Innovatsioon soojatootmises ehk viis küttematerjali Tallinna vangla katlamajas

Hunnik sütt ja määrdunud katlakütja ei kuulu juba ammu katlamaja igapäevaellu. Tänapäeva katlamajad kubisevad kaasaegsest tehnoloogiast ja IT-lahendustest ning näiteks kaugküte tähendab puutetundlikke ekraane, arvuteid ja kaugjuhitavaid seadmeid. Modernsetest lahendustest räägib Inseneeriale lähiajal valmiva Tallinna vangla katlamaja näitel energiaettevõtte Adven Eesti arenduse ja investeeringute juht Priit Tiit.

Tark tellija ja Adveni lahendus

Kaasaegne katlamaja saab alguse targast tellijast, kes teab täpselt, mida ta saada tahab. Vangla küttelahenduse tellinud Riigi Kinnisvara AS (RKAS) andis Tallinna vangla avalikule konkursile ette tingimused vajalikest võimsustest ning varustuskindlusest kuni soojahinna muutumise põhimõteteni. Küll aga ei andnud RKAS ette lahendust, kuidas tulemuseni jõuda. Nii kujunes soojatootmise hankest lõppkokkuvõttes energiaettevõttes töötavate inseneride jõukatsumine kõige efektiivsema lahenduse leidmiseks.

Adveni insenerid alustasid töid koormusgraafikute modelleerimisest. Kuna kõik uued vanglad on lahendatud erinevalt, ei saanud neid eeskujuks võtta ning seega sai usaldada spetsiaalselt Tallinna vangla jaoks tehtud arvutusi ja oma varasemaid kogemusi. Rahvusvahelise ettevõttena oleks Adveni meeskonnal olnud võimalus kaasata ka rahvusvahelist kompetentsi Soomest ja Rootsist, kuid selle projekti puhul pakkusid kogu lahenduse välja Eesti insenerid.

Kui numbrid olid kokku löödud, algas tehnilise lahenduse ja seadmete projekteerimise faas. „Arvestasime, et hanke võidu korral jääme Tallinna vanglat soojusega varustama 15 aastaks ja meie jaoks oli selge, et pidime kasutusele võtma tipptehnoloogia,“ selgitas Priit Tiit. Varasemad kogemused on näidanud, et iga seadmete kvaliteedilt kokkuhoitud euro katlamaja ehitamisel tuleb järgmiste aastate jooksul mitmekordselt läbi kõrgema hooldus- ja remondikulu tagasi maksta. „Meie jaoks oli selge, et odavate seadmetega konkurentsivõimelist hinda pakkuda ei ole võimalik.“

Otsus panustada tipptehnoloogiasse tähendas tellijale lõppkokkuvõttes kokkuhoidu. Pärast koormusgraafikute valmimist ja katlamaja paberile panekut selgus, et suudetakse pakkuda väga konkurentsivõimelist soojuse hinda. „Tallinna vangla kogemus näitab taaskord, et väljaspool mugavuslahendusi on võimalik pakkuda nii energiaettevõttele kui ka tellijale kasulikke lahendusi,“ selgitas Tiit ja tõi näite ühest varasemast toiduainetööstuse katlamaja ümberehitusest, kus kokkuhoid ulatus isegi 40 protsendini.

Lisaboonusena selgus, et Adveni projekteeritud katlamaja vajas ka esialgu projekteeritust kolmandiku võrra vähem ruumi – seega hoiab tellija ilmselt kokku ka ehitustööde maksumuselt.

Tehnoloogia areng viib rätsepaülikonnani

„Tuleb tunnistada, et jalgratast me ei leiutanud, aga edu tagas ilmselt see, kuivõrd põhjalikult me Tallinna vangla projekti läbi töötasime ja tehnilise lahenduse pakkusime,“ jutustab Tiit.

Mis puutub seadmetesse, siis alati ei saa kasutada ühtede ja samade tootjate seadmeid, vaid tuleb töötada välja erinevaid kombinatsioone. „Lõppude lõpuks on oluline täita kliendi soov – mõistlik energia lõppmaksumus, mis võimaldaks ka energiatootjal jätkusuutlikult majandada,“ selgitas Tiit.

Tallinna vangla puhul kasutas Adven Saksa firma Viessmann gaasi- ja õlikatlaid, Austria ettevõtte Agro Forst & Energietechnik tarnis aga biokütuste katla.

