Tuuleenergia ressurss

Eesti Taastuvenergia Koja 2018. aasta lõpu andmetel oli Eestis võrku ühendatud 140 tuulikut, mis olid koguvõimsusega 314 MW. Võrreldes varasema aastaga lisandus võrku 2 MW, kuid see ei tulenenud ühestki uuest rajatatud tuulepargist - tuuleenergia võimsus lisandus Purtse tuuleparki.1 Wind Europe andmetel lisandus Eestis 2019. aastal 10 MW, mis teeb koguvõimsuseks 320 MW.2 Eleringi andmetel moodustas 2019. aastal tuuleenergia 36% taastuvenergia kogutoodangust ning tuulikud tootsid 690 GWh elektrienergiat.3

2019. aastal paigaldati Euroopas tervikuna 15,4 GW suuruses mahus uusi tuulikuid, millest 76% moodustasid maismaatuulikud. Euroopas on seega 2019. aasta lõpuga koguvõimsus 205 GW, millest 183 GW moodustavad maismaatuulikud ja 22 GW meretuulikud. Euroopa Liidus toodeti elektrienergiat 417 TWh, mis kattis 15% Euroopa Liidu elektrinõudlusest. Uute tuulikute keskmine tootmisvõimsus oli maismaatuulikute puhul 3,1 MW ja meretuulikute puhul 7,2 MW.4

IRENA hinnangul oli 2019. aastal maailma suurim tuuleenergia koguvõimsusega riik Hiina – 210 478 MW. Järgnesid USA 103 584 MW ja Saksamaa 60 840 MW. Kui Eesti koguvõimsus oli 2019. aastal 320 MW, siis Lätil oli vastav näitaja 78 MW, Leedul 546 MW ja Soomel 2 282 MW. Maailma koguvõimsus oli 2019. aastal 622 408 MW, millest 594 253 moodustas maismaa tuuleenergia. Väärib märkimist, et maailma 28 155 MW suurusest meretuuleenergia võimsusest moodustas 2019. aastal valdava osa Euroopa – 21 831 MW. Kui maismaa tuuleenergia kolm suurimat riiki on samad, mis üldjärjestuses tuuleenergiat tootvad riigid, siis meretuulikute arvestuses on suurimad riigid hoopis – Suurbritannia 9792 MW, Saksamaa 7507 MW ja Hiina 5930 MW. USA suurus meretuulikute osas on marginaalne – 29 MW.5

IRENA hinnangul on Pariisi kliimaeesmärkide täitmiseks vaja, et maismaatuulikute maht kolmekordistuks aastaks 2030 (1787 GW) ja üheksakordistuks aastaks 2050 (5044 GW). Meretuuleenergia maht peaks aga eesmärkide saavutamiseks 2030. aastaks kümnekordistuma (228 GW) ja aastaks 2050 olema 1000 GW. Tuuleenergia kasutus sellises mahus vähendaks 2050. aastaks CO2 emissiooni 6,5 Gt jagu, mis moodustaks Pariisi kliimaeesmärkide täitmiseks vajalikust mahust 27%. IRENA hinnangul on tulevikus suurimaks tuulikute paigaldajaks just Hiina.6

Eesti riiklik energia- ja kliimakava aastani 2030 näeb ette, et aastaks 2030 peab tuuleenergia koguvõimsus küündima 1200 MW-ni ning toodang 2640 GWh. See tähendab pea neljakordset kasvu võrreldes 2019. aastaga. 2030. aastaks on planeeritud jõuda 42%-lise taastuvenergia osakaaluni energia summaarsest lõpptarbimisest.7

2020. aastal moodustas taastuvenergia toodang 21% elektrienergia kogutarbimisest ehk 1946 GWh8 Suurima kasvupotentsiaaliga on just tuuleenergia, eeskätt meretuulepargid.

Viimastel aastatel ei ole Eestis tuuleparkide osas toimunud suuri muutusi. Tingitud on see eeskätt vanast 600 GWh taastuvenergia toetuse mahupiirangust, aga ka keskkonna ning riigikaitse piirangutest, mis takistavad uute tuulikute püstitamist.9 Seega saab kasv maismaatuulikute osas tulla vaid vanade tuulikute asendamisel uuematega.10

Kõik ehitatud tuulepargid asuvad maismaal (tuuleelektrijaamad Eestis on toodud joonisel ). Viidates elektrisüsteemihaldur Eleringiga ja tuuleenergia arendajate vahel elektrivõrguga liitumiseks sõlmitud lepingutele koguvõimsusega 1844,20 MW ulatuses on Eestis arendamisel ligi 1700 MW maismaa tuuleenergia võimsusi11. Lisaks projektid, millel puudub liitumisleping, kuid on näiteks algatatud detailplaneering või keskkonnamõjude hindamine. Siia kuuluvad ka meretuuleparkide arendused. Eesti Tuuleenergia Assotsiatsiooni andmetel on kokku arenduses maismaa - ja meretuuleparke Eestis ligikaudu 3000 MW ulatuses.

Joonisel 'kajastatud andmed 2013. aasta kohta kirjeldavad AS Elering prognoosi. Samal ajal kui 2013. aasta taastuvenergia toodang prognooside kohaselt langeb (1210 GWh), on prognoositud tuuleenergia abil toodetud elektrienergia kohuste suurenemist 581 GWh-ni (48 % kogutoodangust)12.

Alates 2010. aastast võib tuult energiaallikana kasutav tootja saada toetust, kuni kalendriaastas on toetust makstud Eestis kokku 600 GWh tuuleenergiast toodetud elektrienergia eest13.

