Tasakaalumudel

Tasakaalumudel on töövahend, mille abil on võimalik hinnata juhtimatu elektritootmisega kaasnevaid võimalusi ja väljakutseid. Mudel annab analüüsitava stsenaariumi kohta ülevaate järgmistes punktides:

• millises mahus suudame iseseisvalt igal ajahetkel katta siseriiklikku tarbimist;
• milliseks kujuneb elektritootmise bilanss, sh aasta summaarne üle- ja puudujääk [TWh];
• maksimaalne impordi- ja ekspordivajadus [MW].

Tasakaalumudeli tööpõhimõte: mudel leiab etteantud stsenaariumi korral igal tunni tarbimisvajaduse katmiseks kõige soodsama tootmiskombinatsiooni. Selleks lisatakse mudelisse analüüsitavas stsenaariumis ettenähtud tootmis- ja salvestusvõimsused madalama marginaalkulu põhimõttel.

Käesolevaga esitame tasakaalumudeli tulemused Rohetiigri 10,6 TWh tarbimisega stsenaariumile aastaks 2035. Analüüsi tulemused on esitatud tabelis 3.

Tabel 3. Tasakaalumudel 2035, tarbimine 10,6 TWh

Tulemuste ülevaatlikkuse huvides esitame tasakaalumudeli tulemusi ka graafikul (vt joonist 21). Graafiku nulljoone alla jääv pindala näitab värvide kaupa konkreetse tootmisliigi poolt siseriikliku tarbimise piires toodetud elektrienergiat ja nulljoont ületav osa siseriiklikku ülejääki. Toodetud energia on graafikul esitatud tootmisliikide kaupa ka numbriliselt, teravatt-tundides. Graafik visualiseerib aastast siseriiklikku elektribilanssi tootmisliikide kaupa: siseriiklik puudujääk ja ülejääk pärast konkreetse tootmisliigi potentsiaali rakendamist järjestatuna vasakult paremale suurima puudujäägiga tunnist vähima puudujäägiga (või suurima ülejäägiga) tunnini.

• Kõige aluseks on sinise punktiirjoonega näidatud 2035. aastaks prognoositav tarbimisvajadus. Tiputarbimine (vasakul) näitab, et kõige suurema tarbimisega tunnil on katmata 1979 MW ulatuses tarbimist.
• Helerohelise värviga on näidatud, et päikeseparkide ja maismaa tuuleparkide toodang katab 7,7 TWh ulatuses siseriiklikku tarbimist ning tekitab 2,2 TWh ülejääki. Samuti nähtub, et tarbimine jääb katmata u 55% ajast (ülejäänud, u 45%, ajast tekib siseriiklik ülejääk). Tulenevalt päikese ja tuule volatiilsest iseloomust ei vähene maksimaalne puudujääk / tipuvõimsuse vajadus proportsionaalselt toodetud energia kogusega: maksimaalne puudujääk pärast tuule ja päikese tootmist väheneb 260 MW võrra ehk 1720 MW-ni.
• Rohelistes toonides on näidatud erinevad salvestid, mis katavad u 1 TWh ulatuses puudujäävat tarbimist tuule- ja päikesetoodangu ülejäägi arvelt. Maksimaalne puudujääk / tipuvõimsuste vajadus väheneb üksnes taastuvenergiaga laetavate salvestite järgselt 520 MW (1200 MW-ni). Salvestite poolt kaetavat tipuvõimsust on võimalik u 10–20% täiendavalt suurendada, kui lisaks juhitamatule taastuvenergiale kasutada suuremahuliste salvestite laadimiseks ka öisel, madalama tarbimisega perioodil vabanevat juhitavate jaamade võimsust.
• Seejärel on marginaalkulu põhimõttel lisatud erinevate värvidega juhitavad võimsused, kuni konkreetse tunni tarbimine on kaetud või tekib puudujääk, mida siseriikliku tootmisportfelliga katta ei ole võimalik. Võib näha, et analüüsitavas stsenaariumis kirjeldatud tootmisvõimsustega suudaksime küllaltki tasakaalustatult katta siseriikliku tarbimisvajaduse (puudujääk on 0,02 TWh). Kui soovime seda teha üksnes taastuvatest allikatest, eeldaks see arvestatavas koguses biomassi ja -gaasi kasutamist (elektriline toodang u 2 TWh).

Joonis 21. Tasakaalumudel 2035, tarbimine 10,6 TWh

Lisaks eelkirjeldatule on graafikul kollase joonega näidatud täiendava 600megavatise meretuulepargi tootmispotentsiaal. Antud võimsuse lisandumine suurendaks 1,8 TWh ulatuses ekspordipotentsiaali ja võimaldaks u 0,8 TWh_elektriline mahus vähendada biokütuste vajadust kohalikku tarbimist katvas elektritoodangus. Selleks, et lisanduva võimsuse tootmispotentsiaal maksimaalselt siseriiklikku elektribilanssi parandaks, tuleks muude paindlikkuslahenduste kõrval lisada täiendavat salvestusvõimekust (tuuleprofiilist tulenevalt vajame peamiselt täiendavat salvestusmahtu, mitte võimsust).