Tuulivoima on yksi keskeisistä kulmakivistä siirryttäessä kohti uusiutuviin energialähteisiin perustuvaa tulevaisuutta. Suomessa on runsaasti potentiaalia tuottaa sähköä tuuliturbiinien avulla, mutta kysymys ei ole pelkästään tuulivoiman jaksoittaisesta luonteesta. Kyse on myös siitä, että Suomen valtakunnallisella energiaverkolla on riittävät valmiudet siirtää tuulivoimalla tuotettua sähköä koko maan laajuisesti.
Aalto-yliopiston Edistyneen energian projektikurssin maisteriopiskelijoiden poikkitieteellinen ryhmä suoritti Suomen Tuulivoiman tulevaisuus Suomessa -projektin yhdessä kansallisen sähkönsiirtoverkko-operaattorin Fingridin kanssa. Projektissa arvioitiin Suomen tulevaa tuulienergiapotentiaalia hyödyntäen jo olemassa olevaa tuulienergian tuotantotietoa vuosikymmenen ajalta. Tutkimusryhmä loi neljä maantieteellistä tuulivoiman tuotantoskenaariota (Länsi-Suomi, Länsi- ja Itä-Suomi, eri puolilla Suomea sekä ympäri Suomea ja offshore-alueilla). Tuntituotantoa simuloitiin tuotantopotentiaalin ja vaihtelun analysoimiseksi. Simuloimalla 30 gigawattia asennettua kapasiteettia tulokset osoittivat, että länsirannikon lähellä sijaitsevat pisteet tuottivat suurempia tuloksia, kun taas offshore-tuulivoimalat olivat tuottavimpia. Ryhmä valitsi 10 vuoden ajanjakson tämän lisätuulivoimakapasiteetin määrittämiseksi tarkemmin tuotannon ja vaihtelevuuden suhteen.
Suomen tuulivoimapotentiaali on vahva osittain maantieteellisistä syistä. Suomi on suuri maa-alue, jossa on alhainen asukastiheys, joten tuuliturbiinit voidaan asentaa maantieteellisesti hajanaisesti, myös offshore-alueille. Tämä olisi ihanteellista lieventämään kausia, jolloin jossakin osassa maata ei tuule tai tuulee vain vähän. Tämä auttaisi pitämään tuotannon vakaana. Tämä johtaa kuitenkin poliittisiin, teollisiin ja yhteiskunnallisiin kysymyksiin, kuten ovatko ihmiset valmiita pitämään tuuliturbiineja lähellä kotejaan? Onko teollisuus valmis rakentamaan tuulipuistoja merelle, missä tuotot ovat suurimmat, mutta niin ovat myös rakennuskustannukset? Silloinkin Suomen tuulienergian tulevaisuus riippuu valtakunnallisen verkon kapasiteetista.
Suomessa sähkön siirtotarpeet kasvavat merkittävästi 2030- ja 2040-luvuilla, kiitos nopean siirtymän uusiutuvaan sähköön. Suomen valtakunnallisen verkon siirtokapasiteettia on lisättävä tulevia siirtotarpeita vastaaviksi. Tällä hetkellä Suomen valtakunnallinen verkko ei pysty käsittelemään, varastoimaan ja siirtämään valtavaa määrää uusiutuvan sähkön virtaa ilman kapasiteetti- ja varainvestointeja. Tämä puolestaan rajoittaisi uusiutuvan energian pääsyä järjestelmään ja hidastaisi energiasiirtymää.
Kehittyneen energian projektiryhmä: Laura Markkanen, Shivani Mehta, Henrietta Hirvonen, Monika Krasteva, Alonso Conejos Lopez
Akateeminen ohjaaja: Janne Seppänen, työelämäprofessori, sähkötekniikan ja automaation laitos, Sähkötekniikan korkeakoulu, Aalto-yliopisto
Teksti: Peter Taggart
Advanced Energy Project (AEP) Course Gala was held at the Hybrid Stage 13.12.2022. This years' project topics that were wide ranging are summarized in the program below. Watch the recording of the event to learn more about the interesting projects!
The main focus in energy research and teaching are energy sciences, multidisciplinary energy technologies, and sustainable energy solutions.
The Department of Electrical Engineering and Automation is an ecosystem where scientists and engineers from different fields of microsystems, electrical engineering and automation work together to solve the most challenging scientific problems.