Tuuleenergia sotsiaalne mõju

Tuuleenergia puhul tuleb rääkida ka selle sotsiaalsest mõjust – nimelt on tuuleenergia oluline tööandja. Tuuleenergia tööstus võib IRENA andmetel 2030. aastaks anda terves maailmas tööd 3,74 miljonile inimesele ja 2050. aastal juba koguni 6 miljonile. 2018. aastal hinnati vastav näitaja 1,16 miljonile inimesele. Suurimad tuulikute tootjad olid 2018. aastal Vestas 20,3% (Taani), Goldwind 13,8% (Hiina), Siemens Gamesa 12,3% (Saksamaa), GE Renewable Energy 10% (USA).14

Toetusskeem

2010. aastast 2018. aastani kehtis tuuleenergiale toetusskeem, mille järgi võis saada toetust kuni kalendriaastas on toetust makstud kokku 600 GWh ulatuses.15

Uus seadus näeb ette, et majandus- ja kommunikatsiooniminister korraldab perioodil 2019-2021 iga-aastaselt 5 GWh mahus vähempakkumisi. Seeläbi leitakse kõige odavamad taastuv energia tootjad. Toetust taotleva energiaallika tootmisseade elektriline võimsus peab olema suurem kui 50 kW ja väiksem kui 1 MW. Valitsus otsustab oma korraldusega, milline tootja toodab vähempakkumise raames lisanduva elektrienergia koguse ning kellele makstakse toetust 12 aastat alates tootmise alustamisest.16

Suuremahulised oksjonid, mis on suunatud suurtele tootmistele saavad alguse 2021. aastal, millal on mahuks 450 + 5 GWh ja 2023. aastal juba 650 GWh.17 Vähempakkumiste suured formaadid peaksid tunduvalt kahandama toetusi, kuna investeeringud on muutunud aasta-aastalt odavamaks. Seni on Eestis toetus olnud üle 53 euro megavatt-tunni kohta. Soomes toimunud esimese vähempakkumise raames kujunes toetuseks keskmiselt 2,5 eurot, mis rakendub juhul kui kolme keskmise turuhind jääb alla 30 euro18 Paljud tuulikud on täna juba oluliselt võimsamad kui vastav seadus toetuse maksmiseks ette näeb, seega enamus tuulikuid antud toetuse taotlejate alla ei kvalifitseeru (v.a väiketuulikud).

Tuuleenergia mõjud keskkonnale

Õhusaaste

Tuulikud ei tekita oma tegevusel CO2 ning teisi saasteaineid, mis tekitavad omakorda happevihma, sudu või respiratoorseid haiguseid. WHO hinnangul põhjustab õhusaaste iga aasta ligi 7 miljonit enneaegset surma. Üks elektrituulik toodab oma eluaja jooksul 40 kuni 80 korda rohkem energiat kui kulub selle valmistamiseks. Tuulikute kasuks räägib ka asjaolu, et tuuleenergia ei vaja vett, erinevalt soojuse- ja tuumaelektrijaamadest, kus kasutatakse suur osa Euroopa veeressursist jahutamiseks. Oluline on see eeskätt põhjusel, et Euroopa seisab tulevikus silmitsi üha enam ajutiste vee nappustega.19

Tuuleenergia süsiniku jalajälg on küllaltki väike. Kasvuhoonegaaside hulk, mis tekivad tuulikute tootmisel, transportimisel ja paigaldamisel jäävad 9 gCO2/kWh kanti. Samas kui gaasigeneraatori või kivisöegeneraatori emissioon on vastavalt 450 gCO2/kWh ja 1050 gCO2/kWh. Edinburghi ülikooli uuringu järgi leiti, et tuuleenergia kasutus Suurbritannias hoidis vahemikus 2008-2014 ära 36 tonni CO2 emissiooni, mis on võrdne 2,3 miljoni auto eemaldamisega sõiduteedelt.20

Müra

Kuigi tuulenergia vastased kirjeldavad tuulikuid suurte müra tekitajatena, siis reaalsuses ei ole tuulikud oluliselt müra rikkamad kui teised sama võimsusega masinad. Kaasaegsed tuulikud on küllaltki vaiksed. Müra tase dB(A) on akustiliselt kaalutud võtmaks arvesse, et inimkõrv ei ole võrdselt kõigi sageduste puhul tundlik.21

Tuulikute müra allikateks on kaks allikat: mehaaniline müra (põhjustatud generaatori, mehaaniliste vahendite poolt) ja aerodünaamiline müra (tuuliku labade ja tuule koosmõjul). Kui räägitakse tuulikute mürast peetakse silmas just mehaanilist müra. Seda müra on hõlbus minimeerida kasutades vaiksemaid ülekandeid või muid tehnilisi uuendusi. Aerodünaamiline müra suureneb see-eest pöörelemiskiiruse kasvades. Sellest tulenevalt on osad turbiinid disainitud opereerima madalama pöörlemiskiirusega. Müra on potentsiaalne häiriv tegur just mõõdukamate tuulte puhul. Tugevate tuulte korral ületab tekkiv tuulemüra tuulikute tekitatava müra. Tänapäeval tegeletakse pidevalt tehnoloogiliste uuenduste arendamisega, et vähendada tuulikute tekitavat müra. Mürale on kehtestatud paljudes riikides erinevaid piiranguid, mis jäävad üldjuhul 40 dB(A) kanti.22

Tabel 1. Müra allikas

Müra tase dB(A)

