Nykyisten tuulivoimaloiden ominaisuuksia ovat suuret, massiiviset, jopa parin sadan metrin korkeuteen ulottuvat rakenteet, ja sen vuoksi merkittävät maisemahaitat. Voimalat vaativat vahvat perustukset, jotka lisäävät kustannuksia etenkin meriasennuksissa. Leijatuulivoimala saattaa ratkaista tukun nykytuulivoimaloita vaivaavia ongelmia.
Tämä mielenkiintoinen leijavoimala esitellään tässä videossa.
Kiinteän roottorin sijaan tuulen energia kaapataan kankaasta valmistetulla leijalla. Kun leija kohoaa korkeuksiin, se vetää siimaa keloilta pyörittäen samalla generaattoreita kehittäen sähköä. Leijan saavutettua lakikorkeuden, se lekotetaan päästämällä toista siimaa löysäksi. Leija menettää aerodynaamisen nosteensa, se vedetään alas ja kierros alkaa uudelleen. Tehoelektroniikka huolehtii siitä, että kehitetty sähkö muutetaan verkkoon sopivaksi.
Etuja nykyisiin tuulivoimaloihin verrattuna:
- Koska korkeaa tornia ei ole, massiivista perustusta ei tarvita. Periaatteessa laite valmistetaan tehtaassa, tuodaan asennuspaikalle, ankkuroidaan maahan ja laitetaan ”töpseli seinään”.
- Asennustyö on huomattavasti helpompi, nopeampi ja turvallisempi.
- Rakennusmateriaalin tarve on murto-osa nykyvoimaloihin verrattuna.
- Em. syistä johtuen voimala on halvempi valmistaa.
- Asennus merelle onnistunee suhteellisen helposti pohjaan ankkuroidun lautan päälle. Asennuspaikan syvyys ei ole esteenä, koska ankkurointi onnistuu syväänkin veteen.
- Leija saavuttaa helposti moninkertaisen korkeuden nykyvoimaloihin verrattuna, jopa kilometrien korkeuden. Korkealla tuulee enemmän ja säännöllisemmin.
- Leija ei (ehkä) näy maisemassa yhtä räikeästi kuin kiinteä roottori.
- Rakennusluvan saaminen saattaisi olla helpompaa, koska laite voidaan helposti siirtää muualle, jos siitä aiheutuu haittaa.
Mahdollisia ongelmia:
- Suurissa korkeuksissa operoivat leijat ovat lentoliikenteelle todellinen riski.
- Karkuun päässyt leija aiheuttaa vaaraa laajalle alueelle. Se voi pudota esim. moottoritielle peittäen autojen tuulilasit. Katkennut siima putoaa ruoskan tavoin maahan.
- Lähekkäin toimivat leijavoimalat voivat sekaantua toisiinsa.
- Riittävän kestävän leija- ja siimamateriaalin löytyminen voi olla vaikeaa.
- Toistaiseksi käytännössä testaamaton teknologia, joten yllätyksiä voi ilmetä.
Yhden leijan voimalan lisäksi kehitteillä on useista kymmenistä leijoista koostuva karusellin tyyppinen ratkaisu, jonka teho alustavien laskelmien mukaan voisi olla jopa 1000 MW.
Kaiken kaikkiaan tämä tekniikka on hyvin mielenkiintoinen. Kehitys on parhaillaan etenemässä täyden mittakaavan testeihin, joten lähivuosina ehkä näemme, onko leijatuulivoimala niin hyvä kuin miltä se näyttää, vai jääkö se vain yhdeksi lupaavaksi keksinnöksi tuhansien muiden joukkoon.
Aiheesta lisää: http://www.kitegen.com/en/
Gaia 
Epäilemättä teollisen mittakaavan toteutukseen on vielä matkaa. Purjeethan ovat tehneet comebackin myös rahtilaivoihin; nykyaikainen konstruktio on juurikin tuollainen vaijerien (tuskin siimojen 😉 perässä oleva leija.
