Tuulivoimahanke tuo kuntaan paljon – niin puhetta kuin elinvoimaakin
Tuulivoimasta on tullut nopeasti merkittävä osa Suomen energiajärjestelmää. Tuulivoimarakentaminen alkoi meillä monia maita myöhemmin, mutta siirryimme kärkijoukoissa markkinaehtoiseen, valtion tuista vapaaseen tuulivoiman rakentamiseen. Tuulivoiman nopeasta siirtymästä maamme edullisimmaksi sähköntuotantomuodoksi voi kiittää teknologian kehittymistä: Nykyiset voimalat tuottavat huomattavasti enemmän sähköä kuin kymmenen vuotta sitten rakennetut voimalat, vaikka ne sinänsä näyttävätkin ulospäin samalta. Korkeammilla torneilla ja pidemmillä lavoilla päästään kiinni kovempiin tuuliin – jopa metsäisillä sisämaa-alueilla. Tässä mielessä onkin onni, että tuulivoimarakentaminen käynnistyi meillä verrattain myöhään: voimalakantamme on erittäin tehokasta ja modernia, ja pienemmällä voimalamäärällä saadaan merkittävästi enemmän sähköä. Niin paljon, että tuulivoimasta tulee pian Suomen suurin sähköntuotantomuoto.
Kunnalle tuulivoima on suuri mahdollisuus. Lukuisat suomalaiset kunnat saavat vuosittain pitkästi yli miljoona euroa kiinteistöverotuloa tuulivoimaloista, mikä mahdollistaa mm. investoinnit, laadukkaammat peruspalvelut ja matalamman veroprosentin. Lisäksi tuulivoimalat tuovat liiketoimintaa alueen yrityksille monilla eri aloilla rautakaupoista ravintoloihin ja maanrakennuksesta vapaa-ajan palveluihin. Suuri investointi alueelle valaa uskoa alueen tulevaisuuteen, ja voi helpottaa tuulivoimasta riippumattomienkin yritysten tulevaisuuden näkymiä esimerkiksi vakuusarvojen paranemisen myötä. Tuulivoimaloiden suurin työllistävä vaikutus tulee käyttövaiheessa vuosikymmenien aikana huolto- ja kunnossapitotoiminnasta. Etenkin etäällä kasvukeskuksista sijaitsevissa kunnissa vastaavia talouden piristysruiskeita on vähän tarjolla.
Samaan aikaan on selvää, että tuulivoimalla on myös negatiivisia vaikutuksia ja sen suunnittelu kuntaan herättää tunteita ja mielipiteitä puolesta ja vastaan – ja monesti kiivastakin keskustelua. Voimalat näkyvät maisemassa ja muuttavat lähiympäristöään. Voimaloista kuuluu myös ääntä, jonka kuuluvuusalue on erityisen tiukasti säädeltyä asutuksen läheisyydessä. Yksityiskohtaisesta suunnittelusta huolimatta tuulivoimalla on paikallisia vaikutuksia ja siksi on tärkeää, että kunta hyötyy tuulivoimasta parantuneena elinvoimana. Voimalaitoksista kertyvät kiinteistöverot tulee pitää jatkossakin täysimääräisesti kunnan hyötynä.
Tuulivoiman määrän kasvaessa on kiihtynyt keskustelu sen vaikutuksesta hiilinieluun, metsäkatoon ja luonnon monimuotoisuuteen. Suomen pinta-alasta yli 75 % on metsää, joten on hyvin luonnollista, että myös tuulivoimaa rakennetaan metsiin. Tuulivoimaa ei kuitenkaan rakenneta luonnontilaisiin metsiin, vaan talousmetsäkäytössä oleville alueille, joihin kohdistuu muitakin ihmistoimia.
Suomessa tuulivoimarakentaminen on hyvin säänneltyä ja myös talousmetsissä hankkeen ympäristövaikutukset arvioidaan erittäin tarkkaan kaavoituksessa ja ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä (YVA). YVA-menettelyn aikana tuulipuistolle laaditaan tarvittaessa myös seurantaohjelma, jonka mukaisesti tuulivoimaloiden vaikutusta luonnon monimuotoisuuteen seurataan niiden tuotantoaikana.
Modernit voimalat sijoitetaan 600–1000 metrin päähän toisistaan, joten talousmetsässä sijaitsevat arvokkaat luontokohteet on helppo jättää koskemattomiksi. Siten tuulivoiman vaikutukset luonnon monimuotoisuuteen jäävät vähäiseksi. Tuulivoimarakentamisessa ei ole myöskään kyse kaupunkirakentamisen kaltaisesta ympäristöä voimakkaasti muokkaavasta rakentamisesta, vaan tuulivoima-alue pystytään ennallistamaan voimaloiden käytön jälkeen niin, että paikalle kasvaa taas metsää.
Tuulivoimasta käydään paljon keskustelua, joka on myös erittäin tarpeellista: erilaisten näkemysten kuuleminen, kysymyksiin vastaaminen sekä tutkimustiedon jakaminen on hankkeessa keskeistä ja siinä myös kunnalla on tärkeä rooli tuulivoimatoimijan lisäksi. Kokosimme tähän lehteen tuulivoimatietoa monista aiheista tukemaan kunnassa käytävää keskustelua. Verkkosivuiltamme löydät paljon lisää tietoa ja
materiaalia.
Mankala-mallista mahdollistaja merituulivoimahankkeisiin?
Energiamarkkinat ovat kokeneet merkittävän strategisen ja toiminnallisen murroksen viimeisten 25 vuoden aikana. Markkinarakenne ja osapuolten osallistuminen siihen ovat olennaisesti muuttuneet 1990-luvun puolivälistä alkaen. Mahdollisuus liittää uutta tuotantoa valtakunnan verkkoon sekä harppaukset teknologiassa ja sen hinnoissa, erityisesti tuulivoimasektorilla, ovat merkittävästi madaltaneet uusien toimijoiden energiasektorille tulon kynnystä. Tämä kaikki näkyy muun muassa tuulivoiman määrän merkittävänä kasvuna.
Merituulivoiman merkitys Suomen sähköntuotannossa on vielä marginaalinen, vaikka Suomen merialueilla on merkittävää tuulivoimatuotantopotentiaalia. Tämä on johtunut osin siitä, että merituulivoimatuotannon investointikustannukset ovat olleet huomattavasti maatuulivoimaa korkeammat, minkä lisäksi maatuulihankkeista on helpommin saatu niin sanotusti pankkikelpoisia, mikä on helpottanut rahoituksen järjestämistä hankkeisiin.
Energia-alan merkittävien investointien rahoittamiseksi on Suomessa aikanaan syntynyt niin kutsuttu Mankala-malli, jota perinteiset voimayhtiöt ovat pitkään hyödyntäneet hankkeissaan. Mankala-malli on mahdollistanut merkittävät voimalaitosinvestoinnit muun muassa 1970-luvulla yksityisen teollisuuden ydinvoimaan, joita toimijat eivät olisi yksin pystyneet tekemään. Lisäksi Mankala-malli on mahdollistanut tehokkaamman laitoskoon tavoittelemisen verrattuna pienempiin yksiköihin.
Mankala-malli on saanut nimensä vuonna 1963 annetusta KHO:n Oy Mankala Ab:tä koskeneesta ratkaisusta. Kyseisen yhtiön tarkoituksena oli – ja on edelleenkin – tuottaa yhtiöjärjestyksensä mukaisesti energiaa osakkailleen kustannusten korvausta vastaan. Mainitun KHO:n ratkaisun mukaan omakustannusperusteisen sähkön tuotanto- ja markkinahinnan eroa ei voitu katsoa peitellyksi osingonjaoksi. Mankala-malli on sittemmin vakiintunut merkittäväksi osaksi suomalaista energiasektoria.
Mankala-malli on monella tavalla yhä edelleen yhteiskunnan kokonaisedun kannalta erinomaisen mielekäs ja jopa edullinen tapa turvata kotimaista energian tuotantoa. Ehkä Mankala-mallia voisi soveltaa myös isoissa pääomavaltaisissa merituulivoimahankkeissa?
Voittoa tavoittelematon yhtiö
Mankala-mallissa yhtiö ei pyri tuottamaan voittoa, vaan energian tuotanto perustuu omakustannushintaan. Osakkaat ovat yhtiöjärjestyksessä määrätyin tavoin oikeutettuja ostamaan tuotetun energian, mutta toisaalta velvollisia maksamaan tuotannon kiinteät ja muuttuvat kustannukset yhtiölle. Taloudellinen hyöty siirtyy Mankala-yhtiöissä osakkaalle muulla tavoin kuin osakeyhtiölain 13 luvun 1:ssä tarkoitetun tavanomaisen varojenjaon kautta.
Osakkeenomistajalla erityinen maksuvelvollisuus yhtiölle
Osakkaan maksuvelvollisuus perustuu nykyisen osakeyhtiölain 1 luvun 2 §:ään, jonka mukaan yhtiöjärjestyksessä voidaan määrätä osakkaan velvollisuudesta suorittaa erityisiä maksuja yhtiölle. Vastaava mahdollisuus sisältyi jo vuoden 1895 osakeyhtiölain 27 §:n 2 momenttiin, jonka mukaan yhtiöjärjestyksessä osakas voitiin velvoittaa suorittamaan lisämaksua yhtiölle. Erityisiä maksuja koskeva velvoite ei voi olla avoin, vaan se on määriteltävä siten, että maksun peruste ja suuruus käyvät ilmi yhtiöjärjestyksestä. Ilman erityistä määräystä osakas ei ole velvollinen suorittamaan maksuja Mankala-yhtiölle enempää, kuin mihin hän on perustamissopimuksessa tai osakkeen merkintäsopimuksessa taikka -sitoumuksessa muutoin sitoutunut.
Tukikirje osana Mankala-yhtiöiden rahoitusjärjestelyä
Mankala-yhtiöihin soveltuu myös se, että toiminnan jatkuvuutta ei voi vaarantaa riskialttiilla toiminnalla, joka ilmeisellä todennäköisyydellä vaarantaisi yhtiön jatkuvuuden. Mankala-yhtiöissä noudatetaan osakeyhtiölain velkojiensuojasääntelyä, kuten muissakin osakeyhtiöissä. Yhtiöjärjestyksessä määrätystä osakkaan maksuvelvoitteesta määrääminen ei tarkoita sitä, että osakas olisi vastuussa yhtiön velvoitteista. Osakeyhtiön omaisuuden erillisyyden periaatteen takia velkoja voi periä saamistaan vain yhtiöltä (ellei muista sopimusvelvoitteista, takauksesta tai erityislainsäädännöstä muuta johdu).
Mankala-yhtiöidenrahoitusjärjestelyissä on varsin yleistä ns. tukikirjeen (englanniksi esimerkiksi letter of comfort tai side letter) käyttö. Tukikirje-nimitys viittaa siihen, että sillä on tarkoitus tukea velallisyhtiön luotonsaantia ja sen antaa Mankala-yhtiön osakas, ja tukikirjeen saaja on yhtiötä rahoittava pankki. Tukikirjeen toimittaminen on yleensä ehto Mankala-yhtiön luotoille. Tukikirjeiden sisältö vaihtelee ja ne voidaan jaotella oikeusvaikutusten perusteella heikkoihin, keskivahvoihin ja vahvoihin tukikirjeisiin. Tukikirjeen antaja voi esimerkiksi luvata säilyttää omistusosuutensa yhtiössä, vahvistaa, ettei yhtiön yhtiöjärjestystä muuteta tai ilmoittaa huolehtivansa yhtiön taloudellisesta tilanteesta. Osakkaiden tulisi kuitenkin välttää sitä, että tukikirjeestä tulisi takaus tai takuu ja välttää sitä, että tukija sitoutuisi täyttämään päävelallisena olevan Mankala-yhtiön velvollisuuksia velkojalle. Pankilla puolestaan on yleensä vastakkainen pyrkimys. Mankala-rakenteet saattavat usein mahdollistaa hyvinkin edullisia rahoitusratkaisuja erityisesti isoissa tuulivoimahankkeissa.
Kilpailu-oikeudelliset näkökulmat ja kestävän kehityksen edistäminen
Kilpailuoikeudelliset näkökohdat nousevat Mankala-yhtiön toiminnassa usein esiin. Mankala-rakenteella toimiminen edellyttääkin kilpailuoikeudellisten ilmiöiden tunnistamista ja oikeita, kestäviä ratkaisuja. Yksi kilpailuoikeudellinen kysymys Mankala-yhtiössä on esimerkiksi se, että toiminta katsotaan pääsääntöisesti omistajien liiketoimintaa avustavaksi toiminnaksi. Tällaisessa yhteisomistustilanteessa uuden omistajan mukaan tuleminen voi olla helpompaa: yrityskauppavalvonta pitkine käsittelyaikoineen ja kalliine prosesseineen ei välttämättä sovellu, jos Mankala-rakenteella toimiva yhtiö katsotaan yrityskauppavalvonnan sääntöjen mukaan epäitsenäiseksi yhteisyritykseksi.
Mankala-yhtiön toiminnan tavoite tehokkaana energiantuotantomuotona on sopusoinnussa voimassa olevan kilpailuoikeuden tavoitteiden kanssa. Myös kilpailuoikeudellisessa keskustelussa on herätty siihen, että ilmastonmuutoksen aiheuttamat ympäristötavoitteet tulisi huomioida aikaisempaa paremmin yritysten yhteistyössä ja sen arvioinnissa. Perinteisesti toimijoiden yhteistyön arvioiminen on perustunut lähes yksinomaan taloudellisille elementeille, mutta myös kilpailuoikeus sallii tulevaisuudessa esimerkiksi ilmastonsuojelun huomioon ottamisen arvioinnissa. Kilpailulainsäädännön kevään 2023 uudistukset voivatkin merkitä kestävää kehitystä edistävien hankkeiden – kuten tuulivoimayhteistyön Mankala-rakenteen – uudenlaista arviointikehikkoa.
Poronhoito & tuulivoima vuoropuhelun ja yhteistyön rakentamisen äärellä
Siellä missä tuulivoimaa on Suomessa tähän mennessä rakennettu tai pyritty rakentamaan poronhoitoalueelle, on se sijoittunut lähes aina samoille asutuksen ulkopuolella oleville alueille, jotka ovat muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta myös poronhoidon kannalta tärkeitä alueita. Toimialojen ’kohtaamiset’ ovat olleet pikemminkin törmäyksiä, joista on seurannut ihmetystä ja turhautumista. Yksi pääsyy törmäyksiin on ollut keskusteluyhteyden, ymmärryksen ja luottamuksen puuttuminen, sekä näiden myötä vaikeus käsitellä ja ratkoa asioita oikea-aikaisesti ja yhteisymmärrystä tavoitellen. Puuttuvan keskusteluyhteyden avaaminen ja tutustuminen ovat olleet ensimmäisiä askelia, joita on otettu muutaman viime vuoden aikana Suomen Tuulivoimayhdistyksen ja Paliskuntain yhdistyksen kesken ympäristökiistojen hallintaan erikoistuneen Akordi Oy:n tukemana. Yhteistyön tuloksena julkaistiin tammikuussa 2023 Tuulivoimahankkeiden suunnittelu ja operointi poronhoitoalueella -toimintamalli. Toimintamallissa esitetyt suositukset koskevat vain saamelaisten kotiseutualueen ulkopuolista poronhoitoaluetta, missä myös tuulivoimatoiminta on aktiivista.
Paliskuntain yhdistys ja Suomen Tuulivoimayhdistys ry ovat työskennelleet vuodesta 2020 alkaen tuulivoiman ja poronhoidon välisen vuoropuhelun ja yhteistyön tiivistämiseksi. Aloite vuoropuhelun tiivistämiseen syntyi yhdistysten ja Akordi Oy:n välisistä keskusteluista: toimivan yhteistyön ymmärrettiin olevan välttämätöntä toimialojen kestävälle yhteensovittamiselle. Näissä valmisteluvaiheen keskusteluissa rakennettiin yhdistysten ja Akordin kesken tuulivoima-alan ja poronhoidon toimijoiden yhteen tulemiselle sellainen tavoite ja kysymyksenasettelu, jonka sekä poronhoidon toimijat, että tuulivoimatoimijat voisivat kokea omista lähtökohdistaan mielekkääksi. Yhteiseksi tavoitteeksi tunnistettiin tunnistettiin alojen välisen keskusteluyhteyden vahvistaminen ja molemminpuolisen ymmärryksen lisääminen.
Työ aloitettiin tuulivoimatoimijoiden vierailuilla paliskuntiin. Retket ajoittuivat vasanmerkinnän aikaan keskikesällä ja tarjosivat tuulivoima-alan toimijoille mahdollisuuden tutustua poronhoitoon käytännössä ja tekemisen tasolla. Retket olivat osallistujille paitsi suuri elämys, myös tuhti paketti oppia poronhoidosta ja poronhoitokulttuurista. Vastavuoroisesti poronhoitajat pääsivät tutustumaan tuulipuistoon syksyllä 2021. Poroaidoilla kiusana olivat paahde ja paarmat, tuulipuistossa vihmova räntä ja armoton tuuli, vaikka elettiin vasta syyskuun alkupuolta. Tutustumisella ja paremmalla ymmärryksellä puolin ja toisin nähtiin suuri arvo, sillä sitä mitä ei tunne ei osaa myöskään kunnioittaa, tai ottaa huomioon.
Yhteen tulemista etänä ja kasvotusten
Poronhoito ja tuulivoima-ala ovat kohdanneet kahdesti alojen laajalla edustuksella Rovaniemellä. Lisäksi mukana on ollut muun muassa maakuntaliittojen ja ELY-keskusten väkeä. Ensimmäisen tilaisuuden keskusteluissa syyskuussa 2021 painottuivat yhteydenpidon ja tiedonvaihdon teemat. Mahdollisimman varhaisen yhteydenpidon merkitys korostui. Tilaisuudessa tunnistettiin selkeä tarve jatkokeskusteluille, joiden tulisi johtaa yhteisesti hyväksyttävän toimintamallin laatimiseen siitä, miten tuulivoiman ja poronhoidon vuorovaikutus tulisi jatkossa järjestää.
Rovaniemellä käytyjen keskusteluiden toimenpiteenä perustettiin työryhmä, jossa olivat edustettuina poronhoito ja tuulivoima yhdistyksineen. Lisäksi poronhoitoalueen maakuntaliitot ja ELY:t kutsuttiin mukaan. Työryhmän tukemana ja Rovaniemellä käytyjen keskusteluiden evästämänä muotoiltiin poronhoidon ja tuulivoima-alan välinen toimintamalli, Tuulivoimahankkeiden suunnittelu ja operointi poronhoitoalueella, johon on koottu osapuolten näkemyksiä hyvistä käytännöistä poronhoidon huomioon ottamiseksi tuulivoimaprojektin
elinkaaren eri vaiheissa.
Toimintamallia varten on etsitty aktiivisesti yhteistä tapaa toimia poronhoitoalueella sekä tuulivoima-alan että poronhoidon tarpeet huomioiden.
Toimintamallia käsiteltiin laajasti poronhoidon ja tuulivoiman kesken toisessa kokoontumisessa Rovaniemellä syyskuussa 2022. Tilaisuudessa keskusteltiin paitsi toimintamallin kehittämisestä, myös yhteistyön tiivistämisen ja ymmärryksen lisäämisen tavoista sekä mahdollisista laidunalueille kohdistuvien haittojen lieventämisen ja kompensaation keinoista. Loppuvuonna 2022 molempien yhdistysten hallitukset antoivat hyväksyntänsä toimintamallille.
”Olemme viettäneet menneen vuoden aikana kymmeniä tunteja yhdessä
Teamsissa toimintamallin parissa, mutta ilman poronhoidon ja tuulivoima-alan toimijoiden apua, näkemystä ja panostusta emme olisi saaneet työtä tähän pisteeseen. Myös Akordin porukka on ollut korvaamattoman tärkeä edistäjä prosessille”, kertovat prosessia yhdistysten puolelta kannatelleet Paliskuntain yhdistyksen Marja Anttonen ja Suomen Tuulivoimayhdistyksen Heidi Paalatie.
”Toimintamalli tuo esiin molempien alojen näkemyksiä, toiveita ja tarpeita hyvistä toimintatavoista tuulivoimaprosessin eri vaiheisiin liittyen. Erityisesti haluttiin kerätä hyvin arkisia ja konkreettisia, vuorovaikutusta tukevia vinkkejä. Olemme ylpeitä tästä työstä ja kiitämme kaikkia osallistuneita merkittävästä panoksesta toimintamallin tekemisessä! Vastaavia esimerkkejä ei ole helppoa löytää muilta aloilta”, Anttonen ja Paalatie jatkavat.
Maratonin seuraavalla etapilla on luvassa koulutuksia
Yhteen tuleminen on vaatinut ja vaatii jatkossakin paljon töitä sekä halua etsiä yhteisesti hyväksyttäviä ratkaisuja. Työ poronhoidon ja tuulivoiman välillä ei ole tullut toimintamallin myötä valmiiksi, vaan yhteinen matka jatkuu. ”Kyseessä on maratonmatka, joka on saavuttanut jo mukavan matkavauhdin sekä ensimmäiset taukopaikat, mutta maalissa emme vielä ole”, Anttonen ja Paalatie kuvailevat.
Toimintamallia tarkastellaan ja päivitetään kokemusten karttuessa, uusien ajatusten syntyessä ja yhteistyön syventymisen myötä. “Toivomme, että tekstissä kuvatut suositukset, ideat ja näkökulmat antavat tukea ja apua tuulivoimatoimijoiden ja paliskuntien väliseen vuorovaikutukseen sekä yhdessä toimimiseen ja että toimintamalli otetaan aktiivisesti käyttöön. Lisäksi toivomme, että mallia käytettäessä siitä tehdään aktiivisesti huomioita sen osalta, miten hyvin dokumentti ehdotuksineen toimii, mitä sieltä mahdollisesti puuttuu tai millaisia hyviä ideoita ja käytänteitä sinne voitaisiin jatkossa lisätä. Ajatuksista voi laittaa meille viestiä, ja keräämme ne talteen kehittämistyötä varten”, Anttonen ja Paalatie sanovat. Syksyllä on ajatuksena jälleen olla koolla Rovaniemellä, jo vakiintuneeseen tapaan.
Tuulivoimahankkeiden suunnittelu ja operointi poronhoitoalueella -toimintamalli
Work by wind
Name: Lisa Susanne Hassler
Company: Eurowind Energy
Education: MSc in Economics and Business Administration
What do you do in wind sector?
I am following the graduate program at Eurowind Energy, which means that I rotate through three departments in two years to gain a deep understanding of the renewable energy sector and the company. Currently, I work with the development of Finnish wind projects in our branch in Helsinki.
What’s best in your job?
My job is great because it allows me to challenge myself and learn a lot by introducing me to different roles within renewable energy. Right now, I am really happy that my work has brought me to Finland. What’s not to like about going on excursions to the beautiful forests and countryside here?
