Tuulivoima tuottaa ns. reguloitua sähköä – ei terveyshaittoja (THL) ja lapojen kierrätettävyyskin on parantunut
Tuulivoimasta on enemmän hyötyä kuin haittaa
On kiistaton tosiasia, että tuulivoimasta saa energiaa. Tuulivoimalan roottorin läpi virtaavan ilmamassan tehosisällöstä saadaan teoriassa hyödynnettyä n. 59%, joka näin ollen on tuulivoimalan teoreettinen maksimihyötysuhde. Toisaalta useiden erilaisten varastointiprosessien avulla ylimääräistä energiaa voidaan varastoida käytettäväksi heikomman tuulen tai korkeamman kysynnän aikoina. Siitä muutamia esimerkkejä:
Akusto
Sähköakkuja käytetään yleisesti aurinkoenergiasovelluksissa ja niitä voidaan käyttää myös tuulivoiman varastoimiseen. Lyijyakut ovat sopiva valinta, koska ne soveltuvat hyvin pisaralataukseen ja niillä on korkea sähköinen latausteho. Ehkä paras valinta on kuitenkin Litiumioni -akut, jotka voidaan ladata ja purkaa n. 5000 kertaa.
Paineilmavarasto
Tuuliturbiinit voivat käyttää ylimääräistä tehoa ilman puristamiseen, joka yleensä varastoidaan suuriin maanpäällisiin säiliöihin tai maanalaisiin luoliin. Tarvittaessa paineilmaa voidaan käyttää suoraan laajentamalla se paineilmamoottoriksi. Se voidaan myös ruiskuttaa polttoturbiiniin, jossa se poltetaan polttoaineella, jotta saadaan mekaanista energiaa, joka sitten käyttää generaattoria.
Vetypolttokennot
Vetypolttokennoja voidaan käyttää myös ylimääräisen energian varastoimiseen. Vetygeneraattorilla elektrolysoidaan vettä käyttämällä tuuliturbiinin tuottamaa tehoa, varastoidaan syntyvä vety ja muunnetaan se tarvittaessa takaisin sähköksi polttokennojärjestelmän avulla.
Pumppuvarasto
Pumppuvarastointi liittyy vesivoiman tuotantoon, mutta sitä ei tietääkseni vielä käytetä tuulivoiman tuotannossa. Vettä voitaisiin teoriassa pumpata korkeaan säiliöön käyttämällä ylimääräistä tuotettua tehoa ja käyttää sitten vesiturbiinia tarvittaessa. Tekniikka on todistettu ja sitä on käytetty vuosisatoja, mikä antaa suhteellisen korkean kokonaishyötysuhteen, joka on n. 70 %. Olemassa olevia vesivoimalaitoksia voitaisiin hyödyntää, jos ne ovat tuulivoimapuistolle sopivalla alueella.
Kylmimmät ajanjaksot
Suomessa vuoden kylmin ajankohta on tyypillisesti huomattavasti auringon alimman aseman jälkeen eli tammikuun lopulla, paitsi saaristossa ja rannikolla, missä meren hitaan jäähtymisen takia on kylmintä yleensä vasta helmikuun ensimmäisellä tai toisella viikolla.
Otetaan käytännön esimerkki Fingridin sivuilta, missä kuvataan tuulivoiman aikasarjaa kuluvan vuoden 2022 kylmimpinä ajanjaksoina 1.1.2022 – 31.1.2022 ja 1.2.2022 – 14.2.2022.
Kuten aikasarjoista voi päätellä, tuulivoiman tuottaman tehon notkahdukset ovat keskimäärin vain muutamien päivien mittaisia ja koska tuulivoimalla tuotetun sähkön varastointi on käytännössä reguloitua voidaan todeta, että tuulivoima tuottaa yllätys – yllätys tasaista sähköä keskimäärin n. 1500MW kylmimpinä ajanjaksoina (vastaa n. OL3:n maksimitehoa 1600MW) ja sitä enemmän, jos nuo kaikki em. varastointi / regulointi-tavat (1 – 3) otettaisiin tehokkaasti käyttöön. Sähköntuotannon kapasiteettia ajatellen, kysymys on vain mitoituksista ja optimoinnista.
Tuulivoimatuotanto koko talven aikana
Talvella tuulee enemmän kuin kesällä. Lisäksi kylmä talvi-ilma on tiheämpää kuin lämmin ilma, joten tuotantoa tulee talvella senkin vuoksi enemmän kuin kesällä. Tuulivoima tuottaa eniten sähköä silloin kun sitä myös kulutetaan eniten, ja se sopiikin siksi mainiosti pohjoisiin oloihimme.
