PIENVESIVOIMAN TOTEUTUSPROSESSI

Transkriptio

1 PIENVESIVOIMAN TOTEUTUSPROSESSI Oulunkaaren kuntayhtymä AAA KBO

2 SISÄLTÖ Taustaa Vesivoimahankeen edellytykset Prosessin vaiheet Selvitykset Lupaprosessi Hankesuunnitelma Toteutus Turpiinit Generaattorit Rakentaminen Verkkokytkennät Käyttäjän pätevyys Yhteenveto AAA KBO 2

3 SELVITYKSEN TAUSTAA Oulunkaaren kuntayhtymän muodostavat Ii, Pudasjärvi, Simo, Utajärvi ja Vaalaa Uuden energian yrityskeskus - hanke on Selvittänyt ja soveltanut bioenergian käyttöä monipuolisesti toimialueellaan Teettänyt biokaasuselvityksen Teettänyt selvityksiä tuulivoimantuotannosta Pienvesivoiman toteutuksen edellytyksistä alueella halutaan myös lisätietoa AAA KBO 3

4 PIENVESIVOIMA Kansainvälisesti puhutaan tavallisesti Mikrovesivoima alle 1 MW (Microhydropower) Pienvesivoima 1-10 MW (Minihydropower) Vesivoima yleensä yli 10 MW (tai kaikki) laitokset Suomessa yleisesti kahtiajako Pienvesivoima (paikallinen/alueellinen) alle 10 MW Vesivoima (valtakunnallinen/merkittävä) yli 10 MW Tässä selvityksessä tarkasteltu 10 kw 10 MW AAA KBO 4

5 Rakennettu vesivoima Suomessa, alle 1 MW Running hydropower in Finland, below 1 MW 1 0,9 0,8 teho / output (MW) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, laitosta/plants, yhteensä/totally 43 MW Oy Vesirakentaja, kopiointi/julkaisu ilman lupaa kielletty, copying/publishing without permission forbidden päivitetty / updated / VAu AAA KBO 5

6 PERUSEDELLYTYKSET Käytettävän vesivoiman, maa- ja vesialueiden omistus tai hallintaoikeus Vesivoiman minimiomistus 20 % Maa- ja vesialueet suurimmalta osaltaan Vesivoiman käyttöön vesilain mukainen lupa Pitkäaikaista pääomaa Vesivoiman projektiosaamista Vesivoiman käytön tai myynnin suunnitelma Käynnissäpidon valmiudet AAA KBO 6

7 TOTEUTUSPROSESSI Esiselvitys Arvio toteutettavuudesta ja kannattavuudesta Lisäselvitykset epävarmuustekijöistä Rakentaminen, vesilain mukainen lupa, rahoitus Hankesuunnittelu Sitovat tarjoukset laitteista, lopullinen aikataulu Rakennusprojekti Alkaa hankintapäätöksellä, rahat sitoutuvat heti AAA KBO 7

8 ESISELVITYS Vesivoiman, maa- ja vesialueiden omistus Hydrologia, virtaaman pysyvyys Rakennettavuus, rakentamisvaihtoehdot Koneiston tyyppi ja mitoitus Voimantuotanto keskivesivuonna Ympäristöarvio, vahinkojen ja haittojen arvio Arvio luvantarpeesta Kustannusarvio, alustava aikataulu Esiselvitys kestää tyypillisesti 2 4 kk AAA KBO 8

9 LISÄSELVITYKSET Tarkennetut omistus- ja hallintaselvitykset Perustamisolosuhteet, maaperätutkimukset Kalatalous- ja ympäristöselvitykset Tapauksesta riippuen Voimassa oleva lupa pätee laitoksen uusimiseen Lupaan täytyy hakea muutos Täytyy hakea kokonaan uusi lupa Kustannusarvio tarkentuu, avustushakemus Lisäselvitykset 2 6 kk, lupaprosessi erikseen AAA KBO 9

10 LUPAPROSESSI Lupamuutos tai uusi lupa Hakemus Aluehallintovirastoon (AVI) Hakemuksen sisältö määritelty, vesiasetus 61 Vähäisen lupamuutoksen käsittely kestää 2 6 kk Uuden luvan käsittely kestää kk Töiden oltava valmiit määräajassa (max 10 vuotta) Luvasta voi valittaa Vaasan Hallinto-oikeuteen, käsittely kestää kk HO päätöksestä voi valittaa Korkeimpaan Hallintooikeuteen, käsittely kestää kk AAA KBO 10

11 HANKESUUNNITELMA Koneistojen hankintaohjelmat Koneistotarjoukset Luonnospiirustukset eri konevaihtoehdoille Referenssikäynnit, neuvottelut, vertailut Tarkennettu tuotto-kustannusarvio Todellinen kokonaisaikataulu Toteutuspäätös valitulla vaihtoehdolla Hankesuunnittelun kesto normaalisti 6 kk AAA KBO 11

