TUULEN SILMÄ. Nro 2/ vuosikerta MERITUULIVOIMA TAKKUAA

Transkriptio

1 TUULEN Nro 2/ vuosikerta SILMÄ MERITUULIVOIMA TAKKUAA TUULIVOIMAN TUOTANTO- JA VIKATILASTOT 2004

2 PÄÄKIRJOITUS Erkki Haapanen Toiminnanjohtaja Öljyvarojen vähittäinen hupeneminen on tosiasia. Sitä voidaan hidastaa korvaamalla öljy muilla energioilla. Mitä nopeammin korvaava energia otetaan käyttöön sitä halvempana öljy pysyy ja sitä pitemmäksi ajaksi sitä riittää. Jos maailman energian kulutuksesta tuotettaisiin 20 % tuulella, öljyn sekä kivihiilen tuotantoa voitaisiin supistaa merkittävästi, vähentää ilmakehän saastumista ja säästää fossiilienergiaa tuleville sukupolville. Tuulienergiaa on moninkertaisesti enemmän, kuin koko maailman energian kulutus, mutta alhainen energiatiheys tekee sen käyttöön oton vaativaksi. Monet eri tahot ovat todenneet, että % osuus maailman energian kulutuksesta on mahdollista tuottaa tuulella ja monet valtiot ovat jo asettaneet tavoitteensa sen mukaisesti. Tuulienergian tuotantokustannukset ovat laskeneet kehityskäyrää noudattaen ja laskun odotetaan jatkuvan tulevaisuudessa. Siirtyminen merelle nostaa joiksikin vuosiksi tuulienergian kustannuksia, mutta merelle rakennettavat suuret yksiköt toteuttavat kehityskäyrän lisäksi suuruuden ekonomiaa ja vähitellen myös merituulivoima tulee kilpailukelpoiseksi rannikolla tuotetun kanssa. Merellä tuotantoresurssit ovat monikymmenkertaisia maalla tuotettaviin määriin verrattuna. Uutena energiamuotona tuulienergia vaatii yhteiskunnalta tasoitusta pitkään markkinoilla olleita kilpailijoita vastaan. Tätä tasoitusta eli tukea annetaan eri valtioissa eri tavoilla. Suomessa noudatetun järjestelmän mukaan tuki annetaan ensisijaisesti uuden kehittämiseen eikä tuettu laitos saa tuottaa voittoa. Tukea saa sitä enemmän, mitä suurempi uutuusarvo laitoksella on. Miten voidaan rakentaa satoja erilaisia voimaloita? Eikö olisi mahdollista laatia omat tukimääräykset tuulivoimalle, koska ei tuulivoima ole enää uutta ja ihmeellistä. Tuulivoiman tukea ei pidä nähdä kuluna vaan pikemminkin investointina puhtaampaan tulevaisuuteen. Tuulivoiman rakentajat ja tuottajat haluavat tehdä puhdasta energiaa ja kannattavaa bisnestä. Kustannusten aleneminen edellyttää harjaantumista eikä suinkaan erikoisuuksien tavoittelua. Suomen tuulivoimatavoite, 500 MW vuoteen 2010 mennessä vastaa noin viidenkymmenentuhannen omakotitalon energian tarvetta. Eli vuosikymmenen lopulla tuulivoimalla voidaan lämmittää viisi prosenttia Suomen miljoonasta omakotitalosta. Riittääkö tämä? Suomen Tuulivoimayhdistyksen (STY) hallitus vuonna Puheenjohtaja: FK Bengt Tammelin, tutkimuspäällikkö, Ilmatieteen laitos Puh: (09) Varapuheenjohtaja: Ins. Tommi Rautio Suomen Tuulienergia Oy DI Timo Laakso, tutkija VTT TkT Jari Ihonen Lumituuli Oy Juhani Jokinen Toimitusjohtaja Hafmex Windforce Oy Folke Malmgren Puheenjohtaja Vindkraftföreningen rf Vilho Salmela, Rad.as. Erkki Pylvänäinen Toimitusjohtaja Metso Drives Oy Timo Vekara, professori Vaasan Yliopisto Toiminnanjohtaja: DI Erkki Haapanen puh. (040) s-posti: tuuli@tuulivoimayhdistys.fi 2 TUULENSILMÄ 2/2005

3 TUULENSILMÄ ISSN /2005 Julkaisija: Suomen Tuulivoimayhdistys ry Päätoimittaja: Bengt Tammelin Toimituskunta: Bengt Tammelin Esa Holttinen Merja Paakkari Folke Malmgren Toimitussihteeri: Merja Paakkari Ulkoasu: Merja Paakkari Painopaikka: M-Print, Mänttä Ilmoitushinnat: Sivu 1/1 590 euroa 1/2 340 euroa 1/3 170 euroa 1/4 135 euroa Yrityshakemisto 17 euroa Tilaushinta: Lehti ilmestyy 4 kertaa vuodessa Vuosikertatilaus: 42 euroa Postiosoite: SUOMEN TUULIVOIMAYHDISTYS RY Raininkaistentie HALLI S-posti: tuuli@tuulivoimayhdistys.fi Internet: EWEA: Pääkirjoitus 2 Erkki Haapanen Merituulivoima takkuaa 4 Erkki Haapanen dena grid study, Berliini Hannele Holttinen Tuulivoiman tuotanto- ja vikatilastot Hannele Holttinen Tuulivoiman tuotantotilastot 13 Boreas VII seminaari 16 Erkki Haapanen Energiaa tarvitaan lisää 19 Erkki Haapanen Pientuulivoimalat mukaan STY:n toimintaan 21 Erkki Haapanen Uutisia 24 Tapahtumakalenteri 25 Yrityshakemisto 26 Yhdistyksen jäsenmaksut: Henkilöjäsenet 35 euroa Opiskelijat 10 euroa Yritykset 1000 euroa Yhteisöt 1200 euroa Pienyritykset 200 euroa Pankkitili: Sampo Pankki Kansikuva: Olkiluodon tuulivoimala, lähde:tvo TUULENSILMÄ 2/2005 3

4 MERITUULIVOIMA Merituulivoima takkuaa DI Erkki Haapanen, STY Suomessa on kaavoitettu tuulipuistoille aluevarauksissa merialueille ja lisää on tulossa. Maalle on sen sijaan hyvin vaikea saada tilaa suurille tuulivoimapuistoille. Tämä tarkoittaa käytännössä tuulivoiman hitaan tulon jatkumista ja kyseenalaistaa asetetun 500 MW:n tavoitteen saavuttamisen vuoteen 2010 mennessä. Merituulivoiman tulo kangertelee oravanpyörässä Ensimmäisten suurten merituulipuistojen rakentamisen jälkeen on meneillään tyyni kausi. Kukaan ei uskalla aloittaa uusia hankkeiden toteuttamista, koska pelätään siihen liittyviä suuria riskejä. Ellei rakenneta, ei riskejä opita tunnistamaan eivätkä kustannukset laske, koska niiden lasku perustuu tekemällä oppimiseen. Oravanpyörä on valmis. Kaikki odottavat toisiaan, jotta voisivat oppia toistensa tekemistä ja maksamista virheistä ja voisivat itse rakentaa halvemmalla. Energiayhtiöitä, tuulivoimaloiden valmistajia ja projektiorganisaatioita on lisäksi myllertänyt omistajien vaihdokset; firmoja on myyty, fuusioitu ja jopa kuopattu. Omistajina on nyt finanssimaailma, joka hakee parasta tuottoa sijoitukselleen eikä sillä ole halua ottaa riskejä, joita merituulivoimaan sisältyy, ellei riskien hallintaan kehitetä sijoituksia turvaavaa menetelmää. Tuulivoiman aiemmassa kehittämisessä panokseksi oli mahdollista asettaa vaatimattomia summia, jotka eivät heilauttaneet yrityksiä edes epäonnistuessaan. Merellä ei voi pelata pienin panoksin, vaan puhutaan helposti sadoista miljoonista euroista per projekti. 4 Vielä pari kolme vuotta sitten merituulivoiman oletettiin kehittyvän hyvin nopeasti, mutta kehitys on nyt hidastunut ja lähes pysähdyksissä. Syitä hidastumiseen on monia, mutta tosiasia lienee se, että parin suuren tuulipuiston, Middelgrundin (40 MW) ja Horns Revin (160 MW) kokemat ongelmat ovat heijastuneet koko merituulivoiman kehitykseen. Eikä näiden jälkeen rakennetussa Samsö & Nystedin puistoista saadut hyvät kokemukset ole poistaneet tätä pelkoa. Bonuksella oli Middelgrundissa oli puutteellinen merikaapelin mekaaninen suojaus ja kaapeli jouduttiin suojaamaan korjauksen yhteydessä melko pian käyntiin oton jälkeen. Myös molempien puistojen voimaloiden muuntajissa oli ongelmia. Vestas otti Horns Revissä koko konehuoneen ja potkurit rantaan verstaalle korjattavaksi vaihtaakseen muuntajan ja muita pienempiä muutoksia varten. Vaikka puiston omistajalle vaihdosta koitui vain kolmen viikon seisokki voimalaa kohti, seuraukset olivat kohtalokkaat koko merituulivoimaa ajatellen. Vestakselle tuli myös imagotappio sekä noin 38 M taloudelliset tappiot. Imagotappiota vähensi Vestaksen nopea reagointi tapahtuneeseen ja tilanteen nopea korjaus. Ironista tapahtumissa oli, että Middelgrundin ongelmat aiheutuivat Siemensin muuntajista, ja Vestas korvasi vialliset ABB:n muuntajat Siemensillä. Todettakoon vielä, että Horns Revin muuntajaongelmien syiksi osoittautui käämien liian ohut suojalakkaus, joka ei kestänyt suolaista meri-ilmaa. Kehityksen hidastumisen syitä ei voida yksinomaan sälyttää parin epäonnisen voimalan tiliin sillä vastaavia ongelmia uuden tekniikan kanssa osataan odottaa ennakolta eikä mitään uutta syntyisi, jos markkinat pysähtyisivät ensimmäiseen ongelmaan. Kuva 1 Helikopteritaso Vestaksen V80-2MW voimalassa. Tasannetta käytetään huollossa tarvittavien varaosien tai asentajien kuljetukseen. Taakat lasketaan ja nostetaan vinssin avulla potkurin ollessa pysäytettynä Y-asentoon. Kuva Gunnar Britse TUULENSILMÄ 2/2005

