Kuinka suuri osa Suomen nykyisestä kokonaisenergiatarpeesta olisi mahdollista tuottaa tuulivoimalla ja millaisiin paikkoihin (minimivaatimus) tuuligeneraattori kannattaa laittaa? Missä ajassa suuri tuulivoimala maksaa itsensä takaisin?

Ensimmäiseen kysymykseen vastaus tuonnempana. Noin 7 m/s keskituulennopeus alkaa olla kohtalainen. Myös sähköverkon olisi syytä olla suhteellisen lähellä ja useamman voimalan pystyttäminen samaan aikaan alentaa kustannuksia huomattavasti. Takasinmaksuaika on paikasta ja sähkön myyntihinnasta riippuen 10-20 vuotta 5 prosentin vuotuisella tuotolla.

Kuinka paljon koko Suomen energiantuotannosta on mahdollista korvata yksinomaan tuulienergialla?

Energiaa käytetään sähkönkulutuksessa, lämmityksessä, liikkumisessa ja tavaroiden tuottamisessa. Tuulivoimalat tuottavat sähköä, joten tuulivoiman yhteydessä puhutaan yleensä vain sähköntuotannosta. Sähkön osuus energian loppukulutuksesta on noin kolmannes. Periaatteessa olisi mahdollista tuottaa koko Suomen sähköntarve tuulivoimalla. Tämä edellyttäisi kuitenkin sähkön varastointia esimerkiksi vetynä, mikä on kuitenkin vielä aivan liian kallista. Tällöin täytyisi myös rakentaa suuria merituulipuistoja, koska maalla oleva potentiaali ei riittäisi.

Käytännössä seuraavan 10-20 vuoden sisällä voisi olla mahdollista tuottaa 10-30 prosenttia sähkönkulutuksesta tuulivoimalla. Toinen tapa sanoa asia on, että yhtä paljon kuin vesivoimalla. Kyse on siitä minkälaista energiantuotantoa Suomeen halutaan ja mitä siitä ollaan valmiita maksamaan. Tosin kymmenen vuoden päästä tuulivoima on todennäköisesti hyvin kilpailukykyinen energiantuotantomuoto perinteisten tuotantomenetelmien kanssa.

Kuinka paljon energiaa voitaisiin tuottaa Suomessa tuulivoimalla käyttäen "myllyjä" joidon teho vastaa 150% nyt käytössäolevien tuulivoimaloiden keskitehosta?

Kaikkien Suomeen rakennettujen voimaloiden keskiteho on tällä hetkellä (2001) noin 600 kW. Uusimpien myllyjen keskiteho on hieman alle 1 MW, joten tarkoittanet noin 1,5 MW:n voimalota. Nykyään on jo tosin myynnissä 2 MW:n voimaloita ja sitäkin suuremmat ovat tulossa. Tuulivoimalla voitaisiin tuottaa melko suuri osa Suomen sähkönkulutuksesta. Helpohkosti olisi mahdollista tuottaa noin 10 prosenttia (tämä ei juurikaan vaatisi säätövoimaa). Tällä hetkellä tuulivoima on vielä noin 20-50 prosenttia kalliimpaa kuin perinteiset tuotantomuodot, mutta tämä asia korjaantunee seuraavan 5-15 vuoden kuluessa. Pitkällä tähtäimellä tuulivoima voisi kattaa suurenkin siivun sähkönkulutuksesta ja vedyn käytön yleistyessä mukavan osan koko energiankulutuksesta. Tämä edellyttää tehokkaita merituulipuistoja. Potentiaalia on yksin Perämerellä noin 40 TWh (puolet Suomen sähkönkulutuksesta).

Kuinka monta tuulivoimalaa kattaa kolmen ydinvoimalan tehon?

