Tuulivoimalukuja Euroopasta ja Suomesta
Aloitetaan luomalla katsaus Euroopan maa- ja merituulivoimatilastoihin. Euroopan tuulivoimakapasiteetti vuoden 2022 lopussa oli 255 GW, josta 225 GW oli maalle ja 30 GW merelle rakennettu. Vuonna 2022 Eurooppaan rakennettiin 19 GW uutta tuotantokapasiteettia (Kuvio 1). Jotta lukuja olisi helpompi ymmärtää, voidaan niitä verrata vaikkapa Suomen sähkönkäytön huippuun, joka vuonna 2022 osui tammikuun 11. päivälle sähkötehon ollessa 14 058 MW: Euroopan tuulienergiakapasiteetti on siis yli 18 kertaa Suomen sähkön huipputehon ja vuonna 2022 Eurooppaan rakennettiin uutta kapasiteettia lähes 1,4 kertaa Suomen huipputehon verran. (Wind Europe; Energiateollisuus ry.)
Suomen tuulivoimakapasiteetti on ollut kovassa kasvussa jo kohta kymmenen vuotta. Syöttötariffituki vauhditti tuulivoimatuotannon ja markkinoiden syntymistä Suomeen 2010-luvulla. Kun tukikiintiö tuli täyteen, oli rakentaminen vuosina 2018-2019 maltillisempaa. Tultaessa 2020 luvulle, on teknologia muuttanut alaa: Tuulivoimalavalmistajat ovat tuoneet markkinoille yhä korkeampia torneja ja yhä pidempiä lapoja. Tämä tarkoittaa sitä, että voimalat saavuttavat korkealla yläilmoissa vapaammin virtaavat tuulet, jonne maan pinnan rosoisuus, kuten kasvillisuus ja puusto, ei aiheuta juurikaan kitkaa eikä turbulenssia. Pidemmät lavat kasvattavat roottorin pyyhkäisypinta-alaa, joka tarkoittaa, että tuulienergiaa on mahdollista kaapata suuremmalta alalta. Nosteen voimaa hyödyntävät aerodynaamisesti muotoillut lavat kaappaavat energiaa materiaalitehokkaasti ja yli 50 % hyötysuhteella teoreettisen maksimihyötysuhteen ollessa Betzin lain mukaan 59 %. Korkeammat ja suuremmat voimalat kykenevätkin pyörittämään aiempaa tehokkaampia generaattoreita. Suomen Tuulivoimayhdistyksen vuoden 2022 tilastoista käy ilmi, että kun vuonna 2019 Suomeen asennetun yksittäisen tuulivoimalan teho oli keskimäärin 3,5 MW, vuonna 2022 käyttöön otettu tuulivoimala on teholtaan keskimäärin 5,56 MW. Merkittävä teknologinen loikka varsin lyhyessä ajassa! Vuosi 2022 oli kaikin puolin ennätyksellinen, sillä voimaloita rakennettiin yhteensä 437 kappaletta, ja asennettu kapasiteetti kasvoi 2430 MW, mikä tarkoittaa peräti 75 %:n lisäystä. (Suomen Tuulivoimayhdistys.)
Edellä mainitut tuulivoimaloiden yksikkötehot koskevat maalle rakennettuja tuulivoimaloita. Merellä tuulienergian hyödyntäminen on haastavia rakennus-, kunnossapito- ja huolto-olosuhteita lukuun ottamatta houkuttelevaa, sillä merellä keskimääräinen tuulen nopeus on maa-alueita suurempi, ja kovat tuulet puhaltavat myös matalalla, koska kitkaa ja turbulenssia aiheuttavaa kasvillisuutta ja maaston muotoja ei ole. Merelle suunnitellut tuulivoimalat ovatkin järkälemäisiä. Esimerkiksi tanskalainen voimalavalmistaja Vestas on koekäyttänyt joulukuusta 2022 alkaen V226-15.0 -merituulivoimalamallin prototyyppiä. Mallin luku 226 kertoo roottorin halkaisijan metreinä ja 15.0 ilmoittaa voimalan huipputehon megawatteina. Yhtiön tuore LinkedIn -postaus kertoo, että koekäyttö on huhtikuun 2023 alussa edennyt maksimitehovaiheeseen, ja prototyyppi on saavuttanut suunnitellun 15 MW:n huipputehon.
