Merituulivoiman ja arktisen tuulivoiman potentiaali ja haasteet

Abstract

Tuulivoimasta on tullut edellisten vuosien aikana yksi maailman merkittävimmistä energiantuotannon muodoista halvan hinnan sekä uusiutuvan energian kasvaneen kysynnän vuoksi. Monessa paikassa ympäri maailmaa asumistiheys on kasvanut niin suureksi, että maa-alueille on haastavaa sijoittaa tuulivoimaloita häiritsemättä alueella asuvia ihmisiä. Tämä ongelma voidaan ratkaista sijoittamalla tuulivoimaloita merelle kauas rannikosta tai harvaan asutulle arktiselle alueelle. Tämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus merituulivoiman ja arktisen tuulivoiman potentiaalista ja haasteista. Työssä käsitellään yleisellä tasolla tuulivoiman nykytilannetta, tulevaisuuden näkymiä sekä haasteita Suomessa sekä maailmanlaajuisesti. Tämän lisäksi perehdytään tarkemmin merituulivoimaan sekä arktiseen tuulivoimaan. Tarkastelusta käy ilmi, että merituulivoimalla on huomattavia hyötyjä maatuulivoimaan nähden. Merellä on huomattavasti paremmat tuuliolosuhteet tuulivoiman tuotannon kannalta kuin maa-alueilla. Tämän lisäksi merelle pystytään rakentamaan suurempia voimaloita kuin maalle. Tämän vuoksi merialueilla on potentiaalia tuottaa huomattavasti enemmän sähköä kuin maalla. Kuitenkin nykypäivänä merituulivoimaloissa käytettävä teknologia tekee siitä kalliimpaa tuottaa kuin maatuulivoima, jonka vuoksi maailman tuulivoiman tuotannosta edelleen melko pieni osa sijaitsee merellä. Hintaero meri- ja maatuulivoiman välillä on vähentymässä teknologian kehittyessä, joten merituulivoiman tuotanto on lisääntymässä merkittävästi lähivuosien aikana. Arktisen tuulivoiman suurimpana hyötynä on arktisen alueen harva asutus, joten laajojen tuulipuistojen sijoittaminen on helppoa. Tämän lisäksi voimaloiden rakentaminen maalle ei aiheuta erityisiä haasteita. Arktisen alueen kylmyys on puolestaan alueen suurin haaste tuulivoiman kannalta. Kylmä lämpötila aiheuttaa jäätymistä voimalan rakenteissa heikentäen sen ominaisuuksia, mikä johtaa häviöihin tuotetun energian määrässä. Jäätymistä voidaan estää useilla eri tavoilla, mutta toistaiseksi käytössä olevat menetelmät ovat joko liian kalliita, tai ne eivät ole tarpeeksi tehokkaita estämään jäätymistä riittävän kylmissä olosuhteissa. Jäätymisen estoon käytettyä teknologiaa pyritään kehittämään jatkuvasti, joten myös arktista tuulivoimaa tullaan hyödyntämään tulevaisuudessa yhä enemmän.