Valulävi

140

Reaktiivlennuk 250m kaugusel

105

48 km/h sõitev veoauto 100m kaugusel

65

64 km/h sõitev auto 100m kaugusel

55

Tuulepark 350m kaugusel

35-45

Vaikne magamistuba

20

Öine maakoht

20-40

Kuulmislävi

0

Radarid ja lennundus

Üheks takistuseks tuuleenergia rajamisel on riigikaitselistest kaalutlustest seatud kõrguspiirangud. Nimelt takistavad tuulikud radaritel tuvastada objekte ja segavad raadioluuret. Sellest tulenevalt on Eestil kavas paigaldada aastaks 2024. täiendav radar, mis avab tuuleenergia arendamiseks osa Lääne- ja Ida-Virumaast, kuid endiselt jäävad kehtima piirangud aladele, kuhu kuuluvad näiteks Sillamäe, Narva ja Narva-Jõesuu.23 Osaliselt takistab tuulepargi loomine ka õhusõidukite madallende.24

Vaata selgitavat videot tuulikute mõjust radaritele.

Mõju elusorganismidele

Tulenevalt avamere tuuleparkide rajamisest on aktuaalseks teema ka tuulikute võimalik mõju kaladele, koorikloomadele, meres elavatele imetajatele, merelindudele ja rändlindudele. Peamine oht lindudele seisneb selles, et nad võivad lennata tiivikutesse ja seeläbi hukkuda. Ameerika Ühendriikides 2015. aastal läbi viidud uuringu kohaselt hukkub kokkupõrkes tuulikutega iga aasta 200 000-350 000 lindu, hoonete/akende tõttu 89-380 miljonit lindu ja kasside ohvriks langeb aastas 1,4-3,7 miljardit lindu. Suurte linnuparvede vastu on mõeldud välja kontrollradarid, mis tuvastavad läheneva linnuparve ning võimalikku kokkupõrke vältimiseks seisatakse või vähendatakse tuuleturbiinide kiirust. Aina enam räägitakse ka tuuleparkide mõjust nahkhiirtele, kelle rändmarsruudile võivad tuulikud ette jääda.25

Avamere tuuleparkide puhul on tulenevalt toiduressurssidest ja toitumistingimustest kõige ohustatumad meremadalikel toituvad veelinnud. Põhjast hangivad toitu mitmed sukelpardid: aulid, hahad, vaerad ja merivardid. Tuulikute rajamisel hävib merepõhja elustik ehk veelindude „toidulaud“, kuid suure tõenäosusega taastub merepõhjakooslus aja jooksul. Kalatoidulistele lindudele, nagu kaurid ja kosklad või pelaagilistele liikidele, nagu kajakad ja tiirud ohtu ei ole ole, nemad leiavad toitu ka sügavamates vetes. Linnud väldivad töötavate rootoritega tuulikuid (tulenevalt mürast ja vibratsioonist), mistõttu ei ole mõistlik rajada rändlindude teekonnale tuuleparke. Eesti kontekstis ohustab kokkupõrge tuuliku labadega eelkõige öiseid rändajaid – värvulisi, kuna nemad lendavad ka madalamatel kõrgustel.26 Varasemas Läänemerd puudutavas uuringus leiti, et rohkem lindude hukkumisi põhjustavad just meretuulikud – ühe tuuliku kohta hukkub aastas 100-1000 värvulist, maismaatuuliku puhul 2-60 lindu.27

Ohtu kujutavad ka tuulikute ohutuled, mis meelitavad linde tuulepargi alale. Seega on igati oluline paigalda tuulikutele tuled, mis ei kutsu linde tuulikute poole.28 Seega oleks mõistlik paigaldada tuuliku labadele võimalikult vähe tulesid, kuid regulatsioonid tulede osas täna veel puuduvad.

Kaladele kujutab kõige suuremat ohtu turbiinide tekitatav müra, ehitusmüra ning magnetväli. Tulenevalt mürast väldivad kalad tuulepargi alasid.29 Elektromagnetväljade puhul on selgunud, et kalad on selle suhtes väga tundlikud. Näiteks avastati, et angerjate ränne aeglustus kaablite kohal. Seda probleemi saab lahendada mattes kaablid merepõhja või kasutades kaableid, mille magnetvälja emissioon on nullilähedane (vahelduva vooluga või kolmetuumalised kaablid).30

Inimeste suhtumine

Tuulikute paigaldamisel tuleb rääkida ka varju liikumise ja visuaalsest aspektist, mida tihti esile tõstetakse. Tuginedes varasematele uuringutele on selge, et tuuliku labade ja päikese tegevusel tekkiv vari ei tohiks kujutada olulist riski tervisele.31

Tihti räägitakse tuulikute paigaldamisel NIMBY-sündroomist (not in my back yard/mitte minu tagaaeda), millest tulenevalt kujuneb tugev tuuleparkide vastane hoiak. Negatiivne suhtumine tuulikute väljanägemisse ei ole uudne, arvamused muutuvad tihti alles pärast seda kui tuulikud muutuvad omaks.

Maismaatuuleenergia

Kõik majandusnäitajad on konverteeritud eurodesse Euroopa Keskpanga 4. augusti 2020. aasta kursiga 1 EUR=1,1765 USD ning võimalusel MW-sse.

