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

    Fingerprint

    Valsartan

    Keywords

    • energy consumption
    • wind power generation

    Cite this

    Lento, R., & Peltola, E. (1984). Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 282
    Lento, Rauli ; Peltola, Esa. / Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon : Esitutkimus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 282).
    @book{4dc77b246d95467ab7307fae7dea7a20,
    title = "Tuulienergian k{\"a}ytt{\"o} s{\"a}hk{\"o}ntuotantoon: Esitutkimus",
    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. N{\"a}ill{\"a} alueilla katsotaan yleisesti olevan merkityst{\"a} tuulienergiaa hy{\"o}dynnett{\"a}ess{\"a}. Tilastojen avulla on tehty my{\"o}s arvioita hy{\"o}dynnett{\"a}viss{\"a} olevasta tuulienergiam{\"a}{\"a}r{\"a}st{\"a}. Jos tuulisimmalle l{\"a}nsirannikolle sijoitettaisiin 800 kpl l,5 MW:n tehoista voimalaitosta, ne tuottaisivat vuodessa noin 2 TWh s{\"a}hk{\"o}energiaa. T{\"a}ll{\"o}in tuulisesta, noin 5 000 km2:n alueesta olisi tuulinenergian tuotannon k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} 10 {\%} ja laitosten v{\"a}linen et{\"a}isyys olisi noin l km. Jos my{\"o}s tuuliset saaristo- ja rannikon merialueet lasketaan mukaan, nousee saatava energiam{\"a}{\"a}r{\"a} moninkertaiseksi. Tietoja tuulen nopeuden jakautumisesta ajallisesti, paikallisesti ja mm. korkeuden suhteen tarvitaan nykyisi{\"a} tilastoja selv{\"a}sti enemm{\"a}n arvioitaessa tuulienergiam{\"a}{\"a}ri{\"a}, mitoitettaessa tuulienergialaitokset optimaalisesti ja valittaessa n{\"a}iden sijoituspaikkoja. Tuulienergialaitoksen hankintakustannukset kasvavat nopeasti tornin korkeuden ja roottorin halkaisijan (laitoksen tehon) mukana ja toisaalta samalla energiantuotto kasvaa. N{\"a}in ollen laitoksen ylimitoitus tarpeeseen tai tuulioloihin n{\"a}hden aiheuttaa ylim{\"a}{\"a}r{\"a}isi{\"a} kustannuksia ja alimitoitus vastaavasti pienent{\"a}{\"a} saatavaa energiam{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a}. Tuulienergialaitosten tekniikkaa on kartoitettu p{\"a}{\"a}asiassa ulkomaisen kirjallisuuden avulla. Samalla on saatu karkea kuva n{\"a}iden laitosten kustannuksista. S{\"a}hk{\"o}ntuotantoon soveltuvat parhaiten suurehkot verkkoon kytkett{\"a}v{\"a}t laitokset. Pienet laitokset tulevat kyseeseen l{\"a}hinn{\"a} eristetyill{\"a} alueilla, joille s{\"a}hk{\"o}verkon rakentaminen tulee kalliiksi. Pieni{\"a} tuulieneigialaitoksia voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} hyviss{\"a} tuulioloissa l{\"a}mm{\"o}ntuottamiseen. Tuulella tuotetun energian hinta ei viel{\"a} ole kilpailukykyinen tavanomaisiin energiamuotoihin n{\"a}hden, mutta kilpailuasetelma saattaa muuttua tuulienergialle edullisemmaksi laitosten reaalihinnan laskiessa (mm. suurten valmistussarjojen ja kertyv{\"a}n kokemuksen my{\"o}t{\"a}) tai polttoaineiden reaalihintojen noustessa. Tuulienergialaitosten aiheuttamat ymp{\"a}rist{\"o}haitat arvioidaan v{\"a}h{\"a}isiksi. Laitoksen aiheuttama melu vaimenee nopeasti et{\"a}isyyden kasvaessa. Linnuille ja muille el{\"a}imille ei ole ulkomaisissa tutkimuksissa todettu aiheutuneen vahinkoja. Laitoksen rikkoontuessa irtoavien osien tai siipiin muodostuvan j{\"a}{\"a}n on arvioitu suurestakin voimalaitoksesta lent{\"a}v{\"a}n vain muutamia satoja metrej{\"a}. Tutkimuksen yhteydess{\"a} rakennetut voimalaitokset sijoitettiin Ruotsinpyht{\"a}{\"a}lle (noin 5 kW laitos) ja merivartioaseman l{\"a}mmitystarkoituksiin K{\"o}karin saarelle (noin 20 kW laitos). Tutkimuksessa on my{\"o}s lyhyesti k{\"a}sitelty sit{\"a}, miten tuulienergialaitosten energiantuotanto-ominaisuuksia tulisi mitata niiden vertailemiseksi ja miten mittaukset tulisi j{\"a}rjest{\"a}{\"a}.",
    keywords = "energy consumption, wind power generation",
    author = "Rauli Lento and Esa Peltola",
    year = "1984",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-1940-X",
    series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "282",
    address = "Finland",

    }

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

    Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon : Esitutkimus. / Lento, Rauli; Peltola, Esa.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 282).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon

    T2 - Esitutkimus

    AU - Lento, Rauli

    AU - Peltola, Esa

    PY - 1984

    Y1 - 1984

    N2 - 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.

    AB - 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.

    KW - energy consumption

    KW - wind power generation

    M3 - Report

    SN - 951-38-1940-X

    T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

    BT - Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Lento R, Peltola E. Tuulienergian käyttö sähköntuotantoon: Esitutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1984. 144 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 282).