Tuuliatlaksen laskenta käynnistyy

Tekniikka & Talous uutisoi tänään, että uuden tuuliatlaksen laskenta on piakkoin käynnistymässä. Tässä Ilmatieteenlaitokselta tilatussa tutkimuksessa selvitetään koko Suomen maa- ja merialueiden tuuliolosuhteet tuulivoimaloiden suunnittelun tarpeisiin. Selvitys perustuu mittausasemilta kerättyihin mittaustuloksiin ja numeeriseen laskentamalliin, jolla supertietokonetta hyödyntäen tuotetaan tähän asti tähän tarkin kartta Suomen tuuliolosuhteista. T&T luonnehtii vuoden kuluttua valmistuvaa tuuliatlasta maailman tarkimmaksi.

Tuuliatlas tulee vastaamaan moniin kysymyksin, joita tähän asti on politiikassa ja muualla julkisuudessa käsitelty enemmän tai vähemmän mutu-perustein. Tuuliatlaksesta selviää, mihin tuulivoimapuistoja kannattaa rakentaa, mitkä puistojen huipun käyttöajat tulevat olemaan ja miten niiden tuottama teho jakautuu vuoden jokaiselle päivälle ja tunnille. Miten voimalat tulisi Suomen alueelle sijoittaa, jotta tehovaihtelu ja siten säätövoiman tarve olisi mahdollisimman vähäinen.

Tuulivoimaloiden tehoa ei voida säätää. Ne tuottavat sähköä kulloisenkin tuulen voimakkuuden mukaan. Kovalla tuulella ne tuottavat nimellistehon, heikommalla tuulella vastaavasti vähemmän. Kovalla myrskyllä voimalat on pysäytettävä, koska ne muuten vaurioituisivat. Edullisissa olosuhteissa huipun käyttöaika on n. 30 %. Tämä tarkoittaa sitä, että voimaloiden vuodessa tuottama energia on n. 30 % niiden täyden tehon tuotannosta. Tuotanto jakautuu tietysti pitkin vuotta, mutta keskimäärin 1000 MW:n tuulipuistosta saadaan vuodessa sama energia kuin esimerkiksi 300 MW:n hiilivoimalasta.

Tästä seuraa säätöongelma. Sähkön kysyntä ei muutu tuuliolosuhteiden mukaan, joten tuulivoiman vaihtelu on katettava jollakin säädettävällä tuotantomuodolla. Vesivoima olisi ideaalinen säätövoima. Kuitenkin Vuotoksen ja Kollajan teho olisi niin pieni, että en oikein ymmärrä niitä perusteltavan tuulivoiman säätökäyttöllä. Nykyinen pieni tuulivoimakapasiteetti ei tarvitse erillistä säätövoimaa, koska pieni teho hukkuu kantaverkkoon ja vuorokautiseen kulutusvaihteluun.

Saksassa on jo esimerkkitapauksia, joissa tuulivoiman teho on pudonnut tuhansia megawatteja muutamassa tunnissa. Seurauksena on ollut valtava kiire käynnistää vastaava määrä hiilivoimaloita, joita ei ole suunniteltu nopeisiin käynnistyksiin. Tuulivoimakapasiteetin kasvaessa liian suureksi, on vastaavissa tilanteissa koko valtakunnan voimajärjestelmän kaatuminen periaatteessa mahdollinen.

Maantieteellisesti pienelle alueelle rakennettu tuulivoiman tuotanto tarvitsee 100 % säätövoimakapasiteetin. Yksi 1000 MW:n tuulipuisto tarvitsisi siten 1000 MW:n säätökapasiteetin. Tämä on tietenkin laitetoimittajan mieleen, koska jokaista tuulimyllyä kohti saa myytyä samankokoisen varavoimalan.

Tuuliatlaksen kaltaisia selvityksiä tarvitaan, jotta tuulivoimalat voidaan sijoittaa parhaalla mahdollisella tavalla eri puolille Suomea, jotta tuulivoimalla voidaan tuottaa mahdollisimman tasaista tehoa vuoden jokaisena tuntina. Se voi tarkoittaa voimaloiden sijoittamista esim. tuntureille ja muihin paikkoihin, jossa niiden on katsottu aiheuttavan kohtuutonta maisemahaittaa. Vaihtoehtoja ei kuitenkaan ole, mikäli tuulivoimasta halutaan varteenotettava energiantuotantomuoto.

Koko Euroopan laajuiset voimansiirtolinjat helpottaisivat tilannetta edelleen, kun tuulisähköä, ja myös varatehoa, voitaisiin siirtää nykyistä pidempiä matkoja. Teoriassa, jos tuulivoimaloita rakennettaisiin tasaisesti ympäri koko Maapallon, säätövoiman tarve olisi kaikkein pienin. Mitä suuremmalta alueelta tuulivoimaa saadaan, sen todennäköisempää on, että jossakin tuulee aina eikä säätövoimaa tarvita lopulta ehkä ollenkaan.

Riittävän tehokas menetelmä sähkön varastoimiseksi voisi eliminoida säätövoimantarpeen kokonaan. Toistaiseksi sellaista ei kuitenkaan ole näköpiirissä.

 

http://www.tekniikkatalous.fi/energia/article153439.ece

http://www.fmi.fi/uutiset/index.html?A=1&Id=1210749344.html

One thought on “Tuuliatlaksen laskenta käynnistyy

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s