Haku
EN
FI | EN

 

Tietoa tuulivoimasta

Teollisen tuulivoiman historiaa

1970-luvun ja 1980-luvun alun varhaisten kokeilujen jälkeen kaupallisten tuulivoimalaitosten vallitsevaksi tekniseksi konseptiksi muodostui ns. tanskalainen standardi: vaaka-akselinen kolmilapainen roottori sijaitsee torniin nähden tuulen yläpuolella, konehuoneessa sijaitsevat roottorin akseliin kytketty ylennysvaihde sekä vaihteen nopealla akselilla nopeasti pyörivä (yleensä 1000 tai 1500 rpm) induktiogeneraattori. Tehon rajoitus perustui yleisimmin sakkaukseen, joissakin laitostyypeissä lapakulman säätöön tuulennopeuden kasvaessa. Roottori pyöri verkkovirran taajuuden ja vaihteen välityssuhteen määräämällä vakionopeudella tuulen nopeudesta riippumatta.

1990-luvun kuluessa teknisten konseptien kirjo on kasvanut, vaikka laitokset ulkoisesti muistuttavat toisiaan. Vaihteettomat laitokset, joissa hitaasti pyörivä erikoisgeneraattori on suoraan kiinni roottorin navassa ilman erillistä pääakselia ja vaihdetta, ovat kasvattaneet markkinaosuuttaan. Generaattoritekniikan kehityksen myötä on tullut mahdolliseksi sallia roottorin pyörimisnopeuden vaihtelu tuulen nopeuden muuttuessa. Lapakulman säätöön perustuva tehon rajoitus on suurissa kokoluokissa jo yleisempi ratkaisu kuin passiivinen sakkausrajoitus.

Tällä hetkellä suurimmat, pääasiassa matalikoille rakennettavaksi suunnitellut, kaupalliset laitokset (3 MW) ovat kaikki edelleen kolmilapaisia ja niissä on lähes kaikissa ylennysvaihde ja induktiogeneraattori. Portaaton kierrosnopeuden säätö ja säädettävä lapakulma ovat näissä laitoskokoluokissa selvästi vallitseva ratkaisu. Myös hitaasti pyörivät vaihtuvanopeuksiset kestomagneettikeneraattori voimalat ovat yleistyneet viime vuosina.

Keski- ja Pohjois-Euroopassa tuulivoimalaitoksen torni on yleensä teräsrakenteinen, vapaasti seisova putkitorni. Jonkin verran käytetään myös betonitorneja. Varsinkin pohjoisilla leveysasteilla ristikkotornit ovat huollon kannalta hankalia (kylmyys, lumi ja jää). Harustetut mastot eivät suurissa vaaka-akselisissa tuulivoimalaitoksissa yleensä tule kyseeseen. Vuoden 2009 aikana on Saksassa testattu myös kestopuusta valmistettua tuulivoimalan tornia.