Energiainfra ja uudet energiateknologiat
Energialähteet ja polttoaineet
Tuulivoima
Ympäristöteknologia

Tuulivoima on edullisinta energiaa

Mahdollisuudet ovat rajattomat

Suomessa tuulivoima on nopeimmin kasvava energiantuotannon muoto ja nykyisellä kustannustasolla edullisin energiantuotantotapa. Uusiutuvana, päästöttömänä energiantuotantomuotona tuulivoimalla on merkittävä rooli ilmastotavoitteiden saavuttamisessa.

SUOMESSA TUULIVOIMA on nopeimmin kasvava energiantuotannon muoto ja nykyisellä kustannustasolla edullisin energiantuotantotapa. Uusiutuvana, päästöttömänä energiantuotantomuotona tuulivoimalla on merkittävä rooli ilmastotavoitteiden saavuttamisessa.

Maalla sijaitseva tuulivoimala on edullisin tapa tuottaa sähköä Suomessa. Tuulivoiman tuotantokustannukset ovat laskeneet viimeisen kymmenen vuoden aikana merkittävästi ja kustannusten odotetaan laskevan vielä nykyisestäkin. Kustannusten laskuun ovat vaikuttaneet erityisesti voimaloiden kasvanut yksikkökoko, alentuneet käyttö- ja kunnossapitokustannukset sekä lisääntynyt tuotanto.

Maalle rakennettavan tuulivoimalan investointikustannus on karkeasti noin 1,5 miljoonaa euroa megawattia kohden. Tuulivoimalan käyttöikä on noin 20–25 vuotta, mutta tuulipuistoaluetta ja sinne rakennettua infrastruktuuria on mahdollisuutta hyödyntää pidempään korvaamalla voimalat uusilla. Pääosa tuulivoimaloiden komponenteista voidaan kierrättää.

”Suomessa tuulivoimarakentaminen käynnistyi myöhään muihin Euroopan maihin verrattuna.

Suomalaiset myöhäisherännäisiä

Suomessa tuulivoimarakentaminen käynnistyi myöhään muihin Euroopan maihin verrattuna. Ensimmäinen sähköverkkoon kytketty tuulivoimala otettiin käyttöön vuonna 1986 Inkoossa. Suomen ensimmäinen tuulipuisto rakennettiin vuonna 1991 Korsnäsiin ja se koostui neljästä teholtaan 200 kilowatin voimalasta. Seuraavat kaksi vuosikymmentä olivat hitaan kasvun aikaa uusien voimaloiden rakentuessa harvakseltaan.

Tuulivoimarakentaminen lähti merkittävään kasvuun tuotantokustannusten laskiessa merkittävästi ja kasvu on ollut vahvaa. Tuulivoiman tuotanto kasvoi jyrkästi vuosina 2016 ja 2017, kun kahden vuoden aikana Suomeen rakennettiin 335 uutta tuulivoimalaa yhteiskapasiteetiltaan yli 1 000 megawattia. Vuoden 2017 lopussa 5,6 prosenttia Suomen sähkönkulutuksesta oli tuotettu tuulivoimalla.

Tuulivoimaloiden huipunkäyttöaika on noussut tasaisesti. Huipunkäyttöaika kuvaa sen ajan pituutta, joka kuluisi vuodessa tuotetun energian tuottamiseen, mikäli tuulivoimala toimisi koko ajan nimellistehollaan. Esimerkiksi 2 000 tunnin huipunkäyttöaika ei merkitse sitä, että laitos tuottaa 2 000 tuntia ja seisoo loppuvuoden, vaan sitä että laitos on tuottanut vuoden aikana energiamäärän, jonka laitos tuottaisi toimiessaan nimellistehollaan 2 000 tuntia. Mikäli tuulivoimalan vuotuinen huipunkäyttöaika on yli 2 400 tuntia, on laitos tuottanut hyvin. Teknologinen kehitys on nopeaa ja uudempien tuulipuistojen kapasiteettikerroin onkin iäkkäämpiin verrokkeihin verrattuna selvästi korkeampi.

Suunnitteilla yli 200 tuulivoimahanketta

Suomessa oli vuoden 2019 lopussa 131 tuulipuistoa ja 754 tuulivoimalaa, joista lähes puolet sijaitsee Pohjois-Pohjanmaalla. Tuulivoimakapasiteetti oli yhteensä 2284 megawattia. Voimalat tuottivat sähköä 5,9 terawattituntia kattaen noin seitsemän prosentin osuuden koko maan sähkönkulutuksesta sekä yhdeksän prosenttia energiantuotannosta.

