Uusiutuva energia tuo uusia ongelmia


Kuva 1. Aurinkokennon sähkötehon tuotto puolipilvisenä päivänä. Lähde: Climate etc.

Kuva 1. Aurinkokennon sähkötehon tuotto puolipilvisenä päivänä. Lähde: Climate etc.

Aurinko on tarkkuuden vertauskuva, siis sen rata taivaalla on pystytty ikiajoista ennustamaan varsin hyvin, ellei nyt auringonpimennyksiä lasketa. Vanhojen aurinkokellojen ja Stonehengen olemassaolo on tästä todisteena.  Sen sijaan aurinkoenergia ei ole läheskään yhtä ennustettava, mistä kuva 1 on jonkinlaisena todisteena.  Kuvasta voinee hahmottaa paraabelimaisen peruskäyrän, jonka huippu on jossain puolen päivän jälkeen, mutta tämä ennustettava auringon tehokäyrä rikkoontuu pilvien varjoilla. Kyse on siis valosähköisestä aurinkokennosta. Veden lämmittämiseen käytetyssä aurinkokeräimessä tehon vaihtelu olisi pitkälti samanlaista, mutta käyttäjälle vähemmän näkyvää, koska järjestelmään säännönmukaisesti kuuluva lämminvesisäiliö toimii tässä myös tehovaihtelun tasaajana, eikä hanasta tule joka toinen minuutti liian haaleaa ja joka toinen liian kuumaa vettä.

Edellä esitetty ongelma aurinkoenergiassa loivenee laajentamalla aurinkokennojen peittämää kenttää ja ehkä yhdistämällä eri alueiden tuotantotehoja, mutta kuvassa 2 näkyvä toinen ongelma ei ratkea ainakaan saman pituuspiirin lähituntumassa. Kuten myös kuvasta 1 näkyy, aurinkokenno ei tuota, kun aurinko ei paista.  Nykyaikainen elämänmuoto vaatii sähköä myös iltaisin, joten perinteisten voimalaitosten on joka tapauksessa pyörittävä, mutta aurinkosähkön lisääntyessä niiden vuorokautinen säädön tarve lisääntyy ja voi esimerkiksi Kaliforniassa saavuttaa riskirajan vuonna 2020. Siis säätövara loppuu.

Kuva 2. Ennustettu kehitys Kaliforniassa lisättäessä aurinkoenergiaa vuosittain. Lähde: Climate etc.

Kuva 2. Ennustettu kehitys Kaliforniassa lisättäessä aurinkoenergiaa vuosittain. Lähde: Climate etc.

Judith Curryn blogin vieraskirjoittaja nimimerkillä Planning Engineer antaa varsin hyvän yleiskatsauksen sähköenergian tuotantoon ja uusiutuvien lähteiden joihinkin ongelmiin artikkelissaan More renewables? Watch out for the Duck Curve(Linkki). Artikkelin nimi viittaa kuvan 2 lintumaiseen käyrästöön. Myös blogin keskusteluosuus on lukemisen arvoinen.  Kaliforniaan sähköä toimittavaa Ivanpahin aurinkohöyryvoimalaa ei edellä ole mainittu(Linkki), mutta sen voi arvioida oikaisevan kuvan 1 heilahtelut ja osittain oikovan kuvan 2 mutkiakin. Syynä tähän on se, että höyryvoimalassa on aina jotain lämpövarastoa ja Ivanpahin voimala käyttää lisäksi tasaamiseen maakaasua.  Sattumoisin Mikko Mäkinen kertookin tuoreessa blogissaan(Linkki), ettei Ivanpahissakaan kaikki ole mennyt ennakoidusti, vaikka lintuja onkin paistettu.

Planning Engineer kertookin tuulienergiasta, ettei se sovellu aurinkoenergian puutteiden tasaamiseen, koska se on vielä ennakoimattomampaa.  Vaikka meteorologia voineekin nykyään antaa ennakkotietoa tuulivoiman tuotantomahdollisuuksista lähipäivinä, ei tämä silti mahdollista aurinko- ja tuulisähkön yksinomaista käyttöä valtakunnan sähköverkon tapaisessa järjestelmässä, kun nykymaailmassa on totuttu tilaajaperustaiseen tuotantoon, eikä siihen, että sähkön käyttäjät muuttavat toimintaansa tuulien mukaan. Akut mainitaan yhtenä teknisesti mahdollisena vaihtoehtona.

Saksasta uutisoidaankin(Linkki), että siellä on saatu pystytettyä Euroopan suurin akkulaitos. Jos Maaseudun tulevaisuus ei kovin täsmällistä tietoa osaa jakaa, niin eipä sitä sitten löydy akkulataajankaan sivuilta. Siellä mainitaan 2500€ viikkotulot verkon tasaamisesta, joka yksinomaisena tulona tekisi 13 miljoonan euron sijoituksen takaisinmaksuajaksi 100 vuotta korkoja huomioimatta. Akkujen käyttöikä on tuntematon tekijä, mutta jos lasketaan toiveikkaasti 20 vuotta ja että akuista saadaan myytävää energiaa niiden oletetun 10 MWh kapasiteetin verran päivittäin,  sähkön kilowattituntihinnaksi muodostuu n. 18 senttiä pelkästään investoinnista laskettuna.  Tuolla hinnalla sähköä ei saisi Suomessa kaupaksi.  Vastaavasti lainapääoman korkomenot ensimmäisinä vuosina olisivat helpostikin enemmän kuin em. verkon tasaamismaksu, joten vähän vaikea uskoa yrityksen edustajan väitettä, että tasaamismaksu tekee energiavarastoinnista kannattavaa liiketoimintaa.