Mitähän kuuluu Savonius-tyypin (+muut pystyakselilla pyörivät roottorityypit) tuulivoimaloille? Niillähän on monia etuja näihin naparoottoripohjaisiin verrattuna. Maksimitehot ovat ilmeisesti pienehköjä (pyyhkäisyalaa ei saa yhtä paljoa, ja ovat matalampia), mutta toisaalta ne antavat energiaa pienemmilläkin tuulilla.
TykkääTykkää
Heh … ethän liene tosissasi Kaj,sano ettet ole,ydinvoimamies ja kaikkea .. 😉 ? Mitähän tämä ”tuulipukukansa” vielä keksikään …
TykkääTykkää
Minunkin on ihmeteltävä miten yleensä hyvin asialliselta ydinvoimamieheltä ote irtosi nyt näin pahasti. Eikä voi aprilipäivän piikkiinkään laittaa.
TykkääTykkää
Ei ydinvoiman kannattaminen merkitse muiden päästöttömien tuotantomuotojen vastustamista. Tiedän kyllä, että viherväen keskuudessa nämä asetetaan vastakkain ja mm. vastustetaan ydinvoimaa sen takia, että sen rakentaminen vie resursseja uusiutuvilta, tai tekee ne muuten tarpeettomiksi. Päätavoitteena heillä on uusiutuvien lisääminen, kun sen pitäisi olla päästöttömien lisääminen.
Näin se ei saa olla. Kaikki innovaatiot ovat tervetulleita, ja jos joku keksintö merkittävästi pudottaa uusiutuvien kustannuksia järkevälle tasolle, niin siitä vaan tekemään.
Aivan realistinen tavoite tuulivoiman osuudeksi on jossain 10%, ehkä 20% tuntumassa sähkönkulutuksesta. Nykyisillä tuulivoiman kustannuksilla ja tuotannon epävarmuudella hyöty ja järkevyys ovat milestäni kyseenalaisia. Jos leijatekniikka tuo tähän parannusta, miksi se olisi huono asia?
Voi aivan hyvin olla, että tästäkään keksinnöstä ei tule mitään. Sen takia 4G ydinvoima pitäisi kehittää kaupalliselle asteelle niin nopeasti kuin mahdollista. Kannatan tässä jotain Manhattan- ja Apollo-projektien kaltaista hanketta, jossa tekniikka runnotaan valmiiksi, maksoi mitä maksoi. Tulemme tarvitsemaan sitä. Minkään muun tekniikan kuin ydinvoiman kohdalla ei tällaista massiivista teknologiahanketta kannatta edes harkita, vain ydinvoimalla on tarvittava potentiaali.
TykkääTykkää
Kuulostaa etevältä laitteelta, jos mainokset pitävät paikkansa.
Yksi Risto Isomäen ehkä paremmista ideoista muuten vähän keskinkertaisessa pamfletissa Kosminen rakkaus vai suuri saatana on leijavoimaloiden rakentaminen ydinvoimaloiden ympärille lentokieltovyöhykettä valvomaan.
Olen näissä asioissa Kajn kanssa täysin samoilla linjoilla; en vastusta mitään päästöjä vähentävää teknologiaa. Itse kannatan ydinvoimaa, koska se näyttää tällä hetkellä vähiten huonolta ratkaisulta. Jos faktat muuttuvat tarpeeksi, olen täysin valmis vaihtamaan kantaani.
http://yyyy.puheenvuoro.uusisuomi.fi/
TykkääTykkää
Leijatuulivoimala ei koskaan tule olemaan kilpailutkyinen ydivoimalaan verrattuna. Tuossakin on huomioitava materiaalikustannukset ja maapinta-alan tarve jne. Energiaintensiivisyys ei voi olla mitenkään samalla tasolla ydinvoiman kanssa. Vain uusinta ja energiaintensiivisintä teknologiaa tulisi rakentaa.
Apollo-tyyppinen ohjelma 4G-ydinvoimalaoiden kehittämiseksi on ehdottoman kannatettavaa. Siihen riittäisi esim. murto-osa siitä rahasta, jotka on työnnetty pankkiireille viimeisen kahden vuoden aikana ympäri maailman.