Maismaatuulikute majanduslikud näitajad

Maismaatuulikute tehnoloogia on teinud viimase kümnendi jooksul suuri edusamme, mistõttu on hinnad oluliselt langenud ning muutnud tuuleenergia oluliselt konkurentsi jõulisemaks. Paigalduse maksumus on 1983 aastaga võrreldes vähenenud 4402 eurolt 1252 eurole kW kohta.32

Tihti kasutatakse kasutegurit (capacity factor) kirjeldamaks tuuliku produktiivsust. Kui tuuleturbiin oleks võimeline aasta läbi töötama täisvõimsusel, siis see tähendaks 100% kasutegurit. Tegelikkuses ei puhu tuul aga kunagi täisvõimsusel, mistõttu on tuuleturbiinidel oluliselt väiksem kasutegur. Kasutegur saadakse seega aastase tegeliku toodangu jagamisel aasta teoreetilise maksimumtoodanguga.33 Efektiivsem tehnoloogia ja suuremad tuuliku mõõdud on suurendanud kasutegurit. Maailma keskmine kasutegur on kasvanud vahemikus 1983-2019 ligi 80%, küündides 2019. aastal 36%-ni.34 Tulevikus muutuvad tuulikud aina võimsamaks. Kui 2018. aastal oli keskmine paigaldatud maismaatuuliku võimsus 2,6 MW, siis 2025. aastal peaks vastav näitaja eelduslikult olema 4-5 MW.35

Näitaja LCOE koosneb mitmest erinevast tegurist: paigaldamis maksumusest, eluea kasutegurist, O&M kuludest, projekti elueast ning kapitali maksumusest. Maailma keskmine LCOE maismaa tuuleparkide puhul langes 2010 ja 2019 aasta vahel 39%. 2019. aastal oli LCOE 45 €/MWh kohta. Maismaa tuuleenergia on seega muutumas aasta-aastalt aina odavamaks.36 IRENA näeb tulevikus nii maismaa kui ka meretuulikute LCOE alanemist. Maismaatuulikute puhul peaks keskmine LCOE 2030. aastal olema 25,5-42,5 €/MWh vahel ja aastaks 2050 17-25,5 €/MWh.37

Takerdused maismaa tuuleparkide arendamisel Eestis

Maismaa tuuleparkide kiire areng on Eestis pidurdunud, see on tingitud eeskätt radaritest, kaitsealadest aga ka "mitte minu tagaaeda" mentaliteedist. Viimane tugineb suuresti visuaalse reostuse, võimaliku müra ja varjutuse argumentidele. Üle dekaadi on taas tuuleenergia arendused liikuma saanud.

Pärast pikki kohtuprotsesse liigub edasi Tootsi tuulepargi arendus. 2020. aasta veebruaris pandi Tootsi tuulepargi kinnistu oksjonile, mille võitis 51,5-miljonilise pakkumisega Eesti Energia.38 Tootsi tuulepargi prognoositav toodang võib ulatuda 300 GWh aastas, kõrvutades seda tänase taastuvenergia toodanguga, moodustab see päris arvestatava osa39.

Enefit Green plaanib rajada ka 10 tuulikuga ja 70 MW suuruse tuulepargi Saarde valda Ristiküla lähistele. Tuulepark auks metsa sees ja eluhoonetest minimaalselt ühe kilomeetri kaugusel. Mets peaks oluliselt summutama tuulepargi tekitatavat müra.40

Maismaatuulikute potentsiaal

Piirangute leevendumisel kujuneb Ida-Eestis tuuleenergia potentsiaaliks 300 MW ja Lääne-Eestis 850 MW. Seega oleks maismaa tuuleenergia kogupotentsiaal 1,15 GW.41

Meretuuleenergia

Meretuulikute tööpõhimõte ja tehnoloogia

Tuulikute toodetav elekter juhitakse mööda torni alla, kus konverter muundab alalisvoolu vahelduvvooluks. Transformaator tõstab pinge 33 kV-lt 66 kV-le, et elektrit ole ks võimalik tuulepargis transportida. Elektrienergia transporditakse seejärel mööda veealuseid kaableid alajaama, kus see muundatakse kõrgepingevooluks, pärast mida transporditakse elekter jaotuvõrgu abil majapidamiseteni.42

Põhjalikuma ülevaate tuuleenergia tehnoloogiatest saab artiklist Elektrituulik.

Meretuulikute majandusnäitajad

Maailma keskmine paigalduse maksumus (installed cost) suurenes vahemikus 2000 kuni 2011/2014 2210 €/kW-lt 4250 €/kW peale. Tõus oli tingitud mitmest erinevast tegurist, näiteks projektide liikumisest sügavamatesse vetesse ja seega ka rannikust kaugemale, projektide keerukuse kasvust, toormehindade tõusust ja tehnoloogia ebaküpsusest (polnud veel spetsiaalseid paigaldamislaevu). Tipp saavutati 2013. aastal 4879 €/kW peal, pärast seda on toimunud langus, mis 2019. aastaks jõudis 3230 €/kW peale. Euroopas oli 2019. aasta keskmine näitaja maailma omast siiski kõrgem – 3480 €/kW.43

