Jüri Puidet püstitas aruteluks küsimuse: kas tuuleenergia on võimalus või katsumus?
Kindlasti on tegemist võimalusega suurendada kodumaise ja soodsama taastuvenergia tootmist, kuid ühe tuulepargi rajamine on kõigile asjaosalistele ka katsumus.
Fakt on see, et viimase 15 aasta jooksul on Eesti muutunud elektrienergia eksportijast selle importijaks.
Taastuvenergia tootmist ja kasutamist tuleb vaadata tervikuna. Eesti tingimustes on päikeseelektri toodang esimeses ja neljandas kvartalis hooajaliselt väike, samas kui tuuleenergia tootmispotentsiaal on neil perioodidel üldjuhul suurem. See loob päikese- ja tuuleenergia tootmise vahel teatava sesoonse tasakaalustava efekti.
Eesti taastuvenergia tootmise ja kasutamise trende eri energialiikide kaupa vaadeldes ilmneb, et biomassi kasutamine on alates 2021. aastast näidanud langustrendi, päikese- ja tuuleenergia tootmine aga kasvutrendi. Päikese- ja tuuleenergia tootmise muutuvkulud on madalad ning seetõttu aitavad need energiaallikad kaasa elektrihinna langetamisele.
Roman Sillastu tutvustas elektrituulikute töötamise põhialuseid. Fotod: Reet Saar
Elektrituulikud muutuvad suuremaks ja targemaks
Kuna energiaõhtu peamine fookus oli tuuleenergeetikal, keskenduti ka elektrituulikutega seotud arengutele. Nagu teisteski tööstusharudes, arendatakse elektrituulikuid suurema tootlikkuse, parema töökindluse ja väiksema keskkonnamõju saavutamiseks.
Kõrgemal puhub tuul sageli tugevamalt ja ühtlasemalt ning suurema läbimõõduga rootor suudab püüda rohkem tuuleenergiat. Suuremad mõõtmed nõuavad aga tugevamaid konstruktsioone ja uusi paigalduslahendusi.
Näiteks on Vestas V172-7.2 MW maismaatuuliku rootori läbimõõt 172 meetrit ning rummu kõrguse valikud ulatuvad 114–199 meetrini. Sellise läbimõõduga rootor pühib pöörlemisel läbi enam kui kahe hektari suuruse ala.
Tuulikute arendamisel on olulisel kohal ka targem juhtimine ja hooldus. Andurid ning tööandmete analüüs aitavad reguleerida tuuliku tööd vastavalt tuuleoludele ja avastada võimalikke rikkeid varakult. See aitab vähendada seisakuid ja hoolduskulusid ning ennetada õnnetusi ja keskkonnakahju.
Üha rohkem pööratakse tähelepanu ka taaskasutatavatele materjalidele. Arendatakse tuulikulabasid ja muid komponente, mida oleks lihtsam parandada, taaskasutada või ringlusse võtta. Labade ringlussevõtt on selles valdkonnas endiselt üks olulisi arengusuundi.
Tuulikutootja Vestas on seadnud eesmärgi luua 2030. aastaks rootor, mille materjale oleks võimalik 100% ulatuses ringlusse võtta, vältides võimalikult palju materjalide ümbertöötlemist madalama väärtusega toodeteks. Komposiitmaterjalide jäätmed ei teki üksnes tuuleturbiinide labade vananemisel, vaid ka näiteks klaasplastist veesõidukite kasutusaja lõppedes.
Elektrituuliku ehitus ja tööpõhimõtted
Pärnu Hariduskeskuse tehnikaõppe kutseõpetaja Roman Sillastu tutvustas energiaõhtul osalenutele elektrituulikute ehituse põhialuseid.
Elektrituulikuid valmistatakse ka vertikaalse teljega, kuid tänapäeval on levinumad horisontaalse pöörlemisteljega ja kolme labaga rootoriga tuulikud.