TykkääTykkää
KalleK, vaikka itsekin pidän ydinvoimaa ainoana suuruusluokaltaan riittävänä ratkaisuna, en näe mitään pahaa myös tuulivoiman rakentamisessa sikäli kun sitä on järkevästi ja kannattavasti rakennettavissa (=pitkälti ilman tukiaisia). Sellaisiakin paikkoja on. Tuollaisen voimalan materiaali-intensiteetti jää vieläpä tehoon nähden aika mitättömäksi, jos nuo kaavailut toteutuvat.
Suurissa yksiköissä on ihan aidosti omia ongelmiaan, ja olisi ihan hyvä olla pikkuisen hajautusta.
Sitten on vielä tämä PR-aspekti, jota sitäkin kannattaa pohtia ;).
TykkääTykkää
Leijatuulivoimalassa olisi tosiaan paljon hyviä puolia. Yksi niistä on se, että sellaisen saisi tarvittaessa alas häiritsemästä, jos alueella on vaikkapa lentotoimintaa tai jos on pelkoja esim. muuttolintujen törmäilystä vaijeriin (tuskin). Muutenkaan tällainen systeemi ei olisi linnuille tai lepakoille vaarallinen (lepakot ja perinteiset tuulivoimalat eivät oikein sovi yhteen). Maisemaankaan tällainen voimala ei samalla tavalla vaikuttaisi ja leijat voisi pitää alhaalla, jos on tilanteita, jolloin sähköntarvetta ei ole.
Liikuteltavuus on rahoittajille mieluisa juttu. Systeemin voi käydä hakemassa pois, jos operoijan maksukyky ei riitäkään rahoituksen takaisinmaksuun.
Asennukset merelle olisivat erityisen kiinnostavia, sillä systeemiä ei tarvitsisi ankkuroida yhtä järeästi kuin myllyjä.
TykkääTykkää
”Tiedän kyllä, että viherväen keskuudessa nämä asetetaan vastakkain ja mm. vastustetaan ydinvoimaa sen takia, että sen rakentaminen vie resursseja uusiutuvilta, tai tekee ne muuten tarpeettomiksi. Päätavoitteena heillä on uusiutuvien lisääminen, kun sen pitäisi olla päästöttömien lisääminen.”
Viherväki on vastustanut ydinvoimaa erityisesti sen aiheuttamien vaarallisten ydinjätteiden vuoksi. Tämän hetkisten tietojen mukaan Olkiluodon ydinjäteluola näyttäisi varmalta. Tosin parin sadan tuhannen vuoden säilytys ei kuulosta kivalta vaihtoehdolta. Niinkuin nyt tiedämme, on ainakin Saksassa todellisia ongelmia ydinjätteiden kanssa, itse asiassa lähes kaikkialla muualla kuin Suomessa. Lisäksi ydinenergian tuotannossa on tietyt turvallisuusongelmat. Muiden päästöttömien, uusiutuvien, edistäminen on siksi enemmän prioriteetti. On puhuttu myös siitä, millaisen esimerkin Suomi antaa rakentamalla uutta ydinvoimaa.
Paradoksaalista on tämä. Ydinvoimaa aiotaan rakentaa lisää Suomessa, jossa ollaan pisimmällä ydinjätteen rakentamisessa, mutta jossa toisaalta ydinvoiman lisärakentamista ei tarvittaisi sähköntarpeen täyttämiseksi. Uusiutuvilla olisimme voittaneet enemmän, muun muassa työllisyydessä.
Tiedän kyllä, että fossiilisia käytetään niin järjettömän paljon maailmanlaajuisesti, että sen on oltava keinovalikoimassa päästöjen vähentämiseksi. Tällä blogilla on kuitenkin relevanssia lähinnä suomalaiselle keskustelulle.