12 TOTEUTUSPROJEKTI Koneisto- ja laitehankinnat Turpiini ja generaattori yhdessä paketissa Sähköistys- ja automaatiojärjestelmä joko TG:n kanssa yhdessä tai erillishankintana Sulkulaitteet (luukut) Yleis-, rakennus- ja detaljisuunnittelu Urakoitsijan valinta ja rakentaminen Valvonta, koekäyttö ja vastaanotto Projektin kesto normaalisti 2 vuotta AAA KBO 12

13 TURPIINI: Pelton, Francis, Kaplan AAA KBO 13

14 PIENTURPIINIT AAA KBO 14

15 AAA KBO 15

16 EPÄTAHTIGENERAATTORI Voidaan kytkeä verkkoon taajuusmuuttajan kautta Soveltuu normaalisti 500 kw saakka, poikkeustapauksissa suurempikin Edut: Yksinkertainen, halpa rakenne, huoltovapaa Haitat: Ottaa verkosta loistehoa, jännitettä/loistehoa ei voi säätää, vaatii yleensä vaihteiston tai hihnavälityksen AAA KBO 16

17 TAHTIGENERAATTORI Kattaa alkaen 300 kw:sta koko pienvesivoiman tehoalueen Hitaat generaattorit voidaan kytkeä suoraan turpiinin akselille, nopeat vaihteiston kautta Edut: Jännitettä ja loistehoa voidaan säätää Haitat: Monimutkaisempi ja kalliimpi rakenne, magnetointi- ja tahdistuslaitteiston takia, vaatii huoltoa AAA KBO 17

18 KESTOMAGNEETTIGENERAATTORI Sovellutusalue toistaiseksi 50 kw 3 MW Voidaan kytkeä suoraan turpiiniin akselille Verkkoon kytkentä suoraan tai taajuusmuuttajan kautta Edut: Yksinkertainen rakenne, hyvä hyötysuhde, tehokerroin lähellä arvoa 1,0, vaatii vähän huoltoa Haitat: Hinta kallis materiaalien takia, jännitettä ja loistehoa ei voi säätää AAA KBO 18

19 RAKENTAMINEN Yksityiskohtainen projektiaikataulu Pääpiirustukset, rakennuspiirustukset, työpiirustukset, työselitys Rakennuslupa (kunta) Ellei vahvistettua kaavaa, myös poikkeamislupa (ELY) Urakkasopimus, urakointi voimalaitos, kanavat, padot ja sulkulaitteet Asennukset ja käyttöönotto AAA KBO 19

20 NORMAALI AIKATAULU ON 2 VUOTTA AAA KBO 20

21 VERKKOKYTKENNÄT Tehoon 300 kva pienvoimala voidaan kytkeä pienjänniteverkkoon (400 V, 690 V) Yli 300 kva kytketään yleensä muuntajan kautta keskijänniteverkkoon (20 kv, 10 kv, 6 kv) Kaikkien laitosten noudatettava turvallisuusvaatimuksia standardin SFS 6001-A1 ja käsikirjan SFS-144e mukaisesti Verkon kanssa rinnankäyville laitoksille on laadittu julkaisut Energiateollisuus Verkostosuositus YA9:09, Mikrotuotannon liittäminen sähkönjakeluverkkoon Sener Pienvoimaloiden liittäminen jakeluverkkoon, AAA KBO 21

22 VERKOSTOSUOSITUS YA9:09 Mikrotuotannon liittäminen sähkönjakeluverkkoon Tuotanto ensisijaisesti omaan käyttöön Verkkoon syöttö toissijaisesti Ensisijaisesti tuotanto < 3x16 A eli noin 11 kva Yksivaiheinen tuotanto <16 A eli noin 3,7 kva Sähkön mittaus yleensä kaksisuuntaisesti AAA KBO 22

23 SENER 2001 Pienvoimaloiden liittäminen jakeluverkkoon Koskee pienvoimaloita, jotka toimivat rinnan yleisen jakeluverkon kanssa joko jatkuvasti tai ajoittain Pienvoimalan liittämisestä yleiseen jakeluverkkoon on aina sovittava verkonhaltijan kanssa Tekniset tiedot, automatiikat, suojaukset, pää- ja suojauskaaviot hyväksytettävä verkonhaltijalla AAA KBO 23

24 VERKON VAATIMUKSIA 1 Generaattorilaitoksen verkkoon kytkeminen saa aiheuttaa enintään 4 % suuruisen jännitemuutoksen. Liittymispisteen sähköistä jäykkyyttä kuvaavan oikosulkutehon on oltava vähintään 25-kertainen generaattorilaitteiston nimellistehoon verrattuna. Jos käynnistysvirta on nimellisvirtaa suurempi, kasvaa vastaavasti liittymispisteen jäykkyysvaatimus AAA KBO 24

