Avainsana: tuulisähkö

Sähköntuotannon kalleimmat promillet: tuulivoima

Tuulivoimainnostusta on vaikea ymmärtää. Muuten kuin sillä, että valtio maksaa mahtavat tukiaiset.
Uuden artikkelin [1] mukaan
”Vuoden 2010 lopussa Suomessa oli 130 voimalaa, joiden yhteenlaskettu teho on 197 megawattia.”
Tuulivoimaloita Japanin rannikolla
Kuva: yellow_bird_woodstock (Flickr, CC BY)
Koska tahansa voit käydä katsomassa Fingridin sivulta, kuinka paljon Suomessa tuulienergiaa tuotetaan [2]. Tiistaina lumimyrskyssä tuotanto kävi 40 MW:ssa, mutta sen jälkeen tuotanto on enimmäkseen ollut tyypillisessä arvossa eli selvästi alle kymmenessä megawatissa. Melko usein tuotanto on jopa selvästi alle viisi megawattia. Kun olen tarkkaillut tuota sivua viimeisen parin kuukauden aikana, tuotanto on harvoin yli kymmenen megawattia. Yli neljänkymmenen megawatin en ole tuotannon nähnyt nousevan ikinä.
Kun Suomen tuulivoimaloiden nimellinen kapasiteetti on yli 197 megawattia, tuulivoimalat käyvät tyypillisesti muutaman prosentin teholla ja korkeintaan kahdenkymmenen prosentin teholla. Suomen sähkönkulutuksesta tuulivoima muodostaa muutaman promillen.
Voi olla, että tehoja liioitellaan, koska tukia saa vain, kun voimalan generaattoreiden yhteinen nimellisteho on vähintään 0,5 MW.[3]
Laki takaa tuulivoimaloille sähköstään 8,53 c/kWh.[3][4] Valtio maksaa erotuksen pörssihintaan. Vuoden 2012 todennäköisesti kalleimpana kuukautena eli helmikuussa valtion tuki on 3,25 c/kWh. Kaikkina muina kuukausina veronmaksajat maksavat paljon enemmän.
Tuulivoimala saa siis helmikuussa tuloistaan vajaan kaksi kolmannesta myydystä sähköstä ja yli kolmanneksen veronmaksajien tukina. Syksyllä tuki oli noin puolet tuloista.
Jos tuulivoimaa olisi tuotettu helmikuussa koko ajan 40 MW teholla, yhteensä tuulivoimaa tulisi 27,8 miljoonaa kilowattituntia. Silloin helmikuussa tuulivoimalat saivat pörssistä puolitoista miljoonaa euroa tuloja ja veronmaksajat tukevat tuulivoimaa hieman alle miljoonalla eurolla. Toivottavasti tuki ei tuosta paljon nouse.
Toinen mielenkiintoinen laskelma on se, voiko tuulivoimala tuesta huolimatta mitenkään kannattaa. Jos Suomen 130 tuulivoimalaa tuottavat loistavana kuukautena (20% nimellistehosta) edellä lasketun 2,5 miljoonaa euroa, se tekee 20000 euroa / tuulivoimala. Yltiöoptimistisellakaan vuosiliikevaihdolla 240.000 euroa vuodessa ei makseta kovin kummoisia lyhennyksiä, huoltokuluja ja henkilöstökuluja. Ja todellinen vuosituotto ei ole varmaankaan kuin murto-osa tuosta, selvästi alle satatuhatta euroa. Keskimääräinen tuulivoimala maksaa ehkä 2,5 miljoonaa euroa (ks. Tapaus Ii lopussa), mikä tarkoittaa, että kaikki tuotot menevät 10-25 vuotta perustamiskustannusten takaisinmaksuun, vaikka korot ja voitot unohdettaisiinkin. Arvio tuulivoimalan romutusiästä on kuitenkin alle 20 vuotta. USA:ssa on jo 14000 pystyyn jätettyä hylättyä tuulivoimalaa, jotka muodostavat melkoisen ympäristöongelman.[5] Tuulivoimaloilla on melkoisia ongelmia ansaita romutuskustannuksensa eli konkurssi on todennäköisin loppu voimalalle ja yhteiskunnan on purettava hankalat romut.
Tuulivoiman tuottajille on katastrofi, jos sähkön pörssihinta putoaa alle kolmen sentin kilowattitunnilta (kolmen kuukauden jaksona). Silloin tukia leikataan kolmella sentillä kilowattitunnilta. Syksyllä useamman kuukauden keskihinta oli vain hieman yli 3,5 c/kWh. On mahdollista, että kesällä ollaan lähellä kolmen sentin rajaa.
Sitten konstruktiivinen ehdotus kaiken negatiivisuuden jälkeen: kuluttakaa ylimääräinen ympäristöinnostuksenne tuulipropellien sijaan tekemään sellainen laite, johon voi varastoida verkosta ostettua sähköä noin neljäksi tunniksi. Merkittävän osan vuodesta on sellaisia päivä, joissa yöllä ostetusta sähköstä saa neljän tunnin kuluttua aamulla moninkertaisen hinnan. Luulisi, ettei sähkön varastointi voi olla niin paljon kalliimpaa kuin sähkön tekeminen.
Tapaus Ii
Iin kahdeksan yksikön tuulivoimala maksaa 40 miljoonaa eli 5 miljoonaa per yksikkö.[6] Nuo ovat kolmen megawatin voimaloita, kun Suomen keskimääräinen voimala on vain 1,5 MW. Tästä arvioin, että keskimääräinen tuulivoimala Suomessa maksaa 2,5 miljoonaa euroa. 20% käyttöasteella kolmen megawatin yksikkö tuottaa sähköä 448.000 eurolla vuodessa eli jos unohdetaan korot, voimala maksaa itsensä 11 vuodessa, sitten parin vuoden tuotot menevät purkukuluihin ja 13 vuoden jälkeen se tuottaa viitisen vuotta sähköä kulujen katteeksi ennen romutusta. 20% käyttöaste nimellistehosta on äärimmäisen optimistinen. 10% käyttöasteella voimala ei ehdi 20 vuodessa maksaa itseään vaikka mitään muita kuluja ei olisi. Nykyisenkaltaisilla sähkön hinnoilla ja tukirakenteilla veronmaksajat maksavat viiden miljoonan euron voimalasta (20% käyttöasteella) tukea noin kolme miljoonaa euroa (se tuottaa noin 8,5 miljoonalla eurolla sähköä 19 vuodessa, josta reilu kolmannes on takuuhintatukea). Iin kahdeksan yksikköä tulevat siis maksamaan veronmaksajille noin 24 miljoonaa euroa. Optimistisesti arvioiden Iin kahdeksalla tuulivoimalalla saa tuotettua 0,05% (puoli promillea) Suomen sähkönkulutuksesta kahdenkymmenen vuoden ajan. Kun tuulee.

