Ympäristöministeriö Itä-Uudenmaan liitto Kymenlaakson liitto Tuulivoiman tuotantoon soveltuvien maa- ja merialueiden kartoitus Itä-Uudenmaan ja Kymenlaakson rannikkoalueilla Kesäkuu 2005
ESIPUHE 2(116)
SISÄLTÖ 1 TYÖN TAUSTA JA TARKOITUS......... 5 2 TAUSTATIETOJA SELVITYSALUEESTA, TUULIVOIMAN HYÖDYNTÄMISESTÄ JA TUULIVOIMATEKNIIKASTA......... 7 2.1 Perustietoa tuulivoimasta...7 2.2 Laitoskokojen kehitys... 7 2.3 Perustus- ja pystytystekniset ratkaisut... 8 2.4 Liittäminen sähköverkkoon... 8 2.5 Tuulivoimatuotannon tulevaisuuden näkymiä Suomen oloissa...9 2.6 Tuotannon kannattavuus... 10 2.7 Tilantarve ja riskit... 12 2.8 Tuu livoiman mittakaavallinen tarkastelu...13 2.9 Tuulivoiman yleiset ympäristövaikutukset...17 2.10 Ympäristön ottaminen huomioon yleispiirteisessä alueidenkäytön suunnittelussa... 25 2.11 Selvitysalueen maiseman ominaispiirteet... 28 3 TUULIVOIMASELVITYKSEN LAATIMINEN...... 29 3.1 Kolmivaiheinen arviointiprosessi... 29 3.2 Aineistot ja kriteerit...32 3.3 Menetelmät ja epävarmuustekijät... 33 4 ESIKARSINTAVAIHEEN AIKANA TEHTY KYSELY...... 35 4.1 Yleistä... 35 4.2 Voimaloiden sijoittelu... 35 4.3 Teknistaloudelliset näkökohdat... 37 4.4 Laivaväylät...37 4.5 Suojelunäkökohdat...37 4.6 Maaperä... 38 4.7 Muinaisjäännökset... 38 4.8 Kalastus... 39 5 ESIKARSINTA JA YKSITYISKOHTAISEEN ARVIOINTIIN VALITUT KOHTEET............... 40 5.1 Maa-alueet... 40 5.1.1 Itä-Uusimaa...40 5.1.2 Kymenlaakso...41 5.2 Merialueet... 42 5.2.1 Itä-Uusimaa...42 5.2.2 Kymenlaakso...43 6 ITÄ-UUDENMAAN MAA-ALUEIDEN KOHDEKUVAUKSET......45 6.1 Porvoo... 45 6.1.1 Björkholmen Fåfängholmen...45 6.1.2 Sandmalmen...48 6.1.3 Suur-Pellinki...52 6.2 Loviisa... 55 6.2.1 Hästholmen Björnvik...55 6.3 Ruotsinpyhtää... 58 6.3.1 Vahterpää Tallbacka Österby...58 3(116)
7 KYMENLAAKSON MAA-ALUEIDEN KOHDEKUVAUKSET......62 7.1 Pyhtää... 62 7.1.1 Munapirtin alue Labböle...62 7.1.2 Långö...68 7.1.3 Heinäsaari...72 7.2 Kotka...74 7.2.1 Mussalo...74 7.2.2 Halla...78 7.3 Hamina...81 7.3.1 Hillo + osa Summan puolta (Satama)...81 7.4 Virolahti... 84 7.4.1 Harvajanniemi...84 7.4.2 Siikasaari...88 8 MERIALUEIDEN KOHDEKUVAUKSET.........92 8.1 Rankin matalikot... 92 8.2 Kirkonmaanselkä, Virluodot Haapasaaren pohjoispuoleiset matalikot... 95 9 JOHTOPÄÄTÖKSET JA YHTEENVETO.........98 10 LÄHDELUETTELO............ 106 Liite 1 Tarkastelun aikana karsiutuneita kohteita Liite 2. Havainnekuvat Liite 3. Sijaintikartat: Tunnistetut, esikarsitut ja tarkempaan arviointiin otetut kohteet 4(116)
1 TYÖN TAUSTA JA TARKOITUS Maakuntaliittojen tehtävänä on osoittaa tuulivoimatuotantoon soveltuvat alueet maakuntakaavoissa ottaen huomioon sekä edellytykset että rajoitteet tuulivoimapuistojen perustamiselle. Yleisohjeena tälle työlle ovat valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet. Kansallinen ilmastostrategia puolestaan korostaa mm. tuulivoiman lisärakentamisen tarvetta, jotta uusiutuvan energiantuotannon tavoitteet voidaan saavuttaa. Kansallista ilmastostrategiaa ollaan parhaillaan uudistamassa. Tuulivoimaa on maassamme kansalliseen ilmastostrategiaan sisältyvän tavoitteeseen nähden liian vähän, noin 80 MW eli alle 90 tuulivoimalaa. Tämä vastaa alle 0,2 % maamme koko sähköntuotannosta. Tuulivoiman avulla tuotetun energian tavoitteeksi on osana uusiutuvan energian kokonaistavoitteita asetettu 500 MW vuonna 2010. Tuulivoima ei tuotantovaiheessa aiheuta lainkaan kasvihuonekaasupäästöjä. Tuulivoimala tuottaa sen valmistuksessa, asentamisessa sekä käytössä ja ylläpidossa tarvittavan energian muutamassa kuukaudessa, joten sen kokonaispäästötase on vahvasti positiivinen. Sähkömarkkinoilla tuotetaan kunakin ajanhetkenä sähköä tuolloin tarvittava määrä. Tarpeen vaihdellessa putoaa avoimilla markkinoilla ensimmäisenä pois tuotannosta se tuotantoyksikkö, joka on muuttuvilta tuotantokustannuksiltaan kallein. Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla muuttuvilta tuotantokustannuksiltaan kalleimmat laitokset ovat pääosin vanhoja hiililauhdelaitoksia ja pienemmässä määrin öljy- ja kaasukäyttöisiä huippu- ja varavoimalaitoksia. Vastaavasti vesi-, tuuli- ja ydinvoimalaitokset ovat muuttuvilta kustannuksiltaan edullisimpia, joten niitä tuotetaan käytännössä joka hetki maksimaalinen saatavilla oleva määrä. Laskelmien mukaan tuulivoiman tuotannon lisääminen vähentää Pohjoismaisen sähköjärjestelmän hiilidioksidipäästöjä lähes 700 g/kwh (Holttinen, Hannele 2004). Tämän vuoksi tuulivoiman käytön lisääminen on tehokas tapa rajoittaa hiilidioksidipäästöjä. Valtioneuvoston päätöksessä valtakunnallista alueidenkäyttötavoitteista eräänä kokonaisuutena ovat toimivat yhteysverkostot ja energiahuolto. Niitä koskevana yleistavoitteena mainitaan muun muassa, että alueidenkäytössä turvataan energiahuollon valtakunnalliset tarpeet ja edistetään uusiutuvien energialähteiden hyödyntämismahdollisuuksia. Erityistavoitteissa on maakuntien liittojen tehtäväksi annettu osoittaa maakuntakaavoituksessa rannikko- ja tunturialueilla tuulivoiman hyödyntämiseen parhaiten soveltuvat alueet. Tuulivoimalat on sijoitettava ensisijaisesti keskitetysti useamman voimalan yksiköihin. Maakuntakaavaa laadittaessa on valtakunnalliset alueidenkäyttötavoitteet otettava huomioon siten, että edistetään niiden toteutumista. Itä-Uudenmaan ja Kymenlaakson liitot aloittivat Suomenlahden rannikkoalueen tuulivoimaselvityksen laatimisen syksyllä 2004. Selvitys laadittiin Sipoosta Virolahdelle ulottuvalle rannikkoalueelle. Selvityksen tuloksia käytetään perustietona Itä-Uudenmaan ja Kymenlaakson liittojen maakuntakaavoituksessa. Työssä on ollut keskeisenä tavoitteena löytää riittävän tuulisia ja laajoja alueita tuulivoimapuistoille maankäytön ja ympäristön kannalta soveltuvilla paikoilla. Tässä työssä jäljempänä esitettyjen valinta- ja karsintakriteerien perusteella on kartoin ja sanallisin kuvauksin esitelty maaja merialueita, jotka tämänhetkisen tiedon perusteella soveltuvat tuulivoimatuotantoon. Eri alueiden soveltuvuuden edellytyksiä tarkasteltaessa on laadittu eri vaiheissa tarkennettuja arvioita tuulivoimapuistojen ympäristövaikutuksista. On kuitenkin kiinnitettävä huomiota siihen, että arviointia ei ole voitu perustaa edes yleispiirteisiin suunnitelmiin. Arvioinnissa on oletettu tarkastelualueille mahtuva tuulivoimalamäärä ja voimaloiden mittasuhteet. Maankäyttö- ja rakennuslain mukaan maakuntakaavaa laadittaessa on tarpeellisessa määrin selvitettävä suunnitelman toteuttamisen ympäristövaikutukset, mukaan lukien yhdyskuntataloudelliset, so- 5(116)
