Aurinkovoimalan sijoittaminen ja perustamistaparatkaisut

Abstract

Suomessa aurinkoenergian tuotanto ja aurinkovoimaloiden rakentaminen on kasvanut suuresti lähivuosina. Voimaloiden sijoittaminen ja rakenteiden suunnittelu tulee toteuttaa mahdollisimman optimaalisesti, jotta hankkeiden tuotantopotentiaali ja kustannustehokkuus saadaan maksimoitua. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää mitä perustamistaparatkaisuja aurinkopaneelikenttien perustamisessa on mahdollista käyttää ja mitkä tekijät vaikuttavat perustamistaparatkaisun soveltuvuuteen. Koska sijoitusalue vaikuttaa suuresti mahdollisiin perustamistaparatkaisuihin, työssä tutkittiin myös, millainen aurinkovoimalan sijoitusalueen tulisi olla ja mitkä tekijät ohjaavat tietyn sijoitusalueen valikoitumiseen.

Tutkimus koostui kirjallisuuden perusteella tehdystä tutkimuksesta sekä haastattelututkimuksesta. Tutkimuksen ensimmäisessä osuudessa tutkittiin kirjallisuuden perusteella maa-asenteisen aurinkovoimalan hankesuunnittelua, sijoitusalueen määräytymistä ja mahdollisia perustamistaparatkaisuja. Tutkimuksen tavoitteena oli tunnistaa tekijät, joiden perusteella lopullinen valinta perustamisratkaisusta tehdään hankekohtaisesti.

Tutkimuksen toisessa osuudessa selvitettiin puolistrukturoiduilla teemahaastatteluilla aurinkovoimaloiden rakentamisen nykytilannetta ja haasteita Suomessa. Haastattelututkimuksen avulla saatiin hankkeen eri osapuolten näkemyksiä parhaimmista aurinkovoimaloiden sijoitusalueista ja tekijöistä, joita pidetään suunnittelua ja sijoittamista ohjaavina.

Tutkimuksen tuloksena saatiin selville aurinkovoimaloille parhaiten soveltuvat sijoitusalueet, joille myös perustaminen on mahdollisimman yksinkertaista ja kannattavaa. Käytössä olevat perustamistaparatkaisut painottuvat paaluperustuksiin ja maanvaraisiin perustuksiin, jotka menetelminä ovat yleisesti käytössä myös muiden rakenteiden perustusrakenteissa. Tutkimuksen tulosten mukaan potentiaalisimpia sijoitusalueita aurinkovoimaloille ovat maaperältään soveltuvat laajat yhtenäiset alueet, joille ei ole suunniteltu muuta maankäyttöä. Tällaisia alueita ovat lähtökohtaisesti esimerkiksi entiset peltoalueet ja turvetuotantoalueet, joiden turvepaksuus on maltillinen. Optimaalista olisi, että alueella ei tarvitse suorittaa maan muokkaamista ja perustaminen onnistuisi paaluttaen paalupituuksien ollessa suhteellisen lyhyitä.

Tutkimustulosten pohjalta havaittiin, että Suomessa aurinkovoimaloiden rakentamisessa on joitakin epäkohtia, jotka aiheutuvat pitkälti kokemuksen puutteesta. Erityisesti lupaprosessien käytäntöihin, perustamisratkaisuihin sekä perustusten mitoitukseen tarvitaan vakiintuneita toimintatapoja ja kustannustehokkaita ratkaisuja, jotta teollisen mittakaavan aurinkovoimaloiden rakentaminen olisi tulevaisuudessakin Suomessa kannattavaa. Aurinkovoimalan perustuskustannusten suurimmiksi haasteiksi tunnistettiin lopullisten kustannusten selviämisen myöhäinen ajankohta ja riski kustannusten kasvamisesta, mikäli olosuhteet eivät ole suunnittelun alussa täysin selvillä. Ratkaisuna olisi investoida varhaisessa vaiheessa suoritettaviin maaperätutkimuksiin, joiden avulla olisi mahdollista saada tarkkaa tietoa sijoitusalueen pohjaolosuhteista. Tällöin saataisiin varmistettua, että sijoitusalue mahdollistaa teknisten ratkaisujen onnistumisen säilyttäen kustannustehokkuuden.

Tutkimuksen tuloksia ja johtopäätöksiä voi hyödyntää aurinkovoimalan hankesuunnitteluprosessissa sijoitusalueen ja tähän soveltuvan perustamistaparatkaisun valinnassa. Tutkimuksen tulosten ansiosta soveltumattomat alueet ja kustannustehottomat ratkaisut on mahdollista tunnistaa jo suunnittelun alkuvaiheessa.