Nii paigaldamiskulud kui ka LCOE langus on tingitud tehnoloogia arengust ning sektori küpsemaks muutumisest. Arendajate kogemuste paranemine, parem toote standardiseerimine ning regionaalne tootmine on hindu alandanud.44 Näitaja LCOE koosneb mitmest erinevast tegurist: paigaldamise maksumusest, eluea kasutegurist, O&M kuludest, projekti elueast ning kapitali maksumusest. Maailma keskmine LCOE meretuuleparkide puhul langes 2010 ja 2019 aasta vahel 29%. 2019. aastal oli LCOE 97,75 €/MWh kohta. Eeldatakse, et aastaks 2023 langeb näitaja 42,5-85 €/MWh peale.45 Mis puutub Läänemere tuuleparkidesse, siis seal võib LCOE varieeruda olenevalt tuule- ning jääoludest ja ranniku kaugusest. Parimatel aladel võib hind langeda 50€/MWh-ni aastaks 2030 ning €/36 MWh-ni aastaks 2050. See hind sisaldab endas ka ühenduskulusid, mis on vastavalt 1,6 €/MWh ja 1,3 €/MWh. 500 MW-se Läänemere tuulepargi ehituskuludueks (CAPEX) on estimatsiooni kohaselt 1345 miljonit eurot.46

Meretuuleparkide kasutegur on väga lai ning sõltub eeskätt kasutatavast tehnoloogiast ja asukohast. Näitaja võib olla 30-65% vahel. Maailma keskmine kasutegur jõudis 2019. aastaks 44%-ni, võrreldes 2010. aastaga lisandus 7%.47 BEMIP-i (Baltic Energy Market Interconnection Plan)kohaselt ulatub ulatub see näitaja 40.3%-ni.

Viimastel aastatel on eriti kiirelt kasvanud meretuuleparkide võimsused. Aastal 2010. oli keskmise projekti suuruseks 136 MW, 2019. aastal juba 226 MW. Juba arendatakse ka projekte, mille suurus ületab 1 GW.48 Meretuulikute võimsused suurenevad kiirelt, 2025. aastaks eeldatakse 12 MW suuruseid tuulikuid ning tulevikus ei ole välistatud 15 kuni 20 MW suurused tuulikud.49 Meretuulikud on juba teatud riikides konkurentsivõimelised, näiteks Saksamaal ja Hollandis, ülejäänud maailmas peaks see aeg kätte jõudma aastaks 2030. Meretuulikute keskmine LCOE peaks langema 2030. aastaks vahemikku 42,5-76,5 €/MWh ja aastaks 2050 25,5-59,5 €/MWh.50

Meretuulikute potentsiaal

Meretuulikute arendus on viimasel kümnendil saanud sisse väga hea hoo. Paremad tuuleolud ning asulate ja metsade puudumine muudavad meretuuleparkide arendamise atraktiivseks. Meretuuleparkide poolt kõneleb ka asjaolu, et merel ei jagune omand paljude juriidiliste või füüsiliste isikute vahel. Silmas tuleb aga kindlasti pidada keskkonnamõjusid ja ühenduste loomise keerukust.

Läänemere meretuuleparkide potentsiaali puudutava uuringu kohaselt on maksimaalne energia koguvõimsus üle 97 GW. Eesti meretuulepargi võimekus oleks 7 GW, kogutoodanguga 24 TWh. Lätil on Eestist potentsiaali aga oluliselt rohkem – 15,5 GW ja aastane kogutoodang 49,2 TWh.51

2019. aasta seisuga on Eestis meretuuleparkide osas taotlusi võimsusega 2,5 GW ja merealade planeeringule lisaks kavandmises võimsusi 5 GW ulatuses.52 Eesti suurim potentsiaal emissiooni vähendamisel tuleb just tuuleenergia kasutusest – 1,7 Mt ehk 12%.53 Tuulepargi maksumuse kujundab asukoht ja sealsed tingimused. Meretuuliku ehitus on 1,6-1,9 korda kallim kui maismaatuulikul, vahe peaks tehnoloogia arenedes kahanema 1,5 peale. Meretuulepargi investeeringukuluks loetakse Eestis ligi 3,7 miljonit €/MW kohta.54

Ulpivad elektrituulikud (floating wind turbines)

Sügavamates vetes, mis ületavad 60 meetrit on lahenduseks ulpivad tuulikud. Selline tehnoloogia oleks eriti kasulik Jaapanile, mille rannik muutub kiirelt sügavaks. Ulpivate tuuleparkide kasutamine avab tohutu potentsiaali. Näiteks on Euroopas hinnatud potentsiaaliks 4 TW, USA-s 2,45 TW ja Jaapanis 0,5 TW, see moodustab piirkondade meretuule ressursist vastavalt 80%, 60% ja 80%. IRENA hinnangul võib ulpivate tuuleparkide võimsus Pariisi kliimalepet jälgides jõuda aastaks 2030 5-30 GW-ni ja 2050. aastaks 50-150 GW-ni. Ulpivate tuulikute paigaldamine häirib oluliselt vähem merepõhja ning vähendab paigaldamisele kuluvat aega, kuna enamus tegevused saab suures mahus teha maismaal. Seega on ulpivatel tuulikutel ka oluliselt madalamad O&M kulud. Kasutusel ning arendamisel on mitmed erinevad ulpimis tehnoloogiad. Neist enim tuntud on tooder/tugipostidega poi, sukeldatav tooder/pool sukeldatav ja pingestusjalaga platvorm (spar-buoy, spar-submersible, tension leg platform) (vt ka artiklit Tuulegeneraator). Ulpivate tuulikute tehnoloogia on veel suhteliselt toores, mistõttu usaldusväärsed majanduslikud näitajad veel puuduvad.55

