Tuulivoimaa maatiloille

 

Kirjoittaja: energia-asiantuntija Janne Käpylehto

 

Maatila on erinomainen paikka tuulivoimalalle. Maatilalla on mahdollisuus tuottaa uusiutuvaa energiaa omiin ja muidenkin tarpeisiin. Energiaomavaraisuuden parantamiseen on ostoenergian hintakehitys tuonut lisäperusteluja jo nyt. Tulevaisuudessakin energian hinnan arvioidaan nousevan: silloin itse tuotetusta energiasta voi saada entistä suuremman hyödyn. Uusiutuvan energian tuottaminen on yksi maatilojen keinoista ilmastoystävällisemmän tulevaisuuden luomiseen sekä tulevaisuudessa mahdollisesti myös tulonlähde.

Maaseudulla on usein eniten tuulivoimaloille soveltuvia paikkoja. Tuulivoimala tuo lisäarvoa olemassa olevalle maankäytölle, koska se ei juurikaan vaikuta esimerkiksi viljantuotantoon, metsätalouteen tai laiduntamiseen. Sähkölaskujen maksamisen sijasta voi miettiä rahojen investoimista omaan energiantuotantoon.

 

kuva: MTT:n arkisto

kuva: MTT:n arkisto

Syöttötariffi vauhdittaa uuden tuulivoiman rakentamista

Suomessa voimassa oleva syöttötariffi eli takuuhintajärjestelmä takaa uuden tuulivoiman tuottajalle sovitun hinnan tuotetusta sähköstä. Tariffin taso on 83,5 euroa megawattitunnilta ja se on voimassa 12 vuotta siitä, kun oikeus tariffiin alkaa. Syöttötariffin piiriin päästäkseen tuulivoimalan tulee kuitenkin olla uusi ja liityntäteholtaan vähintään 500 kW. Järjestelmään pääsee tuulivoimaloita kunnes tuulivoimatuotannon kokonaiskapasiteetti tavoittaa 2500 megawattia. Vuoden 2013 lopussa Suomessa oli tariffin piirissä tuulivoimakapasiteettia vain noin 300 megawattia kokonaiskapasiteetin ollessa 448 megawattia.

 

Kannattaako hankkia uusi vai käytetty tuulivoimala?

Maatilalle soveltuu hyvin myös käytettynä ostettava ja siten edullisempi tuulivoimala. Käytettynä ostettua tuulivoimalaa ei saa syöttötariffin rahallisen tuen piiriin, mutta koska isoilla maatiloilla on merkittävää sähkönkulutusta ympäri vuoden, on tuotetulle sähkölle kysyntää. Käytettyjen tuulivoimaloiden hintataso on selvästi alhaisempi kuin uusilla voimaloilla. Molemmilla vaihtoehdoilla voi päästä taloudellisesti kiinnostavaan ratkaisuun. Tuulivoimalan investointikustannuksissa maatilalla saadaan säästöjä siitä, että sähköverkkoon liittymiseksi ei tarvitse tehdä kovin pitkiä sähkölinjavetoja. Maatilan omaa kalustoa voidaan hyödyntää muun muassa perustuksien tekemisessä. Nyrkkisääntönä voidaan todeta, että käytetty voimala tulee sitä kannattavammaksi, mitä enemmän tuotetusta sähköstä voidaan käyttää itse.

200 kW – 1 MW teholuokasta voimaloita pystyy helposti ostamaan käytettynä. Pienimmät uudet teolliset voimalat alkavat teholuokasta 500 kW.

 

Tuulivoimaloita on erilaisia

Tuulivoimalan tuotanto-ominaisuuksia kuvataan tehokäyrällä. Se kertoo voimalan tuotannon eri tuulen nopeuksilla. Sisämaahan soveltuu parhaiten tulivoimala, joka tuottaa nimellistehonsa mahdollisimman alhaisella tuulen nopeudella. Esimerkkinä useilla valmistajilla on 2 megawatin tuulivoimalasta tuuliolosuhteiden mukaan valittavana erilaisia malleja: sisämaan versio tuottaa 2 megawattia tuulen nopeudella 10 m/s, kun ulkosaaristoon tai merituulivoimakäyttöön soveltuva malli vaatii 13 m/s tuottaakseen saman tehon. Käytännössä ero syntyy lapojen halkaisijasta eli saavutettavasta tuulipinta-alasta. Tuulipinta-ala on merkittävin tuulivoimalan tuotantoon vaikuttava tekninen ominaisuus.

Tuulisähkön tuotantoon liittyvistä käsitteistä tehokäyrä ja vuosituotanto keskituulennopeuden funktiona menevät joskus keskenään sekaisin. Tarkasteltaessa vuosituotantoa on syytä käyttää vuosituotannon arviota. Keskituulennopeuden käyttäminen tehokäyrässä antaa keskimääräiseksi tehoksi liian pienen lukeman, koska tehokäyrä ei ole lineaarinen.

Erilaisten tuulivoimaloiden lisäksi on myös erilaisia tuuliolosuhteita. Mukavasti tuottava, Tanskasta rannikolta käytettynä Suomeen sisämaahan tuotu voimala ei varmasti pääse samoihin tuotantolukemiin uudessa asennuspaikassaan. Yksi menetelmä käytetyn tuulivoimalan tuotannon parantamiseen sisämaassa on maston korotus.

Vestas V47-660 tuulivoimalan tehokäyrä

Vestas V47-660 tuulivoimalan tehokäyrä

 

Tuotantoarviot

Mahdollisimman tarkka tuotantoarvio on tarpeen taloudellisten laskelmien avuksi. Mikäli tuulivoimalalle haetaan ulkopuolista rahoitusta, laskelma on käytännössä pakollinen. Teollisen tuulivoiman investointeihin liittyy aina tuulisuusmittaus voimalan asennuspaikalla. Tuulta mitataan vähintään vuosi ja saatuja tietoja verrataan Ilmatieteen laitoksen tietoihin, jotta saatua mittausdataa voidaan korjata sen mukaan, oliko kyseessä erityisen tuulinen tai tuuleton vuosi. Tuulisuutta mitataan paikalle kuljetettavalla mittausmastolla tai mittausasemalla. Mittausmastossa on mekaanisia tai ultraäänellä toimivia tuulen-nopeusantureita. Mittausaseman toiminta perustuu laseriin eli LIDAR:iin (Light Detection And Ranging). Mittausasema ei tarvitse mastoa.

 

Tuuliatlas

Tuuliatlas on ilmainen tuulisuustietoja ja tuulivoimaloiden tuotantoarvioita sisältävä nettisivusto. Tämä nettityökalu on kätevä, mutta karkea työkalu tuotantoarvion saamiseksi. Tuuliatlaksen tarjoama tieto perustuu mallinnukseen ja siksi sen antama tuotantoarvio ei ole kovin tarkka. Ohessa esimerkkikuvia Tuuliatlaksesta.

Tuuliatlaksessa mallinnetut korkeudet tuulivoimaloille ovat 50, 100 ja 200 metriä. Tuuliatlaksesta saadaan keskituulennopeus tai jopa suoraan vuosi- tai kuukausitilastot kolmen megawatin tuulivoimalan tuotannosta.

 

Tuuliatlaksen graafinen tuotantoarvio kolmen megawatin tuulivoimalalle 100 m mastonkorkeudella

Tuuliatlaksen graafinen tuotantoarvio kolmen megawatin tuulivoimalalle 100 m mastonkorkeudella

 

Keskituulennopeusprofiili korkeuden funktiona, kuvassa Sastamalan tiedot. Kuvaajan perusteella voi optimoida kuinka korkea masto tuulivoimalaan kannattaa laittaa.

Keskituulennopeusprofiili korkeuden funktiona, kuvassa Sastamalan tiedot. Kuvaajan perusteella voi optimoida kuinka korkea masto tuulivoimalaan kannattaa laittaa.

 

Askeleet tuulivoimalaitoksen käyttöön maatilalla

1. Tee laskelma investoinnista

• Tee sähköntuotantoarvio. Tuulisuustiedot saat joko Tuuliatlaksesta tai hieman suuremman voimalan ollessa kyseessä kannattaa teettää tuulisuusmittaus. Laskelma kannattaa tarkistaa erilaisilla maston korkeuksilla. Tee laskelmat useilla voimalavaihtoehdoilla.
• Selvitä kustannukset tuulivoimalan kytkemisestä sähköverkkoon sähköverkon haltijalta.
• Tarvitset myös sähkön myyntisopimuksen. Jos hankit käytettyä voimalaa, kannattaa pyrkiä käyttämään itse mahdollisimman suuri osa tuotetusta sähköstä. Tarkista sähkön myyntisopimuksen yksityiskohdat ja hintataso valitsemaltasi sähköntoimittajalta. Vertailu kannattaa, koska muutamilla sähköyhtiöillä on pientuottajalle tarjolla ns. energiapankki. Se mahdollistaa ylituotannon käyttämisen tuulettomina hetkinä.
• Arvioi tuulivoimalan perustamiskustannukset. Maaperä vaikuttaa merkittävästi perustuskustannuksiin. Edullisin perustus syntyy tukevalle maaperälle, jossa peruskallio on lähellä. Huomioi tiekustannukset: tie voi vaatia vahvistamista painavien osien kuljettamiseksi ja tarvitaan myös huoltotie.