Koska tämä kysymys on selkeästi tulevaisuuteen suuntautuva, on syytä olettaa käytettävien tuulivoimaloidenkin olevan nykyistä suurempia. Kolmen megawatin keskikoolla tarvittaisiin Suomen nykyisten ydinvoimaloiden ja suunnitteilla olevan korvaamiseksi reilu 3 000 tuulivoimalaa. Nämä veisivät pinta-alassa 3-4 kertaa suunnitellun Vuotoksen vesialtaan kokoisen alueen merestä. Tosin voimaloiden väliin jäävällä alueella kalat voisivat edelleen uiskennella.

Kuinka monta myllyä tarvitaan, jotta yhden keskikoisen kerrostalon energian tarve tuli täyteen?

Jos oletetaan kerrostalossa olevan 50 kaksiota ja tuulivoimalan olevan nykyään aika keskimääräinen 1 megawatin voimala, niin yksi voimala tuottaa noin 20 kerrostalon sähköt. 50 * 2 500 kWh = 125 000 kWh/vuosi 1 MW:n voimala tuottaa 2-2,5 miljoonaa kWh/vuosi.

Entä tuulettomina ja leutoina päivinä, mistä pyörittävä voima silloin saadaan?

Tällaisina päivinä tuulivoimala ei pyöri, vaan sähköä tuotetaan silloin muilla tavoin. Säätövoimana toimii Suomessa lähinnä vesivoima ja yhä enemmän myös kaasuvoimalat. Myös hiilivoimaloita käytetään jonkun verran säätövoimana. Täytyy kuitenkin muistaa, että jossain päin Suomea yleensä tuulee, täysin tuulettomat päivät koko Suomessa ovat harvinaisia. Tuulivoiman ennustettavuus on tärkeä tekijä lyhyen aikavälin säädöissä. Tuulisuuden ennustettavuutta kehitetäänkin kovasti eteenpäin, jotta suuret määrät tuulisähköä saataisiin paremmin yhteensopivaksi sähköjärjestelmän kanssa. Toistaiseksi, kun tuulivoimaa on Suomessa vähän, ovat kulutuksen ennakoimattomat vaihtelut kuitenkin huomattavasti suurempi ongelma voimalaitosten säädön kannalta kuin se, tuuleeko vai ei.

Sähköjärjestelmässä pidetään koko ajan yllä nopeasti käyttöönotettavaa tuotantokapasiteettia kaikennäköisten ongelmien varalta. Suurissa voimaloissa saattaa tulla yllättävä tekninen vika, suurjännitekaapeli voi lakata toimimasta, Venäjältä tai Ruotsista lakkaa syöttö tai kulutus kasvaa nopeasti sähkölämmitysten kytkeytyessä päälle. Yksikään voimala ei syötä verkkoon koko aikaa sähköä, tämän estävät huollot ja vikatilanteet, tuulivoimala ei täten ole poikkeus. Mahdollisten vikatilanteiden vuoksi sähköjärjestelmä on koko ajan varpaillaan ja valmiina syöttämään ylimääräistä kapasiteettia. Tuulivoiman lisääminen tällaiseen järjestelmään ei juurikaan muuta tilannetta. Mikäli sähköntuotannosta tulisi keskimäärin 10 prosenttia tuulesta, tämä vaatisi vain vähän lisää nopeasti käyttöönotettavaa tuotantokapasiteettia. Sen sijaan 10 prosenttia vastaava määrä tuulivoimaa vähentäisi tarvetta perinteiselle voimantuotannolle melkein koko 10 prosentin verran, ja vähentäisi siten energiantuotannon ympäristövaikutuksia.

Tuulivoimayksiköt ovat pieniä, jolloin huoltamisen takia seisoo kerrallaan vain pieni osa kapasiteetista. Isojen perinteisten voimaloiden seisoessa verkosta poistuu kerralla suuri määrä tuotantoa, jota varten pitää olla varajärjestelmiä. Tuulivoima on lisäksi hajautettua. Jossain puolella Suomea yleensä tuulee tai sitten ainakin naapurimaissa.