TykkääTykkää
Ydinvoimaa on vastustettu vaikka minkälaisten syiden vuoksi, joista jätteet ovat vain yksi. Ydinvoima on liian kallista, tai liian halpaa, uraani loppuu, voimalat räjähtää, uraanin louhinta pilaa ympäristön + pohjavedet, ydinvoima ei ratkaise ilmastonmuutosta, jne. Alla olevasta linkistä löytyy 35 syytä, minkä vuoksi ydinvoimaa on vastustettu:
Todellinen syy on ilmeisesti ideologinen, koska esim. 4G-tekniikan tarjoaminen ratkaisuksi jäteongelmaan ja uraanin loppumiseen ei muuta argumentointia miksikään. Tosiasioita ei oteta kuuleviin korviin. Tässä mielessä tilanne on aivan sama kuin ilmastodenialistien kohdalla.
Eikä se ole tarpeen. Jätteet voidaan kierrättää.
Millaisia?
Toivottavasti sellaisen esimerkin, jota muut maat seuraavat mahdollisimman nopeasti.
Suomen energiankulutus ja uusiutuvien potentiaali on käyty läpi tässä:
Miten pitäisi kattaa se osa, johon uusiutuvat eivät riitä? Se osa on nykykulutuksesta yli puolet.
Nythän on tulossa molempia.
Edes Suomessa ei uusiutuvilla saada eliminoitua fossiilisia. Puuta ei pitäisi voimantuotannossa polttaa ollenkaan, vaan säästää se liikennepolttoaineeksi, johon ydinvoima ei sovellu. En tiedä onko tämäkään paras ratkaisu, mutta parempi kuin sen polttaminen voimalaitoksissa. Parasta olisi tietenkin jättää kaikki liikenevä puu metsään.
TykkääTykkää
Eikös se Risto Isomäki lennätellyt niitä leijojaan pohjoisnavalla estämään sen sulaminen 😉 ?
Mitäpäs Kaj sanot siitä,että uusi NASA:n tutkimus kertoo,ettei lämpötila kaksinkertaisellakaan CO2-pitoisuudella nouse kuin n. 1,6 C astetta, eli tuollaiset Cancunit ovat ajan ja rahan haaskausta?
Tarkemmin blogissani (nimeäni klikkaamalla) !
TykkääTykkää
Mitäpä tuohon sanomaan. Nasahan ei itsekään väitä, että heidän tutkimuksensa komoaisi kaikki aikaisemmat, joita kyllä riittää:
http://bartonpaullevenson.com/ClimateSensitivity.html
Nasan tuloksista täällä:
http://tinyurl.com/356fbv4
TykkääTykkää
Kaj,
valtioneuvoston tulevaisuusselonteossa ilmasto- ja energiapolitiikasta on neljä skenaariota, joissa yhdessä ydinvoiman käyttö on vuoteen 2050 mennessä kokonaan loppunut. En ole asiantuntija, joten en sen kummemmin arvioi eri energiamuotojen mahdollisuuksia. http://www.vnk.fi/julkaisukansio/2009/j28-ilmasto-selonteko-j29-klimat-framtidsredogoerelse-j30-climate_/pdf/fi.pdf
Syy on ideologinen, kaikilla ihmisillä on ideologia. Onko seuraavan sukupolven ydinvoimaloita vielä käytössä? Tiedätkö, milloin ensimmäinen sellainen olisi? Ydinvoimaan kehittämisen panostaminen maksaa sekin jotain, aivan samalla tavalla pitää puskea kehitystä eteenpäin kuin uusiutuvilla.
Vaikka tällaista Saksassa. http://www.hs.fi/ulkomaat/artikkeli/Ydinjätesäiliöt+ovat+alka%20neet+vuotaa+Saksassa/1135239795946
Itse ajattelisin, että kymmenen vuoden kuluttua suurin osa uusista autoista on sähköllä kulkevia. Eipähän tarttee puuta polttaa siinäkään. Siinä vaiheessa autojen vaatiman sähkön osuus olisi tosin vielä minimaalinen.
TykkääTykkää
Simo:
Kyseessä on skenaario A, josta sanotaan:
Itse kirjoitin yllä antamassani linkissä myös, että ilman ydinvoimaa ja fossiilisia joudumme vähentämään energiankulutustamme puoleen nykyisestä. Se voi olla mahdollista, mutta kuinka todennäköistä ja kustannustehokasta, se on toinen kysymys.