5 MERITUULIVOIMA Vain testattua ja varmatoimista merelle Tuno Knobin rakentamisen aikana, vuonna 1995 päädyttiin asentamaan markkinoilla jo useita vuosia käytössä olleita ja luotettaviksi osoittautuneita 500 kw:n voimaloita vaikka seuraavaksi suurempi 600 kw:n malli oli jo tullut markkinoille ja osoittautunut myös luotettavaksi, mutta pitkän ajan tilastot puuttuivat. Tällöin haluttiin välttää lasten tautien korjaaminen merellä. Horns Revin rakentamisen aikaan markkinoilla oli kuitenkin kuumentunut tilanne, jossa oli joko pudottava kehityksen kyydistä tai otettava riski uuden voimalan aiheuttamista ekstra suurista korjauskustannuksista, mikäli ongelmia ilmenisi. Vestas valitsi jälkimmäisen vaihtoehdon ja riski toteutui. Sama tilanne on nyt edessä, kun markkinat odottavat jo innolla viiden megawatin voimaloita vaikka edes tätä edeltävän sukupolven eli kolmen megawatin voimaloita on hyvin niukasti tarjolla, useimmat niistä ovat enemmän tai vähemmän testaus tai protovaiheessa. Ensimmäiset 5 MW voimalat ovat koekäyttövaiheessa ja useimmat vasta suunnittelulaudalla. Vie vuosia, ennen kuin ne ovat kypsiä suuriin meriasennuksiin. Merelle rakentamisessa on paljon sellaisia kustannuksia aiheuttavia riskejä, joita maalle rakennettaessa ei ole. Kovassa aallokossa ei ole mahdollista edes lähestyä voimalaa saati tehdä jotain huoltotöitä. Myrskyllä huoltomiehistö voi joutua viettämään päiväkausia voimalassa, koska kuljetusvene ei kykene lähestymään laituria. Ainoaksi varapoistumistieksi saattaa jäädä helikopteritasanne voimalan konehuoneen katolla, mikäli sellainen on rakennettu. Taulukko 1 Englannissa v toteutettujen merituuliprojektien budjetin toteutuminen. jopa alittaneet budjetoidut kustannukset. Seuraavassa taulukossa on Englannissa vuonna 2002 toteutettujen projektien budjetoidut ja toteutuneet kustannukset. Lähde: WPM April Meriolosuhteet vielä pääosin tuntemattomia Nykyisiä voimaloita ei ole suunniteltu meriolosuhteisiin vaan ne on modifioitu tavallisista maalle suunnitelluista voimaloista kestämään meriolosuhteita. Tämän ratkaisun ehdoton etu on voimalan perusluotettavuus, mutta ongelmana on se, etteivät meriolosuhteet ole suunnittelijoille tuttuja. Puuttuu perustiedot kuten tieto todellisista tuuliolosuhteista merellä. Tämä tieto puuttuu, koska sitä ei ole aiemmin tarvittu ja vaikka jo kauan sitten on ollut ennakoitavissa merituulivoiman tuleminen, ensimmäinen mittausmasto saatiin pystyyn vasta Horns Revin projektin alkuvaiheessa. Tuulimittauksia tulisi kuitenkin olla käytettävissä mieluummin kymmenen vuoden ajalta tai jopa pitemmältäkin ajalta, jotta kyettäisiin määrittelemään rakenteen mitoituksen kannalta pahimmat kuormitustilanteet. Toinen meriolosuhteiden aiheuttama ongelma on korroosio, jonka vaikutukset ja suojaukset kyllä tunnetaan, mutta tunnetaanko riittävästi ja maltetaanko suojaus viedä jokaiseen kohteeseen, jossa sitä tarvitaan. Riittääkö suojaukseksi esimerkiksi se, että laite on hermeettisesti suljettu tai konehuoneessa on ylipaine, joka estää suodattamattoman ilman pääsyn konehuoneeseen. Jääkö hieno suolasumu suodattimiin vai meneekö läpi? Onko jossakin kuitenkin reikä, josta ilma pääsee vapaasti virtaamaan sisään? Voiko ylipainetta ylläpitävä Merelle rakennettaessa suurimmat budjetin ylitykset on tehty momentilla muut kustannukset, joihin on kerätty ennakolta arvaamattomat tekijät kuten sään aiheuttamat viivästymiskustannukset. Toinen merkittävä budjetin ylitys on tapahtunut perustuskustannuksissa, mutta itse voimalat ja sähköverkon rakentaminen ovat puhallin vaurioitua? Tällaisia kysy- TUULENSILMÄ 2/ myksiä joudutaan käsittelemään yhä uudestaan ja uudestaan. Jokainen kysymätön kysymys tai annettu väärä vastaus saattaa aiheuttaa ongelman. Horns Revin tapauksessa oli oletettu, ettei suolainen ilma ylettyisi napakorkeudelle, jonne muuntaja oli sijoitettu. Väärä vastaus tuli kalliiksi. Merellä tuuli on tasaisempaa kuin maalla, joten se väsyttää vähemmän mutta aallot puolestaan hakkaavat tornia vasten aiheuttaen jatkuvia sysäyksiä. Aallot ovat erilaisia eri merillä ja samallakin merellä pohjaolosuhteet muokkaavat aaltoja. Aallon etenemisnopeus, etureunan muoto ja korkeus määrittelevät sen aiheuttaman sysäyksen voimakkuuden kun aalto törmää esteeseen. Aaltojen interferenssi-ilmiön vuoksi on hyvin vaikea ennakoida pahimpia ääritilanteita. Aaltojen vaikutus tornin ja voimalan kuormituksiin on yksi tuntematon tekijä, jota jo rakennetuissa merituulipuistoissa mitataan ja tutkitaan. Saatujen kokemusten perusteella määritellään aikanaan uusien tuulipuistojen perustuksille asetettavat mitoitusvaatimukset. Merituulivoimalat teknisesti vaativia ja siksi kalliita Merivoimalan perustukset ovat kalliita, mutta suhteelliset kustannukset halpenevat voimalakoon kasvaessa. Tästä syystä monet asiakkaat ovat jääneet odottamaan 5 MW voimalasukupolven kypsymistä, jotta koon ekonomialle tulisi käyttöä. Voimalan valmistajat odottavat kuitenkin tilauksia vielä edellisen sukupolven, 3 MW voimaloille, jotta saataisiin riittävästi kokemuksia ja tuotteiden lastentaudeista päätäisiin eroon. Tilastollisesti sadan ensimmäisen voimalan

6 MERITUULIVOIMA kohdalla lastentaudit tai millä nimellä suunnittelu- ja valmistusvikoja sitten halutaankin kutsua, vähenevät tasaisesti ja sadannen rakennetun jälkeen vikoja esiintyy varsin vähän ja satunnaisesti. Kukaan ei haluaisi ostaa näitä ensimmäistä sataa suurta voimalaa ainakaan merelle. Maalle niitä on kuitenkin varsin vaikea asentaa, koska ne ovat kooltaan liian suuria kuljetettaviksi kohtuullisin kustannuksin. Tähän mennessä kaikki ensimmäiset sarjavalmisteiset voimalat on asennettu maalle, mutta löytyykö maalta enää paikkoja 5 MW kokoisille jättiläisille? Maalle rakennettujen voimaloiden käytettävyys on yleensä yli 98 %, mikä on osittain nopeasti paikalle tulevan huollon ansiota. Merellä tilanne on toinen, koska vikatilanteessa ei ole ollenkaan varmaa, milloin voimalalle on mahdollista mennä tekemään huoltotöitä säiden vuoksi. Tästä syystä merivoimaloiden tekniikkaa kehitetään mahdollisimman automaattiseksi. Järjestelmissä on paljon erilaisia tunnistimia, jotka analysoivat laitteiden kuntoa ja toimintaa sekä välittävät tiedot valvomoon tai huolto-organisaatiolle. Mikäli ongelmia tulee, mahdollisimman moneen paikkaan on pyritty rakentamaan automaattinen tai kaukoohjattu toiminto, joka korjaa ongelman ilman, että huoltomiehen tarvitsee käydä paikan päällä. Myös huoltovälit 6 pyritään pidentämään siten, että normaalin kahden vuosihuollon sijaan merivoimalaa tarvitsisi tulevaisuudessa huoltaa vain kerran vuodessa. Komponenttien lisääminen tuo uutta riskiä näiden lisättyjen komponenttien vikaantumisesta. Pitääkö vielä lisätä komponentteja valvomaan valvovia komponentteja jne. Suuri puisto vaatii paljon pääomia, entä riski? Merellä yksikkökustannukset ovat korkeita ja siksi sinne halutaan rakentaa isoja suuria voimaloita ja kokonaisuuksia. Tämä nostaa projektikustannuksen ja rahoitustarpeen korkealle. Rahoittajat eivät halua olla riskin kantajia ja yrittävät sopimuksilla kaataa riskin jollekin toiselle osallistuvalle osapuolelle. Maalle rakennettavissa projekteissa tuulivoimalan valmistajalla on mahdollisuus ottaa riski kokonaisurakasta, mutta merellä valmistajan osuus on jopa alle puolet kokonaiskustannuksista eikä valmistajilla ole valmiutta ottaa kokonaisriskiä vastuulleen. Tuulivoimalan valmistajilla ei ole merikokemusta eikä merikokemusta omaavilla yrityksillä tuulivoimasta. Tuulivoima-alalla onkin tapahtunut paljon fuusioita ja yritysostoja, koska merelle haluavilla yrityksillä on oltava riittävästi resursseja Kuva 2 Merituulivoimalan asennuksiin sopiva laiva. Asennettaessa voimalaa kuvassa näkyvät jalat tukeutuvat pohjaan. Lähde: WPM April rahoittaa useiden kymmenien, jopa satojen megawattien kokoisia projekteja. Vestaksen ja NEG Miconin fuusiota jokin aika sitten perusteltiin mm. merituulivoimaprojektien vaatimilla suunnattomilla pääomatarpeilla, joita kilpailijoilla kuten GE:llä tai Mitsubishillä on aivan toisessa mittakaavassa kuin Vestaksella. Saman kohtalon on kokenut Bonus, jonka Siemens osti viime joulun alla. Lisäksi Siemens osti tämän jälkeen vielä Flenderin, joka on yksi tuulivoimalan vaihteita valmistavista tehtaista. Energia- ja tuulivoima-alan omistussuhteet muuttuneet Tuulivoima-alalla on tapahtunut paljon muutoksia. Monet valmistajat ovat vaihtaneet omistajaa, jotkin ovat fuusioituneet ja jotkin lopettaneet toimintansa. Tämän myllerryksen lopputuloksena on pyritty saamaan aikaan riittävän kookkaita yksiköitä, joilla olisi riittävät taloudelliset resurssit ottaa harteilleen merituulivoiman kehittämisen ja toteuttamisen taakka. Sama myllerrys on tapahtunut merituulivoiman rakennuttajien puolella. Etenkin Englannissa, jossa projektit on kilpailutettu, on voittaja lähes kaikissa tapauksissa myynyt projektin myöhemmin eteenpäin toiselle yritykselle, jolla menee jonkin aikaa ostamaansa projektiin tutustumiseen ennen kuin ollaan valmiit käynnistämään projekti. Tuulivoima-alalle on selkeästi kehittymässä merituulivoimaan kykenevien ryhmä, jonne köyhillä ei ole asiaa. Voimalakokona 3 MW ja sitä pienemmät voimalat jäävät selvästi maalla ja rannikolla käytettäväksi kokoluokaksi, jota voidaan myös käyttää merellä, mutta viiden megawatin ja sitä suurempia voimaloita tullaan näkemään protosarjoja lukuun ottamatta pelkästään merellä. Voi viedä vuosia ennen kuin 5 MW voimalat ovat saatavilla kaupallisesti ja kypsiä ottamaan vastaan haasteen. Kun tämä hetki koittaa, saattaa käydä kuin entiselle pojalle, joka halusi viulun ja saatuaan sen totesi voi, kun osaisi soittaa. Isot voimalat vaativat suuret kuljetusvälineet ja nostokoneet, joita ei vielä ole yleisesti saatavilla. TUULENSILMÄ 2/2005