Eraldi toob Priit Tiit välja põlemisrõhu eelsoojendamise ja reaalajas kütuseniiskuse mõõtmise, tänu millele saab põlemise protsessi paremini juhtida, et tagada katla väga kõrge efektiivsus. Kusjuures juhtimine ei toimu katlamajas kohapeal, vaid hoopis Adveni Tallinnas Kassi tänaval asuvas juhtimiskeskuses. Operaator satub katlamajja vaid mõned korrad nädalas ja sedagi enamasti vaid rutiinsete kontrollide tegemiseks. Muul ajal töötab katlamaja automaatselt.

Lisaks toob Tiit välja ka ilmselt siin-seal Eestis juba kasutusel oleva puiduhakke hüdraulilise etteandmise süsteemi, mis erineb tavapäraselt katlamajades kasutatavatest kettkonveieritest oluliselt väiksema hulga liikuvate osade poolest. Mida vähem liikuvaid detaile, seda vähem võimalikke rikkeid ja suurem töökindlus. Ummistused on aga paratamatus. Neid tekitavad ettenähtust suurema gabariidiga tükid, kooreribad ja muu selline, mida puiduhakkes kindlasti leidub. „Iga selline ummistus nõuab operaatori kohalesõitmist. Uus süsteem vähendab aga taolisi ummistusi oluliselt,“ selgitas Tiit. Kuigi ummistuse ajaks lülitub automaatselt tööle varukatel, siis reservkatla kütuse hind on alati kõrgem kui baaskoormuse katlal. Inimtöö säästmine ja kütuste hinnavahe vältimine moodustab lõpuks olulise kokkuhoiu, mis omakorda võimaldab kliendile pakkuda madalama lõpphinnaga soojust.

Kolm katelt ja viis küttematerjali

Kokku on Tallinna vangla katlamajas kolm autonoomset katelt võimsustega 2MW, 1,6MW ja 2,9MW, millest üks paigutatakse spetsiaalselt ehitatud plahvatus- ja tulekindlasse tsooni. Tiit räägiks küttesüsteemi detailidest hea meelega, kuid vangla puhul tuleb arvestada ka teatavate piirangute ja salapäraga. Kindel on, et tänu kolmele erinevale katlale võib tulevikus küttena kasutada puiduhaket, turvast, kerget ja rasket kütteõli ning gaasi. „Varustuskindlus, mida vanglale pakume, on kindlasti üks kõrgemaid, mida Eestis üldse teame,“ selgitab ta. Ettenägematute olukordade jaoks on olemas lisavõimalus ühendada autoga kohaletoodav konteinerkatlamaja vangla küttesüsteemi.

Erinevate kütuste kasutusvõimalus kaitseb soojatootjat hinnamuutuste eest järgmise 15 aasta jooksul. Peab arvestama, et iga pikaajalise koostöö jooksul kütuste hinnad muutuvad. „Arvestasime, et gaasi ja naftaproduktide hinnad on ettearvamatud, kuid puiduhake ja turvas on palju stabiilsema hinnaga,“ rõhutas Tiit.

„Näiteks maagaasi hind on viimase nelja aasta jooksul teinud läbi ligi 40-protsendise languse ja ilmselt käitub hetkel tõusutrendis olev hind ettearvamatult ka tulevikus,“ selgitas ta.

Moodsad sõnad nagu efektiivsus, optimaalsed lahendused ja lisaväärtus tähendavad energiaettevõttele klientide õigustatud ootust soodsamale energiahinnale. Sellele vastamiseks peavad kliendile sooja, külma ja muud vajalikku energiat pakkuvad ettevõtted appi võtma kaasaegse tehnoloogia ja pakkuma innovatsiooni ka sellises pikkade traditsioonidega valdkonnas nagu soojatootmine.

Adveni kogemusel pöörduvad erinevad tootmisettevõtted järjest enam professionaalsete energiaettevõtete poole. „Soojamajandus on muutunud sedavõrd teadusmahukaks ja keeruliseks, et põhitegevuse, näiteks toiduainete või ehitusmaterjalide tootmise kõrvalt ei ole võimalik kursis olla uusimate tehnoloogiate ja energiaturgudel toimuvaga, et saavutada jätkusuutlikult soodsaimat energialahendust,“ selgitab Tiit. Lihtsamad lahendused tähendavad aga kõrgemat põhitoote lõpphinda, mis vähendab ettevõtete konkurentsivõimet või läheb rohkem maksma maksumaksjale. Täpselt nii oleks läinud Tallinna vangla puhul, kui seal ei töötaks tulevikus täisautomaatne katlamaja, mis võiks, vähemalt teoreetiliselt, töötada inimese sekkumiseta.