Suur ülevaade: kuidas käib elektritootmine Eesti Energia uutes hiigelinvesteeringu saanud jaamades

Eesti kõigi aegade kalleim investeering, ühiskonnas palju poleemikat tekitanud ja seni General Electricult üleandmist ootav Auvere elektrijaam hakkab tootma kuni neljandiku Eestis tarbitavast elektrist ja paistma silma erakordse efektiivsuse ja puhtusega, usub Eesti Energia. Postimees käis moodsas elektriplokis ja jälgis elektritootmist kaevandusest kuni tuhaväljadeni välja.

Rekordilised 638 miljonit eurot – ligikaudu 7 protsenti Eesti riigi eelarvest – maksnud elektrijaama ehitamise pärast on endisele majandusministrile Juhan Partsile tehtud korralikku peapesu. Veel sel nädalal kinnitas Parts taaskord, et «see polnud mitte ainult õige otsus, vaid see oli absoluutselt õige otsus».

«Palju on küsitud, kas see on olnud õige otsus Eesti jaoks. Me saame seda teada kuskil 40 aasta pärast, vaadates tagasi, kas see oli õige otsus. Täna on see meie kõige efektiivsem elektritootmisseade, mis teenib kõige rohkem kasumit, nii et tänases seisus on see olnud väga õige otsus,» lausus Enefit Energiatootmise juhatuse esimees Tõnu Aas.

Aas märkis, et mõtlema peab sellele, mis tuleb vanade plokkide asemele. «Osa vanu plokke me teame juba, et peame teatud aja pärast kinni panema, kuna need ei vasta Euroopa Liidu nõuetele – kolm plokki siin Eesti elektrijaamas ja üks Balti elektrijaamas,» ütles ta.

Samas pole Eesti Energia uut elektrijaama veel vastu võtnud. «Meil on kurioosne olukord, kus jaam töötab nagu oleks valmis, samas ta ei ole valmis, sest pole üleantud, ja üle pole jaam antud seetõttu, et meie peatöövõtja General Electric pole suutnud näidata, et maksimaalsel koormusel jaam heitmete poolest mahub kehtestatud normidesse. Jutt käib ainult ühest asjast: tolmust ehk peentuhast,» selgitas Auvere elektrijaama rajamist ehitusplatsil omaniku poolt koordineerinud Eesti Energia projektijuht Ivo Mõik.

Praegu on projekteeritud uus kottfiltri plokk, mille ehitus peaks algama lähiajal. Ehitus kestab kuni aasta aega, mille järel tehakse uued katsed elektrijaama täisvõimsusel käivitamiseks.

Eesti Energial on Auvere elektrijaama üleandmisega seotud viivituste ja nende tagajärgede, nagu näiteks saamata jäänud kasum, eest õigus tellijana nõuda leppetrahvi. Seda, kas ja kui palju trahvi nõutakse, Eesti Energia ei avalda, viidates lepingu konfidentsiaalsusele. Eesti Energia kinnitusel nemad uue kottfiltri ploki ehitamisega lisakulutusi ei kanna. Praegu ei ole teada, kui palju uue kottfiltri ehitamine maksma võib minna.

Alates võrguga ühendamisest mullu 2. mail on Auvere elektrijaam tootnud 1417 GWh elektrienergiat.

Postimees käis Ida-Virumaal Eesti Energias energiatootmist vaatamas esimesest etapist, põlevkivi kaevandamisest alates.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Maailma suurim põlevkivikarjäär, Narva karjäär laiub Ida-Virumaal Vaivara vallas 163,3 ruutkilomeetril – see on suurem kui Tallinna linna pindala. Narva karjäär koosneb kolmest osast, milledest vanimas, Viivikonna karjääris hakati põlevkivi kaevandama 30ndate keskel, uusim ala on 45 aastat vana. Põlevkivi jätkub siin erinevate hinnangute järgi 15 aastaks – sõltuvalt kaevemahtudest ka kauemaks. Pildil näha olevad puud (harilik mänd) on istutatud kaevandatud alale mäetööde järgselt rekultiveerimise käigus. Kui praegu on tegu ainult pealmaakaevandusega, siis paksema katendiga aladel on plaan liikuda kaevandama paralleelselt ka maa alla. Narva karjääris kaevandatakse ligi 25 000 tonni põlevkivi ööpäevas.

Sammuv ekskavaator nimega Mutt. Maksimaalne liikumiskiirus ööpäevas: 400 meetrit. Vanus: 40+. Toodetud: Uralmaši tehases. Noole pikkus: 90 meetrit.