Suomen Tuulivoimayhdistyksen mukaan Suomessa on parhaillaan suunnitteilla 212 tuulivoimahanketta (tarkoittaen noin 3 400 tuulivoimalaa), joista 205 maalle ja seitsemän merelle. Näiden hankkeiden valmistuessa tuulivoima kattaisi noin 70 prosenttia koko Suomen energiantuotannosta. Jo rakenteilla olevien hankkeiden avulla tuulivoima kattaa Suomen sähkönkulutuksesta 17 prosenttia viimeistään vuonna 2023. Suomalaisessa omistuksessa on 70 prosenttia kaikista tuulivoimahankkeista ja loput ovat eurooppalaisessa omistuksessa.

VTT selvitti Suomen maatuulivoimapotentiaalia ja vertasi eri teknologiasukupolvia. Maatuulivoimalat rakennetaan usein avarille paikoille, joilla tuulee riittävästi. Ongelmana on, että heikolla tuulella ei saada riittäviä tehoja. Uusi teknologia mahdollistaa nyt aikaisempia tuulivoimalasukupolvia korkeammat tornit ja suuremmat roottorit eli pidemmät lavat. VTT selvityksessä ilmeni, että uuden ajan tuulivoimalat ovat riittävän tehokkaita myös heikolla tuulella. Etuna on, että voimaloita voi sijoittaa jatkossa vapaammin, esimerkiksi metsäisille alueille.

Uusi teknologia mahdollistaa kilpailukykyisen tuulivoimasähkön lisäämisen. Vaikka uusien voimaloiden investointikustannukset ovat oletuksissa suuremmat kuin vanhan, niistä saatavat hyödyt potentiaalin kasvamisena ovat viisinkertaisia verrattuna vanhempaan teknologiaan. Samalla kustannusoletuksella voidaan uudella teknologialla kattaa koko Suomen sähkönkulutus. Maankäyttöoletuksilla ei myöskään ole niin suurta vaikutusta potentiaaliarvioon käytettäessä uutta teknologiaa, koska se mahdollistaa taloudellisesti kannattavan tuotannon useammissa kohteissa.

”Tuulivoimaloiden huipunkäyttöaika on noussut tasaisesti.

Tuulienergiapotentiaali on arvioiden mukaan yli kymmenkertainen koko maailman sähkönkulutukseen verrattuna. Myös Suomessa tuuliolot ovat suotuisat tuulivoiman tuottamiseen ja tuulivoimakapasiteettia on mahdollista lisätä merkittävästi tulevaisuudessa.

Kapasiteettia on mahdollista lisätä

Voimalakoon kasvu ja tuotantokustannusten lasku ovat lisänneet tuulivoimatuotannolle sopivia paikkoja Suomessa. VTT:n arvion mukaan uusi tuulivoimateknologia mahdollistaisi parhaimmillaan yli 300 terawattitunnin vuotuisen tuotannon, mikä kattaisi Suomen vuotuisen 86 terawattitunnin sähköntarpeen moninkertaisesti.

Teknologian tutkimuskeskus VTT selvitti uuden tuulivoimateknologian mahdollisuuksia ja taloudellisia hyötyjä. Teknologia moninkertaistaa tuulienergian hyödyt ja mahdollistaa kilpailukykyisen tuulivoiman hyödyntämisen Suomessa.

Tuulienergiaan investoidaan parhaillaan voimakkaasti, jolloin uuden ja kilpailukykyisen teknologian merkitys korostuu. Maailmanlaajuisesti tuulivoiman osuus on noin 4 prosenttia maailman sähkönkulutuksesta, ja Euroopassa vastaava osuus on jo yli 10 prosenttia.

Tuulivoima on uusiutuvaa energiaa ja Suomella on erityinen kilpailuvaltti, koska meillä on arktista tuulivoimaosaamista. VTT kehittää ympäristövaikutukset huomioivaa uusinta teknologiaa, jossa hyödynnetään esimerkiksi tuulivoimaloiden virtuaalimallinnuksen työkaluja ja säätömahdollisuuksia.

Tuulienergiassa suomalaisten yritysten vahvuutena on tehoelektroniikka, vaihteistot ja automaatio. Vaikka Suomi on tuulivoiman tuottajana huomattavasti jäljessä esimerkiksi muita Pohjoismaita ja Suomeen asennettavat turbiinit ovat vielä varsin pieniä eivätkä edusta viimeisintä teknologiaa, ovat suomalaiset komponenttitoimittajat kuitenkin keskimäärin pärjänneet hyvin kansainvälisessä kilpailussa.

Ennusteiden mukaan maatuulivoima tuleekin kasvamaan seuraavan viiden vuoden aikana merkittävästi.

Lähteet: FCG, VTT, Tekes

Teksti: Esa Pesonen
Kuvat: PIXABAY

Seuraa Enertec

Enertec uutiskirje