Merituulivoimassa Suomi kirii takamatkalta
Merituulivoiman osalta Suomi on Euroopan kärkimaita – Iso-Britanniaa (13,9 GW), Saksaa (8 GW) Hollantia (2,8 GW) ja Tanskaa (2,3 GW) – auttamattomasti jäljessä. Suomessa on yksi ainut Merituulivoimapuisto, Suomen Hyötytuuli Oy:n Tahkoluoto, jossa on 11 tuulivoimalaa, joiden yhteenlaskettu teho on 44,3 MW. Tämän lisäksi Ikean omistamassa Kemin Ajoksen tuulivoimapuiston 13 tuulivoimalasta kahdeksan on rakennettu keinotekoisille saarille, ja näiden voimaloiden yhteisteho on 26,4 MW. Näitä Euroopan ja Suomen merituulivoimatilastoja vertaillessanne huomatkaa, että yksikkö muuttui tuhannesosaan!
Suomen Tuulivoimayhdistys (STY) kokoaa tuulivoiman vuositilastojen lisäksi tietoja eri kehitysvaiheissa olevista tuulivoimahankkeista ja julkaisee niitä ylläpitämällään kartalla. Vuodenvaihteen 2023 molemmin puolin tämän artikkelin kirjoittaja kartoitti Suomen merituulivoimahankkeita julkisesti saatavilla olevien asiakirjojen perusteella. Kartoituksen lähtökohtana toimi STY:n kartta ja yhdistyksen syksyllä 2022 toimittama hankelista. Tuulivoimayhdistyksen hankelista ja sen aineistoa esittelevä kartta nojaavat hankekehittäjiltä ja tuulivoimapuistojen omistajilta saatuihin tietoihin. Hankelistan tietojen perusteella Suomessa oli viime vuonna julkisesti suunnitteilla kaksitoista merituulivoimapuistoa, joihin kaavailtiin rakennettavan lähes tuhat voimalaa.
Toukokuussa 2022 järjestettiin ensimmäinen Suomen ensimmäinen merituulivoimaseminaari, Wind Finland Goes Offshore, jossa Työ- ja elinkeinoministeriöstä kerrottiin, että Suomen talousvesialueelle oli merituulivoimahankkeita varten myönnetty jo kolme tutkimuslupaa ja näiden lisäksi kahdeksan lupahakemusta oli käsittelyssä (Vilén 2022). Sittemmin olemmekin saaneet todistaa uutisia kultaryntäyksen piirteitä omaavasta hankekehittäjien kilpajuoksusta merialueille. Vuodenvaihteessa tietoja uusista hankkeista oli herunut lisää ja esimerkiksi Tekniikan maailma uutisoi 28.1.2023 Suomeen olevan suunnitteilla 17 merituulivoimapuistoa (Hämäläinen 2023).
Allekirjoittaneen tekemän kartoitustyön perusteella tätä kirjoitettaessa Suomessa on julkisesti tiedossa jo 26 merituulivoimahanketta. Hankkeet kartoitettiin verkkoartikkeleiden perusteella ja tarkemmat tiedot hankkeista kerättiin kehittäjäyhtiöiden ja ympäristöhallinnon verkkosivujen kautta. Koottuja tietoja ovat esimerkiksi hankkeen suunniteltu koko megawatteina, tuulivoimaloiden yksikkömäärä ja arvioitu yksikkökoko, hankkeen sijainti ja pinta-ala sekä alustava energiansiirtosuunnitelma. Sijaintitiedot poimittiin hankesuunnitelmista, ja hankkeista saatavilla olleet kartat georeferoitiin paikkatieto-ohjelmalla. Tämä mahdollistaa esimerkiksi meren syvyyden tai meren pohjan laadun tarkastelun hankekohtaisesti. Kartassa 1. on esitetty julkisesti tiedossa olevat merituulivoimahankkeiden sijainti ja Itämeren syvyystiedot.
Hankelistauksessa mukana ovat muun muassa Suomen aluevesiä maanomistajan roolissa hallinnoivan Metsähallituksen kahdeksan hanketta. Näistä Korsnäsin hanke on varsin pitkällä ja etenee yhteistyössä Vattenfallin kanssa. Metsähallitus on julkaissut myös seitsemän uutta hanketta, joista viidestä se on vastikään tehnyt kaavoitusaloitteet kuntiin (Metsähallitus).