2. Huolehdi luvitus kuntoon

• Selvitä rakennusvalvonnasta tarvitaanko tuulivomalallesi toimenpidelupa, rakennuslupa vai suunnittelutarveratkaisu. Muutaman kymmenen kilowatin tuulivoimala tarvitsee yleensä rakennusluvan.
• Esittele hanke naapureille. Luvitukseen saattaa liittyä naapureiden kuuleminen ja on muutenkin suositeltavaa keskustella hankkeesta aikaisessa vaiheessa naapureiden kanssa.
• Hanki lentoestelupa. Lentoestelupa haetaan Trafilta. Hakemukseen tulee liittää Finavialta haettava lentoestelausunto. Lupa tarvitaan lentokentän lähellä jos kokonaiskorkeus on yli 30 metriä, muuten rajana on 65 metriä. Lupaa haettaessa tulee olla tiedossa voimalan tarkat koordinaatit ja kokonaiskorkeus.
• Sovi verkkoyhtiön kanssa tuulivoimalan kytkemisestä sähköverkkoon. Tarkista sähköverkon haltijalta, että suunnitellut laitteet täyttävät tarvittavat vaatimukset. Tämä on olennaista erityisesti käytetyn tuulivoimalan hankinnassa.

3. Hakeudu syöttötariffin piiriin

• Jos suunnittelet uuden, yli 500 kilowatin tehoisen voimalan hankintaa, voit hakeutua syöttötariffin piiriin. Hae suunnitteluvaiheessa Energiavirastosta ennakkotietoa siitä, täyttääkö hanke edellytykset syöttötariffin piiriin pääsystä.
• Tee ennakkoilmoitus kuukauden sisällä rakennuspäätöksestä.
• Hyväksymishakemus on tehtävä ennen kaupalliseen käyttöön ottamista.

 

Tuulivoimala tuottaa maatilan sähkön

Sastamalassa sijaitsevalla Oittisen tilalla on ollut vuodesta 2005 käytössä tuulivoimala, joka tuottaa vuositasolla suunnilleen saman verran sähköä kuin broilereita kasvattava tila kuluttaa. Sähkön hinnan nousu 2000-luvun alussa oli keskeisin syy voimalan hankintaan, mutta myös energiaomavaraisuus ja ympäristöystävällisen uusiutuvan energian tuotantomahdollisuus vaikuttivat hankintaan.

Naapureiden kanssa ei ongelmia ole ollut, vaikka voimala on ihan oikea tuulivoimala eikä pieni mökkivoimala: ”Negatiivista kommenttia ei ole tullut, päinvastoin – positiivista palautetta siitä, että joku yrittää tehdä jotakin”, toteaa Oittisen tilan isäntä Jussi Oittinen. Pystytys ja käyttöönotto menivät lopulta hyvin. Haasteita ja selvitettävää tosin riitti, koska kyseessä oli käytettynä hankittu voimala. ”Jos nyt tekisin, ostaisin avaimet käteen -periaatteella valmiina ja käynnistettynä”, neuvoo Jussi tuulivoimalan hankintaa harkitsevia.

Oiitisten tilan tuulivoimala. Kuva:Jussi Oittinen

Oiitisten tilan tuulivoimala. Kuva:Jussi Oittinen

Oittisten tilan tuulivoimala
• Nimellisteho 225 kW
• Valmistaja Vestas
• Napakorkeus 52 metriä
• Lapojen halkaisija 29 metriä
• Vuosituotanto 200000 – 250000 kWh

Tietolaatikko: Mitä on tuulivoima?

Tuulivoima on auringosta peräisin olevaa, uusiutuvaa energiaa, jota muutetaan tuulivoimaloiden ja generaattoreiden avulla sähköenergiaksi. Ihminen on hyödyntänyt tuulta läpi historian esimerkiksi merenkulussa. Myös tuulimyllyillä on pitkät perinteet. Nyt tuulivoiman käyttö on taas vahvassa kasvussa, ja kehittyvä teknologia mahdollistaa tuulen entistä tehokkaamman hyödyntämisen. Lisätietoja tuulivoimasta Suomen tuulivoimayhdistyksen sivuilta.

Linkkejä:

Suomen Tuulivoimayhdistys
Suomen Lähienergialiitto
Syöttötariffijärjestelmään hakeutuminen
Tuulivoimatilastoja
Tuuliatlas

tuulivoima_pikkukuva

 

Tuulivoimaa maatiloille -tietokortti (pdf)

2 vastausta artikkeliin ”Tuulivoimaa maatiloille

  1. Tuulivoimaloiden runkoihin voitaisiin asentaa aurinkokennoja. Eikö se olisi hyvä idea?

    Ystävällisin terveisin, Mika

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *