Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon: Esitutkimus

Rauli Lento, Esa Peltola

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tuulen nopeusolosuhteet Suomessa on selvitetty olemassa olevien Ilmatieteen laitoksen tilastojen avulla. Tuulen keskinopeus 10 m:n korkeudella maan- tai merenpinnasta on saaristossa noin 6 m/s ja aivan rannikolla noin 5 m/s. Näillä alueilla katsotaan yleisesti olevan merkitystä tuulienergiaa hyödynnettäessä. Tilastojen avulla on tehty myös arvioita hyödynnettävissä olevasta tuulienergiamäärästä. Jos tuulisimmalle länsirannikolle sijoitettaisiin 800 kpl l,5 MW:n tehoista voimalaitosta, ne tuottaisivat vuodessa noin 2 TWh sähköenergiaa. Tällöin tuulisesta, noin 5 000 km2:n alueesta olisi tuulinenergian tuotannon käytössä 10 % ja laitosten välinen etäisyys olisi noin l km. Jos myös tuuliset saaristo- ja rannikon merialueet lasketaan mukaan, nousee saatava energiamäärä moninkertaiseksi. Tietoja tuulen nopeuden jakautumisesta ajallisesti, paikallisesti ja mm. korkeuden suhteen tarvitaan nykyisiä tilastoja selvästi enemmän arvioitaessa tuulienergiamääriä, mitoitettaessa tuulienergialaitokset optimaalisesti ja valittaessa näiden sijoituspaikkoja. Tuulienergialaitoksen hankintakustannukset kasvavat nopeasti tornin korkeuden ja roottorin halkaisijan (laitoksen tehon) mukana ja toisaalta samalla energiantuotto kasvaa. Näin ollen laitoksen ylimitoitus tarpeeseen tai tuulioloihin nähden aiheuttaa ylimääräisiä kustannuksia ja alimitoitus vastaavasti pienentää saatavaa energiamäärää. Tuulienergialaitosten tekniikkaa on kartoitettu pääasiassa ulkomaisen kirjallisuuden avulla. Samalla on saatu karkea kuva näiden laitosten kustannuksista. Sähköntuotantoon soveltuvat parhaiten suurehkot verkkoon kytkettävät laitokset. Pienet laitokset tulevat kyseeseen lähinnä eristetyillä alueilla, joille sähköverkon rakentaminen tulee kalliiksi. Pieniä tuulieneigialaitoksia voidaan käyttää hyvissä tuulioloissa lämmöntuottamiseen. Tuulella tuotetun energian hinta ei vielä ole kilpailukykyinen tavanomaisiin energiamuotoihin nähden, mutta kilpailuasetelma saattaa muuttua tuulienergialle edullisemmaksi laitosten reaalihinnan laskiessa (mm. suurten valmistussarjojen ja kertyvän kokemuksen myötä) tai polttoaineiden reaalihintojen noustessa. Tuulienergialaitosten aiheuttamat ympäristöhaitat arvioidaan vähäisiksi. Laitoksen aiheuttama melu vaimenee nopeasti etäisyyden kasvaessa. Linnuille ja muille eläimille ei ole ulkomaisissa tutkimuksissa todettu aiheutuneen vahinkoja. Laitoksen rikkoontuessa irtoavien osien tai siipiin muodostuvan jään on arvioitu suurestakin voimalaitoksesta lentävän vain muutamia satoja metrejä. Tutkimuksen yhteydessä rakennetut voimalaitokset sijoitettiin Ruotsinpyhtäälle (noin 5 kW laitos) ja merivartioaseman lämmitystarkoituksiin Kökarin saarelle (noin 20 kW laitos). Tutkimuksessa on myös lyhyesti käsitelty sitä, miten tuulienergialaitosten energiantuotanto-ominaisuuksia tulisi mitata niiden vertailemiseksi ja miten mittaukset tulisi järjestää.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages144
    ISBN (Print)951-38-1940-X
    Publication statusPublished - 1984
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
    Number282
    ISSN0358-5085

    Keywords

    • energy consumption
    • wind power generation

    Cite this

    Lento, R., & Peltola, E. (1984). Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon: Esitutkimus. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 282