7 Rakennuslupien saanti takkuaa Merenkulun ja ilmailun turvallisuus ja puolustus huolen aiheena. Merialueiden käyttö kansainvälisillä vesialueilla on ongelmallista, koska merellä liikkuminen on vapaata päin vastoin kuin ilmatilan käyttö. Avoimilla merialueilla on totuttu purjehtimaan huolettomasti, koska riski törmätä johonkin on lähes olematon. Kun merelle rakennetaan tuulipuisto, sen havaitseminen varsinkin huonossa säässä tai yöllä vaatii erityistä valppautta. Mikäli laiva törmää voimalaan, seuraukset ovat katastrofaaliset. Torni taittuu ja yli sadan tonnin massa putoaa sadan metrin korkeudesta. Mikäli laiva jää alle, syntyy pahaa jälkeä. Tietenkin meripuistoissa on käytössä kaikki tarpeelliset varoittimet ja niiden paikat on merkitty uusimpiin karttoihin. Silti onnettomuuksia on sattunut ja sattuu vastaisuudessakin. Puolustusvoimat ovat huolissaan etenkin matalalla merellä tapahtuvan lentokone- tai ohjushyökkäyksen vuoksi, koska tuulipuisto saattaa kätkeä hyökkääjän, joka mitä todennäköisimmin osaa käyttää hyväksi puiston suomaa katvetta. Sama huoli on myös rannikkovartiostolla, joka pyrkii havaitsemaan ja tunnistamaan lähestyjät riittävän ajoissa, jotta mahdolliseen vastaan tuloon olisi tarpeeksi aikaa. Positiivisena asiana on pidettävä sitä, että sekä meri- ilma- että puolustusorganisaatiot kaikki näkevät tuulivoiman tärkeänä energian tuotantomuotona ja tekevät aktiivista yhteistyötä yhteisten pelisääntöjen kehittämiseksi. Lintujärjestöt ja luonnonsuojelijat puolestaan ovat huolissaan merituulipuistojen aiheuttamista mahdollisista ongelmista linnuille ja alueen eläimistölle sekä ekologialle yleensä. Koska rakennettuja tuulipuistoja on toistaiseksi vähän, selvitykset vaativat runsaasti aikaa ja perustuvat liian paljon mahdollisiin vaikutuksiin eikä niinkään todettuihin tosiasioihin. Lupaprosesseissa edellytetään helposti parin vuoden mittaisia tutkimusjaksoja ennen kuin alueelle saa rakentaa mitään. Tämä viivästyttää ja nostaa projektin aloittamisen kynnystä sekä lisää kustannuksia. Kustannuksia lisää myös projekteille asetetut velvoitteet jatkaa tutkimuksia vielä vuosia käynnistymisen jälkeen. Tuloksena on aikanaan arvokasta tietoa siitä, mitä todella tapahtuu, jotta päästään arvailusta eroon. Kuka kantaa riskin? Sähkövoimalaitokset eivät halua ottaa riskiä, eivät myöskään rahoittajat. Tuulivoimalan valmistajat haluaisivat toimittaa voimaloita, mutta sälyttäisivät riskin jollekin muulle taholle. Ajalle on ominaista riskin pompottelu sopimusteknisesti toiselle osapuolelle. Kun kaikki toimivat samalla tavalla, riski kuitenkin säilyy ja sen toteutuessa juristit saavat töitä. Yhtenä toimintamallina on käytetty erityisiä rakennuttajayhtiöitä, jotka suunnittelevat ja toteuttavat rakennusprojektin omalla riskillään ja myyvät sen toimivana eteenpäin. Tällä järjestelyllä sähköyhtiö tietää ostaessaan laitoksen tuoton, joka on verifioitu ensimmäisenä käyttövuotena. Riskiksi jää mahdollisista laiteongelmista aiheutuvat viat ja rajoitettu määrä muita riskitekijöitä. Rakentaja saa oman voittonsa sitä suurempana, mitä paremmin hän onnistui työssään. Miksi merituulivoimaa tuetaan ja tukien vaikutus MERITUULIVOIMA Monet EU:n jäsenvaltiot ovat budjeteissaan kantaneet vastuuta tuulivoiman kehittämisen kustannuksista myöntämällä sille tukiaisia. Mikä tekee merituulivoimasta niin erikoisen, että vapaan markkinatalouden julistajat ovat valmiit tinkimään periaatteistaan? Taustalta löytyy EU:n heikko energiaomavaraisuus, joka vain heikkenee Pohjanmeren öljyn vähitellen ehtyessä. Lisäksi huoli ilmaston lämpenemisestä ja kasvihuonekaasupäästöjen hillintä edellyttävät, kasvihuonekaasuista vapaiden energialähteiden käyttöönottoa. Tuulienergian on todettu riittävän reilusti Euroopan tarpeisiin ja monilla alueilla maapalloa sen tarjolla oleva määrä ylittää moninkertaisesti energian tarpeen. Ongelmana on kehittää teknologia kypsäksi ja toiminta riittävän laajaksi, jotta tuotantomäärät ja -kustannukset saataisiin kilpailukykyisiksi muiden vaihtoehtojen kanssa. Merituulivoiman viehätys on suunnattoman suurissa tuotantoalueissa, joilla tuotantokoneisto toimii tehokkaasti. Kapasiteettikerroin, joka rannikolla ja sisämaassa usein on luokkaa 0,15-0,25 on merellä 0,3-0,4. Voimakkaimmin kustannuksia pudottavana tekijänä on ollut oppimiskäyrä. Tämä kehitys vaatii suuria kappalemääriä eli valmistettujen yksiköiden lukumäärän tulisi nousta useihin satoihin per voimalamalli. Toisena kustannuksia pudottavana tekijänä on ollut suuruuden ekonomia, mitä suurempi yksikkökoko, sitä edullisempi kwh-hinta. Kaiken kruununa on kilpailu, joka pitää huolen siitä, että vain toimivimmat ja parhaimmat ratkaisut jäävät elämään ja on hinnoiteltu oikein. Uusien voimalasukupolvien kehittäminen nielee yhä enemmän pääomia, joten osa tuotosta on käytettävä uusien voimalamallien kehittämiseen. Kaupallisesti maalle rakennettavien voimaloiden maksimi koko on jo saavutettu ja sillä rintamalla voidaan odottaa kustannusten vähitellen putoavan, koska näiden voimaloiden kehittämistarve on jatkossa enemmän luotettavuuden ja ominaisuuksien parantamista. Mahdollinen tehon nosto tapahtuu sekä hyötysuhdetta että ominaisuuksia parantamalla, mutta voimalan ulkoisia kuljetusmittoja ei enää voida kasvattaa. Jos esimerkiksi lapoja halutaan pidentää, niin joudutaan ehkä käyttämään jatkoksia, jotta lavat voitaisiin kuljettaa perille. Tornia voidaan kyllä jatkaa lisäämällä siihen osia, mutta ulkohalkaisijan kasvulla on jo rajansa. Merkittävä osa tuulipuiston tuotosta syntyy energian myynnistä. Vapailla markkinoilla myyntihinta määräytyy kysynnän ja tarjonnan lain avulla. Yksittäisessä projektissa ei ole mahdollista vaikuttaa tähän kehitykseen. Kuitenkin projektia suunniteltaessa halutaan varmuus energian myyntituloista koko laitoksen toiminta-ajaksi tai vähintään takaisinmaksuajalle. Tämä edellyttäisi kiinteähintaista sähkön myyntisopimusta tai takuuhintaa, TUULENSILMÄ 2/2005 7