Eesti plaanid meretuuleparkide rajamiseks

Vabariigi valitsus on tänase seisuga kinnitanud kolme meretuulepargi hoonestusloa ja keskkonnamõjude hindamise algatamise. Eesti Energia plaanib rajada Liivi lahte, veidi Kihnust lõunasse 183 km2 alale 160 tuulikuga parki, mis oleks võimsusega kuni 1000 MW. Tuuletraal OÜ plaanib rajada Liivi lahte mandrist, Saaremaast ja Kihnust 24-30 km kaugusele 76 tuulikuga parki, mille võimsus oleks 380 MW. Kavas on samas meretuulepargis tegeleda ka vesiviljelusega (rannakarpide kasvatamisega) ning kaalutakse ühenduse loomist Lätiga. Ühe tuuliku ehk 4 MW võimsusega park on planeeritud ettevõtte Five Wind Energy OÜ poolt 200 meetri kaugusele Nasva sadamast, Saaremaal.56

Lisaks käib tihe töö koos Lätiga, et ehitada kahasse meretuulepark. Ühiselt rajamine loob võimalused taotleda Euroopa Liidult piiriülese projekti toetusraha. Meretuulepargi rajamiseks viiakse läbi mitmed uuringud, et leida kõige sobilikum asukoht, misjärel viiakse läbi enampakkumine leidmaks tuulepargi rajaja ning opereerija. Planeeritava meretuulepargi suurus oleks 700-1000 MW. Eeldatakse, et tuulepark oleks võimeline opereerima aastal 2030 ning toodaks aastas 3,5 TWh elektrit, mis Eesti puhul on 40% aastasest elektritarbimisest.57

Takerdused meretuuleparkide arendamisel Eestis

Nelja Energia AS alustas Hiiumaa lähistele plaanitava tuulepargi arendamist 2006. aastal. Tänaseks kuulub ettevõte Enefit Greeni alla. Tuulepargi koguvõimsuseks plaaniti 1100 MW. Rajatava tuulepargi vastased on moodustanud MTÜ Hiiu Tuul ning lahkhelide tulemusel on jõutud kohtusse.58 2018. aastal tühistas Riigikohus Hiiu tuuleparki puudutava mereplaneeringu põhjusel, et tuulikute ja merekaablite mõju keskkonnale on välja selgitamata ning uuringud puuduvad.59

Tuuleenergia ressurss

Tuuleenergia ressursi potentsiaal

Tabelis 1 ning joonisel on kirjeldatud Energiaressursside töögrupi hinnangut Eesti tuuleenergia ressursi potentsiaalile aastani 2050. Tegemist on ühega võimalikes prognoosidest.

Tabel 1. Tuulenergia ressursi potentsiaal

Joonis 13. Tuuleenergia abil toodetud elektrienergia Eestis

Muud huvitavat tuuleenergiast

Tuulikute puhul kehtib lihtne loogika, selleks, et saada rohkem elektrit peab rootor ja tuuliku labad olema võimalikult suured ning tuulik võimalikult kõrge, sest seal on tuuleolud soodsamad.60

Sellest tulenevalt töötavad paljud ettevõtted uute tehnoloogiate kallal, et muuta tuulikud veelgi võimsamaks, vastupidavamaks ning kättesaadavamaks.

Maailma võimsaim arendusel olev tuulik on Haliade-X. Tuulik on võimsusega 12 MW, 260 meetrit kõrge ning üks tuulik suudab varustada 16 000 Euroopa majapidamist (toodab Saksamaa Põhjamere aladel oludele vastavalt 67 GWh elektrit aastas). Kasutegur küündib koguni 63%-ni. Haliade-X tuulik kogub tuule 38 000 m2 suuruselt alalt.61

Tuulepargi loomisel peab arvestama asjaoluga, et tuulikuid ei saa lihtsalt üksteise otsa paigaldada. Kõige parema tuuliku efektiivsuse tagab olukord, kui tuulikud asuvad teineteisest seitsmekordse rootori diameetri kaugusel. Seeläbi välditakse/minimeeritakse turbiini tekitatava turbulentsi mõju teisele tuulikule. Keskeltläbi lähtutakse kogu tuulepargi maa-ala arvutamisel reeglist 4 MW/ruutkilomeetrile.62

 

Joonis 2. Tuuleenergia maht ja toodang Eestis. 2019. aasta toodangu andmed pärinevad Eleringilt, ülejäänud IRENA-lt.

Joonis 3. Keskmine maismaatuuliku võimsus ja rootori diameeter (RD) ning tulevikus valmivad maismaatuulikud.

Joonis 4. Maailma keskmine maismaatuulikute paigaldatud kogumaksumus, võimsuse faktor ja LCOE vahemikhinnangutega.

Joonis 5. Keskmine tuulparkide kaugus rannikust ja veesügavus 2000.-2019. aasta andmetel.

Joonis 6. Keskmine meretuuliku võimsus ja rootori diameeter (RD) ning tulevikus valmivad meretuulikud.

Joonis 7. Maailma keskmine meretuulikute paigaldatud kogumaksumus, võimsuse faktor ja LCOE vahemikhinnangutega.

Joonis 8. Eesti merealaplaneeringu kaart.

Joonis 9. Ulpivate meretuulikute tehnoloogiad.

Joonis 10. Tuule kiirus Eestis 50 m kõrgusel

Joonis 11. Tuule kiirus Eestis 50 m kõrgusel. Interaktiivne versioon kaardist SIIN

Joonis 12. Tuule kiirus Eestis 10 m kõrgusel

 

Joonis 14. Tuulenergia ressursi potentsiaal76'''

Täiendavat lugemist

Aasta

Kategooria

Pealkiri

2014

Uuring

Levelized Cost of Electricity Renewable Energy Technologies

2010

Uuring

Tuuleenergia Eestis

2012

Uuring

Taastuvenergia 100% - üleminek puhtale energiale

2013

Uuring

Tuuleenergeetika keskkonnamõjud

2010

Infomaterjal

Tuuleenergia klastri strateegiline plaan 2010-2015. Kokkuvõte

2013

Uuring

Energia lokaalse tootmise analüüs büroohoonele. Osa I - Taastuvenergialahendused

2013

Uuring

Energia lokaalse tootmise analüüs büroohoonele. Osa II - Energiasalvestid ja salvestustehnoloogiad

2013

Uuring

Energia lokaalse tootmise analüüs büroohoonele. Osa III - Näidishoone

2014

Veebileht

Eesti Tuuleenergia Assotsatsioon

2013

Ettekanne

Väikeste elektrituulikute pakettlahendused

2014

Ettekanne

Elektrituulikute kasutuspiirid Eestis

2013

Uuring

Väiketuuliku optimaalse mastikõrguse analüüs. Kokkuvõte

2013

Uuring

Tuule ja päikeseenergia kasutamine Tartu linnas

2011

Aruanne

Avamere tuuleparkide rajamisega Loode-Eesti rannikumerre kaasnevate keskkonnamõjude hindamine

2012

Ettekanne

Tuuleenergia ühistu - ise toodame, tarbime ja müüme elektrit teistelegi

2011

Ettekanne

Analüüs tuuleenergial põhineva elektri tootmiseks vajalike tulutasemete kohta, mis meelitakse Eestisse täiendavaid investeeringuid

2010

Uuring

Läänemaa tuuleparkide mõjud lähialade elanikele

2010

Uuring

Tuulikud ja tuulepargid Eestis. Senine planeerimine. Probleemid. Ettepanekud lahendusteks

2008

Uuring

Taastuvenergeetilise ressursi (eelkõige tuuleenergia) kasutamise prioriteetsed suunad

