Sähkö mereltä kantaverkkoon häiriöttä

Talvi 2018 osoitti tuulivoiman toimivuuden arktisissa merioloissa. Raju talvimyrsky ja jäät eivät häirinneet tuotantoa Porin Tahkoluodon merituulipuistossa, joka on yksi maailman ensimmäisiä jääolosuhteisiin rakennettuja merituulipuistoja.

Merellä tuulee kovaa ja tasaisesti. Hyötytuulen Tahkoluodon merituulipuiston keskimääräiseksi tuotoksi arvioidaan 43 % maksimituotosta. Maatuulivoimaloilla luku on huomattavasti alempi. © Kuva Suomen Hyötytuuli Oy
Merellä tuulee kovaa ja tasaisesti. Hyötytuulen Tahkoluodon merituulipuiston keskimääräiseksi tuotoksi arvioidaan 43 % maksimituotosta. Maatuulivoimaloilla luku on huomattavasti alempi. © Kuva Suomen Hyötytuuli Oy

Porin Tahkoluodon edustalle kesällä 2017 nousseet kymmenen uutta turbiinia pyörivät 90 metrin korkeudella merenpinnasta. Hyötytuuli Oy:n verkkosivujen reaaliaikainen tuotantotieto kertoo, että halkaisijaltaan 130-metriset roottorit muuttavat tuulen tehokkaasti sähköksi. Merituulipuiston tuotanto nousee nimelliskapasiteettiinsa paljon useammin kuin kuivalla maalla.

“Merellä tuulee voimakkaammin ja tasaisemmin”, Hyötytuulen toimitusjohtaja Toni Sulameri toteaa.

Jääolosuhteisiin rakennetun merituulipuiston pystytys sujui vauhdilla. 10 uutta voimalayksikköä ja ABB:n mantereelle toimittama sähköasema saatiin tuotantoon syyskuussa 2017, kuukauden etuajassa. Ensimmäinen talvi osoitti, että reipas tahti on jatkunut myös tuotannossa. “Tuotanto saatiin nopeasti käyntiin ja se näyttää hyvältä.”

Tähän mennessä karttuneella kokemuksella on vielä liian aikaista arvioida, ylittyykö etukäteen arvioitu 155 gigawattitunnin vuosituotanto.

“Viime vuoden marras- ja joulukuu olivat äärimmäisen hyvätuulisia, kapasiteettikerroin oli tuolloin yli 80 prosenttia. Alkuvuosi on taas ollut huonotuulisempaa. Todellinen tuotantokyky selviää vasta kahden tai kolmen vuoden jälkeen.”

Tuulipuiston toimintavarmuus arktisissa oloissa on osoittautunut erinomaiseksi. Tammikuinen talvimyrsky katkoi sähköt 3000 porilaistaloudelta, mutta merellä tuulipuiston tuotanto jatkui täydellä teholla.

“Voimalat eivät pysähdy kovallakaan tuulella. Tuotanto jatkuu aina 30 m/s tuulenvoimakkuuksille asti.”

ABB on toimittanut Tahkoluodon merituulipuiston sähkönsiirtojärjestelmän sisältäen päämuuntajat, sähköaseman ja aseman kaasueristeisen kojeiston.

”Tuulipuisto on lähellä rantaa, joten sähköasema voitiin sijoittaa kuivalle maalle”, kertoo toimialajohtaja Juha Muhonen ABB:ltä.

Sähköaseman suunnittelun lähtökohtia olivat toimintavarmuus ja häviöiden minimointi. Esimerkiksi päämuuntajia on kaksin kappalein. Tuulipuiston tuotanto saadaan siirrettyä valtakunnanverkkoon häiriöttä myös ongelmatilanteissa.

“Tämä on ABB:lle jo kolmas hanke Hyötytuulen tuulipuistoihin. Käytetyt komponentit, kojeistot ja muuntajat ovat samantyyppisiä kuin kahdessa aiemmassa hankkeessa. Siitä on etua huollossa ja kunnossapidossa”, Muhonen kertoo.

Merituulivoiman merkitys kasvaa

Tuulivoiman tuotanto suuntautuu tulevaisuudessa yhä enemmän merelle. Suomen matala rannikko sopii hyvin tuulivoiman tuotantoon, eikä merellä ole häiriintyviä naapureita. Merituulivoimainvestointeja hidastaa ainoastaan hinta.

“Perustukset ja pohjatyöt ovat selvästi kalliimpia kuin kuivalla maalla”, Sulameri toteaa.

Suomen rannikolla oman vaatimuksensa perustusten kestävyydelle tuo tuulen mukana liikkuva jääpeite. Tahkoluodossa käytetty uudenlainen teräskuorinen meriperustus on kestänyt jääkuormat ongelmitta. Sulameri kertoo, että maailman ensimmäinen vaativiin jääoloihin rakennettu tuulipuisto on ollut suuri teknologiaharppaus.

“Tämä oli yli 100 miljoonan euron hanke, joka antoi hyvää kokemusta tuulipuiston rakentamisesta näihin olosuhteisiin. Nyt tiedämme ongelmakohdat ja missä voidaan vielä säästää kustannuksissa.”

Vuonna 2017 Suomen rakennettu tuulivoimakapasiteetti kipusi ensi kertaa yli 2000 MW:n. Uusia tuulivoimahankkeita on suunnitteilla todella paljon, kaikkiaan 15 500 MW:n edestä. Näistä reilu 2000 MW on tulossa merelle.

Myös Hyötytuulen isoimmat esiselvitysvaiheessa olevat tuulipuistot ovat merituulipuistoja. Tahkoluodon laajennus ja Raahen edustalle kaavailtu Ulkonahkiaisen merituulipuisto ovat molemmat mittakaavaltaan jopa kymmenkertaisia Tahkoluodon valmistuneeseen puistoon verrattuna. Molempiin suunnitellaan jopa 50:tä 8 MW:n voimalayksikköä.

Voimalakoon kasvattaminen laskee tuotannon hintaa.

“Merituulivoimasektori kehittyy todella voimakkaasti. Tällä hetkellä markkinoilla on 8 MW:n voimaloita, tulossa on 12 MW:n voimaloita, joissa roottorin halkaisija on yli 220 metriä, ja suunnitelmissa on jopa 16 MW:n voimaloita. Kun merituulipuistot siirtyvät kauemmas rannasta ja turbiinien määrä kasvaa, on sähköaseman sijainti entistä todennäköisemmin merellä. Näin saadaan myös siirtohäviöt minimoitua”, Sulameri kertoo.

ABB on toimittanut useita satojen megawattien tehoisia merisähköasemia ja HVDC-siirtolinkkejä Pohjanmeren jättiläistuulipuistoihin.

“ABB:llä on kokemuksia näistä oloista ja hyvät referenssit merelle rakennetuista sähköasemista. ABB on potentiaalinen kumppani, kun hankkeitamme lähdetään toteuttamaan”, Sulameri toteaa.

ABB kytkee tuotannon verkkoon
ABB on toimittanut Hyötytuulen kolmen suurimman tuulipuiston päämuuntajat, sähköasemat ja niiden kaasueristeiset kojeistot.

Tahkoluodon merituulipuisto, Pori
- 11 kpl 2,3 - 4,2 MW:n voimalaa
- vuosituotanto 155 GWh

Annankankaan tuulipuisto, Raahe
- 10 kpl 3,45 MW:n voimalaa
- vuosituotanto 115 GWh

Nikkarinkaarron tuulipuisto, Raahe
- 10 kpl 3,45 MW:n voimalaa
- vuosituotanto 110 GWh

Teksti: Petja Partanen

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp