Tuulivoima vaikuttaa ilmastoon

Tuore MIT:n tutkimus osoittaa tuulivoiman laajamittaisen käytön voivan vaikuttaa ilmastoon. Ilmakehätieteen professori Ron Prinn ja tutkija Chien Wang tutkivat ensimmäisen kerran tuulivoimaloiden ilmastovaikutuksia kolmiulotteisella ilmastomallilla. Tutkimuksessa oletettiin, että maailman energiantarve kasvaa 44 terawattiin vuoteen 2100 mennessä, ja että 10 % tästä tuotetaan tuulivoimalla. Mallilaskelmien mukaan tuulivoimalat vaikuttavat ilmastoon siten, että maalla niiden kattamalla alueella maanpinnan lämpötila nousee  yhden asteen,  ja merellä laskee asteen. Maailmanlaajuisesti  tuulivoima nostaisi maan pinnan keskilämpötilaa 0,15 astetta.

Havainto ei sinänsä ole yllättävä, ottaahan tuulivoimala energiaa suoraan Maan ilmastojärjestelmästä. Voimalat hidastavat ilmavirtauksia maanpinnan lähellä ja vaikuttavat näin Auringon energian liikkumiseen ilmastojärjestelmässä. Lämpötilan lisäksi tuulivoimaloiden todettiin vaikuttavan alueellisiin sademääriin.

Tutkijat korostavat tutkimukseen sisältyviä epävarmuuksia, ja toteavat lisää tutkimusta tarvittavan.

13 thoughts on “Tuulivoima vaikuttaa ilmastoon

  1. Onpas mielenkiintoinen tutkimustulos. On vain pelottavaa, että päätöksiä täytyy nyt tehdä, vaikka näistä asioista tiedetään vielä perin vähän.

    Tykkää

  2. ”maalla niiden kattamalla alueella maanpinnan lämpötila nousee yhden asteen” hmm. Saataisiinko tuulivoimaan panostamalla Suomeen se keskieuroopan ilmasto, mitä monet haluaa, ilman niitä napajäätiköiden sulamisia ja muita pikku sivuoireita?😉

    Tykkää

  3. Vertailun vuoksi Suomen sähköntarve voitaisiin tyydyttää alle 1 % Suomen pinta-alasta peittävällä tuulivoimapuistolla. Vaikka tuo onkin erittäin mielenkiintoinen seikka, ei se kyllä globaalisti niin merkittävä asia ole, että sitä tarvitsisi nykypolitiikassa huomioida koska vaikutus on paikallinen ja väliaikainen.

    Vertailun vuoksi tuossa oletettiin tuulivoimalla tuotettavan 5,5 TW. Ydinvoimalla tuotetaan nykyään reilusti alle 1 TW joten tuon tuulivoiman sijaan olisi ydinvoimaloita varsin tiheässä vuonna 2100. Tosin varmaankin fuusiovoimaloita.

    Tykkää

  4. Vertailun vuoksi Suomen sähköntarve voitaisiin tyydyttää alle 1 % Suomen pinta-alasta peittävällä tuulivoimapuistolla.

    Ei taida yksi riittää, tarvitaan kaksi. Jos tuulipuiston tehotiheys on n. 2 wattia neliömetrille. Tämä siis täysin teoreettinen vertailu.

    Ei tästä tutkimuksesta nyt kannata isoa numeroa tehdä. Sadan vuoden päästä se voi olla iso numero jos tuo 44 TW ja 10 % toteutuu. Enää 90 % pitäisi tuottaa jollakin muulla päästöttömällä.

    Mittakaavasta kertoo jotain väläyttämäsi 5,5 TW ydinvoimatehoa. Vai pitikö olla 4,4 TW? Se olisi 4400 kpl tuhannen megawatin laitosta. Jos laitosten käyttöikä olisi 60 vuotta, 4400 kpl laitoskannan ylläpito edellyttäisi pelkkinä korvausinvestointeina 73 kpl rakennettavan vuosittain. Ei yhtään mahdoton määrä, mutta tämähän oli vasta 10 % tarvittavasta tehosta. Niitä pitää olla 44000 kpl ja siis rakentaa 730 kpl vuodessa, kaksi joka päivä. Ei mahdoton määrä sekään, jos populaatiota on 10 miljardia. Riittää, kun 14 miljoonan ihmisen porukka rakentaa yhden laitoksen joka vuosi. Ei ollenkaan mahdotonta, mutta tämäkin yksinkertainenkin haarukointi osoittaa hyvin, mitkä tämän probleeman mittasuhteet ovat. Joten aivan varmaa on, että maksimaalisen tuulimyllymäärän lisäksi pitää rakentaa niin paljon muita CO2-neutraaleja vehkeitä kuin ikinä mahdollista.

    Esimerkissä on yksi fundamentaalinen virhe. Keksiikö joku?

    Tykkää

  5. Mjoo, 1 tai 2 %, vähän joka tapauksessa kun ottaa huomioon, että 95 % tuulivoimapuistosta jää luonnontilaiseksi (melu- ja muita haittoja lukuunottamatta) tai muuhun hyötykäyttöön.

    Juu, näppäilyvirhe tosiaan, 4,4 TW piti kirjoittaa.

    Ei tuo ydinvoimaloiden määrä mikään mahdottomuus ole, mutta niiden tiheys rupeisi olemaan kyllä melkoinen ja tuolla määrällä niitä voisi hyvinkin pamahdella aina muutaman vuoden välein, ainakin sotien aikoihin.

    Esimerkissä on ainakin se virhe, että tuotettu määrä jakautuu kuukausitasolla hyvin, mutta päivätasolla varsin kehnosti eikä siten tuulivoima voisi tuottaa kaikkea Suomen tarvitsemaa sähköä millään koska se vaatii rinnalleen vähintään kapasiteettinsa verran muita sähköntuotantotapoja (paitsi jos energiaa opitaan varastoimaan tehokkaasti).

    Siitä olen samaa mieltä, että tuulivoima on vain yksi keino muiden joukossa eikä edes tärkein yksittäinen. Energiansäästö, energiansäästö ja energiansäästö ovat meikäläisen top kolmonen.

    Kuinka kauan muuten kaupallisesti kannattavaa uraania riittäisi tuolla 44 000 voimalan kapasiteetilla jos oletetaan, että uusiutuvat halventuvat samaa tahtia kuin viimeiset 20 vuotta aina vuoteen 2100 asti?

    Tykkää

  6. Esimerkissä on ainakin se virhe, että tuotettu määrä jakautuu kuukausitasolla hyvin, mutta päivätasolla varsin kehnosti eikä siten tuulivoima voisi tuottaa kaikkea Suomen tarvitsemaa sähköä millään koska se vaatii rinnalleen vähintään kapasiteettinsa verran muita sähköntuotantotapoja (paitsi jos energiaa opitaan varastoimaan tehokkaasti).

    Noinkin. Se virhe mitä hain oli, että hypoteettisessa ydinvoimaesimerkissä on otettu huomioon vain sähkö. Samalla tulee tuotettua lämpöä n. kaksi kertaa sähköä vastaava määrä. Eli jo 15000 ydinvoimalaa tuottaa 44 TW, josta 1/3 sähköä ja 2/3 lämpöä.

    Kuinka kauan muuten kaupallisesti kannattavaa uraania riittäisi tuolla 44 000 voimalan kapasiteetilla jos oletetaan, että uusiutuvat halventuvat samaa tahtia kuin viimeiset 20 vuotta aina vuoteen 2100 asti?

