

CAIDI

CAIDI iseloomustav riketest põhjustatud katkestuste keskmist kestust aastas. CAIDI on ühe riketest tingitud katkestuse keskmise kestuse mõõt ning iseloomustab keskmist aega tarbija elektritoite taastamiseks. Eesmärkideks on CAIDI vähenemine, kuid see pole otseselt seotud töökindluse tõusuga. 7

Töökindluse mõõdikud

Eelnevalt kajastatud töökindlusnäitajad on ühtlasi ka töökindlust iseloomustavateks mõõdikuteks. Toodud on need järgnevalt 8:

  • katkestuste arv kliendi kohta aastas - SAIFI;
  • Katkestuste pikkus kliendi kohta aastas - SAIDI;
  • maksimaalne lubatud ühekordne katkestuse pikkus (linn/asula/hajaasustus);
  • riigi elektrijaamade keskmine töökindlus.

Elektrivõrgu talitluskindlus

Talitluskindluse kaheks põhiliseks näitajaks on väljalülitumiste arv ning klientidele andmata energia. Väljalülitumistest valdav osa on põhjustatud liiniisolaatoritel tekkinud reostusest, mille omakorda on põhjustanud linnud - toonekured. Enamasti on sellised väljalülitumised mööduva lühisega (s.t. automaatika lülitab liini koheselt töösse tagasi ja klientidele sellistel juhtudel toitekatkestust ei teki), kuid nende tulemuseks on hetkeline pingelohk. Andmata energia tekib klientidel aga siis, kui mõni võrguelement lülitub püsivalt välja ning reservtoite võimalus konkreetsel hetkel puudub. Praktika on näidanud, et kõige ulatuslikumalt tekivad sellised katkestused suurte tormide ajal ning enamikel juhtudest on põhjustajaks liinidele langenud puud. Ehkki Eleringi liinide trassid on tervikuna võrdlemisi heas seisus, leidub siiski ka küllaltki palju kohti, mis vajaksid tähelepanu. 9

Käesolevalt kajastatud väljalülitumiste arvu ning ka andmata jäänud energiat kirjeldavad joonis 1, joonis 2, joonis 3 ning tabel 1.

Joonis 1. Ülekandevõrgu seadmete väljalülitumised aastatel 2003-201223,24,25

Joonis 2. Ülekandevõrgu poolt andmata elektrienergia 2003-201426,27,28

Joonis 3. Katkestustega väljalülitumiste arv 2003-201429,30,31

Tabel 1. Elektrilevi elektrivõrgu töökindluse näitajad32

Abinõud talitluskindluse tõstmiseks

Võrgu talitluskindluse tõstmiseks töötas 2012 a. Elering välja programmi, mis peamiselt keskendub liinikoridoride laiendamisele, kuna üle poole kliendikatkestustest ja andmata jäänud energiast on põhjustatud õhuliinidele kukkunud puudest. Samuti keskendutakse programmi raames lindude tegevusele ning õhuliinide isolatsiooni vahetusele ja juhtmete vananemisest tulenevale plastilisele deformatsioonile. Kasutusele võetavad abinõud peavad aitama vähendada andmata jäänud energiat ning väljalülitumiste arvu Eleringi võrgus. 10,11

Nimetatud abinõud koosnevad 12:

  • liinikoridoride laiendamine;
  • isolaatorkettide vahetamine;
  • linnutõkete paigaldamine;
  • juhtmete ja mastide vahetamine.

Statistika näitab, et aastatel 2003–2012 on Eleringi poolt summaarne andmata energia olnud ligikaudu 2,3 GWh, millest 1,3 GWh on põhjustatud puude langemisest või langetamisest õhuliinidele. See moodustab ligi 60% kogu andmata energiast. Samas puudest põhjustatud andmata energia võib aastate lõikes kõikuda väga suurelt, hüppeliselt suureneb see suurte tormidega. Ainus viis õhuliinid tormikindlaks saada on nende trasside kaitsevööndid kõikidest ohtlikest puudest vabastada. Hinnanguliselt on hetkeseisuga liinide kaitsevööndites raiumata 1 800 hektarit metsa. 13

Isolaatorkettide vahetust ja linnutõkete paigaldust teostatakse ainult 110 kV liinidel ja nende tegevustega on plaan vähendada võrgus väljalülitumiste arvu. Senine praktika on näidanud, et isolaatorkettide vahetamine ja linnutõkete paigaldamine konkreetsetel liinidel on aidanud väljalülitumisi vähendada. 14

Nimetatud tegevustega planeeritakse viie aastaga vähendada keskmist väljalülitumiste arvu võrgus aastas praeguselt 200-210-lt 130-150-ni aastas (vähenemine ligi 30 %) ning andmata energiat keskmiselt 230 MWh-lt kuni 130 MWh-ni aastas (vähenemine 45 %). 15

Programmi osadeks on ka õhuliinide gabariitide mõõdistamine ning vajadusel ka korrastamine. 16

Investeeringud Eesti põhivõrku

Eleringi tegevus Eesti elektrisüsteemi töös hoidmisel ning varustuskindluse tagamiseks vajalike investeeringute tegemisel tuleneb otseselt Elektrituruseadusest, Võrgueeskirjast, Energiamajanduse riiklikust arengukavast ning valitsuse poolt heakskiidetud Elektrimajanduse arengukavast. Prioriteetsete investeeringute välja selgitamiseks koostatakse tehnilis-majanduslikud põhjendused ning rekonstrueerimist vajavate alajaamade ning liinide pingerida. Eleringi investeeringud jagatakse 17:

  • tavapärased investeeringud - jagatud alajaamade, liinide, infotehnoloogia jm;
  • suurinvesteeringud;
  • liitumisega seotud investeeringud.

