Rohe- ja digipööre kasvatab nii taastuvenergia osakaalu kui ka toob tänavatele rohkem elektriautosid. Ühtlasi jõuab turule uusi tarbijale suunatud teenuseid, mis võimaldavad muuta muu hulgas vastavalt hinnakõikumistele oma elektri tarbimise profiili. Kuna elektrivõrgu rajamisel polnud võimalik nendega arvestada, võivad tekitada need lähitulevikus tõsiseid väljakutseid.

Näiteks tõotab taastuvate energiaallikatega seostuv juhuslikkus ja juhitamatus mõjutada kõige enam kohalikke madalpingevõrke. Koordineerimata tarbimise nihutamine võib viia aga eelkõige madalpingevõrkude ülekoormamiseni. Unustada ei saa ka elektrivõrkude loomulikku amortiseerumist. Õigeaegse uuendamise edasi lükkamine võib tekitada muu hulgas pingeprobleeme, mis viib katkestusteni masinate töös või lühendavad nende eluiga.

Tallinna Tehnikaülikooli teadlaste hiljutises uuringus tõid tarbijad elektri hinna ja võrguettevõtjatega asjaajamise keerukuse kõrval olulisena esile just elektri kvaliteediga seotud probleeme. Näiteks viivad need lühiajaliste elektrikatkestusteni, toitepinge muutuse ja elektrivõrgu suuremate riketeni. Kuigi enamasti oli selle taga ilmast tingitud häired, oli oma roll ka elektrivõrgu ja alajaamade seisukorral.

Katkestuste taha saab panna selge hinnalipiku. Näiteks hindasid lühiajaliste ehk alla kolme minuti kestvate katkestuste suhtes tundlikud kliendid värskes uuringus keskmiseks katkestusega kaasnevaks kuluks umbes 40 000 eurot. "Täiendavalt hinnati katkestustega kaasnevate seadmete rikkekuludeks keskmiselt 6000 eurot," lisas uuringu kaasautor ja Tallinna Tehnikaülikooli teadur Imre Drovtar.

Varasemalt on Aalto Ülikooli teadlased leidnud, et näiteks metallitööstus kannab iga tipuvõimsuse kW kohta ühesekundilise katkestuse korral kahju ligi kaks eurot kilovati kohta. Kui katkestuse kestab veerand tundi, läheneb kahju suurus 13 eurole kilovati kohta. Sama uuringu põhjal on näiteks puidutööstuse poolt kantav majanduslik kahju vastavalt 1,5 eurot ja kuus eurot kilovati kohta.

Uus metoodika

Tavaliselt lahendatakse elektri kvaliteediga seotud probleeme elektriliinide rekonstrueerimisega. Teatud piirkondades pole see aga paigalduse eripära või rahvaarvu vähenemise tõttu pikas vaates majanduslik otstarbekas ja võib kergitada oluliselt võrguteenuse hinda, nentis uuringu kaasautor Tarmo Korõtko.

Teadur viitas sellelegi, et madalpinge liini lihtsal asendamisel jäetakse tähelepanuta elektri kvaliteedi probleemide eripärad, näiteks pingekõikumiste kestus, sügavus ja sagedus. Utreeritult võib võrrelda seda katkise autorehvi asendamiseks uue auto ostmisega.

Probleemide kulutõhusamalt lahendamiseks uuris töörühm eesotsas Argo Rosinaga lisaks tarbijaid kimbutavatele probleemidele erineva ülesehitusega võrke. Muu hulgas pöörasid teadlased tähelepanu traditsiooniliste ja alternatiivsete lahenduste tehnoloogilistele ja majanduslikele eripäradele ning analüüsisid eri elektri kvaliteedi probleemide puhul appi võetavate tehnoloogiliste lahenduste sobivust.

 Tarmo Korõtko tõi loodud meetodika peamise eelisena välja selle robustsuse. Teisisõnu saab kasutada seda mitmete erinevate probleemide lahendamiseks nii lahenduse planeerimise kui ka väljaehitamise etapis. Näiteks saab loodud metoodika abil hinnata, millal on otstarbekas investeerida elektrivõrgu rekonstrureerimisse, elektri kvaliteeti parandavasse energiasalvestisse või rajada hoopis võrguühenduseta elektritootmise lahendus.

Metoodika võimaldab anda suhteliselt lühikese menetlusprotsessiga esialgse hinnang projekti majandusliku mõttekuse kohta. Kuna elektrivõrgu täiustamiseks tehtud kulud kajastuvad võrgutasudes, võimaldab metoodika rakendamine vähendada töörühma hinnangul lõpptarbija kulusid.

Teooriast praktikasse

Uut metoodikat rakendatakse ja katsetatakse Tarmo Korõtko juhitavas Targa Linna Tippkeskuse pilootprojektis. Muu hulgas demonstreeritakse selle käigus energiasalvestite ja digitaalsete lahenduste kasutamist elektri jaotusvõrkudes.

Elektri kvaliteedi probleemide lahendamise metoodika võiks aidata ennetada elektri kvaliteedi probleeme, mis kaasnevad taastuvenergia lokaalse tootmise osakaalu kasvuga sh vähendada sõltuvust tsentraliseeritud elektrivõrkudest. Taastuvenergialahenduste põhjustatud ülepinge probleemid on Saksamaal tänane reaalsus. Kasvav mikrotootmise populaarsus Eesti elektritarbijate seas viitab, et sarnased probleemid võivad hakata avalduma siingi.

Uuring ilmus ajakirjas Energies.