Toisaalta VN:n selonteossa sanotaan:
Usein kuulee sanottavan, että ydinvoima ei vähennä päästöjä, tai jopa lisää niitä.
Skenaarioita voidaan tehdä monenlaisia, eikä mikään niistä välttämättä toteudu. Nythän jo tiedämme, että ydinvoima on mukana kuvioissa vuonna 2050, eli skenaario A ei toteudu. Yllä olevan viiden kohdan + kulutuksen vähentämisen avulla saadaan tavoiteltu 80-90 % päästövähennys vuoteen 2050 mennessä. Se miten eri kohdat painottuvat, sitä ei tiedä tänään vielä kukaan, koska erilaisia vaihtoehtoja on useita eikä yhtä oikeaa ratkaisua ole. Selonteosta käy hyvin selkeästi ilmi, että vaihtoehdot tuotannossa ovat tuulivoima, metsäbiomassa ja ydinoima, sekä suunnilleen nykyinen määrä vesivoimaa, ja joitain muita pieniä lähtetä kuten biokaasu ja peltobiomassa. Mitää uusia keksintöjä ei ole tulossa, eli mitä ovat ne ”uudet energiateknologiat”, joista niin paljon puhutaan?
Meillä Suomessa on suhteellisen paljon metsäbiomassaa käytettävissä, mutta silti se ei riitä nykyisestä kulutuksesta kattamaan kuin osan. Nykyistä kulutusta voidaan ylläpitää vain ydinvoiman avulla. Tilanne muualla Euroopassa, missä metsiä on huomattavasti vähemmän, tilanne on vielä vaikeampi. En ymmärrä mitenkään, että ydinvoimaton vaihtoehto olisi missään määrin realistinen. Ei vaikka kulutusta vähennettäisiin paljonkin.
TykkääTykkää
Simo, luitko ollenkaan tuota Kajn linkkiä? Ongelma tulee siitä, että uusiutuvien riittoisuus vaatisi likimain dekadiluokan parannusta kypsissä teknologioissa, joilla prosentinkin tehokkuusparannukset ovat hyviä. Ei ole mitään takeita, että mikään määrä kehityspanosta johtaisi tuloksiin.
Mitä tuohon Saksan tapaukseen tulee, tuo linkki ei vaan näköjään ota kuollakseen. Kysymyksessähän on matala- ja keskiaktiivisen jätteen varasto.
Saksassa on tosin tuo ydinjätepuoli hoidettu muutenkin erikoisesti, mutta syynä siihen on ollut nimenomaan ydinvoiman vastustus. Teknisesti parempia ratkaisuja ei voida ottaa tuon vastustuksen vuoksi käyttöön.
Raskaan- ja lentoliikenteen sähköistäminen on vielä science fictionin tasolla. Polttoaineita, fossiilisia tai synteettisiä, tullaan tarvitsemaan vielä pitkään.
TykkääTykkää
Ei tietenkään ydinvoimaton vaihtoehto ole mahdollinen. Me elämme ydinvoimayhteiskunnassa. Sitä ovat edeltäneet puu- ja öljy-yhteiskunnat. Meidän pitää investoida ydinvoiman lisärakentamiseen ja kehittämiseen. Lisäksi on tutkittava seuraavaa hyppyä fuusioyhteiskunnaksi.
Paluu takaisin puuyhteiskunnaksi tai jostain tuulivoimasta puhuminen on täyttä malthusialaista murhanhimoa.
TykkääTykkää
Kaj, fair enough, olet oikeassa edellisessä. Tarkoitus oli osoittaa, että Suomessa ei välttämättä tarvita uutta ydinvoimaa. Nykyisellä tai nykyisen kaltaisella kulutuksella tuo ei meilläkään tietenkään onnistuisi.
