Kuidas saavutada Eestis kliimaneutraalsus?

Kristiina Nauts
Rexploreri planeerimise ja keskkonnamõjude ekspert

Taastuvate energiaallikate kasutuselevõtu peamiseks tõukejõuks on ühelt poolt kliimamuutused ning atmosfääri paisatava CO2 hulga järsk tõus, teisalt energiajulgeolek ning varustuskindlus, sest kord otsa lõppenud kivisütt, naftat ja põlevkivi enam juurde ei teki, samas ühiskonna samaväärseks toimimiseks ning arenguks on energiat järjest rohkem vaja. 

Kliimamuutuste kontekstis ei räägita enam pelgalt kasvuhoonegaaside vähendamisest, vaid kliimaneutraalsusest, mis on ka Euroopa Liidu eesmärgiks aastaks 2050. Kliimaneutraalsus on olukord, kus õhku paisatakse sama palju kasvuhoonegaase, kui neid ökosüsteemis seotakse. Tegemist on väga ambitsioonika plaaniga, mida niisama väikeste sammudega ei saavuta. Heitkoguste vähendamisse peavad seega panustama kõik süsinikku emiteerivad sektorid: energeetika, transport, tööstus ja põllumajandus. 

2018. aastal oli Eesti summaarne kasvuhoonegaaside heitkogus ligikaudu 20 miljonit tonni ja viimase 28 aastaga on see vähenenud ca 50%. Põhiline osa Eesti süsinikuheitest tuleneb energeetikasektorist (ca 88%), sellele järgneb põllumajandus (ca 7%), tööstus (ca 3%) ja jäätmekäitlus (ca 2%).[1]

Seega põhineb süsinikuneutraalse majanduse saavutamise võti Eesti kontekstis põlevkivienergeetika asendamisel taastuvate energiaallikatega – tuul, päike, vesi, biomass. Biomassi puhul võib kahelda selle taastuvas ning süsinikuneutraalses iseloomus. Tavapärasel hüdroenergeetikal Eestis potentsiaali pole, küll aga läheb tuule- ja päikeseenergia paremaks võrku integreerimiseks vaja Paldiskisse planeeritavat hüdropumpjaama, mis salvestab energiat ning kasutab selleks merevett. Viimastel aastatel on aktiivselt arendatud ka diskussiooni tuumajaama rajamiseks Eestisse, kuid kuna hetkel puudub selleks tehnoloogiline lahendus, siis on selle võimalikke mõjusid keeruline hinnata ning võimalus tuumaenergia kasutuselevõtuks tundub hetkel väga kauge tulevikustsenaarium. Seega jäävad meie arendada tuul ja päike.

Tuule- ja eriti päikeseparkide rajamine ongi viimasel ajal jõudsalt kasvanud ning tehnoloogia arenenud. Esimene Eesti tuulepark rajati 2002. aastal – ca 20 aastat hiljem on neid kokku üle 20. Päikeseparkide rajamise buum nii tööstusliku kui eratarbeks kasutamisel on teinud erilise hüppe just viimastel aastatel ja seda eelkõige tehnoloogia odavnemise, lihtsa paigalduse ning töökindluse tõttu. Eleringi andmetel oli 2020 aasta lõpu seisuga Eestis ligikaudu 10 000 päikeseenergia tootjat.  

Majanduse toimimiseks on vähemal või suuremal määral vajalik kasutada elektrienergiat ning kuivõrd me püüdleme alati majanduskasvu ning jõukuse suunas, mis on reeglina võrdelises seoses, peame ka arvestama perspektiivis kasvava energiahulgaga. Isegi kui arvame, et majandus on ülekuumenenud, siis ilma elektrita ei kujuta vast keegi meist elu ette. Küsimus on, millest on kõige süsinikuneutraalsem energiat toota? 