siaaliset, kulttuuriset ja muut vaikutukset. Maankäyttö- ja rakennusasetuksen (MRA) 1 :ssä on tarkemmin määritelty vaikutusten selvittäminen kaavaa laadittaessa seuraavasti: kaavan vaikutuksia selvitettäessä otetaan huomioon kaavan tehtävä ja tarkoitus, aikaisemmin tehdyt selvitykset sekä muut selvitysten tarpeellisuuteen vaikuttavat seikat. Selvitysten on annettava riittävät tiedot, jotta voidaan arvioida suunnitelman toteuttamisen merkittävät välittömät ja välilliset vaikutukset: 1) ihmisten elinoloihin ja elinympäristöön; 2) maa- ja kallioperään, veteen, ilmaan ja ilmastoon; 3) kasvi- ja eläinlajeihin, luonnon monimuotoisuuteen ja luonnonvaroihin; 4) alue- ja yhdyskuntarakenteeseen, yhdyskunta- ja energiatalouteen sekä liikenteeseen; 5) kaupunkikuvaan, maisemaan, kulttuuriperintöön ja rakennettuun ympäristöön. Laaditut vaikutusselvitykset mahdollistavat maankäyttöön ja ympäristöön liittyvien tekijöiden tarkastelun teknisten ja taloudellisten seikkojen ohella maakuntakaavassa osoitettavia alueita valittaessa maakuntakaavaprosessissa. Ympäristötarkastelut ovat laatineet FM Sakari Grönlund (Maa ja Vesi Oy), maisema-arkkitehti Elina Kataja (Maa ja Vesi Oy) ja FM Thomas Bonn (Electrowatt-Ekono Oy). Tekniset tarkastelut on laatinut DI Esa Holttinen Electrowatt-Ekono Oy:stä. Paikkatietoaineiston hankinnasta ja käsittelystä sekä raportin laadinnasta on vastannut DI Leena Hahtela (Maa ja Vesi Oy). Paikkatietoanalyysejä on laatinut myös FM Antti Kaartinen (Maa ja Vesi Oy). Osa arvioinnin lähtökohtana olevasta aineistosta ja selvitysaineistosta on vuoden 2005 loppuun saakka saatavissa internetissä osoitteesta http://projektit.maajavesi.fi/tuulivoima/ (käyttäjätunnus: tuulivoima; salasana: tuulivoima). 6(116)
2 TAUSTATIETOJA SELVITYSALUEESTA, TUULIVOIMAN HYÖDYNTÄMISESTÄ JA TUULIVOIMATEKNIIKASTA 2.1 Perustietoa tuulivoimasta Tuulivoimalaitosten tehontuottokykyä kuvataan yleensä yksiköllä megawatti (MW), joka tarkoittaa miljoonaa wattia. Watti on sähkötehon perusyksikkö. Vertailukohteina tehoa havainnollistamaan mainittakoon, että tavallisen hehkulampun teho on 60 W, sähkölieden keittolevyn teho on noin 1 kw, ja sähkösaunan kiukaan teho on noin 5 10 kw. Yhden tuulivoimalayksikön huipputeho on nykytekniikalla yleensä 1 3 MW. Suomen yhteenlaskettu tuulivoimakapasiteetti on vuoden 2005 alussa noin 80 MW, mikä vastaa alle 0,2 % maamme koko sähköntarpeesta. Tuulivoimatehon tavoitteeksi on osana uusiutuvan energian kokonaistavoitteita asetettu 500 MW vuonna 2010. Maalle rakennettaessa tyypillinen laitoskoko vaihtelee välillä 1 2,5 MW, ja meri- tai rannikkoalueilla on käytössä jo joitakin 3 MW:n yksikköjä. 3 MW:n voimalan tornin napakorkeus on 80-90 metriä, ja roottorin halkaisija on noin 90 m. 2 MW:n voimalan tornin napakorkeus on 70-80 metriä ja roottorin halkaisija on noin 70 metriä. Tornin halkaisija on noin 4 metrin luokkaa. 2.2 Laitoskokojen kehitys Tuulivoimalaitosten yksikköteho ja sitä kautta dimensiot ovat kasvaneet voimakkaasti kaupallisen tuulivoiman hyödyntämisen alusta (vuodesta 1980) asti. Karkeasti voidaan todeta laitosten nimellistehon kymmenkertaistuneen 1980-luvun alusta 1990-luvun alkuun ja lähes kymmenkertaistuneen jälleen 1990-luvun alusta 2000-luvun alkuun. Tuulivoimalaitoksen tuottama teho on verrannollinen sen lapojen pyyhkäisypinta-alaan eli lavan pituuden neliöön, ja tästä syystä laitosten dimensiot ovat kasvaneet selvästi maltillisemmin kuin niiden nimellistehot. Maalle rakennettaessa yleisin laitoskokoluokka on tällä hetkellä 1 2,5 MW, eikä sen ennakoida enää merkittävästi kasvavan. Esimerkiksi laitosten maantiekuljetukset ja pystytyskalusto rajoittavat laitoskokojen kasvua maalle rakennettaessa. Vaikka nimellisteho ei enää merkittävästi kasva, tulevat sekä tornikorkeudet että lavanpituudet todennäköisesti vielä kasvamaan. Tällä pyritään alhaisten tuulennopeuksien tehokkaampaan hyödyntämiseen heikkotuulisemmilla alueilla kuten metsäisillä rannikoilla. Merelle rakennettavien offshore-laitosten osalta laitoskokojen kasvu jatkuu lähivuosina voimakkaana. Kaupallistamisen kynnyksellä on tällä hetkellä kymmenkunta nimellisteholtaan 3 5 MW laitostyyppiä, joiden roottorihalkaisijat vaihtelevat välillä 90 125 metriä. Offshore-laitosten optimaalinen tornikorkeus on toistaiseksi kiistanalainen kysymys. Tuulen nopeus ei merellä kasva yhtä voimakkaasti ylöspäin mentäessä kuin maalla, joten periaatteessa matalampi torni (suhteessa lapojen pituuteen) riittäisi. Toisaalta lavan kärjet on saatava riittävän korkealle, etteivät ilmassa leijuvat suolaiset vesipisarat aiheuttaisi niihin eroosiota. Itämerellä on tehty runsaasti havaintoja ns. matalista suihkuvirtauksista, jotka kasvattavat tuulen nopeutta voimakkaasti jo noin 100 metrin korkeudella, joten on mahdollista että Itämerellä optimaalinen tornikorkeus on selvästi suurempi kuin esim. Pohjanmerellä. Toisaalta yli 100 metrin korkeudella myös jäätävien olosuhteiden esiintymistiheys kasvaa voimakkaasti, mikä saattaa rajoittaa tornikorkeutta. 7(116)
2.3 Perustus- ja pystytystekniset ratkaisut Maalle rakennettavat tuulivoimalat pystytetään joko maavaraiselle betonilaattaperustukselle tai kallioperän salliessa kallioankkuroidulle perustukselle. Perustuslaatan halkaisija on maaperästä ja laitostyypistä riippuen tyypillisesti luokkaa 12 25 metriä. Voimala pystytetään siirrettävällä nostokalustolla. Tyypillisesti käytetään yhtä 400 800 tonnin telanosturia ja pienempää pyörillä liikkuvaa apunosturia. Yhden voimalan pystytys kestää yleensä yhdestä kolmeen päivään. Merituulivoimalat on toistaiseksi rakennettu joko massiiviselle kasuuniperustukselle tai paalulle. Paalu pystytetään maaperästä riippuen joko kalliokaivoon tai junttaamalla. Alle 15 m vesisyvyyksillä kasuuniperustuksen halkaisija on 15 20 metrin suuruusluokkaa. Paaluperustus vaatii huomattavasti pienemmän pinta-alan. Tyypillisesti paalun halkaisija on samaa luokkaa kuin tuulivoimalan tornin alaosan (4 6 m). Offshore-laitosten pystytyksessä on toistaiseksi käytetty varsin raskasta kalustoa, joka on alun perin kehitetty esim. öljynporaustornien korjaus- ja huoltotöihin. Uusia merituulivoimaloiden perustus- ja pystytysratkaisuja on kehitteillä. Monet niistä tähtäävät