Category Archives: Woodenergy and Cleantech

Viiratsi aleviku soojusega varustamise tulevikuperspektiivide analüüs

Ühena viimastest Wood Energy and Cleantech projekti raames koostatud uuringutest valmis soojamajanduse tulevikuvõimaluste analüüs väikeasulale. Ülevaade Viiratsi aleviku võimalustest tsentraalse soojusvarustuse jätkamisel telliti OÜ-lt Hendrikson & Co. Uuringu fookus on suunatud väikeasula praeguse olukorra ning võimalike alternatiivsete variantide (näiteks üleminek lokaalküttele) jätkamise majandusliku otstarbekuse välja selgitamisele.

Uuringu lõpparuanne on kätte saadav siit.

30. ja 31. oktoober toimus Woodenergy projekti lõpukonverents

Esimesel päeval vaadati alustuseks projekti filmi „Towards the Cleantech“ mis rääkis sellest kuidas läbi puiduenergia kasutamise saab ühiskond muutuda keskkonnasõbralikumaks. Filmis olid intervjuud kõigi projektis osalenud regioonide taastuvenergia- ja metsandusvaldkonna võtmeisikute poolt. Pärast filmivaatamist pidas puiduenergia ekspert Ülo Kask loengu valdkonna arengutest ja headest näidetest Kesk-Läänemere regioonis.

Päeva teises pooles käidi head praktilist näidet kohapeal vaatamas. Külastati Helme Energia OÜ koostootmisjaama Tõrva linna lähedal Patkülas. Koostootmisjaamas toodetakse elektrit jaotusvõrgu tarbeks ning Helme Graanuli tarbeks elektrit ja soojust. Helme Graanuli tehas omakorda kuivatab puitu ning toodab sellest pelleteid. Tooraineks on ümarpalk ja raidmetest tehtud puiduhake, mis pärineb lähiregioonist. Kuna tehas asub Eesti ja Läti piirile üpris lähedal, siis tasub toorainet ka lätimaalt tuua. Kuigi projekti vältel on inimestele juba väga erinevaid puiduenergia tehnoolgiaid tutvustatud, siis pelletiseerimispresside nägemine oli peaaegu kõigile osalejatele esimene kogemus. Üks trummelpress oli remondi tarbeks lahti võetud ja tänu sellele said huvilised tehnoloogiast päris hea aimduse.

Teisel päeval tutvustasid kõik kuus projektipartnerit viimase kahe aasta jooksul tehtud tööd ja saavutusi. Oma vaatepunkti esitas ka projekti hindav välisvaatleja. Samuti valmistuti tulevikuks – keskenduti nii projekti edukale lõpetamisele, kui ka edasisele ühisele koostööle ja projektide taotlemisele.

Alo Allik

Trummel-pelletiseerimine

Helme Graanul OÜ

Projektikogemuste esitlus

Tulevaste projektide arutelu

Instrutec ja Woodtec 2012

14.-16. novembril toimus Tallinnas Eesti Näituste messikeskuses rahvusvaheline mess Instrutec 2012. Andsime Wood Energy and Cleantech projekti raames EMÜ üliõpilastele ja õppejõududele võimaluse külastada messi viimasel päeval 16. novembril.

Esindatud oli firmad Eestist, Lätist, Leedust ja Soomest. Messil oli kajastatud tootearendus, tööstusseadmete ja –tarvikute müük ning maale toomine, tööstuslikud materjalid, puidutehnoloogia, mõõte- ja kontrollsüsteemid, energia kokkuhoid, töökaitsevahendid, teadus- ja arendustegevus jms tegevusvaldkonnad. Kõrgkoolidest olid esindatud TTÜ.

Messil ajal viidi läbi erinevaid seminare alustades CAD tarkvarast ning lõpetades finantslaenudega. Tegemist on iga-aastase messiga, mis on tehnikaeriala üliõpilastele olulise tähtsusega oma valdkonnas silmaringi laiendamiseks.

Messi temaatika
Instrutec 2012 puidutehnoloogia sektoris olid esindatud:
• saetööstuse tehnoloogia, seadmed ja masinad
• tehnoloogilise laastu valmistamine ja töötlemine
• seadmed ja masinad plaatmaterjalide, spooni ja vineeri tootmiseks
• puidukuivatid
• masinad ja seadmed saematerjali töötlemiseks
• mööblitööstuse seadmed ja -masinad
• viimistlusseadmed ja -materjalid
• mõõtetehnika, juhtimis- ja kontrollseadmed
• puidutööstuses kasutatavad kemikaalid
• puidujäätmete utiliseerimine
• puidutööriistad
• tööohutus ja -kaitse
• koolitus-, nõustamis- ja kirjastustegevus.

Energiaklass konverentsil „Taastuvenergiaallikate uurimine ja kasutamine“

08.11 toimus Eesti Maaülikoolis juba 14. korda “Taastuvenergiaallikate uurimine ja kasutamine” (TEUK) konverents. Nagu konverentsi pealkirjast võib järeldada, arutleti taastuvenergiaallikate laialdasema kasutamise teemadel. Energiaklassi liikmed olid sedapuhku väljas koguni kahe artikliga, millest ka auditooriumile ettekanded tehti.
Ettekanne teemal “Taastuvkütuste kasutamise koordineerimine Lõuna-Eesti regioonis” rääkis Lõuna-Eesti biomassi energeetikas kasutamise arengukava jaoks tehtud eeltööst ning järgmistest tegevustest. Selgus, et Lõuna-Eestis oli 2011. aastal tahkete biokütuste (küttepuud, puiduhake ja -jäätmed) tarbimine katelseadmetes saavutanud juba 63% ning moodustas kõigi tarbitud kütuste primaarenergiast 37%.

Biomassi laialdasem kasutuselevõtt ning Eesti metsade vanuselise struktuuri muutus tingib aga olukorra, kus traditsioonilisest küttepuidust energiavajaduse rahuldamiseks enam ei piisa, mis on ka põhjuseks, miks sellist arengukava koostama hakati. Esialgsetel hinnangutel on vähemalt regiooni soojusenergiavajadus võimalik biomassi abil ära katta. Selleks tuleb aga kasutusele võtta mittetraditsioonilisi biomassi allikaid nagu biomass rohumaadelt, biolagunevad jäätmed, sõnnik, reoveesetted jne. Arengukava on jõudnud staadiumini, kus eesmärkide, meetmete ning strateegiate koostamiseks oodatakse kõigi huviliste tagasisidet. Rohkem infot www.trea.ee

Tehnilise poole kohta avaldati teine artikkel, mis rääkis väiksemate asulate kaugkütte tulevikuvõimalustest. Elektrienergiatarve Eestis tõenäoliselt ei vähene, ta jääb järgnevatel aastatel samale tasemele või isegi suureneb, aga soojusenergiatarve väheneb seoses hoonete renoveerimiste ja uute energiatõhusate hoonete kasutuselevõtuga. Lisanduvalt mõjutab arengut ka elanikkonna aeglaselt kahanev trend väiksemates asulates. Kuna investeeringud ja seadmed on planeeritud alati mingi kindla tarbimise jaoks, siis võib selline trend võrkude majandusliku ja tehnilise toimimise ohtu seada.

Hindamaks kaugkütte perspektiive keskmise suurusega Eesti väikelinnades võeti hea näidisena täpsemalt vaatluse alla Elva linn. Elvas on nüüdseks katlamajadesse ja soojatorustikesse palju panustatud ning praegusel hetkel on seal hästi toimiv kaugküte. Kusjuures süsteemide omanikuks on Elva linn ise. Uuringu tulemusena leiti, et aastaks 2025 on soojusenergiatarve vähenenud ligi kolmandiku võrra, kuid siiski ollaks veel jätkusuutlikud. Teine perspektiivne lahendus oleks paigaldada keskkatlamaja asukohta väike koostootmisjaam ning lisandväärtusena elektrit toota. Samas tuleb arvestada, et investeeringud koostootmisjaama ning soojatorustiku rajamisse on väga kapitalimahukad. Kuna aastast 2021 peavad olema kõik uued rajatavad hooned ligi nullenergiahooned siis väiksemates asulates võib tulevikus olla hoopis otstarbekam üle minna hoonetepõhisele keskküttele ning kaugküttest loobuda. Keskkütet puudutavat uuringut finantseeriti projektist Wood Energy and Cleantech ning materjalid on kättesaadavad www.woodenergyproject.eu

TEUK kogumik ja konverentsil tehtud ettekanded on kätte saadavad lehelt http://tek.emu.ee/teuk-konverentsid/ . Artiklite ja ettekannete autorite Jaanus Uiga ning Alo Alliku poolt Eesti Rahvusringhäälingule antud intervjuud saab kuulda siit! (http://vikerraadio.err.ee/helid?main_id=4352656)