Süsinikuneutraalse majanduse saavutamiseks on paslik erinevate energiaallikate võrdlemisel arvestada CO2 emissiooni toodetud energiaühiku (kWh) kohta. Tuulikud ja päikesepaneelid küll ei emiteeri otsest CO2, kuid arvestada tuleb nende valmistamisel, transportimisel, ehitamisel, hooldusel ja hiljem ka demonteerimisel ehk kogu elutsükli jooksul emiteeritud CO2.

Tuulikute CO2 emissioon kogu elutsükli jooksul oleneb tuuliku suurusest ning mida suurem on tuulik, seda väiksem on vastav emissioon – nt 300 kW tuuliku süsinikuheide on 55,4 g CO2/kWh, 3 MW tuuliku puhul 4,6 g CO2/kWh[2]; päikeseelektrijaama heite suuruseks on hinnanguliselt 106 g CO2/kWh ning tuumajaamal 60-65 g CO2/kWh[3] võrreldes 1100 g CO2/kWh[4], mis paistakse õhku 1 kWh elektri tootmisel põlevkivist. Siinkohal tasub mainida, et need numbrid varieeruvad erinevates allikates ning kohati hinnatakse nii päikese-, tuule- kui tuumaenergia süsinikuheidet kWh kohta enam-vähem võrdseks (vt Joonis 1).

Joonis 1. Erinevate energiaallikate CO2 heide (g) toodetud elektrienergia (kWh) kohta

Eesti võimaluste ning potentsiaali osas peitub suur ressurss kindlasti tuuleenergeetikal, kuivõrd meie laiuskraadist tulenevalt on päikesekiirguse hulk talvisel perioodil kasin ning mitme kuu jooksul tootmine sisuliselt seisab. 

Süsinikuheidet energiahulga kohta me eelnevalt juba vaatasime, aga võrdleme nüüd ka tuuliku ehitamiseks kuluva energia hulka sellega, mis ta oma eluea jooksul toodab. Sõltuvalt tuuliku võimsusest, asukohast (maismaa vs meri) on see hinnanguliselt 22-30 korda väiksem[5], Vestas V90-3,0 MW tuuliku uurimuses[6] leiti see kordaja olevat isegi 36 ning Enercon E-82 E2/2.3 MW maismaa tuulikul 35 ja merel lausa 51[7] korda. Tasuvusaeg, mille jooksul tuuliku tootmiseks kulutatud energia võrdub tuuliku poolt toodetud energiaga on ca 6,8 kuud[8] ning ühe 3 MW tuuliku 20 aastase töötamise jooksul välditakse u 122 000 tonni CO2 õhkupaiskamist[9].  Lihtsustatult öeldes, toodab tuulik juba alla aastaga tasa kogu energia, mis on vaja tema tootmiseks, töötamiseks ja käitlemiseks.

Tuulikute planeerimisel tuleb aga arvestada olulise ruumilise mõjuga ning asjaoluga, et need paistavad kaugele ning muudavad harjumuspärast maastikupilti. Esteetiliselt on kindlasti eelistatud variant mahajäetud kaevandusalad või vanad tööstuspiirkonnad, mille ümber reeglina tihedat inimasustust pole tekkinud ja seega võimalik negatiivne mõju inimesele ja loodusele on vähim. Kui tuleviku perspektiivis on plaan põlevkivi kaevandamisest sellises mahus loobuda, siis võiks justkui neid alasid kasutada tuuleparkide jaoks, kuid paraku on Kaitseministeerium suure osa Ida-Eestist välistanud julgeoleku kaalutlustel, sest kõrged tuulikud mõjutavad radarite töövõimet. Vanade kaevandusalade puhul saab veel kaaluda nt turbarabasid, kus kaevandamine on lõpetatud. Paraku on kaevandajatel sageli kasulik jätta kaevandamine näiliselt nö avatuks ja kultiveerimine lükata kuhugi ebamäärasesse tulevikku, mistõttu ei saa neid alasid muuks otstarbeks kasutada. Lisaks on rappa ehitamine ka äärmiselt kallis ning samas tuleks süsinikuneutraalsuse puhul arvestada ka asjaoluga, et sood on CO2 sidujad ning neisse on talletunud suured süsinikuvarud. Kui me räägime süsinikuneutraalsusest, siis tuleks ka seda asjaolu tuulepargi rajamisel arvestada ning analüüsida.