    Jos käytetään nopeita reaktoreita, 44000 kpl 1 GW:n voimalaa tarvitsee vuodessa 44000 tonnia uraania, mikä sattuu olemaan lähellä tänä päivänä vuodessa louhittavaa määrää, joka taasen on hyvin pieni määrä. Maailmassa tuotetaan 44000 tonnia terästä joka 20:s minuutti, ja 44000 tonnia kivihiiltä joka 4:s minuutti, jos nyt johonkin muuhun kaivostoimintaan haluaa vertailla.

    Uusiutuvan tuotannon rakentamiseen ja käyttämiseen tarvitaan moninkertainen määrä materiaalia ja ihmistyötä ydinvoimaan verrattuna. En tiedä, miten se voisi koskaan tulla kilpailukykyiseksi. Molemmilla on hyvät ja huonot puolensa, ja ne molemmat pitäisi osata hyödyntää siellä missä niistä on eniten hyötyä.

    Itse asiassa tuo kannattavuuden ero on juuri se, mikä ylläpitää fossiilisten valta-asemaa. Vapaassa kilpailussa uusiutuvat eivät koskaan voi pärjätä fossiilisille (kunnes fossiiliset loppuvat). Uusiutuvien ja ydinvoiman välillä asetelma on sama.

    Tykkää

  7. ” Vapaassa kilpailussa uusiutuvat eivät koskaan voi pärjätä fossiilisille (kunnes fossiiliset loppuvat). ”

    Pientä teknologiapessimismiä, Kaj, sanoa ettei ”koskaan voi” pärjätä. Varmasti voi tulevaisuudessa vaikkapa tuuli- tai aurinkovoima pärjätä fossiilisille, koska polttoainehan niihin on ilmaista. Mun nähdäkseni ongelma tässä vaan on, että päästöt pitäisi saada alas kohtuullisen nopeasti ja siihen ydinvoima tarjoaa nyt realistisen vaihtoehdon. Ehkä joku vielä keksii ikiliikkujan joka tuottaa maailman sähköt tonnin investointikustannuksilla kahdesta männynkävystä, tai ehkä joskus muutaman sukupolven päästä kaikki ihmiset pitää energiansäästöä tärkeänä asiana, mutta sitä ei nyt oikein olisi aikaa odotella…

    Tykkää

  8. Polttoaine on ilmaista, mutta voimalat eivät. Suurikin fossiilivomala on niin hävyttömän helppo tehdä, ja vähemmällä työvoimalla ja materiaalinkäytöllä kuin vastaava tuuli-installaatio, jotta polttoaine saa kallistua vielä jonkin verran ennen kuin uusiutuvat päihittävät fossiiliset.

    Uusiutuvia kannatetaan mm. koska ne ”työllistävät”. Käsittääkseni enemmän työllistävä toiminta myös maksaa enemmän palkkakulujen muodossa? Tämä asetelma tuskin tulee ”koskaan” muuttumaan. Fossiiliset ja ydinvoima työllistävät vähemmän ja käyttävät vähemmän terästä, betonia yms. ja siksi säilyvät ”aina” uusiutuvia kilpailukykyisempinä. Tiedän kyllä, että tämä kismittää ydinvoiman vastustajia.

    Miten markkinat käyttäytyvät kun kulutus vähenee? Hinnat laskevat. Muistelisin, että kun öljyn kulutus kasvaa 5 % hinta kaksinkertaisuu, tai jotain sinne päin. Hyvin herkkä markkinaefekti joka tapauksessa on kyseessä. Sama vaikutus toisin päin kulutuksen vähentyessä, hinta putoaa.

    Sen takia uusiutuvien halpemeninen ei lopeta fossiilisten käyttöä, vain vähentää sitä. Kulutus vähee ja hinta putoaa jälleen markkinoiden sietämälle tasolle. Näin siihen asti, kunnes hinta lopulta alittaa tuotantokustannukset, sitten tuotanto loppuu. Siihen on vielä matkaa.

    Jotain tämän tapaista tarkoitin tuolla pessimmismillä. Fossiilisten verotus, päästömaksut ja uusiutuvien tuki ovat välttämättömiä ohjauskeinoja tilanteen korjaamiseksi.

    Ydinvoiman hinnassa uraanin osuus on niin pieni, että sitä eivät markkinat samalla tavalla heiluttele.

    Energiasta joka tapausessa about 85..90 % tuotetaan fossiileilla. Fossiilisten valta-aseman murtamisessa on tekemistä kyllä ihan riittävästi, tehtiinpä mitä tahansa.

    Tykkää

  9. Uraanin louhinta on pikkuisen eri juttu kuin kivihiilen louhinta:

    Yhden 1000 MW ydinvoimalan polttoaineen tuotanto vuodessa
    – 146 000 tonnia uraanimalmia (0,11% uraania)
    – 876 000 tonnia rikkihappoa
    – 145 850 tonnia louhintajätettä (radioaktiivista sivukiveä ja liejua)
    – 150 tonnia uraanirikastetta (yellowcake) (U3O8) jos 93% uraanista talteen

    Siten uraanin louhinnan määrän vertaaminen kivihiilen louhinnan määrään on aika perusteetonta, ja laskeminen sen varaan että nopeita reaktoreita ylipäätään ikinä tulee taloudellisesti kannattavaksi on epävarmaa. Kyllähän fuusiovoimakin joskus ratkaisee ongelmaa, mutta se on saatavilla vasta sitten kun ongelma pitäisi olla jo ratkaistu muilla keinoin.

    Mutta joka tapauksessa kyse ei ole mistään pienestä kaivostoiminnasta.

    Tykkää

  10. ”Uusiutuvia kannatetaan mm. koska ne “työllistävät”. Käsittääkseni enemmän työllistävä toiminta myös maksaa enemmän palkkakulujen muodossa? Tämä asetelma tuskin tulee “koskaan” muuttumaan. Fossiiliset ja ydinvoima työllistävät vähemmän ja käyttävät vähemmän terästä, betonia yms. ja siksi säilyvät “aina” uusiutuvia kilpailukykyisempinä. Tiedän kyllä, että tämä kismittää ydinvoiman vastustajia.”

    Tässä ei oteta huomioon ajallista ulottuvuutta. Uusiutuvien kehitys ja rakentaminen ovat voimakkaassa kasvussa. Niitä halutaan lisätä. Jos niihin nyt Suomessa tosissaan panostettaisiin, tuottaisi se lisää työpaikkoja ja kasvun mahdollisuuksia teknologiateollisuudelle ja vientiin. Jos ydinvoimaa rakennetaan, menevät energiayhtiöiden panostukset siihen ja uusiutuvia ja sen myötä työpaikkoja tulee vähemmän.

    Toki varmaan ydinvoima ja fossiilisten rakentaminen on halvempaa ja nopeampaa, mutta ei se kerro kaikkea tämän hetkisistä taloudellisista vaikutuksista. Ydinvoiman lisärakentamistahan ei Suomessa energiapoliittisesti tarvita. Näkisin mielelläni, että kun suomenkielisessä ilmastoblogissa puhutaan ydinvoimasta ja uusiutuvista, tehdään selväksi se, onko vai ei ydinvoimalle Suomessa tarvetta. Yleisesti maailmalla asia varmaan on eri.

    Tykkää

  11. Energia- ja työvoimapolitiikka on syytä pitää erillään. Niiden päämäärät ovat tyystin erilaiset, niitä ei pidä sotkea keskenään. Energiapolitiikan tavoitteena tulee olla koko energiantuotannon muuttaminen päästöttömäksi. Jos sillä saadaan työpaikkoja, hyvä niin, mutta se ei saa olla ensijainen tarkoitus. Saksassa kuulemma metallityöläisten liitto vastustaa ydinvoimaa ja kannattaa uusiutuvia, koska ne työllistävät. Fossiilisten käytön väheneminen Saksassa vielä antaa odottaa itseään.

    Seuraa tätä sivua:

    http://www.fingrid.fi/portal/suomeksi/sahkomarkkinat/voimajarjestelman_tila/

    Ja sielä lähinnä kohtaa Laudevoima ja Tuonti. Lauhdevoima on kokonaan hiiltä ja turvetta, ja korvattavissa ydinvoimalla. Tuonti myös. Kolmatta laitosta on kaavailtu Loviisa 1:n ja 2:n korvaajaksi. Enempää en yritä tietää, luotan ydinvoimainvestointeja suunnittelevan teollisuuden arviointikikyyn.

    Katso tuolta voimajärjestelmäkuvasta myös kohtaa Yhteistuotanto-kaukolämpö. Se tarkoittaa pieniä ja vähän isompia vastapaine- ja kombilaitoksia, siis yhteistuotantolaitoksia, joiden polttoaineena on usein hiili tai maakaasu, myös turve. Niiden korvaamisessa uusiutuvilla on tilaa yllin kyllin, vaikka muut hoidetaan ydinvoimalla.

    Samoin liikenteessä, johon voitaisiin polttoaineita tuottaa metsäbiomassasta, jos kaikkea ei polteta suoraan biomassana.

    Isojen ja pienien kiinteistöjen lämmitys, jossa nyt käytetään öljyä, on kiitollinen kohde uusiutuville, esim. bioöljylle.

    Minusta on ajattelematonta väittää, että ydinvoima ja uusiutuvat olisivat jotenkin toistensa vaihtoehtoja. Molempia tarvitaan niin paljon kuin mahdollista ja järkevää on. Sitä paitsi mikään ei takaa, että se raha, jonka yritykset ovat valmiita investoimaan ydinvoimaan, investoitaisiinkin uusiutuviin, jos ydinvoimalupia ei tulisi. Ei siinä niin kävisi, vaan uusiutuvat uhkaavat jäädä valtion kontolle joka tapauksessa.

    Tykkää

  12. ”Niitä pitää olla 44000 kpl ja siis rakentaa 730 kpl vuodessa, kaksi joka päivä.”

    Ydinvoimalan turvallisuuden suunnittelukriteerinä oli ainakin aikoinaan oletus yhdestä vakavasta reaktorionnettomuudesta 10.000 käyttövuotta kohden. Nykyisellä reaktorikannalla siis reilun 20 vuoden välein.

    Näillä huimilla uusilla visioilla ja nykyiseen reaktorikantaan käytetyillä turvallisuuskriteereillä oltaisi vielä hyväksyttävissä rajoissa, jos ydinvoimaloita poksahtaisi alle viisi vuodessa.

    Tykkää

  13. Ydinvoimalan turvallisuuden suunnittelukriteerinä oli ainakin aikoinaan oletus yhdestä vakavasta reaktorionnettomuudesta 10.000 käyttövuotta kohden.

    Tämän mukaan

    http://fi.wikipedia.org/wiki/Ydinonnettomuus#Onnettomuuden_todenn.C3.A4k.C3.B6isyys

    vaatimus uusoilta laitoksilta on enintään yksi onnettomuus miljoonassa vuodessa. Historiassa on vain yksi vertailukohta, Harrisburg, jossa onnettomuus rajoittui laitoksen seinien sisäpuolelle.

    Lisää eri energiamuotojen riskeistä tässä VTT:n tiedotteessa:

    http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2002/T2127.pdf

    Esim. sivulla 57 on diagrammi, joka saattaa kiinnostaa. Kun muistetaan, että tässä viestiketjussa esitetty laskelma on puhtaasti hypoteettinen, ja että ydinvoimalla on tarkoitus korvata fossiilisia, ei uusiutuvia, merkitsisi jopa tämän hypoteettisen arvion toteutuminen parannusta nykytilanteeseen.

    Tykkää

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