Vaasan yliopiston opinnäytteet

Teknillinen tiedekunta, 2015

Rinta-Luoma, Jukka

Paikallisen tuulivoimatuotannon teknisiä ja taloudellisia näkökohtia: Tapaustutkimus: Ilvesjoen energiakylä

Ohjaaja/Valvoja (DI):
Prof. Kimmo Kauhaniemi
Tutkinto:
Diplomi-insinööri
Pääaine:
Sähkötekniikka
Koulutusohjelma:
Sähkö- ja energiatekniikan koulutusohjelma (DI)
Tutkielman kieli:
Suomi
Sivumäärä:
92
Tuulivoiman rakentaminen Suomessa on lähtenyt kiivaaseen kasvuun 2010-luvun alkupuolella valtion uusiutuvan energian lisäämistavoitteiden vauhdittamana. Lisääntyvä tuulivoima tuo mukanaan uusia haasteita niin sähköverkoille kuin niiden suojauksellekin. Valtion maksama takuuhinta on saanut suuren joukon yrityksiä suunnittelemaan suuria tuulipuistoja eri puolille Suomea, mikä usein aiheuttaa huolta paikallisissa asukkaissa ja hankkeet joutuvat helposti vastatuuleen. Paikallisten ihmisten osallistaminen hankkeisiin onkin tärkeässä roolissa tuulivoiman yleisen hyväksynnän saavuttamisessa.

Diplomityön tavoitteena oli perehtyä yksittäisten jakeluverkkoon kytkettävien tuulivoimaloiden vaikutuksiin sähköverkossa, sekä tuulivoimaloiden hankintaan ja käyttöön liittyviin seikkoihin. Yksittäisten tuulivoimaloiden kannattavuutta ja paikallisia vaikutuksia tarkasteltiin Suomesta saatujen kokemusten ja esimerkkitapausten, erityisesti käytettyinä hankittujen voimaloiden, avulla. Tuulivoimatuotannon yleiseen hyväksyttävyyteen vaikuttavia tekijöitä pohdittiin voimaloiden aluetalouden ja paikallisten vaiku-tusten näkökulmista. Tapaustutkimuskohteena tarkasteltiin Jalasjärven kunnassa sijaitsevaa Ilvesjoen kylää, jossa on omaa tuulivoimatuotantoa. Verkkoon liitynnän haasteita tarkasteltiin PSCAD-simuloinneilla, joilla mallinnettiin Ilvesjoen jakeluverkon toimintaa. Samalla perehdyttiin tuulivoimalan omistajan kannalta tärkeisiin verkkoon liitynnän määräyksiin. Lisäksi työssä esitellään hankkeen puitteissa tehty selvitys Ilvesjoen energiantuotantopotentiaalista.

Tuulivoimaloiden kannattavuuden osalta havaittiin, että käytetyn voimalan hankkimisella voidaan päästä lyhyeen takaisinmaksuaikaan, kun tuotannolla katetaan omaa kulutusta. Uudella voimalalla taas on merkittäviä aluetaloudellisia vaikutuksia, koska siitä hyötyvät omistajan lisäksi sekä maanomistajat että kunta. Verkkosimulointien tuloksina havaittiin, että tarkastellussa verkossa tuulivoimaloiden vaikutukset verkkoon jäävät äkillisissä pysäytys- ja häiriötilanteissakin pieniksi. Nykyisellään verkon vahvuus ei kuitenkaan riittäisi uusien voimaloiden rakentamiseen sähkönlaatua vaarantamatta.
Avainsanat:
Tuulivoima, verkkoliityntä, kannattavuus, energiaomavaraisuus, PSCAD
© Tritonia 2014-2019