Vanemteadur: päikeseenergeetika peab muutuma buumi harjal nutikamaks

Päikeseenergia tootmisvõimekus Eestis on viimase viie aastaga enam kui kümnekordistunud. Tallinna Tehnikaülikooli jõuelektroonikute hinnangul on koduomanike investeeringud end suuresti õigustanud. Samas näeb üha sagedamini ka ülepingest tingitud tootmiskatkestusi ja olulisemaks muutub kohapealne võimekus täpselt kontrollida, millal elektrit võrku müüa.
Tallinna Tehnikaülikooli vanemteadur Andrii Chub märkis, et reklaamides lubatud tootlikkus on vastanud suuresti tegelikkusele. "Aastatel 2018–2020 paigaldatud päikesesüsteemide tegelik toodang on püsinud suures osas ootuspärane. Seni on täheldatud tühist vananemist, mis jääb tavaliselt alla ühe protsendi aastas," selgitas vanemteadur. Optimaalse paigutusega süsteemid toodavad stabiilselt 900–1000 kWh energiat paigaldatud kilovati kohta aastas. Ida või lääne suunas olevate paneelide tootlikkus on kuni viiendiku võrra madalam.
Varjude ja osalise määrdumisega seotud murekohti on Eesti laiuskraadil ja kliimas pigem vähe. "Enamikul juhtudel pole käsitsi puhastamine tänu vihma ja lume puhastuvale toimele vajalik," selgitas Chub. Küll aga ei tohi hooldust täielikult ära unustada. Eesti suured temperatuurikõikumised nõuavad elektriliste ühenduste kontrollimist ja pingutamist vähemalt kord aastas, et vältida energiakadu ja maandada tuleohtu.
Kui paneelide enda eluiga on pikk, peitub süsteemi kõige nõrgem lüli sageli inverteris, mis muudab paneelide toodetud alalisvoolu kodudes kasutatavaks vahelduvvooluks. "Inverteri eluiga on Eestis tavaliselt 10–15 aastat," tõdes vanemteadur. See sõltub seadme kvaliteedist ja paigalduskohast. Kuna keskmise eramaja süsteemile sobiva inverteri hind on umbes paar tuhat eurot, tuleb selle vahetusega pikaajalistes tasuvusarvutustes Chubi sõnul kindlasti arvestada.
Odavama inverteri valik võib pakkuda ostuhetkel paarisaja eurost säästu, kuid võib hiljem kaasa tuua sagedasemaid rikkeid ja suuremaid hoolduskulusid. Mõnel juhul on neid garantii säilimiseks kohustulik välja vahetada iga 2–5 aasta tagant.
Varasematel aastatel tunti muret inverterite ühe levinuma rikki mineva komponendi, kondensaatorite, madala töökindluse pärast. See on praeguseks muutunud. "Tehnoloogia on viimase 5–8 aasta jooksul oluliselt paranenud ja kaasaegsed inverterid on nende rikete suhtes palju vähem vastuvõtlikud," selgitab Chub. Paradoksaalsel kombel on Eesti jahe kliima inverteritele isegi soodsam kui lõunapoolsem kuum kliima, kus süsteemid sagedamini üle kuumenevad.
Suuremad väljakutsed
Teine suur väljakutse ei peitu mitte koduomaniku enda seadmetes, vaid elektrivõrgus. Eriti maapiirkondades ja nõrgema võrguga aladel on lokaalne ülepinge päikesepaistelistel päevadel levinud probleem. "Kasutajad teatavad üha sagedamini juhtumitest, kus inverterid lülituvad keskpäeval välja, kuna võrgu pinge tõuseb üle lubatud piiri," nentis Andrii Chub. Kuigi see aitab ennetada võrgu kokkukukkumist ja aasta lõikes ei lähe seetõttu kaduma suur kogus elektrit, on küsimus pigem põhimõtteline.
Parema ja jätkusuutlikuma lahendusena näeb vanemteadur akudega ühendatud hübriidinvertereid. Need võimaldavad nihutada energiatootmist keskpäevalt õhtusse, mis parandab võrgu stabiilsust. "Saadaval on ka Eesti lahendusi, mis selliseid invertereid automaatselt juhivad, et müüa elektrit optimaalselt ja koormust võrgule vähendada," märkis Chub.
Lisaks on olemas niinimetatud asümmeetrilised inverterid, mis muudavad päikesejaama võrgusõbralikumaks. Need suudavad mõõta majapidamisseadmete tarbimist, et tasakaalustada võrku suunatud voolu kõigis faasides.

Targemad ja asjade internetiga ühendatud seadmed on tekitanud samas uue väljakutse. Lähiriikidest on teada juhtumeid, kus Hiinast pärit inverterid on teadmata põhjustel ise välja lülitunud. Märgilisema sammuna võttis Leedu parlament möödunud aasta lõpus vastu seaduse, mis keelab riikliku julgeoleku ohuks peetavatest riikidest, sh Hiinast, pärit tootjatel omada kaugjuurdepääsu Leedus asuvate suuremate päikesejaamade, tuuleparkide ja salvestite juhtimissüsteemidele.