25 VERKON VAATIMUKSIA 2 Voimalaitoksen tuottaman sähkön tulee täyttää yleiseen jakeluun tarkoitettujen sähkön laatu- ja yhteensopivuusnormien asettamat sekä alan suositusten mukaiset vaatimukset SFS-EN 50160, EN Generaattorilaitteisto on varustettava suojalaitteilla, jotka kytkevät laitteiston irti yleisestä verkosta, jos verkkosyöttö katkeaa tai jännite tai taajuus laitteiston liitäntänavoissa poikkeaa normaaliverkon ilmoitetuista arvoista AAA KBO 25

26 VERKON VAATIMUKSIA 3 Generaattorilaitteisto ei saa kytkeytyä yleiseen jakeluverkkoon, ellei jakeluverkon jännite ja taajuus pysy vaadittujen suojalaitteiden asettelurajojen sisäpuolella Tuotantolaitos on varustettava liittymispisteessä erotuslaitteella, jossa on näkyvä avausväli ja johon verkonhaltijalla on pääsy Sähkön mittaus verkonhaltijan suosituksen mukaisesti AAA KBO 26

27 PIENVOIMALAN SOPIMUSEHTOJA Energiateollisuus ry on julkaissut seuraavia sopimusehtoja pienvoimaloita varten: Sähköntuotannon liittymisehdot TLE05 Sähköntuotannon verkkopalveluehdot TVPE05 Sähköntoimitusehdot STE AAA KBO 27

28 KÄYTTÄJÄN AMMATTIPÄTEVYYS KTM päätös sähköalan pätevyyksistä /516 Sähkölaitteiston rakentajalla ja korjaajalla tulee olla sähkötöiden johtajan pätevyys Sähkölaitteiston haltijan on nimettävä käyttötöitä varten käytön johtaja, jolla on riittävä pätevyystodistus AAA KBO 28

29 KÄYTÖN JOHTAJA Käytön johtaja voi kuulua joko laitoksen henkilökuntaan tai vastaavat palvelut voidaan ostaa palvelua tarjoavalta yritykseltä. Käytön johtaja tulee nimetä, jos On yli 1000 V laitteistoja tai Laitos on liittymisteholtaan yli 1600 kva Käytön johtajan on huolehdittava siitä, että Käytössä Ja huollossa noudatetaan sähköturvallisuuslakia Käyttötöitä tekevät henkilöt ovat ammattitaitoisia AAA KBO 29

30 SÄHKÖPÄTEVYYS 1 Sähköpätevyys 1 : kaikkien laitteiden(<1000 V ja >1000 V) sähkötöiden ja käytön johtaja Sähköturvallisuustutkinto sekä DI, insinööri amk, insinööri + kokemus 2 v Teknikko tai muun alan DI, insinööri amk + kokemus 4v Muun sähköalan teknikko + kokemus 6 v AAA KBO 30

31 SÄHKÖPÄTEVYYS 2 & 3 Sähköpätevyys 2: enintään 1000 VAC ja 1500 VDC sähkötöiden ja käytön johtaja Sähköalan peruskoulutus + kokemus 6 v Sähköturvallisuustutkinto Sähköpätevyys 3: enintään 1000 VAC ja 1500 VDC korjaustyöt Sähköturvallisuustutkinto Riittävä ammattitaito AAA KBO 31

32 YHTEENVETO Ajatus vesivoimankäytöstä Vesivoimaa omistuksessa tai hallinnassa Käyttöönotto tai käytön tehostaminen halutaan selvittää Esiselvitys 2 4 kuukautta Konsultti, omistaja Esiselvitysraportti Vaihtoehtojen vertailu, arvio toteutettavuudesta Tarkastellaan alustavasti kannattavuus, haitat ja vahingot sekä lupa Lisäselvitykset / lupaproseduuri 2 kuukautta 5 vuotta Konsultit, omistaja Projektisuunnitelma Lupa voimassa, hanke kannattava Hankesuunnittelu voidaan käynnistää ja jättää avustusanomus Hankesuunnittelu 4 6 kuukautta Konsultti Hankesuunnitelma Kannattavuus ja aikataulu sitovasti varmistettu Voidaan päättää hankkeen toteuttamisesta Hankkeen toteutusprojekti 2 vuotta Konsultti, urakoitsijat, laitetoimittajat, omistaja Toimiva vesivoimalaitos Laitos tuotannollisessa käytössä Vesivoiman tuotanto alkaa Käynnissäpito 50 vuotta Omistaja, ammattihenkilöstö, alihankkijat AAA KBO 32

33 PIENVESIVOIMAN TOTEUTUSPROSESSI Oulunkaaren kuntayhtymä AAA KBO