Jään muodostuessa, tuulivoimaloiden lapoihin voidaan asentaa lämmitysjärjestelmä. Järjestelmät voivat olla joko kuuman ilman puhaltamiseen tai lavan pinnalla oleviin lämmityselementteihin perustuvia. Järjestelmät joko ennaltaehkäisevät jään muodostumista (anti-icing) tai sulattavat lavan pinnat sen jälkeen kun jäätä on muodostunut (de-icing).
Tuulivoimala käyttää hiukan sähköä omien järjestelmiensä ylläpitämiseen. Mutta muun muassa lämmitysjärjestelmien sähköntarve on niin vähäinen, että mikäli jäätymistä arvioidaan olevan riittävästi, kannattaa lämmitysjärjestelmään investoida.
Esimerkkejä voimalan omasta sähkön kulutuksesta
- Moderni tuulivoimala, pakkasta -15°C, ei tuotantoa, ei lapalämmitystä: kulutus noin 20 kW.
- Lapalämmitysjärjestelmä (lämmityselementti lavan pinnassa): keskimääräinen lämmitysteho lämmitysjakson aikana n. 35 kW, maksimiteho 70 kW, lämmitysjakso kerrallaan muutamasta minuutista muutamaan kymmeneen minuuttiin.
- Kuuman ilman puhaltamiseen perustuva lapalämmitysjärjestelmä: lämmitysteho on 200-300 kW ja lämmitysjakson pituus riippuu lavan ja puhaltimien mitoituksista.
- Eräässä tapauksessa erittäin vaikean jäätymisen alueella lämmitintä pidettiin päällä yli 1000 tuntia yhden talven aikana. Tämä vastasi noin 2,0 % voimalan vuosituotannosta.
- Tyypillinen tuulivoimalan lämmitysjärjestelmän kulutus on 0,5-1,0 % voimalan vuosituotannosta.
- Jää vaikuttaa myös turvallisuuteen. Tyypillisesti mahdollinen jää putoaa lapojen alle voimalan käynnistymisvaiheessa. Mikäli alueella on esimerkiksi ulkoilureittejä tai jäätämistä on paljon, varoitetaan asiasta kyltein ja mahdollisesti myös varoitusvaloin. Talvella oleskelua voimala-alueella on syytä välttää.
Lähde: Tuulivoimayhdistys
https://www.tuulivoimayhdistys.fi/media/tuulivoimatuotanto-talvella.pdf
Tuulivoimaloiden terveyshaitat (THL)
THL:n mukaan tuulivoimameluun yhdistettyjen oireiden yleisyys ei riipu etäisyydestä voimalaan!
Tuulivoimaloiden ääni voi häiritä unta
Maailman terveysjärjestön WHO:n mukaan oleskelun häiriintymisen ja unihäiriöiden lisäksi muiden terveyshaittojen yhteydestä tuulivoimameluun ei ole näyttöä.
Infraääntä esiintyy kaikkialla luonnossa ja rakennetussa ympäristössä
Tuulivoimalat tuottavat laajakaistaista ääntä, joka sisältää myös pieniä taajuuksia ja infraääntä. Infraääni tarkoittaa hyvin pientaajuista eli matalaa ääntä, jonka taajuus eli värähtelyjen lukumäärä sekunnissa on alle 20 Hz.
Infraääntä esiintyy yleisesti kaikkialla luonnossa ja rakennetussa ympäristössä yhdessä kuultavan äänen kanssa. Infraääni on yleensä kuulokynnyksen alapuolella.
Tuulivoimaloiden aiheuttamaa infraääntä on viime vuosina ehdotettu tuulivoimaloiden mahdollisten terveyshaittojen aiheuttajaksi.
Osa tuulivoimatuotantoalueiden läheisyydessä asuvista henkilöistä on kertonut monenlaisista elämänlaatua heikentävistä oireista, jotka he ovat itse yhdistäneet tuulivoimaloiden infraääneen.
Yleisimpiä heidän kuvaamiaan oireita ovat päänsärky ja muut säryt, pahoinvointi, huimaus, uupumus, paineen tunne korvassa, tinnitus, korkea verenpaine ja rytmihäiriöt.
Tuulivoiman terveyshaitoista tehtiin riippumaton ja kattava selvitys
Selvityksen tärkein johtopäätös oli, että tieteellistä näyttöä tuulivoimaloiden tuottaman infraäänen terveysvaikutuksista ei ole, mutta asiaa on toistaiseksi tutkittu hyvin vähän, eikä pitkäaikaisen altistumisen haittoja voida täysin sulkea pois.
