Miksi tuulivoimaa rakennetaan Suomessa niin paljon? 10 vastausta kysymyksiin tuulivoimasta

Tuulivoima perustuu tuulen liike-energian hyödyntämiseen. Tuuliturbiinin roottori käännetään tuulta kohti ja sen lavat säädetään sopivaan kulmaan, jolloin tuuli osuessaan lentokonemaisiin siipiin – eli lapoihin – saa roottorin pyörimään. Roottori pyörittää voimalan akselia ja vaihteiston kautta generaattoria, joka muuttaa pyörimisenergian sähköksi. Sieltä se johdetaan vaihtosuuntaajan ja muuntajan kautta tuulipuiston sähköasemaan ja edelleen sähköverkkoon. Siitä sähkö siirtyy eteenpäin esimerkiksi koteihin, tehtaisiin ja sähköautojen latauspisteisiin.

Tuulivoimaa tuotetaan tuulisille paikoille rakennetuissa tuulipuistoissa, joissa useita tuuliturbiineita on sijoiteltu toistensa lähelle. Tuulipuistot voivat sijaita maalla tai merellä: jälkimmäisessä tuulee enemmän, minkä vuoksi yksittäinen merellä sijaitseva tuuliturbiini tuottaa yleensä enemmän sähköä kuin maalla sijaitseva turbiini. Merituulivoiman rakentaminen on kuitenkin haastavampaa, ja pohjoismaissa merituulivoiman suunnittelussa ja rakentamisessa täytyy ottaa huomioon esimerkiksi meren jäätyminen. Uuden strategiansa mukaisesti Fortum tutkii merituulivoiman mahdollisuuksia Pohjoismaissa.

Tuulivoima on uusiutuva energian lähde, sillä tuuli on ehtymätön luonnonvara. Tuulivoima ei tuota päästöjä ilmaan, maahan tai veteen. Tuulivoimalla tuotettu sähkö on myös halvempaa muihin tuotantomuotoihin verrattuna, sillä tuuliturbiinin rakentaminen on yleisesti melko huokeaa.

Tuulivoiman haasteena on sen vaihtelevuus. Tuulettomana päivänä tai hetkenä tuulivoimala ei tuota sähköä. Koska tuotantoa ja kulutusta on sähköverkossa oltava joka hetki yhtä paljon, tulee tuulivoiman vähentynyt tuotanto korvata esimerkiksi kasvattamalla vesivoiman tuotantoa tai kulutusjouston kautta.

Tuulivoimalat ovat nykyään entistä korkeampia, minkä vuoksi ne näkyvät kauas. Voimaloiden ulkonäkö jakaa mielipiteitä – joillekin ne ovat kauniita, kun taas toiset kokevat ne rumina. Maisemavaikutuksia voidaan lieventää turbiinien sijoittelulla, ja esimerkiksi perinnemaisemien kohdalla suunnittelulla varmistetaan, etteivät voimalat heikennä maisema-arvoja.

Tuulivoima on avainasemassa kun sähkön kysyntä kasvaa liikenteen, teollisuuden ja lämmityksen sähköistyessä. Tuulivoima on päästötöntä ja uusiutuvaa, joten sillä on tärkeä rooli myös koko energiajärjestelmän hiilineutraaliuden edistämisessä ja ilmastotavoitteiden saavuttamisessa.

Tuulivoiman tuotanto oli vuonna 2022 jo 11,5 terawattituntia (TWh), mikä vastaa 16,7 prosenttia Suomen kaikesta sähköntuotannosta. Tuulivoima on jo nyt Suomen kolmanneksi suurin uusiutuvan sähkön tuotantomuoto, ja sen tuotantokapasiteetin odotetaan kasvavan Suomessa merkittävästi läpi 2020-luvun.

Fortumilla rakennamme Närpiöön ja Kristiinankaupunkiin yhdessä Helenin kanssa tuotantokapasiteetiltaan 380 MW:n suuruista Pjelaxin tuulipuistoa. Lisäksi meillä on luvituksessa ja ympäristövaikutusten arviointiprosessissa tuulivoimapuistoja yli 1 100 MW:n edestä.

Tutustu Fortumin tuulivoimapuistoihin.

Tuulivoiman ympäristövaikutuksiin lukeutuvat esimerkiksi lentokoneiden ja helikoptereiden törmäysten välttämiseksi käytetty voimalan lentoestevalaistus, valovälke, joka aiheutuu auringon paistaessa turbiinin lapojen takaa, sekä melu. Kuten mikä tahansa sähkön tuotanto, tarvitsee tuulipuisto yhteyden sähköverkkoon, ja voimalinjan rakentaminen voi vaatia puiden kaatamista. Kaadettavan metsän määrä on kuitenkin kokonaisuudessaan melko pieni. Tuulivoima-alueesta noin 2 prosenttia jää tuulivoimaloiden, niiden huoltoalueen ja teiden alle, loppu jää alkuperäiseen maa-, metsätalous- tai harrastekäyttöön.

Tuulivoimahankkeiden vaikutukset arvioidaan huolellisesti suunnitteluvaiheessa.. Esimerkiksi melun kohdalla hyödynnetään mallinnuksia, joiden avulla varmistetaan, ettei 40 desibelin raja ylity asutuksen lähellä. 40 desibeliä on usein verrattu vaikkapa kirjaston äänimaisemaan. Valovälkkeen vaikutusta lievennetään rajoittamalla välkkeen ajallista kestoa. Jokaisen suuren tuulivoimahankkeen kohdalla käydään läpi lakisääteinen ympäristövaikutusten arviointiprosessi, jossa arvioidaan ja suunnitellaan tapoja vähentää hankkeen paikallisia vaikutuksia ihmisiin, luontoon ja ympäristöön.

Tuulivoiman suurin positiivinen ympäristövaikutus on sen päästöttömyys: tuulivoiman rakentaminen vähentää tarvetta tuottaa energiaa saastuttavimmilla tuotantomuodoilla.

Suomi pyrkii edelläkävijyyteen hiilineutraaliuden saavuttamisessa. Se edellyttää, että yhä suurempi osa teollisuuden, liikenteen ja lämmityksen käyttämästä fossiilisesta energiasta korvataan puhtailla tuotantomuodoilla tuotetulla sähköllä tai siitä tehdyllä vihreällä vedyllä. Esimerkiksi teräksen valmistusprosessi, jossa ei käytetä fossiilisia polttoaineita, vaatii valtavan määrän sähköä.

Tuulivoiman rakentaminen on nopea ja kustannustehokas tapa lisätä yhteiskunnan tarvitsemaa puhdasta sähköä, jonka tarve kasvaa teollisuuden sähköistyessä ja vetytalouden kehittyessä.

Vesivoima on sen joustavuuden ja säätöominaisuuksien puolesta tuulivoiman paras kumppani – kummallakin tuotetaan uusiutuvaa ja puhdasta sähköä. Toisin kuin tuulivoima, vesivoima on säätövoimaa, jonka tuotantoa voidaan kasvattaa tai vähentää nopeasti tarpeen vaatiessa esimerkiksi silloin, kun tuuli ei puhalla. Pohjoismaiden yhteisten sähkömarkkinoiden ansiosta säätövoimaa saadaan niin Suomessa kuin Ruotsissa ja Norjassakin sijaitsevilta vesivoimalaitoksilta. Lisäksi vesivoiman tuotannossa voidaan hyödyntää ”vihreitä akkuja” eli varastoida vettä säännösteltyihin järviin, joista sitä voidaan juoksuttaa voimalaitoksille silloin, kun sähköä tarvitaan lisää. Tutustu Fortumin vesivoiman tuotantoon.

On hyvä muistaa, että sähköjärjestelmässä tarvitaan edelleen monenlaista puhdasta energiaa, eikä tuotantoa voida rakentaa vain yhden tuotantomuodon varaan. Sähköjärjestelmä tarvitsee niin ydinvoiman kaltaista tasaista sähköä, vesivoiman kaltaista säätövoimaa kun tuulivoiman tarjoamaa suurta – mutta vaihtelevaa – tuotantokapasiteettia. Tällöin varmistetaan, että sähköä on aina saatavilla silloin, kun sitä tarvitaan. Tulevaisuudessa niiden rinnalle nousee myös esimerkiksi vihreä vety sekä erilaiset energian varastointiratkaisut, jotka tarjoavat sähköjärjestelmän tarvitsemaa joustoa.

Valtaosa Suomessa sekä muissa pohjoismaissa kulutetusta sähköstä ostetaan pohjoismaiden yhteisessä sähköpörssissä Nord Poolissa. Pörssissä sähkön tuottajat myyvät sähköä kuluttajille – esimerkiksi teollisuudelle tai sähkön myyntiyhtiöille – kysynnän ja tarjonnan mukaan, minkä myötä sähkölle muodostuu päivittäinen hinta vuorokauden jokaiselle tunnille. Pörssin tavoitteena on löytää seuraavan päivän jokaiselle tunnille edullisin sähkön markkinahinta, jolla kysyntä saadaan tyydytettyä.

Jos seuraavana päivänä on hyvä tuulisää, on tuotantokustannuksiltaan edullista tuulivoimaa tarjolla paljon ja kalliimpia tuotantomuotoja tarvitaan vähemmän. Vuositasolla tuulivoiman lisärakentaminen laskee tätä kautta sähkön markkinahintaa

Sähkön markkinahintaan vaikuttaa kuitenkin aina monta tekijää – esimerkiksi kulutusta voikin olla tavanomaista enemmän – minkä vuoksi tuulinenkaan sää ei aina takaa halpaa sähkön hintaa.

Tuulivoiman edullisen hinnan taustalla ovat sen alhaiset tuotantokustannukset. Tuulivoima ei vaadi polttoainetta, mikä laskee tuotantokustannuksia. Kustannukset ovat laskeneet erityisesti tuuliturbiinitekniikan kehityksen myötä: voimalat ovat korkeampia, jolloin ne saavuttavat paremmat tuuliolosuhteet, ja niiden lavat ovat suurempia, mikä kasvattaa yksittäisen turbiinin tuottaman sähkön määrää. Myös tuulivoiman huoltokulut ovat verrattain alhaiset muihin tuotantomuotoihin verrattuna.

Yksittäisen tuulivoimalan elinkaari on noin 20-35 vuotta. Elinkaaren päättyessä voimalaitoksen torni ja muut metalliosat kierrätetään. Lapojen kierrätykseen on kehitteillä uusia menetelmiä. Tuuliturbiinin purkamisen jälkeen alue voidaan ennallistaa, tai kierrätettävä turbiini voidaan korvata mahdollisuuksien mukaan uudella.

Tuulivoima on kehittynyt valtavasti viimeisten vuosikymmenien aikana. Nykyiset voimalat tuottavat jopa kymmenen kertaa enemmän sähköä kuin 2000-luvun alun turbiinit. Yksi nykyaikainen turbiini voi tuottaa vuodessa jopa 20 GWh sähköä, joka kattaa noin 1 000 sähkölämmitteisen omakotitalon vuosikulutuksen.

Kehityksen taustalla on voimaloiden kasvanut koko. Korkeammalla tuulee enemmän, ja siksi korkeammat turbiinit tuottavat enemmän energiaa. Turbiinien lavat valmistetaan muun muassa lasi- ja hiilikuidusta, joka tekee niistä kestävämpiä ja kevyempiä. Se puolestaan on mahdollistanut lapojen pidentämisen, mikä kasvattaa turbiinien tuottaman energian määrää.