laitosten kokoamiseen satamassa ja valmiiksi kootun voimalan kuljettamiseen kokonaisena pystytyspaikalle. Kasuuni- ja paaluperustus sekä perinteiset pystytysratkaisut tulevat todennäköisesti säilyttämään merkittävän markkina-aseman vielä ainakin kuluvan vuosikymmenen lopulle asti. 2.4 Liittäminen sähköverkkoon Laitoskokojen kasvaessa tuotetun sähkön laatuvaatimukset kiristyvät. Käynnistysvirran suuruutta, nopeita tehonvaihteluita ja taajuusvaihteluita on pystyttävä rajoittamaan, jotta laitokset eivät aiheuttaisi sähköverkkoon häiriöitä. Tuulivoiman kannalta potentiaaliset alueet sijaitsevat usein harvaanasutuilla seuduilla tai avomerellä kaukana kulutuskohteista, mikä kasvattaa verkkoyhteensopivuuden vaatimuksia. Uusilla generaattori- ja säätöteknisillä ratkaisuilla onkin mahdollista liittää heikkoihin verkkoihin suurempia yksikkö- ja kokonaistehoja kuin perinteisillä ratkaisuilla. Suuret merituulipuistot liitetään korkeajännitteiseen kanta- tai alueverkkoon (Suomessa 110 400 kv). Suurissa merituulipuistoissa sähkön siirtäminen mantereelle perustuu yhä useammin tasavirtakaapeleihin vaihtovirran asemesta. Tasavirta on edullisempi ratkaisu varsinkin pitkillä siirtoetäisyyksillä eli kaukana mantereelta. 8(116)
Kuva 1. Kaaviokuva maalla sijaitsevasta tuulivoimapuistosta ja sen liittämisestä sähköverkkoon. 2.5 Tuulivoimatuotannon tulevaisuuden näkymiä Suomen oloissa Maalle rakennettavat tuulivoimalat oletettavasti ovat tulevaisuudessa dimensioiltaan nykyisiä suurempia, mikä voi joissain tapauksissa mahdollistaa kauempana rannasta sijaitsevien metsäisten alueiden taloudellisen hyödyntämisen tuulivoimatuotantoon. Toinen merkittävä tekijä on uusien voimaloiden parempi verkkoyhteensopivuus, mikä mahdollistaa suurempitehoisten voimalayksiköiden liittämisen verkkoon haja-asutusalueilla. Merituulivoimaloissa merkittävin tuulivoiman teknologiatrendi tulee kuluvalla vuosikymmenellä olemaan laitoskokojen kasvu nykyisestä 2 2,5 megawatista noin viiteen megawattiin. Vuosikymmenen lopussa jopa tätäkin suuremmat yksikkötehot saattavat tulla markkinoille. Laitoskoon kasvaessa voidaan laitoksia sijoittaa suurempiin vesisyvyyksiin ja vaikeampiin jääoloihin. Käytännössä suurin vesisyvyys on Suomen olosuhteissa 2 MW:n laitoskoolla noin 10 metriä, 3 MW:n laitoskoolla noin 15 metriä, ja 5 MW:n laitoskoolla mahdollisesti jopa 20 metriä (Määttänen ja Holttinen 2001). Tällöin kauempana rannikosta sijaitsevat vesialueet, joihin kohdistuu yleensä vähemmän muita käyttöintressejä, voidaan mahdollisesti ottaa tuulivoimatuotantoon. Luonnollisesti myös keskituulennopeus ja saavutettavissa oleva tuotanto kasvavat siirryttäessä kauemmas rantaviivasta. Samalla kuitenkin kasvavat myös käyttökustannukset, ja tekninen käytettävyys voi laskea voimakkaastikin. Kauemmas rannikosta on näin ollen kannattavaa sijoittaa ainoastaan suuria tuulipuistoja, mielellään useita satoja megawatteja, jolloin rakennus- ja huoltokustannukset suhteessa tuotettuun energiamäärään jäävät pienemmiksi. Pienehköjen, muutamien kymmenien megawattien merituulipuistojen potentiaalisia sijoituskohteita ovat todennäköisesti verraten lähellä rannikkoa (alle 10 km) sijaitsevat ja suhteellisen matalat (alle 10 m), helposti rakennettavat matalikot. Suurten merituulipuistojen (100 500 MW) todennäköisimpiä sijoitusalueita ovat korkeintaan 15 20 metrin syvyiset laajat, yhtenäiset matalikot jotka ei- 9(116)
vät sijaitse rannikon välittömässä läheisyydessä. Tällaisia massiivisia hankkeita ei missään tapauksessa tulla toteuttamaan alle 3 MW:n yksikkökoolla. Merituulivoiman hyödyntäminen tullee taloudellisesti kilpailukykyiseksi vaihtoehdoksi maatuulivoimalle aikaisintaan vuoden 2010 vaiheilla. Pitkällä aikavälillä merituulivoiman tuotantopotentiaali on huomattavasti maatuulivoimaa suurempi. 2.6 Tuotannon kannattavuus Tuulivoimatuotannon taloudellisuus riippuu voimakkaasti sijoituspaikan tuulioloista. Vuotuisen keskituulennopeuden (voimalan napakorkeudella) kasvaessa 50 % tuotanto kasvaa jopa yli kaksinkertaiseksi ja samalla tuotantokustannukset putoavat noin puoleen. Tuulivoimatuotannon kannattavuus riippuu merkittävissä määrin vuotuisesta keskituulennopeudesta. Kun vuotuinen keskituulennopeus on 6,5 m/s, on 1 MW voimalan vuosituotanto 2000 MWh. Jos tuulen nopeus on 7,5 m/s, on vuosituotanto jopa 30 % suurempi. Ero tuotannossa heikkotuulisen alueen (5,5 m/s) ja tuuliolosuhteiltaan hyvän alueen (7,5 m/s) välillä on kaksinkertainen (kuva 2). Tuulivoiman tuotantokustannukset ovat 74 euroa/mwh, kun tuulennopeus on 5,5 m/s, ja 38 euroa/mwh, kun tuulen nopeus on 7,5 m/s. Tuulivoimarakentamisen investointikustannukset ovat noin 1 000 000 euroa/mw (kuva 3). Tuulivoimahankkeille on mahdollista saada valtion investointitukea sekä sähköveron palautus, mitä ei ole huomioitu kuvan luvuissa. Koska tuulivoima kilpailee saamastaan yhteiskunnan tuesta huolimatta avoimilla sähkömarkkinoilla muiden sähköntuotantomuotojen kanssa, on selvää että ainoastaan ne käytettävissä olevat alueet, joilla tuuliolot mahdollistavat riittävän edullisen tuotantokustannustason, tulevat hyödynnetyiksi. Pidemmällä aikavälillä tuulivoimalaitosten tuotantokustannusten odotetaan laskevan suotuisan teknologiakehityksen ja valmistussarjojen pitenemisen myötä. Samalla päästökauppa ja mahdolliset muut ilmastopoliittiset toimet nostavat monien kilpailevien tuotantomuotojen kasvua kustannuksia. Vastaavasti tullaan kuitenkin myös tuulivoimalle myönnettäviä yhteiskunnan tukia vähitellen alentamaan, mikä kompensoi edellä kuvattua, tuulivoiman kilpailukyvyn kannalta suotuisaa kehitystä. Näin ollen on hyvin epävarmaa, millä aikajänteellä tuulisuudeltaan heikommat alueet tulevat taloudellisesti toteutuskelpoisiksi, mikäli tulevat. 10(116)
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 K e skitu u le nn o p e u s (m /s) Kuva 2. Yhden megawatin tuulivoimalan tuotannon korrelaatio tuulennopeuteen (vuotuinen keskituulennopeus). 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 K e skitu u len n o p e u s (m /s) Kuva 3. Tuulivoimalan tuotantokustannukset keskituulennopeuden funktiona. 11(116)