8 MERITUULIVOIMA jossa esimerkiksi valtio on takuumiehenä. Tukipolitiikka vaihtelee maittain eikä EU edes pyri lähivuosina tosissaan yhdenmukaistamaan jäsenmaidensa tukipolitiikkaa. Tämä antaa hyvän tilaisuuden vertailla erilaisten tukipolitiikkojen vaikutuksia kehitykseen. Tuulivoimaprojektin omistaja haluaa tietää projektin vaikutukset yhtiönsä talouskehitykseen. Jos tämä on epävarmaa, niin suunnitelmiin on pakko ottaa suuria varauksia tuntemattomien riskien varalta. Saavutettujen tulosten perusteella voidaan todeta, että Tanskassa, Saksassa ja Espanjassa on noudatettu tukipolitiikkaa, joka on nostanut ky- dena on lähinnä Motivaa vastaava yritys (Uusiutuvat ja energian säästö), joka on koordinoinut tutkimusta. Työ on tehty tutkimuslaitosten ja verkkoyhtiöiden yhteistyönä, ja sitä on ollut ohjaamassa alan yhdistysten edustajat (ET:tä vastaava VDEW, TT:tä vastaava VDMA, Saksan tuulivoimayhdistys BWE sekä verkkoyhseiset maat ja niiden teollisuuden johtavaan asemaan tuulivoiman kehittämisessä. Kaikille on yhteistä selkeät menettelytavat ja tuulivoiman rakentaminen ja tuottaminen on tehty kannattavaksi. Saksan lainsäädäntö on koskenut vain olemassa olevia sähköverkkoja ja koska merellä ei ole ollut sähköverkkoa ei sinne ole edes pyritty. Äskettäin siellä on kuitenkin uudistettu lakeja tältä osin ja suunnitteilla on valtavia merituulivoimahankkeita, koska myös merituulivoima halutaan tehdä tuottajalleen kannattavaksi. Englannissa on perinteisesti käytetty tarjouskilpailua, jossa on pyydetty tarjoukset noin vuoden jaksolta, jona aikana energian dena GRID STUDY tuottaja sitoutuu tuottamaan sähköä tarjoamaansa kiinteään hintaan. Tässä järjestelmässä yleensä kaikki sähköntuotantomuodot ovat mukana tarjoamassa, tuulivoima yhtenä muiden mukana. Voittajan on ollut helppo hymyillä, mutta arki on ollut ankea. Yhtä poikkeusta lukuun ottamatta voittaja on joko tehnyt konkurssin tai joutunut myymään oikeudet suuremmalleen, useimmin sähköyhtiölle. Jotain eroa tukijärjestelmien tehokkuudessa täytyy olla lopputuloksenkin kannalta, koska Tanskassa offshore-tuulivoiman kustannukset ovat olleet 60 /MW ja Englannissa 110 /MW. Työssä käytettiin lähtötietona tuulidena Grid Study, Berliini International conference on the Integration of Wind Energy into the German Electricity supply TkT Hannele Holttinen, VTT Yhden päivän seminaarissa esiteltiin raportti tuulivoiman vaikutuksista Saksan sähköjärjestelmään vuonna 2015 sekä ajatuksia jatkotyöstä. Tärkeimpänä asiana nähtiin että dialogi järjestelmäoperaattorien (TSO) ja tuulivoimarakentajien ja valmistajien kesken on nyt avattu, ja prosessi jatkuu. 8 tiöiden/tso yhdistys VDN sekä tuulivoimatuottajien edustajia). Prosessi on ollut pitkä ja haastava, koska saman pöydän ääreen on koottu sekä verkkoyhtiöt että tuulivoimarakentajien etupiirit. Tuloksia on tulkittu lehdistössä sekä tuulivoimavastaisesti että tuulivoimamyönteisesti. Lopputulemana voidaan pitää että 36 GW tuulivoimaa Saksassa (14 % sähkönkulutuksesta) vuonna 2015 onnistuu teknisesti ja kustannusvaikutus kuluttajille on kohtuullinen. Toisaalta, raportissa esitetyt kustannukset ovat todella suuria ja saksalaisten merituulivoimasuunnitelmat ovat monen kymmenen km päähän rannikosta eli kunnianhimoisia ottaen huomioon minkälaisia projekteja on toistaiseksi toteutettu. Ongelmia erityisesti verkonrakentamisen aikataulujen suhteen on näköpiirissä. Saksan tuulivoimapotentiaali Vuoden 2005 alussa Saksassa on reilut 16 GW tuulivoimakapasiteettia asennettuna. DEWIn arvion mukaan potentiaalia on vielä lähes 10 GW maalle, lisäksi vanhojen laitosten korvaamisesta uusilla suuremmilla tuo repowering potentiaalia 7 GW. Offshore potentiaali on 36 GW (suunnitellut projektit joista vähennetty muutama joissa ristiriita luonnonsuojelun tms kanssa). TUULENSILMÄ 2/2005

9 Selvityksessä käytetyt oletukset ja metodit pohjaavat Saksan tilanteeseen joka on erilainen kuin Pohjoismaissa. Sähkömarkkinat ovat periaatteessa vapautuneet, käytännössä eivät (edelleen samat omistajat TSO- tuotantoja jakeluyhtiöissä, sähköpörssiä ei pidetä vielä toimivana). Tuulivoimalla hyvin erityinen kohtelu: Järjestelmäoperaattorit (joita on Saksassa 4 kpl) ottavat tuulivoiman, periaatteessa myyvät sen (day-ahead-) markkinoilvoimaskenaariota vuodelle 2015: 36 GW josta 10 GW merellä ja 26 GW maalla (lähes 2 GW tulee repowering MW lisäyksestä kun suurempia laitoksia). Siis lähes kaksinkertaistuminen vuoden 2004 tilanteesta. Arviotu sähköntuotanto vuonna 2015 on 77 TWh/a, joka vastaa 14 %:a Saksan vuotuisesta sähkönkulutuksesta. Muut uusiutuvat Saksassa: nyt 5 GW lähinnä vesivoimaa, v GW, lisäys lähinnä biomassasta ja aurinkoenergiasta. Kantaverkon lisäystarve 2015 Arvion mukaan 36 GW tuulivoimaa varten, josta 20 GW on merellä, tarvitaan yli 800 km uutta kantaverkkoa. Tämä on suhteessa olemassa olevaan verkkoon pieni määrä, mutta suhteessa siihen mitä on viimeisen 10 v aikana rakennettu valtava määrä. Verkonrakentaminen nousi esiin suurimpana asiana päivän mittaan verkkoyhtiöt tuntuivat lobbaavan tuulivoiman kautta voimakkaasti sitä että kantaverkon rakentamisen pitkät lupamenettelyt saataisiin lyhenemään. Verkon rakentamisesta tulee tuulivoiman tapauksessa helposti pullonkaula, koska tuulivoimahankkeiden rakennusaika huomattavasti lyhempi kuin verkon. Järjestelmän luotettavuus Tuulivoimaloilta vaadittavat liittymisehdot eli uusi grid code vuodelta 2003 auttaa siinä että tuulivoima ei irtoa verkosta yhtä helposti jännitekuopissa eikä tule kaskadiefektiä vikatilanteiden seurauksena. Vuoden 2015 jälkeen tulee ongelmia lisätuulivoimalle ellei tuulivoima osallistu jatkossa säätöön. Periaatteessa teknologia tähän on, vaatii nyt töitä että otetaan käyttöön tuulivoiman mahdollisuudet jännitteen säätöön sekä tiukkojen paikkojen kohdalla myös taajuussäätöön Tuulivoiman kustannukset Kustannusarvioissa on käytetty oletuksena hyvin maltillista fossiilisten polttoaineiden hintakehitysta ja hiilidioksiditonnin hintaa 12,5 /tonni. Laskettu tuulivoiman arvo järjestelmälle on arvioitu vältettyjen polttoainekustannusten kautta, ottaen huomioon suurempi tarve ajaa puoliteholla ja säätää (balancing cost). Kustannus tulee siten 7-8 c/kwh feed-in tariffista miinus tuulivoiman arvo eri polttoainehintaskenaarioilla, lisäksi verkonrakennuskustannus ja tuloksena /MWh tuulivoimaa kohdena, lisäys kuluttajahintaan luokkaa 0,4-0,5 c/kwh. Mielestäni kustannusarvio kuluttajalle pitäisi arvioida lähtien tuulivoiman myyntihinnasta kuluttajalle (tai markkinoille), eikä vain polttoainesäästönä. Saksan erikoinen tilanne (alla) osasyynä siihen että tehty näin. Jatkoselvitys (dena2 study) Eurooppalainen siirtoyhteyksien käyttö on otettava esille tutkimuksen seuraavassa vaiheessa: nyt jo Saksalla ongelmana että Hollanti ja Puola valittavat suurista siirtomääristä. Hollannin selvityksessä vienti Saksaan kasvaa; Saksan selvityksessä vienti Hollantiin kasvaa; todennäköisesti ainakin osittain puhutaan samoista tunneista eli ristiriita. Jatkoselvityksessä tarkastelu ulotetaan vuoteen 2020 ja otetaan huomioon tarkemmin erilaisia integraatiotoimia jotka helpottavat tuulivoiman tilannetta järjestelmässä, esim. kulutuksenohjaus. Muut uusiutuvat otetaan huomioon, erityisesti aurinko- ja tuulivoiman vaihtelut tukevat toisiaan Saksan tuulivoiman kohtelu järjestelmässä dena GRID STUDY le ja maksavat tasemaksut. Periaatteessa on yhteinen balancing market olemassa, kuitenkin hinnat ovat hyvin korkeat ylössäädölle ja lähes 0 alassäädölle, jolloin kaikkien kannattaa arvioida tuotantonsa ja kulutuksensa niin että todennäköisesti joudutaan hankkimaan alassäätöä. Tuulivoiman tasekustannukset pitäisi tässä järjestelmässä saada helposti laskettua ulos, kuitenkin sitä pidetään luottamuksellisena tietona. Tuulivoimalla ei katsota olevan varsinaista arvoa kuten muulla sähköntuotannolla, tuottajat eivät ole halukkaita ottamaan sitä portfolioonsa. Osasyynä tähän on se että sähköntuottajat on alun perin tylysti jätetty tuulivoimarakentamisen ulkopuolelle kun feed-in tariffi ei ole koskenut sähkön tuottajayhtiöitä (!). Kaiken kaikkiaan kuulin sekavia lausuntoja eri tahoilta (tuulivoimaa ei myydä markkinoille, ei ole olemassa markkinoita, TSO myy tuulivoiman markkinoille.), mikä johtunee siitä että TSO ja tuotantoyhtiö eivät ole ihmisten mielissäkään vielä eri yhtiöitä. Raportti löytyy verkosta saksaksi: dokumente/pms/ _pm-pk- Netzstudie.pdf TUULENSILMÄ 2/2005 9

