Haku
EN
FI | EN

 

Tietoa tuulivoimasta

Mitä tuuli on?

Tuulen energia on peräisin aurinkoenergiasta.

Kaikki uusiutuvat luonnonvarat (paitsi vuorovesi ja maalämpö) ja jopa fossiiliset polttoaineet viimekädessä tulevat auringosta. Auringon säteilyn teho ilmakehän ulkorajalla on suuruusluokkaa 1370 W/m2. Lähes puolet aurinkoenergiasta sitoutuu lämpönä maanpintaan ja meriin. Lämmin pinta emittoi pitkäaaltoista lämpösäteilyä takaisin avaruuteen. Toinen puoli aurinkoenergiasta kuluu ns. hydrologisen kierron ylläpitämiseen. Osa tästä kierrosta voidaan hyödyntää vesivoimana. Pieni osa (noin 9 kertaa maailman energiakulutus) aurinkoenergiasta sitoutuu fotosynteesin avulla kasvi- ja puumassaan. Näin auringon energiaa voidaan hyödyntää bioenergiana.

Noin kahdesta kolmeen prosenttia auringosta tulevasta energiasta muuttuu liike-energiaksi eli tuuleksi. Tämä on noin 40 kertainen energiamäärä verrattuna maailman tämänhetkiseen energiankulutukseen.

Planetaariset tuulet.

 

Tuuli

Tuulen syntymiseen vaikuttaa maapallon epätasainen lämpeneminen ja jäähtyminen. Auringon säteily vaimenee ilmakehässä. Lähellä napa-alueita säteily kulkee pitemmän matkan ilmakehässä kuin päiväntasaajalla, jolloin säteily vaimenee sitä enemmän mitä lähemmäksi napa-aluetta tullaan. Aurinko siis lämmittää maanpintaa eri tavoin eri leveysasteilla. Maapallon muodosta, sekä auringon ja maapallon keskinäisestä sijainnista johtuen lähellä päiväntasaajaa olevat alueet saavat huomattavasti enemmän auringon säteilyä kuin napa-alueet. Epätasaisen lämpenemisen vaikutuksesta maapallo toimii kuin lämpöpumppu siirtäen lämmintä ilmaa napa-alueille ja viileämpää ilmaa päiväntasaajan suuntaan. Tämä lämpimän ilman kiertoliike saa aikaan tuulen. Tuuli siis toisin sanoen pyrkii tasaamaan maapallon alueellisia lämpötilaeroja.

Paikalliseen tuuleen ja tuulisuuteen vaikuttavat monet eri mittakaavan tekijät, kuten suuren mittakaavan säähäiriöt (esim. matalapaineet, maa – meri lämpötilavaihtelut sekä maasto ja maastonmuodot sekä maaston peitteisyys.

 Auringon korkeuskulman vaihtelut Suomessa

Korkeilla leveysasteilla maanpinnalle tulevan säteilyn määrässä on huomattavan suuri vuodenaikavaihtelu. Leveysasteiden ohella säteilyn määrään vaikuttaa merkittävästi myös pilvisyys.

Suomessa maahan asti vaakasuoralle pinnalle tulevan auringonsäteilyn keskimääräinen teho on tammikuussa etelärannikolla runsaat 12 W/m2 ja Lapissa alle 2 W/m2. Heinäkuussa auringonsäteilyn keskimääräinen teho on vastaavasti etelärannikolla runsaat 230 W/m2 ja Lapissa 190 - 200 W/m2.

Paikalliseen tuuleen ja tuulisuuteen vaikuttavat monet eri mittakaavan tekijät, kuten suuren mittakaavan säähäiriöt (esim. matalapaineet, maa – meri lämpötilavaihtelut sekä maasto ja maastonmuodot sekä maaston peitteisyys.

Lähteet:

Kauppa- ja teollisuusministeriö, 1982: Aurinko-opas rakennusalan suunnittelijoille
Tammelin B., et al, 1987: On the global radiation incident variously orinetated surfaces on the south coast of Finland. Meteorologisia julkaisuja No5. Ilmatieteen laitos, Helsinki.
Tammelin B., ja Hyv§önen R.: Laskennalliset auringonsäteilymäärät erisuuntaisille pinnoille Suomessa. Meteorologisia julkaisuja No 8. Ilmatieteen laitos, Helsinki.
Tammelin B.: Meteorologista taustatietoa tuulienergiakartoitukselle. Ilmatieteen laitos, Helsinki.
WMO, 1981: Meteorological aspects of utilization wind as an energy source. Technical note 175.