Sikäli kun tiedän, mitä tarkoitetaan sillä, ettei ydinvoima vähentäisi meillä päästöjä, sillä tarkoitetaan seuraavaa: siirtoyhteydet paranevat ja muualla Euroopassa sähkön hinta on jatkossa aiempaa korkeampi. Suomessa kannattaa siksi kaiken ydinvoiman ja uusiutuvien lisäksi tuottaa sähköä fossiilisilla, ja myydä ylijäämä muualle. En tiedä, onko realistista, tai miten tuo onnistuu, mutta jotain tällaista kuitenkin.
Toivon, että nuo uudet ydinvoimalaitokset tulee käyttöön mahdollisimman pian, ydinjäte on melkoinen ongelma globaalisti.
TykkääTykkää
Simo, tuosta syystä nimenomaan se hiilen ja fossiilisten eikä ydinvoiman vastustaminen ja alasajaminen täytyisi ottaa tavoitteeksi. Totta kai, ilman poliittisia päätöksiä juuri kuvaamallasi tavalla voi käydä, mutta nyt pitäisi verrata kahta skenaariota: 1) rakennamme ydinvoimaa, ja pyrimme korvaamaan fossiiliset, tai 2) emme rakenna ydinvoimaa, ja pyrimme korvaamaan fossiiliset.
Minulle ei suoraan sanottuna aukene se logiikka, missä 2) on se helpommin toteutettava.
Lisäksi, jos ydinvoiman osuus energiantuotannosta koko maailmassa lisääntyy, se tarkoittaa päästövähennyksiä verrattuna tilaan, jossa ydinvoiman osuus ei lisäänny – ihan riippumatta siitä, missä energia käytetään. Fossiilisia polttavien voimaloiden rakentelu tuntuu olevan siinä määrin vaivatonta (tähän soisi Greenpeacen käyvän ärhäkämmin kiinni), ettei taida olla mitään keinoja estää muuta Eurooppaa rakentamasta niitä, ellei Suomesta saa ydin- tai muuta sähköä.
TykkääTykkää
Alula Energy Oy kehittää leijatuulivoimaan liittyvää teknologiaa Suomessa. Alan tutkimusta tehdään myös Tampereen teknillisessä yliopistossa Matematiikan laitoksella.
Suurimpia alan yrityksiä ovat Makani Power (USA), Ampyx Power (hollanti) sekä SkySails (saksa). Tekniikka keksittiin 1980 ja tuolloin Miles L. Loyd julkaisi aiheesta artikkeleita, sekä patentin.
Nykyisin aihetta tutkitaan laajasti mm. USA:ssa, Hollannissa, Saksassa, Sveitsissä, Italiassa ja Belgiassa.
Leijatuulivoiman merkittävin etu verrattuna nykyiseen tuuliturbiiniteknologiaan on paljon suurempi keskimääräinen tehontuotanto pienemmin kustannuksin ja merkittävästi pienemmällä laitteistolla.
TykkääTykkää
Karusellipurjetuulivoimalaitos voisi olla hyvä idea. Jos purje kääntyisi tuulessa esille ja pois pyöriessä vastatuuleen.Kokoa olisi vaikka 50m-100m halkaisijaltaan ja korkeutta suunnilleen saman verran.Kuinka paljon tämä tuottaisikaan sähkövoimaa .
TykkääTykkää
Kiva saada kommentteja vanhoihinkin juttuihin!
Tarkoittanet nyt jotain tämänkaltaista laitetta:
Energian tuotannon historia on hyvin vanhaa. Kaikki ne luonnonilmiöt, joissa energiaa on ja joista sitä voidaan kerätä talteen, tiedetään jo. Myös erilaisia sovelluksia on jo keksitty niin paljon, että aidosti uusia ideoita syntyy hyvin harvoin.
Tuulivoimalan tehoon vaikuttaa kaksi asiaa: pyyhkäisypinta-ala ja tuulen nopeus. En tiedä, miten leijavoimalan pyyhkäisypinta-ala pitäisi laskea, mutta niitä nyt ei kuitenkaan taida missään olla käytössä, joten siitä voi päätellä tekniikan käyttökelpoisuudesta aika paljon.
TykkääLiked by 1 henkilö