Ennetava sammuga loodeti vähendada võimalust, et ebasõbralikel riikidel tekiks võimalus destabiliseerida riigi elektrivõrku. Riskile on oma iga-aastases ülevaates juhtinud tähelepanu ka Eesti välisluureamet. "Kuigi taolised riskid pole Eestis veel realiseerunud ja Eestis pole teadaolevalt veel midagi sellist juhtunud, on nende olemasolu iseenesest põhjus ettevaatlikkuseks, eriti tulevikus, kus päikeseinverterid võivad mängida suuremat rolli võrgu tasakaalustamisel ja reaalajas energiaturgudel osalemisel," tõdes Chub.
Küberohtude vältimiseks on mõistlik eelistada Euroopa või teiste tuntud tootjate seadmeid, mille puhul on turvalisuse tagamine läbipaistev ning mis pakuvad korrapäraseid tarkvarauuendusi ja tuge. Ka Euroopa Liit suhtub teemasse tõsiselt ja töötab välja uusi reegleid. Juba paari aasta pärast ei ole riigihangetel määravaks enam ainult hind, vaid ka küberturvalisus. Lisaks hakkab peagi kehtima seadus, mis nõuab kõikidelt müüdavatelt nutikatelt energiaseadmetelt, sealhulgas inverteritelt, kaitset küberrünnakute vastu.
Chub lisas, et kuigi rangemad reeglid on alles tulekul, ei ole keskmisel päikesepaneelide omanikul praegu ülemääraseks mureks põhjust. "Tavalistele Eesti kodutarbijatele on otsene risk endiselt madal, eriti neile, kes ei ühenda oma süsteeme pilveplatvormidega. See ei ole aga olematu. Üha rohkem saab selgeks, et inverterid ei ole lihtsalt passiivsed seadmed, vaid targad komponendid," sõnas vanemteadur.
Teenimisvõimalusi jagub
Varasemalt said kõik võrku ühendatud päikeseelektrijaamade omanikud fikseeritud määra alusel taastuvenergia tootmistoetust iga võrku müüdud kilovatt-tunni eest. See toetusskeem lõppes uutele liitujatele 2021. aastal. Andrii Chubi hinnangul on väiketootjatel- ja tarbijatel aga praegugi võimalus elektrit turuhinnaga müües omajagu teenida. See eeldab aga keerukamate süsteemide ehitamist ehk niisama ainult päikesepaneele sel eesmärgil püsti panna pole mõtet.
Eeskätt on vajalikuks lisanduseks akupank. Kuigi see on endiselt märkimisväärne investeering, on akude hinnad järsult langenud. "Hiljutistel suurhangetel Hiinas jäid võitnud pakkumised alla 45 euro/kWh. See on hinnatase, mida veel mõned aastad tagasi ei osatud ette kujutadagi," märkis vanemteadur.
See avab Eesti praeguse elektrivõrgu eripäradega arvestades uusi võimalusi ka siinmail. "Mis on tõeliselt uus, on see, et akud ei aita ainult säästa, vaid võivad aidata ka teenida," selgitas Chub. Üha rohkem päikesejaamu osaleb Eestis ka sageduse reguleerimise turul, aidates võrku tasakaalustada oma akude ajutise laadimise või tühjendamisega. Selliste teenuste pakkumine Eesti platvormide, näiteks Qilowatt või Fuseboxi kaudu, võib aastas sisse tuua sadu eurosid, mis kiirendab investeeringu tasuvust.
Tulevikku vaadates muutub nutikas juhtimine vanemteaduri sõnul veelgi olulisemaks, sest Eesti läheb üle 15-minutilistele elektrihinna perioodidele. "Ilma nutika automaatikata on nii lühikestele hinnaakendele reageerimine peaaegu võimatu," nentis Chub. Siin tulevad mängu agregaatorid, kes koordineerivad päikeseenergia, salvestite ja isegi elektriautode laadimist reaalajas, et optimeerida nii kulude kokkuhoidu kui ka turult teenitavat tulu.
Sarnaselt akutehnoloogiale on arenenud omasoodu ka päikesepaneelid ise. Kui viis aastat tagasi oli keskmise paneeli võimsus 290 vatti, siis praeguseks ulatub see 430–500 vatini. Uued elemenditehnoloogiad on kergitanud nende efektiivsuse ligi 18 protsendilt üle 21 protsendi. Sisuliselt tähendab see, et sama katusepinnaga saab toota oluliselt rohkem energiat.
Nõnda peab Andrii Chub praegust tehnoloogiat juba piisavalt küpseks ja tulevikukindlaks. "Kuna riiklikud toetused on kadunud, kehtib võimsuspõhine võrgutasu ja dünaamilised energiaturud arenevad kiiresti, on sageli mõistlikum investeerida praegu, et alustada oma tarbimise optimeerimist ja pääseda ligi uutele tuluallikatele, selle asemel et oodata marginaalset säästu tulevikus," leidis vanemteadur.



