Kuinka suuren osan Suomen sähkön kulutuksesta voisi eri tahojen mielestä kattaa tuulisähköllä lähivuosikymmeninä, jos kulutus pysyisi ennallaan ja jos samalla toteutetaan energian säästöratkaisuja?

Virallisten tavoitteiden mukaan Suomessa on vuonna 2010 500 megawattia tuulivoimaa (vastaa hieman yli 1 prosenttia vuoden 2010 ennakoidusta kulutuksesta). Tuulivoimayhdistys uskoo tätä nopeampaan kasvuun. Mikäli kulutus pysyy ennallaan energiansäästön avulla, voitaisiin päästä seuraavassa 30 vuodessa 50 % sähkönkulutuksesta. Tämän jälkeiselle tuulivoiman kasvulla kannattaisikin sitten alkaa tuottaa vetyä vetytalouteen siirtyvää liikennettä varten.

Eräät tahot haluavat tuulivoiman merkittäväksi energialähteeksemme. Mutta: - kun on tyyntä tai räntäsade, niin ajetaanko tehtaat alas jne. - vai täytyykö olla yhtä paljon varakapasiteettia eli rakennetaan esim. vastaava tehomäärä nopeasti käynnistettäviä dieselvoimalaitoksia. Toisin sanoen pitäisikö tuulivoimateho aina kahdentaa?

Hyvä kysymys. VTT:n hiljattain valmistuneen tutkimuksen mukaan 3000 megawattia tuulivoimaa (noin. 10 prosenttia vuotuisesta sähköntuotannosta Suomessa) tarvitsisi noin 300 megawattia säätövoimaa. Tämä johtuu mm. siitä, että Suomi on suuri ja maa ja tuuli ei koskaan tyynny yhtä aikaa joka paikassa. Säätövoimana ei suinkaan toimisi dieselgeneraattorit, vaan vesivoima ja nykyaikaiset kaasuvoimalat, joiden prosessi on hyvin nopeasti käynnistettävissä. Koska käytännössä olemme osa yhteispohjoismaisia sähkömarkkinoita, on sähköpörssi (NordPool) itse asiassa kätevin ja edullisin tapa tasapainottaa tuotannon ja kulutuksen lyhytaikaisia vaihteluita. Pohjoismainen sähköverkko pystyy tasapainottamaan hyvinkin erilaisia kuormia jo pelkällä laajuudellaan. Räntäsade ei juurikaan vaikuta tuulivoimaloiden tuotantoon, ainoastaan voimaloissa, joissa ei ole lapalämmitystä jää saattaa aiheuttaa tehohäviöitä. Pitää myös muistaa, ettei mikään voimala toimi 100 % luotettavuudella. Silti jokaisen voimalan viereen ei rakenneta saman kokoista varavoimalaa. Säätö- ja varakapasiteetti mitoitetaan koko sähköjärjestelmälle tilastollisiin laskentamenetelmiin perustuen, ei jokaiselle voimalalle tai sähköntuotantomuodolle erikseen.

Miten laitos saataisiin halvemmaksi ja voitaisiin hyödyntää myös kovat tuulet, jolloin laitos joudutaan pysäyttämään?

Tuulivoimatalouden kustannustason alentaminen on moniulotteinen prosessi. Suurimmat edut tulevaisuudessa tullaan todennäköisesti saavuttamaan prosessin automatisoinnnin ja valmistusmäärien kasvun myötä. Toinen tärkeä tekijä on rakenteiden keveneminen, kun opitaan ymmärtämään paremmin rasituksia ja voidaan siten alentaa varmuuskertoimia. Muitakin tärkeitä tekijöitä toki on.

Kovia tuulia tuskin tullaan hyödyntämään tulevaisuudessakaan, koska ne ovat erittäin harvinaisia ja niiden vaikutus kokonaistuotantoon on sitä kautta hyvin pieni. Mikäli niitä hyödynnettäisiin rakenteista jouduttaisiin tekemään raskaammat mikä maksaa enemmän kuin lisääntyneestä tuotannosta saatava hyöty.