Investeeringute jagunemist ning kogumahtu kirjeldab joonis 4

Joonis 4. Eleringi investeeringute maht ning jagunemine33

 

Olulisimad investeeringud Eesti põhivõrku

Olulisimad investeeringud Eesti põhivõrku on toodud järgneva loeteluna 18,19:

  1. EstLink 2
  2. Kiisa avariireservelektrijaamad
  3. Eesti 330 kV alajaam - tähtsaim alajaam Eesti elektrisüsteemis, kuna alajaamaga on ühendatud Eesti elektrijaam (ca 1500 MW), mis on tähtsaim energeetiline sõlm kogu riigi elektrivarustuse seisukohalt. Eesti 330 kV alajaama tehnilisest seisukorrast ja lahendustest hakkab sõltuma kogu Eesti elektrisüsteemi töökindlus. Projekt realiseeritakse kahes etapis: esimese etapp realiseeriti 2013 a. ning teise etapi eeldatav tähtaeg 2015 a;
  4. Tartu-Viljandi-Sindi 330 kV liin - kahe-ahelaline õhuliin, mille puhul paigaldatakse samale mastile 330 ja 110 kV ahelad, mis vähendab oluliselt liinikaitsevööndi alla minevat maa-ala;
  5. Tallinn-Riia liin - täiendav riikidevaheline ühendus;
  6. eraldumine Venemaa elektrisüsteemist ja ühendumine Mandri-Euroopa süsteemiga;
  7. muud investeeringud

Elektrivõrkude töökindluse nõuded

Elektrivõrkude, eriti ülekande- ja süsteemivõrgu arengu planeerimise praktikas kasutatakse töökindluse nõuete arvestamist normatiivselt teel - kehtestatakse (reguleerivate institutsioonide poolt, liitumislepingutega vms) töökindluse teatud normväärtused või tehnilised nõuded. 20

Eesti jaotusvõrkude töökindlusele esitatavad nõuded on sätestatud 21:

Elektrivõrgu arengustsenaariumid

Elektri kvaliteedi tagamiseks, elektri hajatootmise võimaldamiseks, elektrivarustuse töökindluse tagamiseks ja energiajulgeoleku ning keskkonnahoiu tagamiseks on võimalikud järgmised elektrisüsteemi ja elektrivõrgu arengustsenaariumid 22:

  • Mittesekkuv: 50% jaotusvõrgust kaablis, SAIDI muutus 188 h-lt 130 h-ni (summaarne katkestuse kestvus ühele tarbijale), elektrisüsteem paralleeltöös Venemaaga, töös on eraldusautomaatika häiringute korral ja süsteem on võimeline pikemaajaliseks iseseisvaks tööks
  • Reaalne: 75% jaotusvõrgust kaablis SAIDI 90 h koos plaaniliste katkestustega, paralleeltöö Venemaaga koos eraldusautomaatikaga
  • Panustav: 100% jaotusvõrgust kaablis SAIDI 70 koos plaaniliste katkestustega. elektrisüsteem paralleeltöös Kesk-Euroopa elektrisüsteemiga.

Kuna Eesti energiasüsteemi paralleeltöö sõltub meie partnerite otsustest ja tegevustest, ei käsitleta elektrivõrgu arengustsenaariumites ja stsenaariumite rakenduskavades energiasüsteemi paralleeltööd puudutavaid tegevusi. 

Täiendavat lugemist

Aasta

Kategooria

Pealkiri

2014

Seminari kokkuvõte

World Energy Council. Varustuskindlus, energiajulgeolek. 03.09.2014.

2014

Raport

World Energy Council. Varustuskindluse töögrupi lõppraport 2014. 03.09.2014.

2014

Ettekanne

World Energy Council. Varustuskindlus ja energiajulgeolek 2014. 03.09.2014.

2011

Ettekanne

EnergiaSalv OÜ. Eesti energiasüsteemi arengu võimalikud stsenaariumid. 08.09.2014.

2013

Aruanne

Eesti Arengufond. Elektrivõrgu tänane olukord. Võimalikud arengustsenaariumid. 08.09.2014.

2007

Määrus

Riigi Teataja. Võrgueeskiri. Süsteemi töökindluse kriteeriumid. 08.09.2014.

2010

Projekt

Raesaar, P. TTÜ. Elektrivõrkude töökindlus. 08.09.2014.

2014

Aruanne

Elering. Eesti elektrisüsteemi varustuskindluse aruanne 2014. 11.09.2014.

2015

Aruanne

Eesti elektrisüsteemi varustuskindluse aruanne 2015

Viited


  1. World Energy Council. Eesti Rahvuskomitee. Varustuskindluse töögrupi lõppraport 2014 a.↩︎
  2. Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium. Energiamajanduse riiklik arengukava aastani 2020.↩︎
  3. Eesti Arengufond. Elektrivõrgu tänane olukord. Võimalikud arengustsenaariumid.↩︎
  4. World Energy Council. WEC-Eesti energiajulgeoleku seminari kokkuvõte 30.04.2014.↩︎
  5. Konkurentsiamet. Aruanne elektri- ja gaasiturust Eestis 2013.↩︎
  6.  
  7.  
  8. Härm, M. World Energy Council. Varustuskindlus ja energiajulgeolek 30.04.2014.↩︎
  9.  
  10.  
  11. Elering. Eesti elektrisüsteemi varustuskindluse aruanne 2014.↩︎
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20. .Raesaar, P. Elektrivõrkude töökindlus.↩︎
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25. Elering. Eesti elektrisüsteemi varustuskindluse aruanne 2015.↩︎
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33. Elering. Elering. Elektrisüsteemi arendamine. 11.09.2014,↩︎