Kuva 4. Tuulivoimalan voimalan roottorin lapa (3 MW). (Kuvalähde: WinWind, Oulun Nallikari) 2.7 Tilantarve ja riskit Tuulivoimalat vaativat tilaa ympärilleen, sillä tehokkaan tuotannon aikaansaamiseksi voimaloiden keskinäistä varjostusta pyritään aina minimoimaan. Tuulivoimalayksiköiden etäisyys toisiinsa on oltava vähintään 200-300 metriä. Esimerkiksi 1 MW:n voimaloita mahtuisi yhden neliökilometrin alueelle noin 10 kpl, 2 MW:n voimaloita 4-6, ja 3 MW:n voimaloita 3-4. Siten käytännössä yhden neliökilometrin alueelle mahtuu noin 10 MW tuulivoimaa, ja samalla alueella yksikköjen määrä vähenee yksikkötehon kasvaessa. Kuvassa 5 on esitetty teoreettinen esimerkki 12 MW:n tuulivoimapuiston tilantarpeesta erikokoisilla voimalayksiköillä toteutettuna. Tuulivoimalan perustusten halkaisija on 10 20 metriä voimalan koosta ja maaperästä riippuen. Tästä maanpäällisen rakenteen osuus on yleensä halkaisijaltaan noin 5 metriä. Tuulivoimalan pystytystä varten vaadittavat nosturitasanteet ja kokoamisalueet ovat yhteensä kooltaan luokkaa 50 x 50 metriä. Tältä alueelta on pystytystä varten raivattava puusto, ja maastoa on tasoitettava. Yleensä ei ole tarvetta rajoittaa liikkumista suoraan voimalan alapuolella, ja useilla nykyisillä tuulivoima-alueilla voi vapaasti käydä tutustumassa. Esimerkiksi teollisuus- ja varastoalueilla voimaloista talviaikaan satunnaisesti irtoileva lumi ja jää voivat kuitenkin aiheuttaa voimaloiden lähiympäristössä käyttörajoituksia noin 100 200 metrin säteellä. Tuulivoimaloita ei voi myöskään sijoittaa alueille, jossa varastoidaan tai käsitellään räjähdysherkkiä aineita. 12(116)
Kuva 5. Tuulivoimapuiston edellyttämän pinta-alan suhde voimalakokoon. 2.8 Tuulivoimaloiden mittakaavallinen tarkastelu Kuvassa 6 on esitetty maksimiteholtaan 2 MW:n tuulivoimalayksikön koko suhteessa eräihin muihin ympäristön elementteihin ja rakenteisiin. Tätä seuraavassa kuvasarjassa (kuvat 7 ja 8) on tarkasteltu tuulivoimalan näkyvyyttä maisemassa kirkkaalla säällä eri etäisyyksillä. Tarkasteltavina etäisyyksinä on käytetty 1, 3, 5 ja 10 kilometrin matkaa. 13(116)
Kuva 6. Tuulivoimalan mittakaavallinen tarkastelu. (Kuvalähde: Ympäristölainsäädännön soveltaminen tuulivoimarakentamisessa. Ympäristöministeriö 584 / 2002). Kuvassa oleva tuulivoimala on huipputeholtaan noin 2 MW. 14(116)
Kuva 7. Tuulivoimalan näkyvyystarkastelu. Yläkuvassa 3 MW:n tuulivoimala kilometrin etäisyydellä, alakuvassa kolmen kilometrin etäisyydellä kuvattuna. Tuulivoimalan tornin korkeus on 89 m ja roottorin halkaisija noin 90 m. 15(116)
Kuva 8. Tuulivoimalan näkyvyystarkastelu. Yläkuvassa 3 MW:n tuulivoimala on 5 kilometrin, alakuvassa 10 kilometrin etäisyydellä. 16(116)
2.9 Tuulivoiman ympäristövaikutukset rannikkoalueilla rakentamisvaiheessa 2.9.1 Rakentaminen Maa-alueille rakentaminen on normaalia kallio-, maa- ja teknistä rakennustoimintaa. Vaikeissa olosuhteissa rakentaminen kestää kokonaisuudessaan useita kuukausia. Sääolosuhteet vaikuttavat rakentamiseen, ja pystytys voidaan tehdä ainoastaan suhteellisen tyyninä kevät-, kesä- ja syyskuukausina. Rakentaminen voi jakautua myös usealle kesäkaudelle. Rakentamisvaiheen vaikutukset riippuvat siitä, rakennetaanko tuulivoimala luodolle vai merenpohjaan. Merenpohjaan ja luodolle rakennettaessa yhden tuulivoimalaitoksen perustusten rakentamiseen kuluu tyypistä riippuen viikosta kuukauteen. Osa rakentamisesta tapahtuu telakalla eikä siis varsinaisesti sijoituspaikalla. Rakennettaessa tuulivoimalaitoksia kallioisille luodoille riittää yleensä ns. kallioperustus. Perustuksen rakentamiseen tarvitaan kevyitä koneita, jotka tuodaan paikalle matalalla uivalla työponttonilla tai -veneellä. Kallioperustus ankkuroidaan kiinteään kallioon usealla kymmenellä terästangolla, jotka juotetaan kallioon porattuihin reikiin. Jos tuulivoimalaitoksia rakennetaan muille kuin kallioisille luodoille, jolloin kallioperustus ei ole mahdollinen, on käytettävä ns. massiivista perustusta. Tämä on isoon maakuoppaan valettu betonilaatta, johon tuulivoimalaitos kiinnitetään. Betonilaatta peitetään maatäytteellä, joka lisää perustuksen tukevuutta. Tämä menetelmä edellyttää yleensä raskasta kalustoa, mikä vaikeuttaa rakentamispaikalle pääsyä ja nostaa rakennuskustannuksia. Tuulivoimalaitos ja tarvittavat koneet voidaan tuoda luodolle kaukaakin proomuilla, ja näiden rakenteiden pystyttäminen vie muutamia päiviä laitosta kohti. Tuulivoimalaitokset tarvitsevat sähkönsiirtoreitin tuotetun sähkön siirtämiseksi verkkoon, jonka rakentaminen vie myös aikaa. Ulkosaariston luodoille ja merenpohjaan sijoitettavien tuulivoimalaitosten sähkönsiirtoon soveltuu parhaiten merikaapeli, joka voidaan vetää pitkänkin etäisyyden päästä. Suurta tuulipuistoa varten on tuulipuiston yhteyteen yleensä rakennettava oma merisähköasema luodolle tai merenpohjaan kasuunitai paaluperustusten varaan. Rakennettaessa merenpohjaan käytetään perustustyyppinä yleensä joko paaluperustusta tai maavaraista (kasuuni-)perustusta. Paaluperustus tehdään pohjatyypistä riippuen joko junttapaaluna (pehmeät maalajit) tai kalliokaivoon (jos peruskallion päällä on korkeintaan n. 10 m muita maalajeja). Myös vesisyvyys vaikuttaa perustustyypin valintaan. Suomenlahdella todennäköisin perustusratkaisu on maavarainen perustus moreeni- tai kalliopohjalle. Maavaraista perustusta varten pohja on ensin tasattava louhepatjalla. Tätä ennen mahdolliset pehmeät maa-ainekset eli sedimentit on yleensä ruopattava. Kasuunin alaosan halkaisija on 3 5 MW tuulivoimalaitokselle luokkaa 15 20 m, jolloin sen pinta-ala on 200 300 m 2. Pohja on tasoitettava tätä laajemmalta alueelta, tyypillisesti luokkaa 500 m 2. Pohjan valmistelun jälkeen perustus tuodaan paikalle joko proomun tai työaluksen kannella tai uittamalla, lasketaan paikoilleen ja täytetään betonilla tai maa-aineksella. Junttapaaluperustuksen valmistelutyöt ovat vähäiset; mahdolliset lohkareet on poistettava junttauspaikalta. Perustus tuodaan paikalle uittamalla tai proomun tai työaluksen kannella, nostetaan pystyasentoon ja juntataan paikalleen. Kalliokaivoon asennettava paaluperustus vaatii huomattavasti suuritöisemmän valmistelun. Kalliokaivo on louhittava vedenalaisilla räjäytyksillä ja louhintajäte kaivettava ylös. Paalun pystytyksen jälkeen se vielä injektoidaan kalliokaivon seinämiin betonilla. 17(116)
Sähkökaapeli vedetään asennusvaiheessa perustuksen läpi ns. J-putken sisällä. Yhteys mantereelle toteutetaan merikaapelilla vastaavaan tapaan kuin luodolle rakennettaessa. Suurta tuulipuistoa varten on tuulipuiston yhteyteen yleensä rakennettava oma merisähköasema kasuuni- tai paaluperustusten varaan. 2.9.2 Melu rakentamisen aikana Ennen rakennustöiden alkamista on hyvä selvittää, onko tuulivoima-alueella tai sen läheisyydessä herkkiä lintulajeja, kalojen kutualueita tai hylkeiden suojelualueita, sillä rakennustöistä aiheutuvalla melulla voi olla vaikutuksia herkkien lintulajien pesintään sekä kalojen ja hylkeiden käyttäytymiseen. Koska rakennusvaihe on suhteellisen pitkä ja ajoittuu kevääseen, kesään ja alkusyksyyn, se ajoittuu samalla myös lintujen ja saarilla olevien nisäkkäiden pesintäaikaan sekä kalojen kutuaikaan. Hylkeiden pesintään rakentamisella ei ole vaikutusta, sillä hylkeet poikivat jäälle. Sen sijaan jos häirintää tapahtuu useasti, hylkeet saattavat hylätä elinpaikkansa. Tuulivoimaloiden rakentamisen aikana hylkeet luultavimmin vetäytyvätkin lähialueelta. Rakentamista tuleekin mahdollisuuksien mukaan välttää hylkeiden lisääntymisaikana (talvi-kevättalvi). Kriittisintä rakentaminen on karvanvaihtoaikana (loppukesä). Toisaalta sääolosuhteiden ja rakennustöiden vaatiman pitkähkön ajan vuoksi rakennustöiden välttäminen loppukesällä ei yleensä ole mahdollista. Hylkeet kuitenkin usein palaavat alueelle rakennustöiden jälkeen. 2.9.3 Samenemisen vaikutukset Tuulivoimaloiden rakentaminen muistuttaa normaalia vesirakentamista. Jos perustus rakennetaan merenpohjaan, pohjaa joudutaan mahdollisesti ruoppaamaan. Perustuksen rakentamistavasta riippuu, joudutaanko suurimittaiseen pohjan raivaukseen. Jos tarvitaan suurimittaista pohjan raivausta, sameneminen on tällöin merkittävämpää. Samenemisen merkittävyys riippuu myös pohjan laadusta (kovat vs. pehmeät maalajit). Myös kaapelien laskeminen voi aiheuttaa samenemista lähiympäristössä. Yleisesti samenemisella saattaa olla vaikutusta kalastukseen pyydysten likaantumisen ja kalojen karkoittumisen sekä epäsuorasti kudun epäonnistumisen vuoksi. Laskeutuva sedimentti voi häiritä silakan lisääntymistä, sillä silakka kutee vain kasvillisuuden peittämillä matalilla kovilla hiekka- ja kivikkopohjilla. Samenemisella saattaa myös olla vaikutusta hylkeisiin ravinnon saatavuuden heikentyessä. Lisääntynyt sedimentaatio ja ruoppauksessa vapautuneiden ravinteiden aiheuttama lisääntynyt planktontuotanto ja näistä johtuvat pohjan laadun muutokset, varjostus ja muut rehevöitymisvaikutukset voivat johtaa kasvillisuusvyöhykkeiden siirtymiseen. Myös monelle pohjaeliölle tärkeä ravinnonlähde, pohjan mikrokasvillisuus, voi häiriintyä väliaikaisesti. 2.10 Käytön aikaiset vaikutukset rannikkoalueilla 2.10.1 Vaikutukset kallio- ja maaperään Merialueella tuulivoimarakentamisella on vaikutusta kallio- ja maaperään ainoastaan silloin, kun tuulivoimalat rakennetaan rannikolle tai luodoille. Kallio- ja maaperään kohdistuvat vaikutukset aiheutuvat merikaapelien rakentamisesta ja perustustöistä. Tällaiset kallio- ja maaperää muokkaavat toimenpiteet on syytä minimoida huolellisen suunnittelun keinoin. Nostureiden ajoreittien tarve luodoilla riippuu siitä, voidaanko tuulivoimalat pystyttää suoraan proomulta, vai joudutaanko nosturi ajamaan maihin. Ajoreittien ja nostureiden työskentelytasanteiden rakentaminen voidaan tehdä 18(116)
pengertämällä, louhimalla ja/tai betonoimalla. Isot tuulivoimalat vaativat leveän ajotien, isomman perustuksen ja järeän nosturin, eli rakennusalueella joudutaan tekemään paljon maansiirtotöitä. Suuret tuulivoimalat vaativat melko järeitä kallio- ja maaperää muokkaavia toimenpiteitä, jotka voivat muuttaa saaren tai luodon luonnetta. Luodoilla ja matalikoilla on myös huomioitava rakenteiden ja kaapelien jää- ja aaltosuojaus, joka voidaan tehdä esim. lohkare- tai betoniverhouksella tai -suojauksella. Veteen rakennettaessa aiheutuu vaikutuksia merenpohjaan. Ne on käsitelty edellä vedenalaisten vaikutusten yhteydessä. 2.10.2 Vaikutukset kasvillisuuteen ja eläimistöön Luodoilla ja kaapelien rantautumiskohdissa kasvillisuus voi tuhoutua tai kärsiä. Merituulivoiman merkittävimmät vaikutukset vedenalaiseen luontoon kohdistuvat rakentamisvaiheeseen ja ne on käsitelty yllä. Sen sijaan toiminnan aikaisista vaikutuksista ei ole juurikaan tutkimuksia olemassa. Tarkalleen ei tiedetä, miten tuulivoimaloiden melu tai elektromagneettiset kentät vaikuttavat vedenalaiseen ympäristöön. Vedenalaiset perustukset muodostavat keinotekoisen habitaatin, kallioriutan, eläin- ja kasvilajeille. Tämä voi parantaa joidenkin lajien ja elinvaiheiden elinolosuhteita. Tanskassa merituulipuiston ympäristössä tehdyn tutkimuksen mukaan varsinkin simpukat kiinnittyivät tuulipuiston perustuksiin, ja kalojen sekä muiden eläin- ja kasvilajien määrät lisääntyivät. Suomessa tutkittua tietoa riuttavaikutuksesta ei juuri ole. Keinotekoinen habitaatti voi myös muuttaa laajemman pohja-aluekokonaisuuden ominaisuuksia riippuen siitä, millaiselle alueelle perustukset sijoitetaan. Esimerkiksi tasaiselle mutapohjalle ja jyrkkäpiirteiselle kallioalueelle sijoitetut perustukset vaikuttavat varmasti ympäristöönsä eri tavoin. Vain tapauskohtaisesti voidaan arvioida, onko aiheutuva muutos positiivinen, neutraali vai negatiivinen erilaisilta näkökulmilta tarkasteltuna. Edellä mainittu riuttavaikutus voi luoda uuden elinympäristön joillekin kalalajeille. Toisaalta rakentamisvaiheessa kutualueita voi tuhoutua väliaikaisesti tai pysyvästi. Tanskassa on offshore-tuulivoimapuiston ympäristövaikutusten arvioinnin yhteydessä vedetty johtopäätöksiä tuulivoimaloiden vaikutuksista hylkeisiin. Hylkeet palannevat alueelle rakennustöiden jälkeen, ja käytön aikana tuulivoimaloilla tuskin on merkittäviä haitallisia vaikutuksia niihin. Huoltotoimenpiteiden liikenne voi tilapäisesti karkottaa hylkeet. Tuulivoimalat tulee kuitenkin pyrkiä sijoittamaan suojeltujen tai muuten merkittävien hyljealueiden ulkopuolelle. Tuulivoimaloiden vaikutukset linnustoon aiheutuvat pääasiassa käyntiäänen ja lapojen liikkeen häiritsevästä vaikutuksesta pesintään ja ravinnon etsimiseen sekä vähemmässä määrin lintujen törmäämisriskistä. Lintujen pesinnälle tai ravinnon hankinnalle ei kaikkein arimpia lajeja lukuunottamatta ole todettu laitoksista aiheutuvan juurikaan haittaa. Vesilinnut ovat arempia kuin pikkulinnut. Tuulivoimapuiston vaikutusalue ulottuu eräiden arvioiden mukaan 200-500 metriä tuulivoimapuiston rajasta tarkasteltaessa lintujen ravinnonhankintaa ja pesintää. Birdlifen mukaan tuulipuistoja ei tulisi kuitenkaan sijoittaa alle kilometrin etäisyydelle arvokkaista lintualueista. Toisaalta Tanskassa on todettu, että tuulivoimalat eivät vaikuta esimerkiksi haahkan normaaliin ravinnonhakukäyttäytymiseen sadan metrin etäisyydellä laitoksesta. On myös havaittu, että lintupopulaatio on isääntymisen myötä. Törmäysriskin suhteen on havaittu, että paikallislinnut tottuvat tuulivoimaloihin ja osaavat lähes poikkeuksetta väistää niitä. Kilometrin mittainen tuulivoimalarivi aiheuttaa keskimäärin vähemmän lintukuolemia kuin kilometri maantietä tai korkeajännitejohtoa (aiheesta enemmän mm. Koistinen 19(116)