The best or most memorable event/story during your career?
The most memorable event has to be the day I was able to climb one of our turbines. Climbing up the ladder yourself really gives you a feeling of how high the towers are in reality. And the view from the top across a wind park and towards the sea is incredible.
Aalto-yliopisto panostaa tuulivoimaan ja vetyyn
Aalto-yliopisto panostaa tutkimuksessa ja opetuksessa voimakkaasti kasvavan uusiutuvan energian rakentamisen mukanaan tuomiin mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Tutkimuksen painopiste on laajamittaisen arktisen maa- ja merituulivoiman, energiajärjestelmien ja vetytalouden yhdistämisessä. Kehitämme parhaillaan tuulivoima ja vetytekniikan opetusta ja esimerkiksi keväästä 2023 lähtien opiskelijat pääsevät vierailemaan yhteen Suomen suurimmista tuulipuistoista virtuaalitodellisuuden (VR) avulla. Opetuksessa painotetaan ekologisesti ja sosiaalisesti kestäviä kokonaisratkaisuja.
Tuulivoima-alalla ollaan tällä hetkellä reippaassa myötätuulessa. On ollut mielenkiintoista seurata alan kehitystä jo 1990-luvun alusta lähtien. Esimerkkinä olen kertonut Aallon energiatekniikan opiskelijoilleni omista kokemuksistani 1990-luvulta, DI-opintojeni ajalta, jolloin tuulivoima oli vielä täysin marginaalinen sähköntuotantomuoto. Tuolloin opetuksessa tälle aiheelle oli omistettu yksi luento.
Kun aloitin Aallossa Professorina 2012, tuulivoiman osuus Suomen sähköntuotannosta oli vielä alle 1 %. Nyt reilu 10 vuotta myöhemmin 2022, jo 14.1 % Suomen sähkönkulutuksesta katettiin tuulivoimalla, ja 2022 aikana tuulivoiman tuotannon kasvu oli 44 %. Suurimmat kaupalliset turbiinit ovat teholtaan ~15 MW ja suunnitelmissa on jo 25 MW kokoisia jättiläisiä. Tähän pääseminen on vaatinut valtavaa panostusta ja pitkäjänteistä tutkimusta ja kehitystyötä eri aloilla, esimerkiksi lapojen materiaalien ja tehoelektroniikan kehitykseen ja virtausteknisiin ratkaisuihin liittyen.
Monia tutkimustarpeita
Suomeen suunnitellun tuulivoiman määrästä ja vetytalouden vaikutuksista energiajärjestelmäämme on monia skenaarioita. Valtioneuvosto esimerkiksi tarkastelee selvityksessään[1] eri skenaarioita tulevaisuudelle ja kunnianhimoisimman mukaan Suomeen tarvittaisiin 53 GW uutta tuulivoimaa vuoteen 2050 mennessä, vuoden 2020 kapasiteetin lisäksi. Tämän kapasiteetin mahdollistaminen Suomen olosuhteissa, vaatisi suuria investointeja, hankekehitystä, tuotekehitystä ja erityisesti kumulatiivisten luontovaikutusten parempaa ymmärtämistä. Tarvitsemme lisätietoa esimerkiksi Itämerelle tulevien suurien merituulivoimaloiden rakenteista ja perustusratkaisuista, merijään ja lapojen jäätymisen vaikutuksista sekä siitä, miten tuulivoiman vaihteleva tuotanto tulee huomioida koko energiajärjestelmää uudelleen kasattaessa.
Arktiselle alueelle rakennettavista merituulivoimaloista ei ole vielä tarpeeksi kokemusta. Karkeasti arvioituna 10 MW kokoisiin turbiineihin perustuva 53 GW asennetun tehon tarvitsema pinta-ala olisi noin 12 000 km2 (4.6 MW/km2). Vertailun vuoksi, Suomen viljelty peltopinta-ala on 23 000 km2, Perämeren pinta-ala 36 800 km2 ja Suomenlahti 30 000 km2. 53 GW vastaisi vuotuista 180–200 TWh sähköntuotantoa (sähkö ja lämpö yhteensä 377 TWh vuonna 2021). Tuulivoiman voimakas lisääminen on siis haaste voimaloiden sopivalle sijoittelulle. Paitsi että tuuliolosuhteet vaihtelevat, tuulivoimarakentamisessa pitää pystyä huomioimaan kasvavissa määrin sen vaikutukset luontoon ja ihmisiin.