Jaanus Uiga, Alo Allik

KOOSTOOTMISJAAMA RAJAMISE TASUVUSEST VÄIKELINNAS

Jaanus Uiga ja Alo Allik

Eesti Maaülikooli tehnikainstituut

Eestis on kaugküte 151-l omavalitsusel 226-st ning selle teenuseid kasutab 60 % elanikkonnast – nii väidab Riigikontrolli audit [1]. Vaid kaheksas haldusüksuses (Tallinn, Tartu, Narva, Ahtme, Pärnu, Sillamäe, Kohtla-Järve, Kuressaare), kus elab enamik Eesti elanikkonnast, on aastane soojusenergiatarve suurem kui 80 000 MWh [2]. Peaaegu kõigis neis haldusüksustes on olemas koostootmisjaamad, tänavu lisandubneile Kuressaare linn.

Öeldust võib järeldada, et piirkondades, kus soojusenergiavajadus ületab 80 000 MWh/a, on soojuse ja elektri koostootmine majanduslikult otstarbekas. Samas eeldab stohhastiliste taastuvenergiaallikate (tuule- ja päikeseenergia) laiem kasutuselevõtt kompenseerivate tootmisvõimsuste olemasolu. Üks võimalusi selle vajaduse rahuldamiseks on rajada väikeasulatesse biomassi põletavaid koostootmisjaamu. Sellised jaamad aitaksid ka suurendada taastuvenergia osakaalu lõpptarbimises, mille saavutamiseks on kõik Euroopa Liidu liikmesriigid oma õigusaktides seadnud siduvaid eesmärke. See, et Eesti on viimaste andmete kohaselt [3] juba peaaegu oma eesmärgi saavutanud, ei takista meid edasisi pingutusi tegemast.

Peale taastuvenergiaallikate laialdasemale kasutamisele suunatud toetusmehhanismide mõjutab kaugküttemajanduses toimuvat Energiatõhususe direktiiv ning sellega seonduvad muudatused Ehitusseaduses ja Energiatõhususe miinimumnõuetes. Need üsna varsti (09.01.2013) jõustuvad muudatused karmistavad nõudeid uute ning oluliselt renoveeritavate hoonete energiatõhususe kohta ning 2021. aasta 1. jaanuarist tohib ehitada vaid ligi-nullenergiahooneid. Et need muudatused puutuvad nii elamutesse, avaliku sektori ning tööstus- ja tootmishoonetesse, hakkavad nad mõjutama ka kaugküttekorraldust.

Projekti Wood Energy and Cleantech tööpaketi „Tehnoloogia ja tootmine“ raames analüüsiti põhjalikult Elva kui suhteliselt väikese soojusenergiatarbega (umbes 10 000 MWh/a) linna soojamajanduse tulevikuperspektiive. Võttes arvesse  soojustarbe oodatavat vähenemist võeti vaatluse alla neli koostootmisjaama rajamisstsenaariumi, lähtudes nii tehnilistest, keskkondlikest kui ka majanduslikest aspektidest. Stsenaariumid hõlmasid nii senise äritegevuse jätkamist ja kaugküttepiirkondade ühendamist kui ka koostootmisjaama rajamist.

Iga stsenaarium tugines soojuskoormuse kestusgraafikutele (joonis 1), mis kirjeldavad nii uuringuaegset seisu kui ka soojusenergiatarbe oodatavat vähenemist. Kestusgraafikute koostamisel tugineti nn normaalaastale, milles eri aastate temperatuurikõikumiste mõju arvutustulemustele vähendati, taandades neid kraadpäevadega. Tulevikustsenaariumites lähtuti eeldusest, et elamu- ja avaliku sektori hoonetes väheneb soojusenergiatarve 40 % ja  tööstus- ja kaubandussektori hoonetes 10 % ning et energiatõhususe suurendamine lühendab kütteperioodi, sest vabasoojust kasutatakse paremini ära.

OÜ-l Elva Soojus on praegu kolm kaugkütte-katlamaja koos kolme eraldi kaugküttevõrguga. Kaugküttevõrkude ja -katlamajade uuendamisega hakati aktiivselt tegelema 2005. aastal ning tänini on Elva soojamajandusse investeeritud üle 2 226 000 euro, kusjuures ligi 60 % rahast saadi mitmesuguste toetusmehhanismide kaudu. Kui lugeda puidu põletamisega kaasnev CO2-heide neutraalseks, vähendas üleminek põlevkiviõlilt hakkpuidule CO2 aastaheidet umbes 4800 tonni võrra .