2004). Törmäys saattaa syntyä esim. tilanteessa, jossa petolintu syöksyy laitosalueella liikkuvan jyrsijän tai linnun perään. Myös muuttolinnut osaavat yleensä välttää tuulivoimaloita. Muuttoreitti saattaa laitosten rakentamisen jälkeen siirtyä lajista riippuen 50-500 metriä. Muuttolintujen levähdyspaikoille sijoitetut laitokset saattavat erityisesti huonon näkyvyyden aikaan kuitenkin kertaluontoisesti aiheuttaa runsaasti törmäyksiä, koska muuttolinnut liikkuvat tiheinä parvina ja ovat väsyneitä muuttomatkasta. Suuret, raskasliikkeiset linnut ovat muita alttiimpia törmäyksille. Birdlifen mukaan alueilla, joilla pesii merikotkia, on syytä välttää tuulivoimaloiden, erityisesti tuulivoimapuistojen rakentamista. Joka tapauksessa alueilla, joille on tarkoitus rakentaa tuulivoimapuistoja, tulisi selvittää pesivä ja saalistava linnusto sekä alueen merkitys lintujen muuton kannalta. Tämän hetken tutkimustulosten valossa tuulivoimaloiden vaikutuksia eläimiin voidaan lieventää parhaiten sijoitussuunnitteluvaiheessa. Vaikutukset eläimiin ovat laji- ja sijoituspaikkakohtaisia ja vaativat tapauskohtaisia selvityksiä. 2.10.3 Merikaapelien vaikutukset Mikäli kaapeli aurataan jää- ja aaltoeroosion välttämiseksi pohjaan, matalamman veden alueilla tapahtuu lyhytaikaista ja paikallista veden samenemista, samoin kuin perustusten rakentamisen yhteydessä. Lisäksi aurauksesta ja mahdollisesta louhimisesta aiheutuva melu vaikuttaa tilapäisesti karkottavasti kalastoon. Vesikasvillisuudeltaan arvokkaita alueita, esimerkiksi fladoja sekä kalaston tärkeitä kutualueita tulee välttää. Kaapelin kohdan pohjaeläimistö kärsii toimenpiteistä, mutta tilanne normalisoituu nopeasti ja vastaavaa pohjaeläimistöä leviää alueelle nopeasti. Vaihtovirtakaapelista aiheutuvan magneettisen kentän on arvioitu olevan suurempi kuin luontainen geomagneettinen kenttä ainoastaan korkeintaan metrin etäisyydellä kaapelista. Näin ollen kaapelin magneettikentällä ei liene merkittäviä haitallisia vaikutuksia eliöstöön. Kaapelien rantautumiskohdissa voidaan joutua louhimaan kalliota tai betonoimaan rantautumiskohtaa, jolloin vesirannan eliöstö voi kärsiä. Rantautumiskohtaa suunniteltaessa tulee välttää eliöstöltään erityisen rikkaita rantojen kohtia ja mahdollisia seuranta- tai tutkimusalueita. 2.10.4 Vaikutukset maisemaan Tuulivoimaloiden maisemavaikutusten voidaan usein katsoa olevan niiden merkittävin ympäristövaikutus. Maisemallisesti erityisen herkkiä paikkoja voivat olla mm. valtakunnallisesti arvokkaat maisema-alueet (Ympäristöministeriö 1992) ja kulttuurihistoriallisesti merkittävät ympäristöt (Ympäristöministeriö 1992; Museovirasto ja ympäristöministeriö 1993). Maakunnallisesti ja paikallisesti arvokkailla kohteilla tulee suunnittelun keinoin huolehtia siitä, ettei niiden arvo ainakaan merkittävästi heikkene tuulivoiman rakentamisen takia. Ympäristöministeriö on nimennyt vuonna 1993 yhteensä 27 maisemakokonaisuutta kansallismaisemiksi. Alueet ilmentävät maamme eri osien edustavimpia luonnon- ja kulttuuripiirteitä sekä tärkeimpiä perinteisten elinkeinojen maankäyttötapoja ja niiden vaikutusta maamme maisemakuvan muotoutumista. Tanskan ympäristö- ja energiaministeriön tekemän tutkimuksen mukaan 0 7,5 kilometrin etäisyydeltä tuulivoimalat näkyvät selkeästi rannalta, 7,5 12 kilometrin etäisyydeltä voimalat näyttävät määrä tekee niistä näkyviä, ja 12,5 25 kilometrin etäisyydeltä voimalat näyttävät olevan kaukana sekä katoavat osittain horisonttiin. Yli 25 kilometrin päähän voimalat voivat vielä näkyä mutta ovat käytännössä näkymättömissä. Tuulivoimaloiden maisemavaikutuksiin vaikuttavat seuraavat tekijät: 20(116)
1) Muodostelma (kuvio), johon tuulivoimalat sijoitellaan Tuulivoimapuistoissa tuulivoimaloita on sijoiteltu useisiin eri muotoihin: riveihin ja erilaisiin ryppäisiin. Maailmalta saatujen kokemusten perusteella voidaan suositella tuulivoimaloiden sijoittelua geometrialtaan harmonisiin ja selkeisiin muodostelmiin. Tämä ei epäsäännöllisten maastonmuotojen vuoksi useinkaan ole mahdollista Suomen rannikolla eikä lähes aina myöskään merialueilla epähomogeenisesta pohjatopografiasta johtuen. 2) Tuulivoimaloiden lukumäärä Mitä enemmän tuulivoimaloita maisemaan sijoitetaan, sitä enemmän ne luonnollisestikin leimaavat sitä. Tuulivoimaloiden lukumäärä on mahdollisuuksien mukaan suositeltavaa optimoida käyttämällä tarkoitukseen parhaiten soveltuvaa laitosyksikön teholuokkaa. Tuulivoimaloiden sijoittaminen ryhmiin on yleensä maisemallisesti parempi vaihtoehto kuin yksittäisten tuulivoimaloiden hajasijoitus. Merelle rakennettaessa hajasijoittaminen ei myöskään ole taloudellisesti perusteltua. 3) Tuulivoimaloiden koko ja väri Yleensä ottaen voidaan sanoa, että suuremmalla tuulivoimalalla on suurempi vaikutus maisemaan. Pienempi tuulivoimala tulee helpommin ikään kuin "luonnolliseksi" osaksi maisemaa. Toisaalta suurempia tuulivoimaloita tarvitaan vähemmän saman energiamäärän tuottamiseen verrattuna pienempiin tuulivoimaloihin. Tuulivoimalan koon kaksinkertaistuessa sen teho nelinkertaistuu. Tuulivoimaloiden kokoluokka on syytä suhteuttaa maisemaan. Vaaleat, vähän huomiota herättävät värit ovat kokemusten perusteella ihmisten mielestä parhaita. Tornin alaosa voidaan mm. häivyttää vihreän tai sinisen eri sävyillä. Värisävyä olennaisempaa on kuitenkin se, onko laitoksen väri mattapintainen vai kiiltäväpintainen. Suositeltavaa on käyttää mattapintaisia pintamateriaaleja, sillä kiiltävä pinta näkyy huomattavasti mattaa selvemmin. Merellä tornia voidaan mahdollisesti myös hyödyntää navigointiapuna, joten kirkas väritys voi tulla kysymykseen. 