Aallon tutkimushankkeet
Aallossa on meneillään useita tuulivoimaloiden tekniikkaan liittyviä tutkimushankkeita, myös Suomen Akatemian huippuyksikkö. Yhtenä esimerkkinä kehitämme yhteistyössä alan teollisuuden kanssa verkon puolen vaihtosuuntaajille uusia säätömenetelmiä, joilla tuulivoimala saadaan käyttäytymään sähköverkon näkökulmasta perinteisen tahtigeneraattorin tavoin. Toisena esimerkkinä Suomen Akatemian rahoittamassa WindySea hankkeessa on tavoitteena tuottaa perusteet merituulivoimapuiston digitaaliselle kaksoselle, jota voidaan käyttää tulevaisuuden kylmien merialueiden olosuhteiden ja jääolojen ennustamiseen ja toisaalta tuulivoimapuistojen rakenteiden suunnitteluun ja optimointiin.
Power2X teknologioihin ja energian varastointiin liittyen Aallossa on myös monia hankkeita. Aalto sai 2023 vuoden alussa Suomen Akatemian Profi7 rahoitusta yhteensä 18.9 M€ hankkeeseen, josta yli kolmasosa käytetään vetytalouden ja laajamittaisen arktisen merituulivoiman yhdistämisen haasteiden ratkomiseen. Viimeisen 2 vuoden aikana tuulivoimaan liittyvien opinnäytetöiden määrä on myös huomattavasti kasvanut ja useita opiskelijoitamme on siirtynyt tuulivoima-alan palvelukseen.
Lisää alan koulutusta
Opetuksessa on myös selkeä suunta siihen, että pyrimme lisäämään tuulivoiman ja vetytalouden tarpeisiin vastaavia kursseja. Esimerkiksi keväällä 2023 alkaa uusi kurssi ”Hydrogen technologies” ja syksystä 2024 alkaen uusi kurssi tuulivoimalaitoksen suunnittelusta. Opetamme kattavasti tuulivoimalan sähkömekaanisen energianmuunnosjärjestelmän toimintaperiaatteita, mallinnusta ja suunnittelumenetelmiä. Yhtenä mielenkiintoisena seikkana opetuksen kehityshankkeen ansiosta vuodesta 2023 lähtien opiskelijat pääsevät vierailemaan yhteen Suomen suurimmista tuulipuistoista virtuaalitodellisuuden avulla.
Yhtenä isona kokoavana hankkeena valmistelemme myös uutta oppikirjaa uusiutuvasta energiasta (Mika Järvinen ja Hanna Paulomäki), mukaan lukien tuulivoima ja energian varastointiratkaisut ja se, kuinka käynnissä oleva siirtymä uusiutuvaan energiaan pitäisi toteuttaa, niin että ratkoessamme ilmastonmuutosta emme päädy lisäämään luontokatoa. Kirjan julkaisee Springer Nature ja se ilmestyy vuonna 2024. Kirjaa rahoittaa Tiina ja Antti Herlinin Säätiö ja mukana on noin 30 kirjoittajaa suomalaisista ja kansainvälisistä korkeakouluista ja tutkimuslaitoksista.
[1] Vetytalous – mahdollisuudet ja rajoitteet (2022) Leena Sivill, Marika Bröckl, Nikita Semkin, Antti Ruismäki, Henriikka Pilpola, Olli Laukkanen, Hannele Lehtinen, Saana Takamäki, Petri Vasara, Jenni Patronen Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 2022:21, Valtioneuvoston kanslia