10 TILASTOT 2004 Tuulivoiman tuotanto- ja vikatilastot 2004 TkT Hannele Holttinen, VTT Suomen tuulivoimakapasiteetti kasvoi ennätysvauhtia vuonna 2004: vuoden lopussa asennettuna oli 82 MW, 30 MW enemmän kuin vuotta aiemmin. Yhteenlaskettu tuotanto oli 120 GWh, edelleen alle 0,2 prosenttia Suomen sähkönkulutuksesta. Tuulisuus oli edelleen alle keskimääräisen, heikompaa kuin vuonna Ilmatieteen laitoksen tuotantoindeksin perusteella tuulivoiman tuotanto oli vuonna 2004 vain % keskimääräisestä. Laitosten tekninen käytettävyys oli vuoden 2003 tasolla, 95 %. Uutta kapasiteettia 30 MW Keskimääräistä tyynempi vuosi Vuosi 2004 oli taas keskimääräistä tyynempi. Tuotantoindeksien perusteella Perämeren rannikolla saatiin 89 % keskimääräisestä tuulivoimatuotannosta, muilla rannikkoalueilla vain noin 85 %. Tuotantoindeksien keskimääräinen tuulivoimatuotanto (100 %) on keskiarvo vuosien laskennallisesta tuulivoimatuotannosta tuulennopeusmittausten perusteella (Ilmatieteen laitos). Suomen tuulivoimatuotannolle on pitkään käytetty nyrkkisääntöä 2000 tuntia huipunkäyttöajaksi laskettuna. Huipunkäyttöaika on laskennallinen suure, jossa vuosituotanto jaetaan laitoksen nimellisteholla. Tuulivoimalat käyvät suurimman osan ajasta osateholla, joten huipunkäyttöaika ei kerro sitä aikaa jonka laitokset tuottavat sähköä verkkoon. Suomen tuulivoimalaitokset tuottavat sähköä % ajasta riippuen sijoituspaikasta ja tuuliolosuhteista. Kuvassa 3 on esitetty huipunkäyttöajat eri vuosina Suo- Suomen Hyötytuuli Oy pystytti Raaheen Suomen tähän asti teholtaan suurimman tuulipuiston kesäkuussa 2004: 5 x 2,3 MW (11,5 MW). Ahvenanmaan Eckerössä otettiin käyttöön heinäkuussa 2004 Hollannista käytettynä ostettu tanskalaisvalmisteinen Vestaksen 225 kw laitos. Syksyllä SaBa Vind pystytti etelärannikolle 7 kpl Enerconin 2 MW laitoksia (Hanko 4 kpl ja Inkooseen 3 kpl). Suomalaisia WinWinDin laitoksia pystytettiin Suomeen 2 kpl vuonna 2004: TVO pystytti Eurajoelle 1 MW laitoksen lokakuussa ja PVO-Innopower Oy pystytti Ouluun ensimmäisen 3 MW laitoksen marraskuussa. Joulukuussa otettiin käyttöön toinen Hollannista käytettynä ostettu 225 kw laitos Suodenniemellä Tampereen lähellä. Kuva 1: Suomen tuulivoimakapasiteetin kehitys (pylväät) ja tuulivoimatuotanto (pisteet) Vuoden 2004 lopussa asennettu kapasiteetti oli 82 MW, 92 laitosta. Uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelman tavoitteeseen 500 MW vuonna 2010 on kuitenkin vielä matkaa eikä tavoitetta saavuteta ilman kasvavaa rakennustahtia. Yhteenlaskettu tuotanto oli 120 GWh, 31 % kasvu vuoteen Tuulivoimatuotanto vastaa 0,1 % Suomen sähkönkulutuksesta. Tänä vuonna ylitetään 0,2 % Suomen sähkönkulutuksesta. 10 Kuva 2: Suomen tuulivoimakapasiteetti: voimalavalmistajien markkinaosuudet vuoden 2004 lopussa (Siemens osti tanskalaisen Bonuksen vuonna 2004). TUULENSILMÄ 2/2005

11 messa kaikkien koko vuoden käytössä olleiden voimalaitosten yhteenlasketusta tuotannosta. Kuvassa on myös tuotantoindeksi. Kuvasta voi huomata että huipunkäyttöaika Suomessa on ollut viime vuosina noin 2000 tuntia, vaikka tuulisuus on ollut keskimääräistä heikompi. Kun tuuliolosuhteet otetaan huomioon, tuotanto on Suomessa kasvanut viime vuosina, johtuen korkeammista ja paremmin sijoitetuista voimalaitoksista. Meri-Porin 2 MW jälleen ykkönen Suomen parhaiten tuottavat tuulivoimalaitokset sijaitsevat Meri- Porissa, Kökarilla, Kristiinankaupungissa ja Föglössä. Näiden laitosten huipunkäyttöaika oli yli 2500 TILASTOT 2004 tuntia vuonna Kokkolan, Eckerön, Oulunsalon ja Lumparlandin laitokset ylittivät 2200 tunnin huipunkäyttöajan. Suomen kaikkien aikojen parhaat huipunkäyttöajat on saatu Meri-Porissa (3290 h vuonna 2003) ja Föglössä (2980 h vuonna 2003). Lisäksi Kökarilla on saavutettu lähes 3000 h huipunkäyttöaika kolmena vuonna (2950 h v. 1998, 2940 h v ja 2920 h v. 2001). Keskimääräinen käytettävyys 95 % Vuonna 2004 keskimääräistä käytettävyyttä alensivat erityisesti lapojen kärkijarrujen viat (4 kpl), jotka aiheuttivat yhteensä yli 7000 h seisokkiaikaa. Lisäksi elokuussa tapahtui Suomen ensimmäinen tuulivoimalaitoksen tulipalo. Laitoksen konehuone saatiin uusittua vasta alkuvuodesta Kuva 3. Suomen tuulivoimalaitosten yhteenlasketusta tuotannosta laskettu huipunkäyttöaika vuosina Mukana vain ne koko vuoden toiminnassa olleet standardilaitokset, joiden käytettävyys on ollut yli 90 %. Vain korjausta vaativista vioista tilastoidaan komponentti johon vika on liittynyt. Laitoksen seisokkiaikaa aiheuttavat lisäksi suunnitellut huollot sekä häiriöt joihin ei tarvita korjaustoimia. Myös sähköverkon viat aiheuttavat sen että tuulivoimalaitos on poissa päältä, mutta eivät alenna lai- Kuva 4: Suomen 30 parasta tuulivoimalaitosta vuoden 2004 huipunkäyttöajan mukaisessa järjestyksessä. Vertailun vuoksi kuvaan on merkitty myös vuosien 2002 ja 2003 huipunkäyttöajat sekä vaakasuoralla viivalla näiden kolmen vuoden keskiarvo. TUULENSILMÄ 2/

12 TILASTOT 2004 toksen käytettävyyttä. Vuoden 2004 kaikkien vikojen jakautuminen eri komponenteille on esitetty kuvassa 5. Tuulivoimalaitosten vikoja Suomessa on tilastoitu vuodesta 1996 alkaen. 9 vuoden yhteenlasketut seisokkiajat eri komponenttien mukaan on esitetty kuvassa 6. Vaihteistojen vikautumisesta aiheutuneet seisokit näkyvät suurimpana, koska ne on erityisesti vanhemmissa 300 kw laitoksissa tehty useita kuukausia kestävinä korjauksina. Tuulivoimaa eniten talvella Suomessa tuulee selvästi enemmän talvella kuin kesällä. Kaikkien koko vuoden toiminnassa olleiden laitosten yhteenlasketusta tuotannosta on laskettu joka kuukaudelle tuleva osuus kuvassa 7. Keskimääräinen osuus vuosituotannosta on % talvikuukausina ja 5-7 % kesäkuukausina. Parhaina talvikuukausina saadaan % vuosituotannosta. Kuvasta näkyy myös että talvella kuukausituotannon vaihtelu on suurta. Kuva 5: vikojen aiheuttamat käyttökatkot vuonna Raportti TUULIVOIMAN TUOTAN- TOTILASTOT. VUOSIRAPORTTI 2004 ilmestyy tuulivoimatilastojen nettisivulle pro2/tuulitilastot/tuulitilastot.htm Kuva 6: Vikojen aiheuttamat käyttökatkot vuosilta Kuva 7: Tuulivoiman keskimääräinen kausivaihtelu: Suomen standardilaitosten yhteenlasketun tuotannon jakautuminen eri kuukausille vuosina Suomen sähkön kulutuksen jakautuminen eri kuukausille vuonna 2003 näkyy katkoviivana. 12 TUULENSILMÄ 2/2005

13 TUOTANTOTILASTOT Suomen tuulivoimatuotannon kehitys. Pylväät kertovat vuosituotannon (GWh/a), ja pisteet asennetun kapasiteetin (MW) vuoden lopussa. Suomen verkkoon kytkettyjen tuulivoimaloiden sijainti. Sääasemien tuulimittauksista 1500 kw:n voimalaitokselle lasketut tuulivoiman tuotantoindeksit 13 kuukauden ajanjaksolta vuosilta % on vuoden keskimääräinen tuotanto 15 vuoden ajalta ajanjaksolta (IL Energia, Ilmatieteen laitos). TUULENSILMÄ 2/

14 TUOTANTOTILASTOT IV Vuosineljännes vuonna 2004 Toimittanut: Timo Laakso ja Hannele Holttinen, VTT Energia 14 TUULENSILMÄ 2/2005

15 TUOTANTOTILASTOT Teho Nimellisteho (kw) Roottori Roottorin halkaisija D (m) Korkeus Napakorkeus (m) Aloitus Tuotannon aloittamisajankohta (kuukausi/vuosi) Arvio Arvioitu keskimääräinen vuosituotanto (MWh/vuosi) kwh/m 2 Tuotanto jaettuna roottorin pyyhkäisypinta-alalla h Huipunkäyttöaika, tuotanto jaettuna nimellisteholla (kwh/kw) CF Kapasiteettikerroin, tuotanto jaettuna nimellisteholla ja ajanjakson tuntimäärällä (kwh/kw, h) Häiriöaika Aika, jolloin laitos ei ole ollut normaalitoiminnassa huollon, vikautumisen tai häiriön takia. 12 kk Liukuva 12 kk tuotanto (MWh) arviosta Tuotanto suhteessa arvioituun keskimääräiseen vuosituotantoon (%) TUULENSILMÄ 2/

16 BOREAS VII Boreas VII seminaari Hotelli Riekonlinna, Saariselkä DI Erkki Haapanen, STY Boreas-seminaareissa käsitellään arktiseen tuulivoimaan liittyviä ilmiöitä. Seminaarit on aina järjestetty Suomessa ja ovat yksi merkittävä foorumi, joka vie tuulivoiman kehitystä eteenpäin. Järjestyksessä seitsemäs arktisen tuulivoiman käyttöön keskittyvä tuulivoimaseminaari pidettiin Lapin talvisissa oloissa maaliskuun 7-8 päivänä. Osanottajia oli kaikkiaan 61 henkeä, joista kaukaisimmat tulivat Kanadasta ja USA:sta. Norjasta oli peräti 11 henkeä, mikä osoittaa selvästi Norjan kasvaneen kiinnostuksen tuulivoimaan. Myös Keski-Euroopasta oli huomattavan paljon osanottajia. Heidän kiinnostuksensa kohteena ovat vuoristoalueilla esiintyvät jäätymisongelmat. Suomessa pidetyt Boreas-seminaarit ovat olleet yksi merkittävistä tiedon levittämisen ja tutkimustoiminnan koordinoinnin työvälineistä tuulivoima-alalla. Voidaan puhua jopa tietystä Boreas-renkaasta, johon kuuluu useiden korkeakoulujen ja tutkimuslaitosten tutkijoita, jotka ovat keskenään yhteydessä työnsä tiimoilla ja vaihtavat ajatuksia muulloinkin kuin vain Lapissa. Lappi sopii Boreaksen pitopaikaksi erittäin hyvin, koska silloin ollaan siellä mistä on puhe. Keväthanget tarjoavat myös eksoottisen ympäristön vapaa-ajan viettoon, johon liittyy retkeily lähimaastossa porolla tai lumikelkalla. Iltaisin on mahdollista ihailla revontulia, jotka jälleen kerran näyttäytyivät sopivalla hetkellä ennen yhteistä kotailtaa lappilaisen ruoan ja joikhun parissa. 16 Yksi Boreas-konkareista on VTT Energian Esa Peltola, joka on ollut mukana alusta asti ja tietää erittäin hyvin, mistä on kysymys. Esa Peltolan haastattelu K: Milloin Boreas alkoi? V: Ensimmäinen Seminaari pidettiin vuonna 1992 Hetassa. Idea tällaisesta arktisiin olosuhteisiin keskittyvästä seminaarista saatiin Madridin EWEC:issä, jossa kymmenisen osanottajan välisessä keskustelussa tuli esiin kylmien olosuhteiden aiheuttamat vaikeudet. Kuumassa Madridin ilmastossa ei oikein tuntunut inspiroivalta keskustella pakkasongelmista. Koolla olivat mm. Shigeo Kimura Japanista, Markku Autti Kemijoki Oy:stä, Erik Lundtang Risöstä, Henry Seifert DEWI:stä, Bengt Tammelin Ilmatieteen laitokselta, George Böhmeke ja minä VTT:ltä. Yhdessä totesimme, että asialle pitäisi tehdä jotain ja Tammelin taisi heittää idean tämän tyyppisen seminaarin järjestämisestä. Ensimmäinen kokous järjestettiin jo seuraavana talvena asiasta kiinnostuneiden kesken yhteisten ongelmien pohtimiseksi. Porukka mahtui vielä yhteen bussiin, joka vei sen Rovaniemeltä Hettaan. Bussimatkalla pidettiin esityksiä ja videoita aiheesta, joten kaikki pysyivät mukana loppuun asti. K: Miten Boreas jatkui? V: Hetassa todettiin, että tämän kaltainen yhteistyö on arvokasta ja niinpä sovittiin, että aiheen puitteissa kannattaa tavata toistekin. Näihin aikoihin käynnistyi myös ensimmäinen EUprojekti Icing of Wind Turbines, jonka puitteissa tehtiin tutkimuksia Saksassa ja Suomessa. Suomesta hankkeeseen osallistui Ilmatieteen laitos. Kemijoella oli ollut myös vahvaa kiinnostusta tuulivoimaloihin Lapin olosuhteissa. Edellisenä vuonna oli asennettu Paljasselän 65 kw:n koetuulivoimala. Voimalan toiminnasta olikin jo saatu omakohtaisia kokemuksia ja Kemijoella oli halu kehittää tuulivoimaa vesivoiman rinnalle. Toisaalta Lapista oli saatu hyviä tuulimittaustuloksia, joiden perusteella todettiin, että Lappiin pitäisi saada kunnollinen testipaikka. Pyhätunturi, jossa oli jo ennestään mittalaitteita TELE:n ja YLE:n mastossa. Paikka soveltui hyvin mittauksiin ja jopa voimalan sijoituspaikaksi. seuraavana vuonna sinne pystytettiin testivoimala, joka on ollut arvokas työväline kehitettäessä arktisiin oloihin sovellettua tuulivoimalaa. K: Monessako Boreaksessa olet itse ollut mukana? V: Kaikissa TUULENSILMÄ 2/2005