4) Lapojen lukumäärä Toisinaan on esitetty, että kolmilapaiset tuulivoimalat antavat varsinkin suurissa tuulivoimapuistoissa, tasapainoisemman vaikutelman kuin kaksilapaiset. Tästä asiasta ei kuitenkaan voida antaa mitään ehdotonta suositusta. Nykyään tuulivoimalat ovat kuitenkin lähes poikkeuksetta kolmelapaisia. Tähän kehitykseen on osaltaan vaikuttanut viranomaisten ja yleisön näkemys kolmilapaisrattuna. 5) Laitoksen toimivuus Ihmisille tuulivoimasta muodostuvien mielikuvien kannalta on tärkeää, että tuulivoimalat ovat mahdollisimman paljon toiminnassa. Jos ihmiset kokevat, että laitokset ovat jatkuvasti pysähdyksissä, kyseenalaistavat he koko tuulivoimantuotannon mielekkyyden. Tällä perusteella voidaan suositella tuulivoimaloita, jotka käynnistyvät mahdollisimman alhaisilla tuulen nopeuksilla. 6) Pyörimisnopeus Tuulivoimaloiden liike lisää niiden aiheuttamia maisemavaikutuksia siinä mielessä, että liike luo rauhattomamman vaikutelman kuin liikkumaton laite tai rakennelma. Liian nopea pyörimisnopeus lisää maisemavaikutusta siten, että ihminen kiinnittää laitoksiin helpommin huomiota, jos liike ei vastaa mielikuvaa "normaalista". Isoilla tuulivoimaloilla on hitaampi pyörimisnopeus kuin pienemmillä tuulivoimaloilla, ja ne ovat yleensä muuttuvanopeuksisia, eli heikoilla tuulilla ne pyörivät hyvin hitaasti. 7) Sääolosuhteet Merellä on silloin tällöin utuista tai autereista, jolloin tuulivoimalat eivät näy kauaksi. Pilvisellä säällä laitokset sulautuvat taustaansa selvästi lyhyemmillä etäisyyksillä kuin kirkkaassa auringonpaisteessa. 21(116)
Erillinen kysymys visuaalisten vaikutusten tarkastelussa on tuulivoimaloiden joissain tilanteissa aiheuttama valon/varjon vilkkuminen. Auringon paistaessa tuulivoimalan takaa aiheuttaa lapojen pyöriminen vilkkuvan varjon, joka voi ulottua useiden satojen metrien päähän laitoksesta erityisesti auringon noustessa tai laskiessa. Mitä suuremmasta tuulivoimalasta on kyse, sen kauemmaksi tämä vilkkuva varjo voi ulottua. Tämän vaikutuksen alue on helppo laskea ja ottaa huomioon voimaloiden tarkkoja sijoituspaikkoja suunniteltaessa, mikäli se on kyseisessä sijoituspaikassa relevantti kysymys. Myös pyörivistä lavoista heijastuva aurinko voi saada aikaan välkehtimistä, joka voi näkyä erittäin kauas. Tuulivoimaloissa käytetään nykyisin lähes poikkeuksetta mattapinnoitteita, jotka eivät aiheuta kovin voimakkaita heijastuksia. Lentoliikenteen vuoksi voimalaitokset tulee varustaa varoitusvaloin. Roottorien liike tekee varoitusvalosta joistakin suunnista katsottuna katkonaisen. Kysymys tuulivoimaloiden näkymisestä maisemassa liittyy myös tuulivoimaloiden vaikutuksiin linnustoon. Lintujen törmäysriskin kannalta on parempi, että tuulivoimalat erottuvat selvästi taustastaan, mikä samalla tarkoittaa, että ne näkyvät paremmin ja kauemmaksi maisemassa. 2.10.5 Vaikutukset kulttuuriperintöön ja muinaismuistoihin Tuulivoimaloiden rakentamista valtakunnallisesti merkittäviin kulttuurihistoriallisiin ympäristöihin tai maisema-alueille (Ympäristöministeriö 1992; Museovirasto ja Ympäristöministeriö 1993) on vältettävä. Maakunnallisesti ja paikallisesti arvokkailla kohteilla on suunnittelun keinoin huolehdittava siitä, ettei niiden arvo ainakaan merkittävästi heikkene tuulivoiman rakentamisen takia. Vedenalaisia kiinteitä muinaisjäännöksiä ovat yli sata vuotta sitten uponneiden alusten hylyt ja hylyn osat esineineen sekä muut vanhat, ihmisen tekemät rakenteet veden alla. Vedenalaiset muinaisjäännökset ovat rauhoitettuja muinaismuistolain nojalla. Tiedossa olevien hylkyjen sijainti tulee selvittää voimalaitosten sijaintia ja kaapeleiden reittejä suunniteltaessa hankekohtaisesti. Myöhemmin, hankesuunnittelun yhteydessä voi olla tarpeen tehdä vedenalainen hylkykartoitus, jotta voidaan varmistua, että suunnitelluilla sijoituspaikoilla ei sijaitse ennestään tuntemattomia suojelun piiriin kuuluvia hylkyjä. 2.10.6 Vaikutukset asutukseen ja virkistyskäyttöön Maisemavaikutukset on käsitelty edellä. Seuraavassa käsitellään muita mahdollisia asutukseen ja virkistyskäyttöön aiheutuvia vaikutuksia. Tuulivoimalaitosten roottorin lavoista ja koneistosta aiheutuu aerodynaamista ja koneistomelua. Lavat aiheuttavat jaksottaista viuhuvaa ääntä, jota on nykyaikaisissa laitoksissa pystytty lapojen kärkien muotoilulla selvästi pienentämään. Tuulen nopeuden kasvaessa tuulen aiheuttama taustamelutaso kasvaa eikä voimalaitoksen aiheuttama melu erotu. Poikkeustilanteissa saattaa myös aiheutua melua. Lavan pinnan vaurioituminen tai talvisin lapoihin kertynyt jää saattavat aiheuttaa ylimääräistä suhinaa ja vinkunaa. Talvisin saattaa myös tornirakenteesta aiheutua melua rakenteiden paukahdellessa lämpötilan muuttuessa nopeasti. Pysäytystilanteissa voi kuulua hetkellinen voimakas suhiseva ääni ja levyjarrujen vingahdus. Tornin sisällä olevat vaijerit ja kaapelit voivat kolista pysäytys- ja käynnistystilanteissa tai laitoksen kääntyessä. Myös huoltotöiden aikana syntyy ajoittaista melua. Tuulivoimalan lapojen liikkeestä syntyvää suhinan voi tasamaalla esim. 1 MW:n voimaloiden ollessa kyseessä erottaa luonnon taustaäänistä 100-200 metrin etäisyydelle, usean voimalan muodostaman tuulivoimapuiston tapauksessa jonkin verran kauemmaksikin. Tuulivoimalan melutaso riippuu paljon sen rakenteesta, toteutuksesta ja roottorin lapojen muodosta. Tuuli vaikuttaa voimakkaasti 22(116)
melun leviämiseen ja tasoon. Yksittäisiä tuulivoimaloita ei melun takia pääsääntöisesti tulisi rakentaa alle 300 metrin ja tuulivoimapuistoja alle 500 metrin etäisyydelle asuinrakennuksista. Tällä etäisyydellä myös mahdolliset turvallisuusriskit, kuten esim. lapojen rikkoutuminen ja niistä irtoavat jääpalat, eliminoituvat asutuksen osalta. Merellä ja ulkoluodoilla aaltojen aiheuttama kohina muodostaa jatkuvan taustaäänen. Vakituista tai loma-asutusta on varsinkin merituulipuistojen läheisyydessä vähän tai ei lainkaan. Nämä seikat tekevät pääsääntöisesti tuulivoimalan rakentamisen merialueelle melukysymysten suhteen helpommaksi kuin maa-alueelle. Kuitenkin heikoilla tuulilla saattaa poikkeuksellisesti syntyä tilanteita, joissa ääni voi kantautua kauemmaksikin kuin maalla (alailmakehän terminen kerrostuminen). Kun yleisellä tasolla puhutaan tuulivoimaloiden turvallisuuskysymyksistä, tarkoitetaan lähinnä sitä vaaraa, että tuulivoimalasta irtoaisi jokin osa tai talvella kovaa lunta tai jäätä. Riski irtoilemiseen on hyvin pieni, ja vaikka irtoilemisia tapahtuisikin, on havaittu, että irtoava kappale putoaa yleensä tuulivoimalan roottorin