Infraäänen vaikutuksia tutkittiin tieteellisesti
Tuulivoimaloiden infraäänen mahdollisia haitallisia vaikutuksia ihmisten terveyteen tutkittiin tieteellisin menetelmin selvityksen toisessa vaiheessa vuosina 2018 – 2020.
Tutkimuksessa selvisi, että tuulivoimalat muuttivat asuntojen ääniympäristöä kaupunkimaiseen suuntaan. Tuulivoiman tuotantoalueelta tehdyn infraäänen pitkäaikaismittauksen tulos, 74 dB (A-painotettuna 52 dB), oli samaa suuruusluokkaa kuin aiemmissa mittauksissa.
Alueilla, joilla etukäteen arvioitiin olevan eniten asukkaiden tuulivoimaloiden infraääneen liittämää oireilua, oireet olivat:
- Melko yleisiä (15 %, 34 oireilevaa) lähellä tuulivoimaloita (≤ 2,5 km)
- Harvinaisempia (5 %, 70 oireilevaa) koko tutkimusalueella (≤ 20 km)
Kolmasosa tuulivoimaloiden infraääneen oireitaan liittävistä luokitteli oireensa vakaviksi. Infraääneen liitettyjen oireiden kirjo oli hyvin laaja.
Tuulivoimaloiden infraääneen oireitaan liittävät henkilöt muun muassa asuivat keskimäärin lähempänä tuulivoimaloita ja heillä oli yleisemmin kroonisia sairauksia sekä toiminnallisia oireita ja häiriöitä. He myös kokivat tuulivoimalat yleisemmin häiritseviksi ja pitivät tuulivoimaloita yleisemmin terveysriskinä kuin henkilöt, jotka eivät liittäneet oireitaan tuulivoimaloiden infraääneen.
Moni tuulivoimaloiden infraääneen oireitaan yhdistävä koki tuulivoimaloiden kuuluvan äänen häiritseväksi ja liitti oireitaan myös tuulivoimaloiden aiheuttamaan tärinään ja sähkömagneettiseen kenttään.
Kuuntelukokeissa infraäänen esiintymistä tuulivoimaloiden äänessä ei kyetty havaitsemaan eikä infraääni vaikuttanut tuulivoimaloiden äänen häiritsevyyteen. Suurempi äänenpainetaso ja merkityksellinen sykintä lisäsivät kuuluvan äänen häiritsevyyttä.
Tahdosta riippumattoman hermoston stressiä ilmentävissä vasteissa ei nähty eroa sen suhteen, oliko esitetyssä ääninäytteessä infraääntä vai ei, tai annettiinko väittämä, että infraääntä oli läsnä.
Pieni altistustaso, jolla ei ole tunnettuja terveysvaikutuksia, laaja oireiden kirjo sekä se, että altistuskokeessa ei voitu osoittaa tuulivoimaloiden infraäänellä olevan suoria elimistövaikutuksia viittaavat siihen, että oireilua selittävät muut tekijät kuin tuulivoimaloiden infraääni.
Lähde: THL (Terveyden ja ja hyvinvoinnin laitos)
https://thl.fi/fi/web/ymparistoterveys/melu/tuulivoima-ja-melu
Lapojen kierrätys
Tuulivoimaloiden kierrättäminen on noussut puheenaiheeksi. Vaikka voimalat voidaan kierrättää 80 – 95%:n osalta, ovat lavat olleet tähän asti haaste. Lavat ovat muovikomposiittia eli samaa materiaalia kuin esim. veneet. Nyt on kuitenkin päästy siihen, että voimaloiden lapoja on kyetty kierrättämään jopa 100%:sti.
Ensimmäiset tuulimyllyjen lavat kierrätetty onnistuneesti Suomessa
KiMuRa (Kierrätetty Murskattu Raaka-aine) -projektissa Muoviteollisuus ry, ympäristöministeriö sekä seitsemän komposiittiteollisuusyritystä selvittivät yhdessä Kuusakosken ja loppukäyttäjää edustavan Finnsementin kanssa teollisuuden komposiittijätteelle keräyslogistiikkaa ja komposiitin hyödyntämistä sementin tuotannossa. Muovikomposiittimurska toimitetaan sementin raaka-aineeksi Finnsementille, jossa se hyödynnetään 100%:sti.
Lähde: Uusiouutiset 6.9.2022
https://www.uusiouutiset.fi/ensimmaiset-tuulimyllyjen-lavat-kierratetty-onnistuneesti-suomessa/