[1] HS: Tuulivoiman rakentaminen saattaa vuoden kuluessa kaksikertaistua (27.2.2012)

Entä, jos sähkö on pysyvästi halvempaa kuin öljy?

Suora sähkölämmitys on tällä hetkellä jopa neljänneksen halvempaa kuin öljylämmitys.

Perinteisesti ajatellen näin ei pitäisi olla, koska jos öljystä tehdään sähköä, energiasta puolet väistämättä katoaa lauhdevoimalan toimintaperiaatteen vuoksi. Kun öljy poltetaan lämmöksi kotona, hyötysuhde on yli 90%.

Tilanne on kuitenkin muuttunut. Vesivoimaa saadaan nyt Ruotsista ja Norjasta paljon paremmilla yhteyksillä ja ilman tullimuuria. Myös tuulivoima on lisääntymässä, tosin valtion epärealisisen takuuhinnan ansiosta. Ydinvoimaa Suomessa on ennestään kohtuullisesti ja Olkiluoto 3 valmistuu lähivuosina – toivottavasti. Näissä ei samalla tavalla kilpailla sen kanssa, käytetäänkö sama polttoaine lähes sadan prosentin hyötysuhteella lämmitykseen vai tehdäänkö siitä massatuotantona sähköä alle 50% hyötysuhteella.

Entä jos suora sähkölämmitys muuttuu pysyvästi halvemmaksi kuin öljylämmitys?

Suoraan sähkölämmitykseen siirtyminen on helppoa ja halpaa. Ei tarvitse, kuin ostaa uudet patterit ja pistää ne kiinni jo valmiina olevaan sähköverkkoon.

Kiinteästi asennettava perussähköpatteri maksaa noin sata euroa. Talossa, jossa on kymmenen sähköpatteria ja lämmityskulut 2000 e/vuosi, säästöä syntyisi neljännes (joulukuun sähkönhinta vs. tammikuun öljynhinta) eli 500 e/vuosi, jolloin pattereiden takaisinmaksuaika on kaksi vuotta. Tämä on yksi edullisimmista lämmitysjärjestelmäremonteista ja halvempi kuin yksi kunnollinen lämpöpumppu.

Jos veden lämmitys on öljyllä, se pitää järjestää jollain muulla tavalla, eli siitä tulee vielä kuluja päälle.

Tokihan lämpöpumppu säästää suoraan sähkölämmitykseen verrattuna, mutta vastaava 10-patterinen koti voi vaatia viisi järeää lämpöpumppua (todennäköisesti pattereiden lisäksi), joista jokainen maksaa tuon tuhat euroa. Minulla on käytössä sähköpatteri, joka on yli 40 vuotta vanha. Kuka uskoo, että lämpöpumput kestävät edes 10 vuotta jatkuvassa käytössä? Ja pitää myös muistaa, että lämpöpumput kuluttavat kylmimpään aikaan – silloin kun sähkö on kallista – lähes yhtä paljon energiaa kuin suora sähkölämmitys. 10 patteria lämmittää myös paljon tasaisemmin ja vedottomammin kuin viisi lämpöpumppua.

Koko lämmityskauden (koko vuosi poislukien 2,5 kuukautta) jokainen kodin sähkölaite – tietokone, lamppu, pesukone, televisio – on suora sähkölämmitin. Niiden energiankulutukseen ei siis nykytilanteessa kannata kiinnittää kovin paljoa huomiota.

Joudumme mahdollisesti siirtymään aivan uuteen kodin energia-ajatteluun.

Tutkahiljaisuus laskeutuu Suomen rajoille – tuulivoiman takia?

Tuulivoimaloita Japanin rannikolla
Kuva: yellow_bird_woodstock (Flickr, CC BY)

On ollut jo kauan tunnettua, että tuulivoimalat häiritsevät tutkia. Muistan ensimmäisen kerran lukeneeni aiheesta jo 70-luvulla.

Onkohan kukaan tutkinut, mitä Suomen tutkaliikenteelle ja rajavalvonnalle seuraa, jos kaikki mahdolliset Suomen rannikon tuulivoimakohteet rakennetaan? Näemmekö enää ulkomaille ollenkaan? Toimiiko säätutka?

Fox News: Wind Farms Disrupting Radar, Scientists Say

Tuulivoima pörssisähkönä — 3% etua

Syysmyrsky Kotkassa 14.9.2011

Lueskellessani artikkelia (2) tuulivoiman uskomattomista syöttötariffeista (10,5 c/kWh vs. vuoden 2010 pörssisähkön keskiarvo 5,7 c/kWh) aloin pohtia, onko tuulisähkön tuotannon kuukausittainen jakautuma sellainen, että siitä saa todennäköisemmin paremman hinnan.

Eli kuinka paljon paremman hinnan tuulivoimala saa syysmyrskyistä ja talven puhureista?

Ilmatieteenlaitokseltahan mitään järkevää tilastoa ei saa ilmaiseksi, mutta heidän sivustoltaan löytyvä esimerkkitilasto antaa osviittaa ja saa kelvata: Mustasaaren Valassaaret 1971-2000 (1).

Mustasaaressa tuuli jakautuu huhtikuusta elokuuhun vuosikesiarvon alapuolelle, syyskuussa melko tarkkaan keskiarvoon ja muu talvi keskiarvon yläpuolelle. Marras- ja joulukuu ovat tuulisimmat kuukaudet ja ne ylittävät vuosikeskiarvon 19%.

Näillä kertoimilla voidaan painottaa pörssin kuukauden sähköhinnat (3), jolloin saadaan se vuosihinta, jonka tuulivoimala saa vuosittaisesta sähköstään verrattuna tasaisesti sähköä tuottavaan voimalaan. Tämän laskelman perusteella tuulivoimala saa vuosituotannostaan kolme prosenttia paremman hinnan kuin esim. vuoden ympäri toiminnassa oleva atomivoimala saa. Tunnittaisessa tarkastelussa tulos on toinen, mutta tuskin olennaisesti erilainen.

Eli kovin suurta etua alkutalven tuulista ei saa, koska se on myös vesivoiman parasta aikaa.

(1) http://ilmatieteenlaitos.fi/ilmastollinen-vertailukausi-1971-2000
(2) Talouselämä 34/2011: Tuulimyllyiltä loppuvat rahat ja tila, ei ilmeisesti tällä hetkellä verkossa
(3) http://nordpoolspot.com/Market-data1/Elspot/Area-Prices/ALL1/Hourly/

PS. Pörssin vuoden 2010 kuukausihintojen keskiarvo on 5,685 c/kWh, mutta vuosihinta on 5,664 c/kWh. Ero johtuu siitä, että kuukaudet pitää painottaa päivien lukumäärällä vuosihintaa laskettaessa. Tässä lasketussa kolmessa prosentissa on sama virhe, mutta se on merkityksetön tällä tarkkuudella.

Normisähkö 1.1

Android-sovelluksessa Normisähkö on pienten parannusten aika.

Ulkonäköä on hieman tiivistetty pistämällä valinta-asetukset yhteen riviin näytön yläreunassa. Uutena on info-nappi, jolla saa nopean yhteenvedon ohjelmasta.

Luvuissa on suuri muutos sikäli, että luvut on nyt kilowattitunteja (ennen wattitunteja). Eli käytännössä vain pilkku on toisessa paikassa, mutta selvästi kilowattitunnit ovat ihmisille tutumpi yksikkö.

Luku on myös talouden käyttämä teho kilowatteina (kWh/h = kW). Tätä voidaan verrata esim. pienoistuulivoimalan väitettyyn tehoon ja sen riittävyyteen taloudessa. Esimerkiksi 20000 kWh vuodessa kuluttavalle sähkölämmitystaloudelle riittää (tuulella) lokakuussa 2,7 kilowatin pienoistuulivoimala aina muulloin paitsi lauantaisin kello 17-20 ja joka päivä 22-24. 10000 kWh sähköä kuluttavalle 2,2 kW riittäisi vielä lokakuussa mainiosti kaikkeen sähkönkulutukseen, myös sähkölämmitykseen (sauna ehkä pitäisi mielummin lämmittää puilla). Tämä vastaa 100 neliömetrin matalaenergiataloa.

Ohjelma on saatavissa Android-sovelluskaupasta versionumerolla 1.1.