Uusiutuva sähköenergiasektori on jatkossa yhä sääriippuvaisempi, ja tämä tarkoittaa merkittävää tuotannon vaihtelua, joka taas johtaa korkeisiin hintapiikkeihin, ja toisaalta otollisen sään aikaan erittäin edulliseen sähköenergiaan. Koska merituulivoimahankkeet sijaitsevat verraten kaukana olemassa olevista korkeajännitelinjoista, ovat energiansiirron rakennuskustannukset ja siirtohäviöt merkittäviä. Vety nähdäänkin myös merituulivoiman mahdollisena energian kantajana. Ainakin kolmessa hankkeessa selvitetäänkin vetyelektrolyysiä ja kaasuputkea vaihtoehtona korkeajännitteiselle vaihtovirtamerikaapelille. Lisäksi ainakin Ahvenanmaan alueella sijaitsevissa hankkeissa selvitetään myös liittymistä sekä Suomen että Ruotsin kantaverkkoon. Tulevaisuuden monipuoliset ja joustavat energiansiirtoratkaisut tulevat osaltaan tukemaan vihreää siirtymää, jolle merituulivoimarakentaminen jo itsessään tulee antamaan merkittävän panoksen.
Suomesta tulee sähkön nettoviejä
Viime vuonna tiedossa oli 12 kpl, tammikuussa 2023 17 kpl ja huhtikuussa 2023 jo 26 kpl julkaistuja merituulivoimahankkeita. Tämän artikkelin julkaisuhetkellä tieto saattaa hyvinkin olla jo vanhentunut. Jos haluat tietää, miksi epäilen näin käyvän, jatka vielä lukemista ja katso taulukko 1.
Jokainen Suomeen rakennettava tuulivoimala vaatii Puolustusvoimien hyväksynnän. Hankekehittäjät pyytävät lausuntoa tuulivoimahankkeilleen hyvin varhaisessa vaiheessa, mikä onkin fiksua, sillä ilman puoltavaa lausuntoa hankkeen kehittämiseen satsattu työ voisi pahassa tapauksessa valua hukkaan, jos Puolustusvoimat myöhemmin toteaisi kaavaillun hankkeen aiheuttavan haittaa aluevalvonnalle, käytännössä siis tutkien toiminnalle. Puolustusvoimien tiedossa onkin siis hankkeita, joista osa on vielä varhaisessa esiselvitysvaiheessa, eikä niistä kaikista ole siksi vielä julkisuuteen saakka tiedotettu. Puolustusvoimien hanketiedoista voidaan kuitenkin päätellä hankekehittäjien kiinnostusta merialueen tuulivoimapotentiaalia kohtaan. Verkkouutisten artikkelin (Huhtaniemi 2023) mukaan Puolustusvoimat on antanut puoltavan lausunnon Suomen merialueelle yhteensä 34 hankkeelle, jotka sisältävät suunnitelmat liki 3500 yksittäiselle merituulivoimalalle. Julkisten tietojen ulottumattomissa on siis liuta hankkeita, joista tullaan varmasti jatkossa kuulemaan lisää.
Puolustusvoimien lisäksi Suomessa on toinenkin taho, joka saa jo varhaisessa vaiheessa tiedon suunnitelluista energiahankkeista. Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid vastaa sähköenergiajärjestelmän toimivuudesta ja verkon kehittämisestä. Uusia siirtoyhteyksiä ja muuntoasemia on rakennettava kysyntää vastaaviin kohteisiin ja toisaalta vapaa liityntäkapasiteetti ohjaa myös uuden tuotannon sijoittumista. Fingrid oli viime vuonna saanut yhteensä 150 000 MW:n edestä tiedusteluja kantaverkkoon liittymisestä ja tästä määrästä valtaosa koski maatuulivoimaa (Fingrid & Gasgrid 2022, 3). Fingrid julkaisi 22.3.2023 Suomen sähköjärjestelmävision, jossa varaudutaan neljään erilaiseen tuotantoskenaarioon. Kaikille skenaarioille yhteistä on sähkönkulutuksen ja tuotannon merkittävä kasvu sekä Suomen muuttuminen sähkön netto-ostajasta nettoviejäksi vuoteen 2035 mennessä. Sähköenergian tuotantoa Suomessa kasvatetaan kaikissa skenaarioissa maa- ja merituulivoimalla, mutta myös aurinkovoimalla on tulevaisuudessa merkittävä rooli.
| STY 2022 | Tekniikan Maailma 1/2023 | Selvitys 4/2023 | Puolustusvoimat (Huhtaniemi 2023) | |
|---|---|---|---|---|
| Hankkeiden lukumäärä | 12 | 17 | 26 | 34 |
| Arvio voimaloiden enimmäismäärästä | 953 | n/a | 2260 | 3452 |
| Hankkeiden yhteisteho | 9905 MW | 17 000 MW | 30 000 MW | n/a |
Tämä artikkeli on kirjoitettu Vaasan ammattikorkeakoulun ja Yrkeshögskola Novian yhteisen Flexible Energy System Integration and Optimization (FESIO) -hankkeen puitteissa. Hanketta rahoittaa Opetus- ja kulttuuriministeriö.