Tuuliku ehitust ja tööpõhimõtet kirjeldades on üks olulisemaid märksõnu pöörlemine. Me näeme, kuidas pöörleb tuuliku rootor ning kuidas gondel koos rootoriga tuule suunale järgnedes torni otsas pöördub. Gondli sees pöörlevad aga laagrid, võllid ja hammasrattad.
Tuulikulabade kaldenurka saab samuti muuta. Seda tehakse labade pööramise ehk pitch-juhtimise abil. Nii reguleeritakse rootorile mõjuvat aerodünaamilist jõudu, piiratakse pöörlemiskiirust ja juhitakse tuuliku võimsust vastavalt tuuleoludele.
Tuulikute puhul kasutatakse sageli mõistet „käigukast”, kuid tehniliselt on täpsem rääkida reduktorist. Tuuliku reduktor on küllaltki eriline, sest selle ülesanne ei ole tavapäraselt pöörlemiskiirust vähendada, vaid vastupidi – suurendada seda generaatori jaoks sobivale tasemele.
Selle hammasratastega ülekandeseadme ülesanne on muuta pöörlemiskiirust ja pöördemomenti. Kui tuuliku rootor pöörleb näiteks kümme pööret minutis, võib reduktor suurendada generaatorit käitava võlli pöörlemiskiiruse ligikaudu 1000 pöördeni minutis. Samal ajal väheneb pöördemoment. Pöördemoment näitab, kui tugevalt mõjub jõud esemele selle pöörlemistelje suhtes.
Määrdeained ja jahutussüsteemid
Tuuliku töös hoidmiseks kasutatakse erinevaid määrdeaineid: reduktoriõli, hüdraulikaõli ning mitmesuguseid laagrimäärdeid.
Töötavad seadmed kuumenevad ja vajavad jahutamist. Jahutussüsteemis kasutatakse spetsiaalset jahutusvedelikku, näiteks vee ja antifriisi segu, mille ülesanne on juhtida soojus seadmetest soojusvahetitesse ja sealt edasi väliskeskkonda. Põhimõte on sarnane autode jahutussüsteemiga.
Kõik see kokku tähendab, et suure tuuliku süsteemides võib olla märkimisväärne kogus õlisid, määrdeaineid ja muid tehnilisi vedelikke. Varem käsitletud V172-7.2 MW konfiguratsiooni esialgsete andmete põhjal võib nende kogus ulatuda üle kahe tonni. Need vedelikud on ette nähtud töötamiseks suure koormusega tööstusseadmetes.
Kuidas kaitstakse tuulikut jäätumise eest?
Eesti ja teiste põhjapoolsete piirkondade külmades oludes võivad tuuliku labad jäätuda. Jää muudab labade aerodünaamilisi omadusi, vähendab tuuliku tootlikkust ja võib tekitada ohuriske.
Jäätumise vähendamiseks või tekkinud jää eemaldamiseks kasutatakse spetsiaalseid süsteeme. Üheks lahenduseks on labade soojendamine kuuma õhu abil, teiseks elektrilised kütteelemendid. Põhimõte on mõnevõrra sarnane auto esiklaasi soojendamisega. Lisaks kasutatakse jäätumise tuvastamise süsteeme, mis aitavad tuuliku tööd vastavalt olukorrale juhtida.
Hooldus ja ohutus
Nii tuleohutuse kui ka vedelike lekete vältimise ning tuuliku konstruktsiooni töökindluse seisukohalt on olulised märksõnad korrapärane hooldus ja puhtuse hoidmine.
See ei tähenda siiski, et õnnetusi üldse ei juhtu. Ka Eestis on esinenud juhtumeid, kus tuuliku gondel on süttinud või tuuliku mast on murdunud – viimast on juhtunud Saaremaal.
Elektrituulik on keerukas tööstusseade, mille ohutu ja töökindel toimimine eeldab läbimõeldud projekteerimist, kvaliteetseid materjale, pidevat seiret ning regulaarset hooldust.
Powerhouse OÜ Jüri Puideti ja Roman Sillastu ettekande põhjal
Loomise kuupäev: 10.11.2026