Kui praegune äri- ja majandustegevus jätkuks, väheneks Elva linna kaugküttesoojuse vajadus 2025. aastaks 15 000 MWh-lt 10 000 MWh-le. Samas vahekorras väheneksid ka saadav müügitulu ja investeerimisvõimekus.

Soojusenergia hinda võimaldaks alandada koostootmisjaama rajamine. Selle stsenaariumi analüüsimisel valiti koostootmisüksuseks ORC-tüüpi seade, mille koormusdiapasoon on lai (10–100 %), hoolduskulud võrdlemisi väikesed ning kasutegur osalise koormusega töötamise puhul suhteliselt suur. Seda tehnoloogiat peetakse sobivaks piirkondades, kus tarbijatele vajalik soojusvõimsus jääb alla 10 MW (maksimaalne elektriline väljundvõimsus on siis 2–2,5 MW). Kuressaarde rajatava koostootmisjaama Turboden soojusvõimsus on nt 9,5 MW ning elektriline võimsus 2,2 MW [4].

Stsenaariumite analüüsimisandmed näitasid, et Elvas on majanduslikult tasuvaim rajada suure kasuteguri ja soodsa võimsusega (3 MW soojus- ja 0,7 MW elektrivõimsust) koostootmisjaam, mis varustaks kesklinna soojusega olemasoleva kaugküttevõrgu kaudu ning toodaks ka elektrit. Siis ei ole vaja teha lisakulutusi küttevõrkudesse ning investeeringud seadmetesse oleksid suhteliselt väikesed. Elektrienergia aastatoodang ulatuks 2500 MWh-ni ning CO2 heitkogus väheneks 2450 tonni võrra. Selline lahendus oleks praeguste andmete põhjal tasuv ka ilma Euroopa Liidu fondide toetuseta.

Majandusanalüüs näitas ka seda, et isegi ilma elektri tootmisest saadava täiendava tuluta (tuleb arvestada, et kütust kulub ka elektri tootmiseks), jääb Elva linna kaugküttevõrkude tegevus majanduslikult tasuvaks tänu sellele, et kaugküttetorustik on peaaegu täielikult uuendatud ning soojuskadu neist on väike.

Uuringut rahastasid Euroopa Liidu programmi Interreg IVA projekt Wood Energy and Cleantech ja Eesti Maaülikool. Täielik aruanne on kättesaadav veebileheküljelt http://energiaklass.emu.ee.

Artikkel ilmus ajakirjas Keskkonnatehnika (nr 5/12, lk 16)

Puiduenergia – väljaanne metsaomanikele

Wood Energy and Cleantech projekti raames valmis uus trükis “Puiduenergia – väljaanne metsaomanikele”. Trükis sündis Eesti, Läti ja Rootsi partnerite koostöös ning on kasulik materjal kõikidele metsaomanikele.

Väljaandes käsitletakse teemasid nagu hakkepuidu tootmine, metsaomanike otsused ja vastutus, energiapuidu mõõtmine ja kvaliteet, raielankide mehhaniseeritud töötlemine ning kuidas vältida eksklike otsuste langetamist.

Huvilistel on trükist võimalik küsida Energiaklassi kontorist Kreutzwaldi 56-A301. Samuti on väljaanne kättesaadav ka siit

Ida-Eesti biomassi töötlevate ja kasutavate suurettevõtete külastus

19.10.2012 said Eesti Maaülikooli tehnikainstituudi Energiakasutuse I kursuse magistrandid projekti Wood Energy and Cleantech raames võimaluse külastada Ida-Virumaal paiknevaid biomassi töötlevaid ning energiaks muundavaid ettevõtteid.

Joonis 1. Estonian Cell AS elektriinsener Marko Karjus, prof. Andres Annuk ja energiakasutuse magistrandid Estonian Cell AS tootmishoone ees.