halkaisijan sisäpuolelle. Tämän tyyppisen turvallisuuden kannalta riittävänä suojaetäisyytenä pidetään 1,5 (tornin korkeus + lavan pituus), jos voimalan läheisyydessä liikkuu yleisöä. Turvallisuusriski on kuitenkin niin pieni, että esimerkiksi virkistyskäyttöä 100 metriä lähempänä tuulivoimalaa ei ole syytä rajoittaa, mikäli se muuten on mahdollista. Lähellä rannikkoa jäätyminen voi muodostua ongelmaksi isoilla voimaloilla. Lapojen jäänestojärjestelmä vähentää kuitenkin huomattavasti irtoilevan lumen tai jään muodostamaa riskiä. Hyvän turvallisuustason ylläpitäminen vaatii ehdottomasti voimaloiden säännöllistä huoltoa ja kunnossapitoa laitevalmistajien tms. ohjeiden mukaan. Huoltojen laiminlyönnit voivat heikentää turvallisuustasoa nopeasti. Merialueella ja ulkosaariston pienillä luodoilla virkistyskäyttö voi avovesiaikaan, varsinkin kesällä, olla vilkasta. Suuri osa veneilijöistä liikkuu väyliä pitkin, mutta varsinkin Suomenlahdella myös pitkittäis- ja poikittaissuuntaista matkaveneilyä rannikon ulkopuolella on melkoisesti. Myös uistelijat liikkuvat tyypillisesti melko ulkona rannikosta ja käytännössä aina väylien ulkopuolella. Tuulivoimalat eivät pääsääntöisesti juuri rajoita veneilyä tai uistelua, koska ne voidaan helposti kiertää tai niiden välistä voidaan veden syvyyden salliessa kulkea veneellä. Helsingin yleiskaavaa varten on selvitetty tuulivoimaloiden aiheuttaman turbulenssin vaikutusta vapaa-ajan purjehdukseen. Selvityksen perusteella tuulivoimaloiden vaikutukset ilmavirtaukseen vapaa-ajan purjehduksen kannalta ovat merkityksettömät. Tuuli vaihtelee muutenkin jatkuvasti hetkestä toiseen, eikä paikallinen pieni tuulen heikkeneminen tai turbulenssin muuttuminen vaikuta kielteisesti vapaa-ajan purjehtijaan. Toisaalta tuulivoimalat voivat myös houkutella kävijöitä alueelle. Samoin ne voivat toimia visuaalisen navigoinnin apuna, koska ne näkyvät varsin kauas. Talvisin liikkuminen virkistystarkoituksessa ulompana merialueella ja ulkoluodoilla on vähäistä. Talvikalastus ja pilkkiminen keskittyvät jääolosuhteiden ja matkan pituuden vuoksi pääasiassa muutaman kilometrin päähän asutuista rannoista. 2.10.7 Vaikutukset elinkeinoihin Tuulivoimalaitokset on sijoitettava riittävän kauas väylistä ja ankkuripaikoista, jotta laivaliikenne ei häiriintyisi eikä sille aiheutuisi turvallisuusriskiä. Eräässä tutkimuksessa riittäväksi etäisyydeksi esitettiin 60 metriä, mutta tarvittavasta etäisyydestä tulee hankekohtaisesti olla yhteydessä merenkulkuviranomaisiin. Lisäksi täytyy huomioida, ettei vesiliikenteelle aiheuteta muutakaan häiriötä, kuten esimerkiksi haittaa majakoiden, loistojen ja merimerkkien näkyvyydelle optisesti tai tutkassa (Energia-Ekono Oy 1999b). 23(116)
Perustusten rakentaminen ja kaapelin laskeminen pohjasedimentteihin voi aiheuttaa tilapäistä veden samentumista, mikä voi liata pyydyksiä, jos sellaisia alueella on. Pohjatroolaus tai kalastaminen ankkureilla varustetuilla kalastusvälineillä ei ole sallittua merikaapelien välittömässä läheisyydessä, joten niiden reitit tulee suunnitella yhdessä kalastuselinkeinon edustajien kanssa. Tuulivoimalaitosten vedenalaiset perustukset luovat kaloille keinotekoisen elinympäristön ("riuttaefekti"), ja voivat näin parantaa joidenkin kalalajien elinolosuhteita. Toisaalta rakentamisvaihe voi erityisesti matalikoilla tuhota kutualueita joko väliaikaisesti tai pysyvästi. Nämä seikat voivat vaikuttaa välillisesti kalastuksen edellytyksiin alueella. Matkailu Tuulivoimalaitoksilla voi olla myönteinen, kielteinen tai neutraali vaikutus tietyn alueen matkailuelinkeinoon riippuen alueesta ja harjoitettavan matkailuelinkeinon tyypistä. Esimerkiksi luontomatkailun "koskemattomaan luontoon" tuulipuistolla saattaa olla negatiivinen vaikutus, kun taas monissa tapauksissa tuulivoimalaitoksia voidaan mahdollisesti käyttää "nähtävyyksinä" lisäämässä alueen vetovoimaa. Vaikutukset on arvioitava tapauskohtaisesti ottaen huomioon alueen nykyinen matkailukäyttö sekä -potentiaali. Lentoliikenne Tuulivoimalat eivät käytännössä vaikuta haitallisesti lentoliikenteeseen, mutta ne tulee merkitä lentoturvallisuussyistä. Useimmissa hankkeissa on riittävänä merkintätapana pidetty staattista matalaintensiteettistä lentoestevaloa. Käytännön ohjeena pidetään, että yli 45 metriä korkeat voimalat merkitään vähintään konehuoneen päälle sijoitettavilla lentoestevaloilla. Kaukana lentoasemasta (yli 10 km) sijaitsevissa voimaloissa merkintäraja on 70 metriä. Yli 100 metriä korkeat rakenteet ovat huomattavia lentoesteitä, niiden merkintävaatimukset ovat tiukempia, ja niille vaaditaan tehokkaammat valaisimet sekä maalaukset. 2.10.8 Vaikutukset tutka- ja viestiyhteyksiin Ulkosaariston saarilla ja luodoilla tai näiden läheisyydessä voi sijaita linkkimastoja, merenkulkuviranomaisten, merivartioston tai puolustusvoimien tutka-asemia, ilmatieteellisiä automatisoituja havaintomastoja ja -laitteistoja sekä tietysti loma-asutuksen radio- ja televisiovastaanottimia. Vaikutukset tutka-, viesti- ja muihin yhteyksiin ovat hankekohtaisia ja riippuvat mm. tuulivoimapuiston sijainnista, koosta ja käytetyistä lapamateriaaleista. Tuulivoimaloiden aiheuttamat vaikutukset tutka- ja viestiyhteyksiin ovat olleet suhteellisen harvinaisia. Suomessa on tutkittu vaikutuksia sekä meri- että ilmavalvontatutkan tapauksessa. Näitä kysymyksiä on selvitetty mm. Enontekiön Hetan 65 kw:n ja Hailuodon Marjaniemen 300 kw:n tuulivoimalaitosten osalta. Hetassa on tutkittu tuulivoimalan vaikutuksia puolustusvoimien ilmavalvontatutkiin ja Marjaniemessä luotsiaseman merivalvontatutkaan. Kummassakin tapauksessa todettiin, ettei haittavaikutuksia ole. Laitosten todettiin näkyvän tutkissa pieninä pisteinä, ja ne eivät aiheuttaneet taustaheijastumia. Tuulivoimaloiden koon kasvaessa joudutaan kuitenkin mm. ukkossuojaukseen panostamaan. Tämän johdosta lapoihin on suuremmissa tuulivoimaloissa tullut lisää sähkömagneettisesti aktiivista materiaalia, ja esim. TV-signaalien häiriöt ovat lisääntyneet merkittävästi. Häiriöt ulottuvat myös laajemmalle alueelle. TV-signaalihäiriöt voidaan usein poistaa teknisin ratkaisuin, jotka tosin voivat olla kalliita. Sijoitettaessa tuulivoimaloita matkapuhelinten tukiasemien, linkkiasemien tms. läheisyyteen onkin erittäin tärkeää olla riittävän aikaisessa vaiheessa yhteydessä matkapuhelinoperaattoriin, Yleisradi- 24(116)