Energiakalkulaator
Energiakalkulaator
1Energia ei tule seina seest
1.1Taastuvenergia allikad
1.1.1Taastuvenergia allikad
Click to play video
Hea koht mõttekäigu kinni püüdmiseks. David MacKay räägib, kuidas füüsika seadused piiravad meie valikuid taastuvenergia kasutamisel.
Energia ei tule "seina seest". Et midagi liiguks või soojeneks, peab selleks vajamineva energia kusagilt võtma.
Järgnevad rehkendused ilmestavad asjaolu, et taastuvenergia allikad on väga hajusad ja meie tänane energiatarbimine võrreldes reaalselt kasutatava taastuvenergia võimsusega väga suur.
Kõik siin kasutatud andmed on reaalsed. Kõige suurem tänu David J. C. MacKay'le, kes oma raamatus "Taastuvenergiast ilma udujututa" kogus kokku väga suure ja väärtusliku info, sealt pärineb ka siinse käsitluse loogika. Vajadusel viitame allikatele ka allpool. Eesti kohta käivate andmete otsimisel ja ülesannete koostamisel oli suureks abiks Sven-Erik Mändmaa.
Taastuvenergia allikate võimsus vee- või maismaa ruutmeetri kohta
Näidisülesanne
Solution
Kui
Ehk siis ruutkilomeeter on miljon ruutmeetrit. Järelikult ühelt ruutkilomeetrilt saaksime:
kus
1.2Energia tootmine ja tarbimine Eestis: üldised arvud
1.2.1Energia tootmine ja tarbimine Eestis: üldised arvud
Maailmapanga andmetel oli Eesti kogu energiatarbimine 2015.aastal 132 kWh/p/i
Näidatud on primaarenergia tarbimist, st arvesse ei ole võetud nende muundamist teisteks lõppkasutusse minevateks kütusteks, mis võrdub kohalik toodang pluss börsitehingud miinus eksport ja kütusekulu rahvusvahelises transpordis lennukites ja laevades.
Näidisülesanne
Maailmapank annab oma statistika ühikutes "õli ekvivalenti inimese kohta" (oil equivalent per capita). Kui palju on
Solution
Selliste probleemide puhul tasub pöörduda veebis leiduvate kalkulaatorite poole, mis ütlevad, et
See on hinnang aasta kohta. Jagame
Kogu energiatarbimise võimsus
Solution
Võtame rahvaarvuks Eestis
Kilovatttund on energia ühikuna üsna keeruline kasutada. Teeme seda siin nii, saame esmalt lahti eesliitest "kilo"
ja jagame siis tulemuse tundide arvuga aastas (
kus eesliide
Kogu energiatarbimine (
Elektrienergia tootmine eestis - 2018. aastal 26 kWh/i/p, 2019. aastal 16 kWh/i/p
Elektrienergia tootmine, kuu. Statistikaameti andmed.
Näidisülesanne
Solution
Statistikaamet annab 2018. aasta elektrienergia tootmise kohta arvu
See teeb vastavalt
ja
Ühes päevas vastavalt
ja
See on 2019. aastal ligikaudu
Tuuleenergia tootmine Eestis 2019.a. - 1,44 kWh/p/i
Elektrienergia tootmine, import, eksport ja müük (kuud). Statistikaameti andmed, tabel KE21.
Näidisülesanne
Solution
Statistikaamet annab 2019. aasta tuuleenergia tootmise kohta arvu
See teeb vastavalt
Inimese kohta
Ühes päevas
See on umbes
1.2.2Energia ja võimsus
Näidisülesanne
Solution
Teame, et töö avaldub võimsuse kaudu kujul
Me otsime võimsust
Tehtud töö on
On teada, et
Jagades selle tulemuse sekundite arvuga aastas (
Kasulikud pidepunktid peast arvutamiseks:
tootmisvõimsust tähendab Eestis . tootmisvõimsust tähendab Eestis . tähendab Eestis .
1.3Kuidas me kulutame
1.3.1Transport
Näidisülesanne
Solution
Auto kütuse kulu tunnis on nende andmete põhjal
Kui biomassist toodetav kütus aastas hektari kohta on
Üks hektar on
st sellise riba laius
Et toota keskmiselt
See teeb biomassi istanduse laiuseks
Reaalsed andmed liiklussageduse kohta
Ööpäevane autode arv Tallinn-Tartu maanteel on $\sim 8000$
Näidisülesanne
Solution
Reaalsete andmetega arvutates saab maanteeäärse riba laiuseks
Kütuse tarbimine Eestis
Kogu kütusekulu (autobensiin, diisel, lennukikütus) 2018. aastal oli kokku $2008,4$ tuhat tonni
Kütuse tarbimine tegevusala ja kütuse liigi järgi Eestis. Statistikaameti andmed, tabel KE062.