17 BOREAS VII K: Onko sinulla mielikuvaa, montako esitelmää olet kaikkiaan pitänyt Boreaksessa? V: Ehkä kymmenen ja olen lisäksi ollut mukana monissa yhteisissä esityksissä yhtenä tekijänä. K: Miten seminaari-idea kehittyi edelleen ja mitkä tahot ovat olleet mukana alusta saakka? V: Seminaari-ideaa on voimakkaimmin kehittänyt Bengt Tammelin Ilmatieteen laitokselta.aluksi osanottajat edustivat ensisijaisesti tutkijoita ja mittalaitevalmistajia. Energiayhtiöistä Kemijoki ja NAPS olivat myös mukana. Myöhemmin osanottajakaarti on laajentunut käsittämään tuulivoimalavalmistajia, laitevalmistajia ja projektikehitysyhtiöitä sekä tuulivoimalan omistajia tai omistajiksi aikovia ja luonnollisesti tutkimuslaitoksia. Maittain lueteltuina osanottajia on yleensä Saksasta, Japanista, Tanskasta, Kanadasta, USA:sta, Ruotsista ja nyt viimeisimmässä myös Norjasta. K: Mitkä tavoitteet seminaarille alunperin asetettiin? V: Seminaarin avulla haluttiin kehittää tuulivoimaa kylmiin olosuhteisiin, tuottaa ja levittää siihen liittyviä tutkimustuloksia sekä koordinoida eri maiden ja tutkimuslaitoksissa tehtäviä tutkimuksia ja luoda pohjaa esimerkiksi arktisen tuulivoimalan tyyppihyväksymiselle. K: Miten tavoitteet ovat toteutuneet? V: Tieto on lisännyt tuskaa ja uusia ongelmia on tullut eteen. Toisaalta Boreaksessa saatua tietoa on laajennettu muille läheisille tutkimusaloille kuten rakenteiden jäätymiseen liittyviä määräyksiä kehitettäessä sekä rakenteiden tuuli- ja jääkuormia määriteltäessä. Tuuli- ja jääntunnistusantureiden kehitystyöstä on syntynyt useita kaupallisia laitteita käytettäväksi jäätävissä olosuhteissa. Suomalaisesta perspektiivistä katsoen suomalaiset tunnetaan alan asiantuntijoina ympäri maailmaa. Ja onhan meillä ainoa toimiva referenssi toimivasta jäänestojärjestelmästä. K: Onko Boreaksessa kehitetyistä ideoista poikinut liikevaihtoa suomalaisille yrityksille? V: Vaisala on kehittänyt tuulimittareidensa toimintaa sietämään jäätäviä olosuhteita, Labko on kehittänyt ja myynyt jääntunnistimia, KAT jäänestojärjestelmiä sekä niiden kehittämisessä saadun osaamisen pohjalta jatkaa tuulivoimaloiden huoltotoimintaa etenkin Lapissa. K: Missä maissa Boreas-seminaareja on pidetty tähän mennessä? V: Vain Suomessa. Samasta aihepiiristä on tosin alettu järjestää seminaareja myös Kanadassa sekä Itävallassa, jossa on vastaavasta aiheesta seminaari ensi viikolla. K: Mitkä ovat mielestäsi Boreaksen arvokkaimmat saavutukset? V: Boreas on säännöllinen ja hyvin tunnettu foorumi, jossa arktisiin olosuhteisiin liittyviä tutkimuksia ja tuloksia käsitellään laajasti ja asiantuntevasti. K: Onko jatkossa tarvetta uusille seminaareille? V: Ehdottomasti, osallistujista monet ovat käyneet vuodesta toiseen, koska he pysyvät sillä tavalla parhaiten perillä aiheesta ja sen kehittymisestä. On mahdollista, että muualla pidettävät seminaarit vähitellen kilpailevat sekä syrjäyttävät Boreaksen riippuen Suomen aktiviteeteista tuulivoima-alalla. Seminaarin kulku Bengt Tammelin avasi kokouksen ja toimi sen puheenjohtajan antaen puheenjohtajan puukon kunkin istunnon puheenjohtajalle. Avaussanoissaan Tammelin totesi, että ensimmäisessä Boreaksessa vuonna 1992 oli 56 osanottajaa ja nyt 61. Arktisia tuulivoimaloita on ollut käynnissä yhteensä kymmeniä vuosia, joten kokemusta on jo kertynyt. Boreas kokoontuu Lapissa, koska Kemijoki Oy oli hyvin kiinnostunut tuulivoimasta ja halusi olla mukana Lapin olosuhteisiin soveltuvan tuulivoimalan kehittämisessä sekä oppia tuntemaan käyttöolosuhteita voidakseen asentaa tuulivoimaloita vesivoiman rinnalle. Boreaksessa on myös kiinnostavia oheistoimintoja, joissa testataan osallistujien arktisia taitoja. Saunaa, avantouintia, lumikelkkailua ja poroajeluja. Esa Peltola esitteli kansallista ja kansainvälistä toimintaa. Kansainvälinen energiajärjestö IEA:n tuulivoiman kehitysryhmän kanssa on toteutettu projekti Wind Energy in Cold Climates, josta käytetään lyhennettä WECO. Tässä projektissa on mm. Ilmatieteen laitos ollut vahvasti mukana ja projektin tulokset on jo julkaistu ja saatavilla. Tuloksista mainittakoon: Jäätävien olosuhteiden kartta, potkurin aerodynamiikkaan ja jääkuormiin liittyvät laskentamenetelmät, jään tunnistamisen ongelmien kartoitus ja ratkaisut, lavanlämmitysjärjestelmien kehitys. Erityisen merkittävä oli myös tuulimittausantureiden vertailu, jonka tuloksista ovat hyötyneet niin antureiden valmistajat kuin käyttäjät. Uudet jäätyökalut - New Icetools on työkalu tuulivoimaloiden sijoittamiseksi sopiviin paikkoihin. Tämä projekti on käynnistynyt EU:n tuella vuoden 2002 alussa. Projektissa kerätään tietokantaa eri tyyppisistä voimalaitoksista eri puolilta Eurooppaa ja erilaisissa jäätävissä olosuhteissa. Tietoja käytetään kuormitusten määrittelyyn, tuotannon arviointiin, lapojen lämmitystarpeen määrittelyyn. Testivoimaloita on mm. Itävallassa, Saksassa, Ruotsissa ja Suomessa. Michael Durstewitz, esitteli saksalaista 250 MW tuulivoimaohjelmalla saatuja tuloksia. tämä ohjelma käynnistyi vuonna 1989, kun Saksa päätti ryhtyä hyödyntämään tuulivoimaa. Ohjelmaan kuuluu yhteensä 1500 voimalaa, joiden operaattorille maksetaan tuotantotyyppistä korvausta sitä vastaan, että he raportoivat säännöllisesti kokemuksistaan. Tällä kertaa on kysymyksessä jäätymistä koskevat tiedot. Jäätymistilanteiden havainnointia varten on jaettu kaavakkeet sekä kipsiä ja sekoitusohjeet. Kun käyttäjä löytää lavasta lentäneen jääkimpaleen, hän ottaa siitä välittömästi kipsivaloksen, jolloin saadaan jään tarkka muoto talteen. Muodon avulla valmistetaan tuulitunnelimalli, jonka avulla voidaan mitata jään TUULENSILMÄ 2/

18 BOREAS VII vaikutus lavan aerodynamiikkaan sekä tarkentaa laskentamalleja. Jääraporttiin kirjataan kimpaleiden päämitat, paino ja etäisyys voimalasta samoin kuin tuulen suunta ja voimakkuus. Kertyneiden tietojen perusteella on luotu laskentamalli, jonka perusteella voidaan arvioida, mille etäisyydelle minkin painoiset jääkimpaleet sinkoilevat. Laskentamallilla on käyttöä esimerkiksi tuulivoimaloiden rakennuslupaa myönnettäessä sekä vakuutusehtoja laadittaessa. Mallin avulla voidaan myös määritellä, millaisen riskin voimalasta sinkoavat jääpalat muodostavat sen läheisyydessä oleville ihmisille ja omaisuudelle. Tähän mennessä on kertynyt kaikkiaan raporttia ja voimaloita on mukana vielä 150 kappaletta. Lavan jäätymisen tunnistus ja jään poisto Yksi keskeisistä ongelmista on ollut lapoihin kertyvä jää, joka aiheuttaa tuotannon menetyksen lisäksi rakenteeseen kohdistuvia kuormituksia ja epätasapainosta johtuvia värähtelyjä. Monet tutkimusohjelmat ovat käsitelleet näitä aiheita. Timo Laakso ja Esa Peltola VTT:ltä kertasivat jään vaikutuksia ja sen poistamiseksi kehitettyjä menetelmiä. Jään tunnistus Yksi avaintekijä on jään tunnistus, johon ei tunnu vieläkään löytyvän luotettavasti toimivia laitteita. Jään tunnistimen tulisi käynnistää jäänpoistojärjestelmä ja pysäyttää se, kun jää on poistunut. Monia tunnistimia on kehitetty ja kokeiltu, mutta viisasten kiveä ei vain näy löytyvän. Prototyypin kehitystyössä tai tutkimuksissa on mahdollista käyttää siipeen asennettuja LED-valoja, joita tarkastellaan esimerkiksi potkurin napaan asennetun videokameran avulla. Kun valoa ei näy, tiedetään lavan olevan jäässä. Videokuvasta on myös mahdollista nähdä lavan muodonmuutokset ja jopa muutosnopeus. Videokameran suljinajasta riippuen LED-valo piirtää kuvaan 18 valoviivan, jonka pituus riippuu liikenopeudesta. Tämä menetelmä tarjoaa mahdollisuuden tarkastella lavan käyttäytymistä esimerkiksi puuskaisissa oloissa ja verrata tuloksia laskettuihin arvoihin. Yksi jään tunnistamismenetelmä perustuu voimalan käyttäytymiseen jäätyneenä. Kun lapa jäätyy, sen ominaisuudet muuttuvat ja tuotettu teho ei vastaa tehokäyrän arvoja. Tämä on helppo havaita, mikäli tuulen nopeusmittari ei jäädy ja toimii luotettavasti. Jos jäänpoistojärjestelmä kytketään tällöin päälle ja teho kasvaa tehokäyrää vastaavaksi, lapa oli jäässä ja jää saatiin poistetuksi. Tällöin voidaan järjestelmä kytkeä taas pois päältä ja odottaa, kunnes taas poiketaan tehokäyrältä. Myös ilman kosteuden, pisarakoon ja lämpötilan korrelaatiota jäätymiseen on tutkittu kovasti, mutta niiden avulla ei ole löytynyt luotettavaa ja taloudellista tapaa tunnistaa jäätymistä. Jään tunnistamiseen liittyy yllättävän paljon ongelmia, joista osa johtuu siitä, että jäätyyppejä ja syntymekanismeja on useita erilaisia. Yhteen jäätyyppiin sopiva järjestelmä ei välttämättä sovellu toiseen tyyppiin. Esimerkiksi kirkaan jään havaitseminen optisin menetelmin on vaikeaa. Ilmailumeteorologit ovat hyviä ennustamaan jäätyviä olosuhteita. Jään poisto Jään poistomenetelmiä on periaatteessa kaksi erilaista, joista toinen on jäänestomenetelmä (anti-icing) ja toinen jäänpoisto (deicing). Jäänestomenetelmä perustuu siihen, ettei jäätymistä anneta tapahtua vaan torjuntaan ryhdytään, kun olosuhteet ovat jäätymiselle otolliset. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi lämmittämällä lavan etureunaa, jossa jäätyminen yleensä esiintyy. Jäänpoistomenetelmässä jään annetaan ensin kehittyä tiettyyn rajaan asti, jonka jälkeen se poistetaan. Tyypillinen esimerkki tästä tavasta on käytössä lentokoneissa, joiden siiven etureunassa on jäänpoistokumit, jotka rikkovat pullistuessaan päälle kertyvän jään. Enercon käyttää jäänpoistoon lavan sisään puhallettavaa lämmintä jäähdytysilmaa, joka riittää sulattamaan jään, mikäli potkuri pysäytetään sulatuksen ajaksi. Tällöin menetetään hieman tuotannossa, mutta järjestelmä on yksinkertainen ja halpa. Tieto jäätymisestä saadaan ilman lämpötilasta ja lapojen epäbalanssista. Menetelmä on riittävä Keski-Euroopan alueella, jossa jäätävät olosuhteet ovat on suhteellisen harvinaisia ja kestoltaan lyhytaikaisia. Tanskalainen lavan valmistaja LM on kehittänyt mikroaaltotekniikkaan perustuvaa lavan lämmitysjärjestelmää, jonka kanssa on ollut vaikeuksia ja vielä enemmän niitä on tulossa, mikäli tekniikkaa aletaan soveltaa käytännössä. Mikroaaltosäteilyn eteneminen ympäristöön on estettävä tai muuten tekniikkaa ei voida käyttää. Italialaiset ovat kehittäneet jäänpoistojärjestelmää, jonka idea on saatu suihkumoottorin turbiinin siipien jäähdytyksestä. Lavan etureunasta ja jättöreunasta puhalletaan lämmintä ilmaa, joka muodostaa lavan pintaan lämpörajakerroksen, joka sulattaa kertyvän jään. Järjestelmän toimivuudesta ei ole vielä havaintoa. Vestas on tyytynyt taipuisiin lapoihin. Kun jäätä kertyy tarpeeksi paljon, lavan taipuessa jää murtuu ja irtoaa. Menetelmä on toiminut melko hyvin Keski-Euroopassa, mutta tuskin riittää esimerkiksi Lapin jäätäviin olosuhteisiin. Toistaiseksi ainoa toimiva jäänpoistojärjestelmä on edelleen KAT:in markkinoima lavan etureunan lämmitykseen perustuva menetelmä, joka on ollut menestyksellisesti käytössä jo useita vuosia. Järjestelmä perustuu sähköä johtavaan hiilikuitulaminaattiin, joka on laminoitu lavan etureunan jäätymiselle alttiille alueelle. Kun jäätä ilmenee, laminaattiin johdetaan sähkövirta, joka lämmittää pinnan ja sulattaa jään. Tällä järjestelmällä energiaa kuluu Lapissa noin 2-3 % ja Etelä-Suomessa noin 1-2 % voimalan vuosituotosta. Voimala on toiminnassa jäänpoiston tai eston aikana. TUULENSILMÄ 2/2005