Draglaini ehk sammuva ekskavaatori ülesanne on eemaldada põlevkivi pealt katendit. Kuus eemaldab ekskavaator 350 000–400 000 kuupmeetrit katendit. Masin ise seisab juba lõhatud pinnal, töötab elektriga ja pea iga ilmaga, isegi äikesega, ainult tugeva tuule korral tuleb töö peatada. Mäetööd liiguvad Narva karjääris edasi umbes 80 meetrit aastas. 

Põlvekivikihini jõudmiseks tuleb eelnevalt kobestada lõhketöödega kattekivimid. Lõhatakse umbes 16 meetri jagu katendit, selleks kasutatakse korraga 150 tonni lõhkeainet. Seismograafid neid võnkeid ka registreerivad, mistõttu tuleb iga kuu lõpus esitada aruanded masslõhkamiste kohta. Lõhkamised toimuvad karjääris iga päev.

«Kuna katendi kiht läheb nii paksuks, siis sedaviisi karjääri meetodil töötamine läheb mõnes karjääri osas niivõrd kulukaks. Varem või hiljem tuleb minna maa alla,» sõnas Eesti Energia põlevkivi kaevandamise ettevõtte Enefit Kaevandused juhatuse esimees Ahti Puur.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Eesti suurimad karjäärikallurid Hitachid saabusid siia paari aasta eest Valgevenes toodetud BelAZide kõrvale. 45 tonni kaaluv ja 4,6 meetri kõrgune masin rüüpab kütust 40 liitrit tunnis. Auto kastis on põlevkivi kuni 60 tonni, mis tähendab kokku rohkem kui 100 veerevat tonni.

Narva karjääris töötab praegu üle 600 inimese. Möödunud talvel tabas karjääri energia madalate hindade tõttu koondamislaine, mille tõttu kaotas 700-st kaevurist töö 150. Turusituatsiooni paranedes värvati osa töölisi tagasi.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Kaevandatud põlevkivi liigub üldjuhul rongiga. Kui Narva karjääris kaevandatud põlevkivi teekond Eesti elektrijaama on vaid ligi 3 kilomeetrit, siis Estonia kaevandusest ligikaudu 40 kilomeetrit.

70 tonni põlevkivi kandvad rongivagunid kallatakse spetsiaalse seadme, kaaduri abil ükshaaval kummuli. Päevas tühjendatakse ümber umbes 300 rongivagunit, talvel, kui tarbimine on suurem, ligikaudu 600.

Vana ja uus kõrvuti – Enefit280 (vasakul) ja Enefit140. Uues Enefit280 õlitehases toodeti esimene põlevkiviõli 2012. aasta detsembris. Algul oli probleeme tehase käivitamisega, veel kaks aastat hiljem töötas tehas 70-protsendilise jõudlusega. 20 kuud kestnud testimise, arendamise ja leiutamise tulemusena töötab Enefit280 nüüdsest stabiilselt, teatas Eesti Energia tunamullu aprillis.

«Õlitootmise protsess põlevkivist käib iseenesest samal põhimõttel ehk tahke soojuskandja põhimõttel. Protsessis endas tekkinud peentuhka segatakse kogu aeg peenpõlevkiviga,» tutvustas Enefit280 käivituse ja seadistuse osakonna juht Jaanus Rattur.

Erinevus on põletustehnoloogias – keevkihttehnoloogias. Kõige suurem erinevus vana ja uue tehnoloogia vahel on selles, et õlitootmisest järele jäänud tahke produkt, mida nimetatakse poolkoksiks ja milles on endiselt alles orgaanilist ainet, peamiselt süsnikku, põletatakse keevkihtkoldes. Vanas tehases toimus see aerofontäänkoldes.

«Mis teeb Enefiti tehnoloogia vanast tehnoloogiast paremaks, on see, et põletusprotsess on täielik ehk kõik orgaanika, mis poolkoksis on, tuleb välja ja tekkiv tuhk, protsessi jääk, on analoogne tuhaga, mis tekib elektrijaamades keevkihtkolletega töötavates energiaplokkides nagu näiteks 8. plokk Eesti elektrijaamas, 11. plokk Balti elektrijaamas ja Auvere uus elektrijaam,» selgitas Rattur.

Põlevkivigaas suunatakse Eesti elektrijaama. Nii toodetakse õlitootmise kõrvalsaadustest uuesti elektrit. «Kõikjal, kus protsessis tekib jääksoojus, võetakse see välja ja seesama õlitehas ise toodab elektrit tehasega integreeritud auruturbiiniga,» selgitas Rattur.

Ühes tunnis ümbertöödeldud 240 tonnist põlevkivist saadakse nii 30 tonni õliprodukte ja 50 MW elektrit. «Kui vaadata, kui palju energiat on põlevkivis ja palju saab produktide näol, siis suhe on 95 protsenti. See teebki selle tehnoloogia efektiivsuse ainulaadseks,» kiitis Rattur.

«Sellist mäkke viidavat poolkoksi meie protsess ei tekita. Ainus asi, mis mäkke viime, on tuhk,» lisas Eesti Energia keskkonnajuht Olavi Tammemäe.

Enefit Energiatootmise juhatuse esimees Tõnu Aas rõhutas, et õlitehas on olnud kasumlik. «Ka siis, kui hind oli väga madal, oli jaam kasumlik, mis tähendab, et ta teenis teatud kasumit. Nii et ta ei ole olnud miinuses,» lausus ta.

Keevkihttehnoloogial töötab ka Auvere elektrijaam.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Seade, kus toimub pürolüüs. Purustatud põlevkivi tuleb tehasesse ja söödetakse kruvisööturitega edasi kuivatisse ning välja võetakse kuivanud põlevkivi. Kuivanud põlevkivi satub retorti. «Kui me seda 280 tonni põlevkivi ei kuivataks, siis saaksime 28 tonni vett kondensatsioonil,» sõnas Rattur.

Retordis kohtuvad kuivatatud põlevkivi umbes 110 kraadi ja poolkoksi põlemise tulemusena moodustunud tuhk 750 kraadi juures. Toimub pürolüüs ehk termiline lagundamine hapnikuvabas keskkonnas umbes 480 kraadi juures. Protsess kestab 15 minutit. Tahkel kujul olev orgaaniline aine muutub vedelikuks ja gaasiks ehk retordist saab kaks asja: gaasilisel kujul õliaurud ja tahke aine, mida nimetame poolkoksiks, mis läheb edasi koldesse.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Õliaurud rafineeritakse ja see jaguneb lõpp-produktidena kolmeks: põlevkivigaas, toornaftale sarnanev kütteõli (90 protsenti õlist) ja kergõli, mis jääb omadustelt autobensiini ja diiselkütuse vahepeale (10 protsenti).

«Paraku pole ta selliste omadustega, et kõlbaks otse paaki lasta, vaid läheb edasi nafta rafineerimistehasesse ümbertöötlemisele,» selgitas Rattur.

Põlevkiviõli müüb Eesti Energia väikestele katlamajadele, samuti laevakütusteks ja teiste nafta- ja keemiatoodete lisandiks.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Enefit280 õlitehase juhtimiskeskus. Kolm operaatorit jälgivad arvutiekraanidelt tehnoloogilist protsessi. Tehas on täielikult automatiseeritud – kui mõnes seadmes tekib rike, siis sekkub kaitseautomaatika, mis seiskab seadme, et vältida ohtliku olukorra tekkimist. Seni pole Jaanus Ratturi sõnul ühtegi kriitilist olukorda õlitehases tekkinud.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

2. mail 2015 elektrivõrguga ühendatud Auvere elektrijaam pidi lõplikult käivituma tänavu esimese kvartali lõpus, ent peatöövõtja General Electric ei ole seni tolmuheitmete osas kõigil koormustel lepingus ettenähtud tulemust saavutanud.

«Me oleme olnud väga kapriissed tellijad. Me tahame, et seal oleks võimalik põletada nullist kuni 100 protsendini põlevkivi, sealhulgas nullist 50 protsendini biokütust, 20 protsendini turvast, 10ni gaasi ja kõiki neid asju mis iganes vahekorras automaatselt vastavalt turuhindadele,» rääkis Tõnu Aas ja lisas, et sealjuures peaks jaam täitma heitgaaside nõudeid.

Eesti Energia elektrienergia netotoodang (7,7 TWh) kütuste kaupa 2015. aastal:

• Põlevkivist 89%
• Põlevkivigaasist 4,3%
• Tuuleenergiast 2,9%
• Olmejäätmetest 1,7%
• Biomassist 1,3%
• Muu 0,8%

Samas on juba praegu Auvere kasutegur olnud Aasa sõnul kõige suurem. «Kui me täna vaatame turgu, siis Auvere elektrijaama omahind on kõige väiksem. Tema kasutegur on kõige suurem – ta kulutab kõige vähem põlevkivi selleks, et saada elektrit, vähem inimesi on siin tööl,» sõnas ta. Kui Narva vanade tolmpõletusplokkide kasutustegur on umbes 30 protsenti, siis Auvere elektrijaama netokasutustegur on üle 40 protsendi.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Auvere elektrijaama «süda» – auruturbiin. Maksab see hinnanguliselt 100 miljonit eurot. Selle kõrval vasakul on generaator, mis toodab elektrit. Selleks, et generaator pöörleb, on vaja turbiini. Turbiinile annab omakorda jõu katlast suure survega tulev kõrge temperatuuriga aur.

Auruturbiinis suunatakse ülekuumutatud aur turbiini võllil ringikujuliselt paiknevatele töölabadele. Töölabadele toimiv jõud paneb turbiini tööratta pöörlema. Turbiini ja generaatori pöörlevad osad kaaluvad kokku 184 tonni.

Enefit Energiatootmise juhatuse esimees Tõnu Aas (pildil) tutvustab Auvere elektrijaama juhtimiskeskuse suurimat paneeli, kust on näha kogu automatiseeritud elektrijaama tegevust reaalajas.

«240 MW on see võimsus, mida generaator praegu toodab. Siit näeb, kuidas katel, turbiin, generaator töötavad, samuti korsten, heitmenäidud. Kui mingi parameeter paigast läheb, siis operaator saab seda reguleerida, aga üldiselt on see tark jaam, et kui midagi läheb halvasti, siis ta järk-järgult paneb end seisma ja ütleb, et tehke minuga midagi,» rääkis Aas.

Eesti elektrijaamade kõrval laiub 4,9 ruutkilomeetril tuhamägi, kuhu on tuhka kogunenud alates Eesti elektrijaama loomisest Auveres 1969. aastal. Põlevkivi põlemisel tekkinud tuhk uhatakse kateldest välja suure hulga veega, mis pumbatakse torudest tuhamäele. Ühest tonnist ümbertöödeldud põlevkivist jääb järgi ligi 45 protsenti ehk 450 kg tuhka.

Miljonite tonnide tuha kasutamisele otsib Eesti Energia rakendust, näiteks katsetati hiljuti pilootprojekti käigus Narva-Mustajõe 1,6 kilomeetri pikkuse teelõigu rajamisel tuhka asfaldialuses stabiliseerimiskihis. Tuhka lisatakse ehitusmaterjalidesse, põllumajanduses kasutatakse tuhka mullaparandajana, Kunda tsemenditehas paneb tuhka ka teatud tsemenditoodetesse.

«Oleme kasutanud 1970. aastatel tuhka aluste ja kruuskatete stabiliseerimiseks, kuid hiljem tekkis palju põikpragusid,» tõdes maanteeameti teede arenguosakonna juhtivinsener Taavi Tõnts.

Uute lahenduste katsetamisel Osamati pilootprojekti käigus leidis maanteeamet, et põlevkivituhka sobib kasutada turbaraba mass-stabiliseerimisel n-ö komposiitsideainega, kus kolmandik on tsementi ja umbes kaks kolmandikku põlevkivituhka. Nõrka lubjakivi sobib aga kasutada madalama liiklussagedusega teedel kompleksstabiliseerimisel.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Tuhamäele tekivad järelsettimise käigus nn helesinised laguunid ehk settetiigid, mida inimesed ka uudistamas käivad. Tiikide juures on hoiatussildid, kuna vesi on väga aluseline. Vee pH tase on 13. Neutraalse puhta vee pH on 7.

Eesti Energia keskkonnajuht Olavi Tammemäe kinnitab, et süsteem on kinnine ja vett siit põhjavette ei satu. «Ma võin kätt südamele pannes öelda, et siit midagi keskkonda ei lähe,» lausus Tammemäe. Sama kinnitab ka keskkonnaministeerium. Keskkonnaamet on väljastanud Eesti Energiale tähtajatu keskkonnakompleksloa, milles tingimuste täitmist kontrollivad keskkonnaameti ja keskkonnainspektsiooni spetsialistid kord kahe aasta jooksul ning seni pole rikkumisi avastatud.

Foto: Mihkel Maripuu / Postimees

Linnuparv endise Eesti Energia kaevanduse, rekultiveeritud Aidu karjääri kanalil. Siinne vesi on looduslikult hele, karjääri kavandatakse praegu veespordikeskust. Kanalite kogupikkus on 33 kilomeetrit. Sõnajalad soovivad siia rajada aga Baltikumi suurima tuuleelektrijaama koguvõimsusega 100 MW.