Näidisülesanne
Solution
Teame, et
Kui kütuse tihedus on
Kui tahta kõik see asendada biomassist toodetava kütusega ja arvestada, et hektari kohta saame aastas
See on
1.3.2Kütmine
Suurtes katlamajades toodetud soojus 2019.a. - 19,4 kWh/p/i
Elektrienergia ja soojuse tootmine ning toodanguindeks (kuud). Statistikaameti andmed, tabel KE20.
Näidisülesanne
Solution
Statistikaameti andmetest (tabel KE20) on lihtne leida katlamajades (toodang
See teeb vastavalt
Inimese kohta
Ühes päevas
Tuleb tähele panna, et primaarenergiat kulub sellise koguse soojuseenergia tootmiseks rohkem, kuna katlamajade kasutegur ei ole
Soojusenergia tabeli juures on metoodika kirjelduses öeldud "Kuuvaatlusega hõlmatud soojust tootvate ettevõtete toodang oli 2017. aasta täpsustatud andmetel
mis on ka küllaltki lähedane tulemus Kredexi
2Eesti taastuvenergia varud
2.1Biomass Eestis: mets
2.1.1Mõned arvutused
2020. aasta jaanuari andmete kohaselt on RMK hallatavat metsamaad 1 029 902 hektarit, millest range kaitse all on 29,2% (300 220 ha), majanduspiirangutega 7,1% (73 419) ja majandatavat metsa 63,7% (656 263 ha).
Näidisülesanne
Solution
Niisiis, RMK majandatava metsa pindala on
RMK metsa maksimaalne võimsus on seega
RMK juhatuse liikme Kristjan Tõnissoni sõnul on aastate jooksul kasvanud nii RMK hallatava metsamaa pindala kui ka rangelt kaitstava metsa osakaal kogu metsamaast.
„2007. aastaga võrreldes on rangelt kaitstava metsa pindala riigimetsas kasvanud
Näidisülesanne
Solution
Kui
Ehk siis ruutkilomeeter on miljon ruutmeetrit. Järelikult ühelt ruutkilomeetrilt saaksime:
kus
Keskmine energia tarbimise võimsus Eestis on
Seega, kogu Eesti energiavajaduse kataks ära energiataimede põld suurusega
2.2Tuuleenergia
2.2.1Mõned arvutused

Näidisülesanne
Solution

London Array
London Array kohta saab andmeid Wikipediast: https://en.wikipedia.org/wiki/London_Array Sealt saame teada, et
| Pindala: | |
| Aastane toodang (2015): | |
| Projekteeritud maksimaalne võimsus: |
Neist andmetest saame arvutada aastase reaalse võimsuse. Selleks tuleb aastane energiatoodang jagada ajaga, mille jooksul see energia toodeti
Pange tähele, et oleme siis energia ühikus
Seega, London Array reaalne keskmine võimsus 2015. aastal oli
Loode-Eesti meretuulepark
Hiiumaa lähistele planeeritav meretuulepark, maksimaalse koguvõimsusega 700 - 1100 MW.
Näidisülesanne
Solution
Ruutmeetri kohta tuleva keskmise võimsuse arvutamiseks peaksime teadma Eesti tuuleparkide kogupindala ja kogutoodangut. Kasutame avalikke allikaid.
Tuulepargid tootsid Eestis 2018. aastal kokku
Võimsus pindalaühiku kohta tuleb
Selge see, et niisugune arvutus on ligikaudne. Aga suurusjärguga me väga mööda ei pannud - kui London Array avameretuulepargina annab
Näidisülesanne
Solution
Kui
Ehk siis ruutkilomeeter on miljon ruutmeetrit. Järelikult ühelt ruutkilomeetrilt saaksime:
kus
Keskmine energia tarbimise võimsus Eestis on
Seega, kogu Eesti energiavajaduse kataks ära tuulepark suurusega
2.3Päike Eestis
2.3.1Mõned arvutused
Näidisülesanne
Solution
Meil on antud aastane energiatootmine ühe ruutmeetri kohta. Sellele vastava keskmise võimsuse saamiseks tuleb aastane energiatoodang jagada ajaga, mille jooksul see energia toodeti
Seega, nendele andmetele vastava päikesejaama reaalne keskmine võimsus pindalaühiku kohta on
Näidisülesanne
Solution
Kui
Keskmine energia tarbimise võimsus Eestis on
Seega, kogu Eesti energiavajaduse kataks ära tuulepark suurusega
2.4Hüdroelekter Eestis
2.4.1Hüdroelekter Eestis
Näidisülesanne
Solution
Kes võtaks hinnata?
3Bilanss
Kuidas on võimalik teha nii, et Eesti saaks kogu oma vajamineva energia taastuvenergiaallikatest, st et meie energiatarbe rahuldamiseks ei põletataks üldse fossiilkütuseid?