19 BOREAS VII Meteorologiset mittaukset jäätävissä olosuhteissa Tuulimittauksia on suoritettu kymmeniä vuosia. Talviajan mittauksissa on erittäin merkittävänä epävarmuustekijänä se, ettei anemometrin tai suunta-anturin jäätymisen vaikutuksesta tuloksiin ole mitään tietoa. Esimerkiksi Suomen tuuliatlas, jota käytetään laskettaessa tuulivoimalan tuottoennustetta, perustuu mittauksiin, joissa ei ole ollut käytettävissä jäätymättömiä mittareita. Vasta Boreas-seminaarien yhteydessä tuotiin aikanaan esiin tämä epäkohta ja valmistajat ryhtyivät kehittelemään jäätäviin olosuhteisiin soveltuvia mittareita. Nyt vaatimukset ovat saaneet jo oman standardin, The WMO/CIMO Guide 8 for measurements in severe icing conditions. Ensi vuonna CIMO julkaisee uuden raportin ja ohjeet vaikeiden olosuhteiden säämittauksista. Rakenteiden jääkuormitukset ENERGIAKATSAUS Boreas-seminaareissa esillä olevat tutkimukset ovat poikineet myös uutta tietoa rakenteiden jääkuormituksista ja jään syntymekanismeista. Erityisesti pilvessä tapahtuvan jäätymisen luonne kiinnostaa korkeiden tornien ja rakennusten suunnittelijoita. Rakenteiden jääkuormitusnormeja tarkistetaan vastaamaan viimeisiä tutkimustuloksia. Referenssejä: Arktiseen tuulivoimatutkimukseen liittyviä sivustoja logy/ meteorology_7.html COST.727 Measuring and forecasting atmospheric icing on structures logy/ meteorology_17.html New Icetools logy/ meteorology_9.html WECO-ohjelma Boreas seminaarissa pidetyistä esitelmistä julkaistaan aikanaan CD, joka on saatavissa Ilmatieteen laitokselta. Energiaa tarvitaan lisää Erkki Haapanen, DI Halukkuus tuulivoiman kehittämiseen perustuu etenkin öljyn tuotannon vähittäiseen hiipumiseen ja lopulta ehtymiseen. Maailman öljyntuotantokapasiteetti ei riitä enää täyttämään kysyntää vaan uusia energiavaihtoehtoja on otettava käyttöön ja/ tai hillittävä kulutuksen kasvua. Tämä artikkeli paneutuu öljyn ja kaasun tuotannon tilanteeseen. Tuulivoiman tuotannon kehittäminen on välttämätöntä, koska maailman energian kulutus on jo nyt kasvanut äärimmilleen. Kaikista välttämättömimmän energian, öljyn, tuotanto on jo huipussaan. Uusien öljyesiintymien löytyminen on ollut jo viimeiset 25 vuotta vähäisempää, kuin öljyn kulutus. Presidentti Bush kääntyi äsken Saudi-Arabian puoleen, jotta he lisäisivät öljyn tuotantoa hinnan kurissa pitämiseksi. Bush näyttää edelleen uskovan, että öljyn tuotantoresurssit ovat rajattomat tai sitten hän ei halua tunnustaa tosiasioita. Fossiilisten polttoaineiden syntymiseen on kulunut vuosimiljoonia, mutta ihmiskunta on ehtinyt kuluttaa muutaman sukupolven aikana niistä merkittävimmän osan. Nykyisin tunnettua fossiilienergiaa riittää vielä joksikin aikaa, mutta niiden tuottaminen ja käyttö on vaikeuksissa eikä tuotanto kykene vastaamaan kysyntään. Maakaasua lukuun ottamatta fossiiliset polttoaineet tuottavat ilmakehän lämpenemistä edistäviä yhdisteitä. Öljyn kulutus on noussut huippuunsa ja tuotannon lisääminen vain lyhentää jäljelle jääviä öljyvaroja. Vaihtoehtoisten energiamuotojen kehittäminen riittävän laajaan mittakaavaan vie useamman vuosikymmenen. Mitä myöhäisemmäksi kehittäminen jätetään, sitä voimakkaammaksi energiakriisi syvenee. Kuvassa 1 on BP:n laskelmat öljyn ja kaasun tuotannon toteutumasta sekä ennuste vuoteen Kuvassa yhteenlaskettu tuotannon huippu on ohitettu jo ennen vuosikymmenen vaihetta. Kuvaan on laskettu mukaan myös presidentti Bushin viimeksi päättämien arktisten alueiden esiintymien käyttö sekä syvänmeren alueiden öljyesiintymät. Tuotannon huipun jälkeinen lasku johtuu siitä, että uusia öljyvaroja ei ole löytynyt viimeisten 25 vuoden aikana läheskään sitä tahtia, kuin kulutus on kasvanut, vaan öljyn pumppaaminen tulee en- TUULENSILMÄ 2/

20 ENERGIAKATSAUS Kuva 1. Öljyn ja kaasun tuotanto skenaario Lähde: BP Statistical Review. tistä vaikeammaksi ja osa lähteistä tyhjenee ilman, että tilalle saadaan uusia. Itse asiassa öljylöytöjen huippu saavutettiin 1960-luvulla, jonka jälkeen löydöt ovat vähentyneet huolimatta menetelmien kehittymisestä ja porausten lisääntymisestä. Kulutuksen kasvu on johtunut osittain siitä, että öljyn hintaa on pidetty alhaisena lisäämällä tuotantoa aina, kun hinta on noussut yli 30 USD tynnyriltä. Tämä on ollut mahdollista, koska OPEC on hillinnyt tarkoituksella öljyn porausta hinnan pitämiseksi tuottajien kannalta riittävän korkealla. Viime vuosina Kiinan ja Intian voimakas talouskehitys on myös lisännyt kulutusta. Kiina, joka aiemmin oli öljyn nettoviejä, on lisännyt kulutustaan siten, että puolet sen käyttämästä öljystä on tuontitavaraa. Suurin öljyn käyttäjä on kuitenkin USA, jonka kulutuksen ja tuotannon välinen ero on kasvanut huimasti (kuva 2). ovat olleet laihoja ja etsintä tuottaa tappiota ilman toivoa tulevista tuotoista. Euroopan kannalta merkittävän Pohjanmeren öljyntuotanto saavutti huippunsa vuosituhannen vaihteessa ja se on laskenut siitä lähtien vaikka toimintaa on pyritty tehostamaan ottamalla uusia alueita käyttöön entisten tyhjennyttyä. Tuotanto oli suurimmillaan 6,4 MBr/d ja laski 3,7 MBr/ d vuonna Lasku jatkuu tasaisesti ja tuotanto on enää 2,1 MBr/d vuonna 2010 ja hiipuu kokonaan vuoteen 2030 mennessä. Hyvän käsityksen öljyn käytöstä antaa kuva 3, jossa on eri alueittain esiintyneet öljyvarat, niistä jo käytetty osuus, jäljellä olevat tunnistetut varat sekä vielä löytämättä olevat varat. Pohjois-Amerikka on käyttänyt suurimman osan mantereen öljyresursseista ja on nyt halajamassa ennen kaikkea Lähi-idän resursseja käyttöönsä. Lähi-itää lukuun ottamatta maailman eri osien öljyvaroista on käytetty vähintään puolet. EU:n huoli energian saannin turvaamisesta Edellinen EU-komissio oli huolissaan EU:n energian saannista ja laati uuden energiapoliittisen ohjelman, jossa uusiutuville energioille annettiin vahva asema. Uusi komissio on sotkeentunut pahasti EU:n laajentumiseen eikä sillä ole ollut vielä aikaa puuttua energiapolitiikkaan. Positiiviseksi asiaksi voidaan laskea kuiten- Uusien öljylähteiden löytyminen Öljyn etsintä on kallista. Geologisten etsintämenetelmien ansiosta todennäköiset öljy- tai kaasuesiintymät voidaan paikallistaa hyvinkin yksityiskohtaisesti ennen porausten aloittamista. Pienetkin esiintymät saadaan selville. Mutta ellei öljyä ole, ei se etsimällä eikä poraamalla lisäänny. Monet öljy-yhtiöt ovatkin vähentäneet öljyn etsintää, koska tulokset 20 Kuva 2. USA:n öljyn kulutus on kasvanut voimakkaasti vuoden 1985 jälkeen mutta tuotanto on laskenut. USA:n energian kulutus on suurempi kuin Euroopan ja Aasian yhteensä. TUULENSILMÄ 2/2005