Pump-hüdroelektrijaam abiline taastuvenergias

Pump-hüdroakumulatsioon jaama läbilõige Foto: http://www.energiasalv.ee

On päikseliselt karge tuuletu talvepäev. Lumi sillerdab päikese käes nii, et ilma päikeseprillideta käia on suhteliselt kehv. Muidu tuult kasutavad tuulikud seisavad paigal. Sel päeval tuulest elektrit toota ei saa, kuigi tarbimist on palju. Jah, soojuselektrijaamad töötavad suuremal võimsusel, kuid saastet satub õhku rohkem.

Eesti on üpriski tuulerikas koht. Mõnikord puhuvad tugevad tuuled mitmeid päevi järjest, kui on ka päevi ja isegi nädalaid, kus puudub tuul siinmail sootuks või on väga nõrk, et toota piisavalt tuuleenergiat. See mõjutab ka elektritarbimist Eestis. Selle mõju vähendamiseks planeeritakse ehitada Eestis ainulaadne elektrijaam Muuga sadama territooriumile. Selleks on pump-hüdroakumulatsioonijaam (edaspidi PHAJ).

Uus jaam aastaks 2024

„Alustava ajagraafiku kohaselt peaks jaam valmima aastal 2023, kuid alguse venimise tõttu mitte enne 2024. Hetkel on töös detailplaneeringu protsess, sellele järgneb veel ehitusloa protsess oma uuringutega, mis kestavad vähemalt 2,5 aastat,“ räägib OÜ Energiasalv juhatuse liige Peep Siitamm. Ehitamist ei alustata enne aastat 2017 lisas ta.

PHAJ toimib samal põhimõttel nagu tavaline hüdroelektrijaam, kuid asub maa-all ning kaevandataks Neeme graniidimassiivi peale 500m sügavusele. Välja kaevandatav graniit, mida on 16 miljonit tonni, kasutatakse teede ehituseks. Graniit on teatavasti tugevam teede täitematerjal kui praegu enamasti kasutatav paekivi, siis pikeneks teede eluiga.

Tuuleenergia asendaja?

PHAJ katab tuulevaikuse või nõr­ga tuule ajal tekkiva tuuleelektri nappuse, kasutades sel­leks tuulisel perioodil tekkivat tuuleelektriülejääki. Kui tuult on vähe ja elekter kallis, lastakse vesi alla turbiinidesse ning toodetakse nõn­da elektrienergiat. Juhul kui tuult on piisavalt palju ja elekter odav, pumbatakse vesi üles.

Pikkadel tuulevaiksetel perioodidel pole tuulenergia täielik kompenseerimine pump-hüdroakumulatsioonijaamaga piiratud kogutava vee mahu juures võimalik. Kuid see saab toetada elektrisüsteemi lühiajaliselt tuule vaibumise ja tuulikute elektri toodangu olulise vähenemise või seiskumise korral. Sellisel juhul on võimalik kiiresti tööle panna PHAJ elektrivõrgu stabiilsuse säilitamiseks. See annab ajavaru soojuselektrijaamaas suurte plokkide käivitamiseks.

PHAJst endast

Muugale plaaneeritav PHAJ hakkaks kasutama merevett, mitte väärtuslikku magevett. Plaanitakse ehitada kahe kambriline süsteem, kus tuulevaiksel ajal lastakse vesi mööda kanaleid alla kukkuda turbiini, kus see muundatakse elektrienergiaks.

PHAJ võimsuseks on planeeritud 500MW. Jaama kasuteguriks hinnatakse umbes 80%. Kaduma minev 20% on seotud vee üles pumpamise, mootori, trafo ja loomuliku kaoga kanalites. Seega on tegemist üsna efektiivse viisiga, kuidas tekitada elektrit võrreldes elektrituulikutega, kus  tegelikuks efektiivsuseks on suurte tuulikute puhul keskmise tuulega (6-9m/s) 48-50%. Väiksemate tuulte puhul jääb see 30% juurde.

PHAJ on maailmas rohkem kui 300. Esimene neist valmis juba aastal 1904 Šveitsis. 1920-1930 ehitati selliseid jaamu ka Prantsusmaal ja Saksamaal. Üks suurimaid PHAJ kasutajaid on jaapan, kes oma asukoha tõttu peab kogu oma energia tootma ise, sest puudub ühendus teiste riikidega. Eestile lähimad PHAJ asuvad Rootsis ja Leedus, viimases neist kasutati seda Ignalina tuumaelektrijaama töö stabiliseerimiseks. Jaamade võimsused on vägagi erinevad jäädes mõne MW ja 2400MW vahele.

Mõju keskkonnale

Jaama ehitamine mõjutab loomulikult ka keskkonda. Eriti avaldub mõju selle ehituse käigus, kus tuleb jälida mitmeid aspekte. Ramboll Eesti AS on esitanud 2012. aastal „Muuga pump-hüdroakumulatsiooni detailplaneeringu strateegilise hindamise“  ning on välja toonud põhjavee taseme võimalik alanemine, mille tulemusena  võib alaneda veetase lähemates puurkaevudes. Lisaks peavad nad oluliseks, et merevesi ei satuks kuidagi põhjavette. Omapoolsete ettepanekutena on nad esitanud, et ehitada jaam nii, et oleks võimalik šahte, tunneleid ja maa-aluseid osi üksteisest eraldada.

Raportis inimeste jaama käivitumisel tervisele ja heaolule tekkivat kahju ei leitud. Ülenormatiivsetmüra ja õhusaastet ei teki. Lisaks ei riku ehitised ka vaadet, kuna 40 meetri kõrgune tõstetor ja 14 meetrised hooned pole ümberkaudsetest asulatest praktiliselt nähtavad. Ehitusel tekkivat müra hinnati samuti madalaks, sest eluhooned jäävad ehitusest piisavalt kaugele.

Kalastikule tekkiva mõju vähendamiseks soovitas Rambol kaevetöid teha mitmes järgus ja vältida kevadist kudemisaega. Sama kehtib ka raietööde puhul, et jälgida raierahu perioodi (15. aprillist – 15. juunini).

„Meie hinnangul keskkonnamõjusid, mis välistaksid jaama ehitamise, ei ole,“ rääkis Peep Siitamm.

Eestis väike hüdroenergia kasutus

Eesti on pinnareljeefilt suhteliselt tasane, mistõttu on ka jõgede kalle väike ning hüdroelektrijaamade rajamine raskendatud. „Eesti jõgede tehniliselt rakendatavaks hüdroenergeetiliseks ressursiks ilma Narva jõeta hinnatakse kuni 30 MW. Narva kui piirijõe ressursi kasutamine on seotud pigem piirileppe ja riiklike ülepiiriliste huvide prioritiseerimisega kui tehniliste ja rahvusvaheliste tavade rakendamisega,“ sõnas Raivo Melsas, Eesti Energia Tootmise ja käiduosakonna juht. Eesti hüdroenergeetiline potentsiaal on tagasihoidlik ning kõne alla tuleb vaid mini- ja mikrojaamade rajamine lisas ta.

Kokkuleppeliselt liigitatakse hüdrojaamu vastavalt võimsusele järgmiselt: suured (vähemalt 1000 MW), keskmised (100-1000 MW), väikesed (5-100 MW), mini (0,5-5 MW) ja mikro (alla 0,5 MW). Eesti tuntumate hüdroelektrijaamade Keila-Joal asuva hüdroelektrijaama võimsuseks on 0,365 MW ja  Linnamäel 1.2MW. Seega on Eestis kõik jaamad mini või mikro jaamad.

„Eesti Energia AS on tegelenud ainult olemasolevate, ajaloolist kultuuriväärtust omavate, vanade hüdrojaamade taastamisega nende endises mahus. Eesti Energia AS ei ole seni ehitanud ühtegi uut tammi või paisu ja olemasolevaid on renoveeritud kõiki nõudeid järgides,“ rääkis Melsas.

Keskkonnasõbralik hüdrojaam polegi nii sõbralik

Hüdroenergia tootmine on küll keskkonnasõbralik, kuid siingi tuleb arvestada, et jõgi on terviklik süsteem, mille muutmine võib olla ohtlik seal elavatele loomadele. Hüdroelektrijaam vajab jõevee paisutamist, mistõttu on jaamade põhilisteks keskkonnamõjudeks vooluvee takistamine ja paisutamisest tekkivad maakasutuse probleemid, selgitas Meisas. „Veehoidlate mõju pole alati ühetähenduslik. Nende keskmiselt soojem ja hapnikuvaesem vesi võib vähendada hinnaliste külmaveelembeste kalaliikide (harjus, forell) arvukust, sobides hästi soojalembestele taimetoidulistele liikidele. Veetaseme tõstmine võib põhjustada raskusi maaparanduses,“ kirjeldas ta. Lisaks sellele tuleb kindlasti arvesse võtta kalade, eriti haruldaste liikide, liikumise takistamist nende kudemisaladele.

PHAJ on tulevikus suureks abiks hüdroelektri tootmisele, sest see on tunduvalt võimsam kui seni töös olevad jaamad. Ootame siis huviga, kuidas jaam töötab kümne aasta pärast, kui see ehk valmis saab.

Kristo Niglas