Jos sitten otetaan huomioon, miksi moista energiantasaamisakkua ylipäätään tarvitaan nyt, kun valtakunnalliset sähköverkot ovat selvinneet kohtuullisesti ilman moisia satakuntavuotta, niin kuvat 1 ja 2 antanevat vastauksen.  ”Payment for new form of ‘green power’”(Linkki) onkin hyvin lähellä lausetta A new payment for green power, eli yksi uusi maksu viherenergiasta.

Britanniasta kuuluu, että tuulimyllyt seisovat ja tienaavat(Linkki). Sinänsähän 43 miljoonan punnan summa, joka tuuliparoneille maksetaan vuodessa, etteivät syötä myllyjensä sähköä verkkoon, ei Britannian kokoista maata kaada, mutta se kuvastanee, että Britanniasa sähköverkon säätökyky on tullut tuulivoiman suhteen äärirajalleen tai ainakin lähelle sitä. Jos vain tuulivoimaa rakennetaan lisää, seisotusmaksut aivan ilmeisesti jyrkästi kohoavat. Toisinsanoen lisättävien tuulivoimaloiden nimelliskapasiteetti on tilanteessa täysin merkityksetön, kun käytännön lisäkapasiteetti alkaa lähestyä nollaa. Ehdotettu verkon vahvistaminen mahdollistaisi hukkaenergian siirron kauemmaksi, mutta tuskinpa veroparatiisien tuuliparonit sitä kustantavat?

Mitenkäs meillä Suomessa? Tiivistetysti meillä ei aurinko paista silloin, kun sähköä eniten tarvitaan, eikä silloin usein tuulekaan. Onneksi ei isompia aurinkovoimalahankkeita sentään tänne suunnitellakaan.

Uskoakseni samat ympäristöaktiiviset tahot, jotka suojelevat viimeisiä vapaita koskia, kannattavat usein tuulivoimaa. Tämä yhtälö ei oikein toimi, sillä vesivoima on paras säätöenergia vaihtelevalle tuulienergialle.  Itse äänestäisi pääosin vapaiden koskien puolesta, jolloin myös tuulivoimaloiden rakennusbuumi pitäisi saata torpattua ensi kauden eduskunnassa. Se, mihin nyt on luvat ja tuet myönnetty, se vahinko pitänee suurimmaksi osaksi kärsiä, koska valtiovallan toiminta yrityksiä kohtaan ei saisi mielestäni olla turhan tempoilevaa. Vaan kaikki, mitä on vielä pysäytettävissä, tulisi pysäyttää.

Esimerkiksi meillä Järvenpäässä on Fortumin voimalaitos, joka polttaa puuta ja turvetta(Linkki).  Ei tarvitse tasaamisakustoja, ei ylimääräistä valtakunnan verkon vahvistamista eikä ilmeisesti seisotusmaksujakaan. Tämä on sentään pitkälle kotimainen ja varmatoiminen vaihtoehto. Kuvassa 3 näkyy voimalan kaukolämpöputkien asentamista kaupungin rajalla. Yksikään nyt pystytetty tuulivoimala maailmassa ei toimine yhtä pitkään kuin nuo putket.

Kuva 3.

Kuva 3.

Mainokset

4 responses to “Uusiutuva energia tuo uusia ongelmia

  1. Ei minulla(kaan) ole mitään tuuli- tai aurinkosähkön tuotantoa vastaan – jos sitä ”käyttävät” maksaisivat siitä todellisen hinnan!
    Maksaahan esim. hybrireillä ajavat kovemman hinnan autoistaan ja ylläpitokuluistaan sekä auton suhteettoman suuren arvonalennuksen vaihtotilanteessa. Ja sitten vielä ensi vuonna suuremman käyttömaksun, kiitos ”pienien päästöjen”!

    Tykkää

    • Itsekin olen joskus ostanut tuulisähköä ja maksanut siitä kovempaa hintaa. Tällä linjalla tuulivoimaloita olisikin syntynyt vain tarvetta vastaavia määriä, kun Suomi ei edes ole Britannian veroinen tuuliatlaksen mukaan.

      Tykkää

  2. Eiköhän tuo nyt ole ”vähän” liioiteltua ruveta huutelemaan että Suomessa pitäisi kaikki suunnitellutkin tuulivoimahankkeet saada torpattua? En kiellä sitä etteikö tuulivoima tarvitse tuekseen säätö- ja varavoimaa, mutta Suomen tuulivoiman osuus on niin vähäpätöinen että täällä voidaan rakentaa vielä paljon lisää ilman ongelmia.

    Tykkää

    • Jos katsoo antamaani aikajännettä, ”ensi kauden eduskunnassa”, niin tuskinpa siinä ihan kaikkia nyt suunnitteilla olevia tuulipuistoja saisi estettyä.
      En itsekään ole vielä kuullut verkoston säätöongelmista Suomessa, mutta jos meillä onkin sopimattoman tai turhan kalliin energian osuus vähäpätöinen, ei siitä vähäisyydestä välttämättä seuraa lisärakentamistarvetta.

      Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s