Esimeseks külastusobjektiks oli AS Estonian Cell (joonis 1; joonis 2), mis on alates 2006. aasta aprillist tootnud kodumaisest haavapuidust paberitööstuse jaoks vajalikku puitmassi. Aastas kasutab tehas ligi 380000 m3 haavapuitu. Toodangu suurendamist planeeritakse tehase seadmete uuendamise ning kasepuidu kasutusele võtmise läbi. Üllatusena selgus, et isegi nii suuremahulisena tunduva haavapuidu kasutuse juures tarbitakse vaid lähipiirkonna (100…200 km ettevõtte asukohast) puitmaterjali. Kuigi tootmisprotsessis tekib suhteliselt palju puidujäätmeid, on vajaliku soojusenergia tootmiseks senimaani kasutatud maagaasil töötavaid katelseadmeid. Põhjus seisneb asjaolus, et tehase projekteerimis- ja ehitustööde ajal (2000…2005) oli maagaas odav ning suuresti levinud lahendus tööstusettevõtete energiavajaduse rahuldamiseks. Energia hinna tõus on pannud ettevõtte aga koostootmisjaama ehitusele (kuna ka tehase elektrienergiatarve on väga kõrge) mõtlema. Planeerimisprotsess on käima lükatud ning sobivaima lahenduse uurimist teostavad TTÜ teadlased. Jääme huviga koostootmisjaama valmimist ootama.

Joonis 2. AS Estonian Cell tootmishoone

Teiseks külastuse objektiks oli Eesti Elektrijaam (joonis 3).

Joonis 3. Enne ülevaadet Eesti Eelektrijaamast, keskel ekraani kõrval riskiinsener Andres Kurling

Tõsi küll, AS Eesti Energia Narva Elektrijaamades biomassi põlevkiviga koospõletamist praeguse seisuga enam ei toimu, kuid elektri hinna ning saastekvootide maksumuse tõustes peaks biomassi põletamine taas kasumlikuks osutuma. Lootust biomassi laialdasemaks kasutuselevõtuks annab ka asjaolu, et hiljuti ehitatama hakatud uue (Auvere) põlevkivielektrijaama (joonis 4) kateldes on võimalik põletada biomassi, nagu ka kõigis teistes uutes keevkihtkatelseadmetega energiaplokkides (vastavalt Balti Elektrijaama 11. ja Eesti Elektrijaama 8. plokis). Kuniks Narva ligidal paiknevaid elektrijaamu on vaja, et tagada Eesti baaskoormust, ei ole mingit põhjust, miks keskkonnamõjude vähendamiseks ei tohiks seal kodumaist vähekvaliteetset puitu põletada. Samas ei tohi unustada, et kõiki taastuvenergia-alaseid tegevusi ei saa ega peagi subsideerima. Seega võib kuluda veel aastaid enne, kui Euroopa Liidu energia- ja kliimapoliitika on turgu nii palju mõjutanud, et ilma biomassita põlevkivi põletamine oleks majanduslikult ebaotstarbekas.

Joonis 4. Uue põlevkivi (ja loodetavasti ka biomassi) põletava elektrijaama ehitus

Jaanus Uiga

Woodenergy projekti juhtumiuuringute lõpetamise töötuba Jänedal 13. septembril 2012

Iga-aastasel Erametsanduse konverentsil, mis toimus sel aastal Jänedal, olid see kord ka Woodenergy projekti töötoad. Projektis arutati eraldi töötubades energia planeerimist ning keskkütte juhtumiuuringuid. Juhtumiuuringuite arutelu toimus EMÜ Tehnikainstituudi korraldamisel, kuna ollakse vastava tööpaketi juhtpartner. Töötoa raames esitleti valminud uuringuid ning toimus neid võrdlev arutelu. Hinnangu andis ka projekti välishindaja. Kokku osales 22 esindajat kõigi partnerite poolt.

Uuringutes oli vaatluse all 4 keskküttevõrgustikku erinevates asulates:
• Kisa, Rootsi – Uuring puidutööstuse jääksoojuse kasutamisest väikeasula keskküttesüsteemis. Shanaz Amiri, Linköpingi Ülikool.
• Elva, Eesti – Väikelinna keskkütte tulevikuperspektiividest ja koostootmisjaama võimalikkusest Elva linnas. Jaanus Uiga, Eesti Maaülikool. Koostootmisjaama rajamise keskkonnamõjudest, Aado Altmets, Hendrikson ja Ko.
• Beverina, Läti – Uuring kütteprobleemidest ja hoonete energiatõhususest maapiirkondades. Marika Roša, Ekodoma.
• Aluksne, Läti – Erinevate katlamajade võrgustike ühendamine väikelinnas, Marika Roša, Ekodoma.

Asulad Kesk-Läänemere regioonis, mille kohta on valminud või valmimas Woodenergy projektis juhtumiuuringud (sinised) ja pilootprojektid (punased).

Sissejuhatav esitlus juhtumiuuringutest ning biomassil baseeruva koostootmise hetkeseisust Eestis. Alo Allik, EMÜ