2013

Ettekanne

Tuule- ja päikeseenergia kasutusvõimalused Eestis

2013

Ettekanne

Taastuvenergeetika Hiiumaa arengustrateegias

2013

Ettekanne

Taastuvenergeetika olulisus kohaliku omavalitsuse tasandil

2012

Ettekanne

Taastuvenergia osatähtsus Eestis ja biomassi osatähtsus

2012

Aruanne

Rohetöökohtade potentsiaal Eestis

2015

Uuring

Current and Future Cost of Photovoltaics

2014

Aruanne

Väiketuulikute mõju lindudele ja nahkhiirtele

2013

Aruanne

Hanila ja Noarootsi valdades tuuleparkide mürataseme mõõtmine

2014

Aastaraamat

Taastuvenergia aastaraamat 2014

2015

Veebileht

Global Atlas for Renewable Energy

  1. Viited

  2. Annus, M., Lokk, A., Tralla, K., Petrova, O. (2019). Taastuvenergia aastaraamat 2018. http://www.taastuvenergeetika.ee/wp-content/uploads/2019/06/ETEK-Taastuvenergia-aastaraamat-2018.pdf↩︎
  3. Wind Europe. (2020). Wind Energy in Europe in 2019. https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/WindEurope-Annual-Statistics-2019.pdf↩︎
  4. Elering. (2020). Taastuvelekter kattis möödunud aastal 21 protsenti elektri kogutarbimisest. https://elering.ee/taastuvelekter-kattis-moodunud-aastal-21-protsenti-elektri-kogutarbimisest↩︎
  5. IRENA. (2020). Renewable Energy Statistics 2020. Abu Dhabi.↩︎
  6. IRENA. (2019). Future of wind: Deployment, investment, technology, grid integration and socio-economic aspects (A Global Energy Transformation paper). Abu Dhabi.↩︎
  7. Eesti riiklik energia- ja kliimakava aastani 2030 (REKK 2030). (2019). https://www.mkm.ee/sites/default/files/teatis_eesti_riiklik_energia-_ja_kliimakava_aastani_2030.pdf↩︎
  8. Meeliste, S., Tammiste, L., Grünvald, O., Kirsimaa, K., Suik, K., Org, M. (2019). Eesti kliimaambitsiooni tõstmise võimaluste analüüs. Tallinn. ↩︎
  9. Elering AS. Sõlmitud liitumislepingud, (17.08.2013).↩︎
  10. Riigi Teataja. Elektrituruseaduse muutmise seadus. (19.08.2013).↩︎
  11. IRENA. (2019). Future of wind: Deployment, investment, technology, grid integration and socio-economic aspects (A Global Energy Transformation paper). Abu Dhabi.↩︎
  12. Riigi Teataja. (2010). Elektrituruseaduse muutmise seadus. https://www.riigiteataja.ee/akt/13275361↩︎
  13. Riigi Teataja. (2020). Elektrituruseadus. https://www.riigiteataja.ee/akt/113032019045?leiaKehtiv↩︎
  14. Sarv, H. (2019). Riik loodab kümne aastaga taastuvenergia toetused nullini viia. ERR, 6. august. https://www.err.ee/968165/riik-loodab-kumne-aastaga-taastuvenergia-toetused-nullini-viia↩︎
  15. Boyle, G., Donnison, C., Duckers, L., Elliott, D., Everett, B., Hastings, A., Knös, M., Lindegaard, K., Minns, N., Peake, S., Ramage, J., Scurlock, J. Smith, H., Taylor, D., Warren, J. (2018). Renewable Energy. Power for a Sustainable Future. Fourth Edition. Oxford.↩︎
  16. LSE. (2018). What are the pros and cons of onshore wind energy? http://www.lse.ac.uk/granthaminstitute/explainers/what-are-the-pros-and-cons-of-onshore-wind-energy/↩︎
  17. Ots, M., Sarv, H., Nael, M. (2020). Pool Ida-Virumaast jääks tuulikutele lukku ka pärast täiendava radari paigaldamist. ERR, 9. jaanuar. https://www.err.ee/1022329/pool-ida-virumaast-jaaks-tuulikutele-lukku-ka-parast-taiendava-radari-paigaldamist↩︎
  18. Luigujõe, L. (2015). Loode-Eesti meretuulepark. Linnustiku uuring. https://www.envir.ee/sites/default/files/MKO/loode-eesti-meretuulepark-linnustiku-uuring_sept-2016.pdf↩︎
  19. Kube, J., Bellebaum, J. (2010). Ermittlung artbezogener Erheblichkeitsschwellen von Zugvögeln für das Seegebiet der südwestlichen Ostsee bezüglich der Gefährdung des Vogelzuges im Zusammenhang mit dem Kollisionsrisiko an Windenergieanlagen : Abschlussbericht, Bericht vom Juli 2008, aktualisierte Fassung vom März 2010.↩︎
  20. Vetemaa, M. (2017). Hiiumaa madalike piirkonna kalastiku uuring. https://www.envir.ee/sites/default/files/MKO/hiiumaa_madalike_kalastiku_uuring.pdf↩︎
  21. Öhman, M.C., Sigray, P., Westerberg, H. (2007). Offshore windmills and the effects of electromagnetic fields on fish.↩︎
  22. IRENA. (2020). Renewable Power Generation Costs in 2019. Abu Dhabi. https://www.irena.org/publications/2020/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2019↩︎
  23. Pärgma, R. (2020). Eesti Energia ostis Tootsi tuulepargi kinnistu 51,5 miljoni euroga. Postimees, 18. veebruar. https://majandus24.postimees.ee/6902618/eesti-energia-ostis-tootsi-tuulepargi-kinnistu-51-5-miljoni-euroga↩︎
  24. Kuusk, K. (2018). Eesti Energia Tootsi tuulepargi kriitikast: konkurendid eksivad ühe väga olulise asjaoluga. Ärileht.ee, 7. juuni. ↩︎
  25. Enefit Green. (2020). Enefit Green uurib võimalust rajada Pärnumaale Saarde valda tuulepark. ↩︎  
  26. Iberdrola. (2020). Do you know how offshore wind farms work?. https://www.iberdrola.com/environment/how-does-offshore-wind-energy-work↩︎
  27. Euroopa Komisjon. (2019). Study on Baltic offshore energy cooperation under BEMIP. https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/9590cdee-cd30-11e9-992f-01aa75ed71a1/language-en↩︎
  28. Tammiste, L., Poltimäe, H., Kuldna, P., Kallaste, T., Kirsimaa, K., Grünvald, O., Kuusk, K. (2018). Nordic Green to Scale for countries. Unlocking the potential of climate solutions in the Baltics, Poland and Ukraine. Helsinki. http://norden.diva-portal.org/smash/get/diva2:1202698/FULLTEXT01.pdf↩︎
  29. Piirimäe, K., Pihor, K., Rozeik, H., & Piirits, M. (2017). Mereala planeeringu alusuuring: merekeskkonna ressursside kasutamisest saadava majandusliku kasu mudel. Tallinn: PRAXIS↩︎
  30. Krjukov, A., Nael, M. (2019). Valitsus näitas rohelist tuld kolme meretuulepargi rajamisele. ERR, 19. detsember. https://www.err.ee/1015609/valitsus-naitas-rohelist-tuld-kolme-meretuulepargi-rajamisele↩︎
  31. Vabariigi Valitsus. (2020). Eesti ja Läti plaanivad meretuulepargi ühist arendust. https://www.valitsus.ee/et/uudised/eesti-ja-lati-plaanivad-meretuulepargi-uhist-arendust↩︎
  32. Hepner, J. (2019). Juhan Hepner: Loode-Eesti rannikumere tuulepark kütab endiselt kirgi. ERR, 18. september. ↩︎
  33. Riigikohus. (2018). Riigikohus: keskkonnamõju tuleb hinnata enne põhimõttelise arendusotsuse tegemist.↩︎ Roberts, D. (2019). These huge new wind turbines are a marvel. They’re also the futuure. Vox. https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/3/8/17084158/wind-turbine-power-energy-blades↩︎
  34. Haliade-X 12 MW offshore wind turbine platform. (2020). https://www.ge.com/renewableenergy/wind-energy/offshore-wind/haliade-x-offshore-turbine↩︎
  35. Gaughan, R. (2018). How Much Land Is Needed for Wind turbines? https://sciencing.com/much-land-needed-wind-turbines-12304634.html↩︎
  36. Tuuleenergia maht ja toodang Eestis. Kättesaadav: http://resourceirena.irena.org/gateway/countrySearch/?countryCode=EST, https://elering.ee/taastuvelekter-kattis-moodunud-aastal-21-protsenti-elektri-kogutarbimisest↩︎
  37. Rathmann, O. The UNDP/GEF Baltic Wind Atlas, 2003.↩︎
  38. International Renewable Energy Agency. Global Atlas for Renewable Energy.↩︎
  39. Kull, A. Eesti tuuleatlas. Magistritöö: Tartu Ülikool, 1996↩︎
  40. Elering AS. Taastuvenergiast toodetud kogused ja prognoos. (19.08.2013).↩︎
  41. Estonian Development Fund. Final Report. Energy Resources of Estonia, 2013.↩︎