Kuivõrd Eesti territooriumi katab ca 50% ulatuses mets, ca 30% põllumaa ja ca 5% sood ning kokku u 15% territooriumist, mis on linnade, teede, sisevekogude, karjääride jne päralt ning kuhu tuuleparke rajada ei saa, siis on kõige suurem potentsiaal tuulikute paigutamiseks metsad. Selle lähenemisega kaasneb aga paratamatult mõningane metsamaa raadamine. Ühe tuuliku alune pind, mis on vaja raadata, ulatub ca 2 ha. Analoogselt soode kuivendamisega, mõjutab ka metsamaa raadamine süsiniku talletamist ning sidumist. Ühed paremini süsinikku siduvad metsaökosüsteemid on arukaasikud, mille puhul on aastaseks seotud süsiniku koguseks hinnatud 3,7-4,9 tonni C hektari kohta[10], mis tähendab, et nt kümnest tuulikust koosneva pargi jaoks on maksimaalselt vajalik raadata 20 ha ning süsiniku sidumine väheneb 100 tonni võrra aastas. Võrreldes sellega, kui palju süsinikuheidet suudab tuulik aastas kokku hoida (ca 6 100 tonni) on tegemist marginaalse suurusega, mis ei mõjuta tervikuna süsinikuneutraalsuse eesmärki.

Taastuvate energiaallikate kasutamine on tulnud selleks, et jääda ning tagasiteed siit ei ole. Küsimus on ainult selles, millist neist alternatiividest valida?

[1] Keskkonnaministeeriumi koduleht https://www.envir.ee/et/eesmargid-tegevused/kliima/rahvusvaheline-aruandlus/kui-palju-eestis-kasvuhoonegaase-tekib

[2] Raadal, H.L., Gagnon, L., Modahl, I.S., Hanssen, O.J. 2011. Life cycle greenhouse gas (GHG) emissions from the generation of wind and hydro power. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Elsevier. 15. p. 3417-3422

[3] Lackner M. (2021) Energy Efficiency: Comparison of Different Systems and Technologies. In: Lackner M., Sajjadi B., Chen WY.(eds) Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6431-0_24-2

[4] Eesti elektrimajanduse arengukava 2005-2015, https://www.riigiteataja.ee/aktilisa/0000/0097/9263/984718.pdf

[5] Garrett, P.; Ronde, K. 2013. Life cycle assessment of wind power: comprehensive results from a state-of-the-art approach. Int J Life Cycle Assess 18:37–48

[6] Life cycle assessment of offshore and onshore sited wind power plants based on Vestas V90-3,0 MW turbines. Vestas Wind Systems A/S, 2006

[7] Windblatt, Enercon Magazine for wind energy, 02/12, https://www.enercon.de/fileadmin/Redakteur/Medien-Portal/windblatt/pdf/en/WB_02-2012_en_web.pdf

[8] Enercon sustainability report 2019, https://www.enercon.de/fileadmin/Redakteur/Medien-Portal/broschueren/ENERCON_Sustainability_Report_2019_Rev000.pdf

[9] Crawford, R.H. 2009.Life cycle energy and greenhouse emissionsanalysis of wind turbines and the effect of size on energy yield. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13: 2653-2660  

[10] Karoles, K., Adermann, V., Konsap, K., Nikopensius, M., Raudsaar, M. 2015. Metsamajanduse ja puittoodete süsinikubilanss. Süsiniku sidumine ja talletamine. Keskkonnaagentuur.