Mietiskelin tulevaisuutta, jossa Suomen sähköstä 5% olisi tuotettu tuulivoimalla. Olettaen että sähkönkulutus on noin 90TWh, tämä tarkoittaisi 4,5TWh:n tuotantoa tuulivoimalla. Olettaen edelleen että tuulivoimalat tuottaisivat 20% nimellistehosta, tähän tarvittaisiin noin 2570 MW:n kapasiteetti, joka luonnollisesti aiheuttaa ongelmia, koska niiden teho vaihtelee. Listasin tähän tapoja, joilla voisi säätää sähkönkulutusta (tosiaan sähkönkulutusta, eikä sähköntuotantoa). Myönnettäköön että osa näistä säätötavoista on sellaisia että ne niiden takia tuulivoimalla ei korvata perinteisesti tuotettua sähköä, vaan jotain muuta energiamuotoa.
1) Sähköautot ja muiden laitteiden akut. Älykkäästi ohjattuja akkuja voidaan ladata silloin kun tuulivoimaa on saatavilla.
2) Varaava sähkölämmitys joko suoraan sähköllä tai lämpöpumpulla. Jo nykyään on rakennuksia, jotka lämmitetään suurelta osin yösähköllä. Tulevaisuudessa halvimman sähkön aika saattaa osua tuulivoiman tuotantohuippuihin.
3) Lämpöpumppujen käyttö kaukolämpöverkoissa. Kaukolämpöverkon joustavuutta voidaan parantaa lämpöakuilla. Samassa verkossa voidaan käyttää esimerkiksi haketta polttavia lämpökeskuksia, joiden tehoa voi nopeasti säätää tuulivoiman mukaan. Lämpölaitosten säätäminen on helpompaa kuin sähköä tuottavien voimalaitosten säätäminen.
4) Kaukokylmän tuotanto. Helsingin energia tuottaa jo nykyään kaukokylmää usealla eri tavalla. Sähköä käyttävää lämpöpumppua voidaan käyttää silloin kun sähkö on tuulivoiman takia halpaa. Muina aikoina käytetään kilpailevia tuotantotapoja.
5) Nesteiden pumppauksessa on paljon säätövaraa ja ne myös kuluttavat hyvin suuren osan sähköstä. Esimerkiksi nykyään vesitorneihin pumpataan vettä halvalla yösähköllä. Tulevaisuudessa pumppaus saattaa ajoittua osittain tuulivoiman tuotannon mukaan.
6) Vedyn tuotanto teollisuudessa. Tällä hetkellä Suomen suurin maakaasun käyttäjä on Neste Oil, joka käyttää sitä varsinkin vedyn tuotantoon. Vetyä voidaan käyttää sekä perinteiseen öljynjalostukseen, että biodieselin tuotantoon. Osa maakaasusta voidaan korvata tuulivoimalla. Käytetyt öljynjalostusprosessit ovat kiertoleijupeteihin perustuvia ja niiden säätäminen on helpompaa, kuin koko sähköverkon säätäminen. Vetyä käytetään nykyään myös mm. ammoniakin valmistukseen. Vedyn valmistuksessa on suuret häviöt, mutta niin on myös nykyisessä maakaasun höyryreformointiprosessissa.
1) Sähköautot ja muiden laitteiden akut. Älykkäästi ohjattuja akkuja voidaan ladata silloin kun tuulivoimaa on saatavilla.
2) Varaava sähkölämmitys joko suoraan sähköllä tai lämpöpumpulla. Jo nykyään on rakennuksia, jotka lämmitetään suurelta osin yösähköllä. Tulevaisuudessa halvimman sähkön aika saattaa osua tuulivoiman tuotantohuippuihin.
3) Lämpöpumppujen käyttö kaukolämpöverkoissa. Kaukolämpöverkon joustavuutta voidaan parantaa lämpöakuilla. Samassa verkossa voidaan käyttää esimerkiksi haketta polttavia lämpökeskuksia, joiden tehoa voi nopeasti säätää tuulivoiman mukaan. Lämpölaitosten säätäminen on helpompaa kuin sähköä tuottavien voimalaitosten säätäminen.
4) Kaukokylmän tuotanto. Helsingin energia tuottaa jo nykyään kaukokylmää usealla eri tavalla. Sähköä käyttävää lämpöpumppua voidaan käyttää silloin kun sähkö on tuulivoiman takia halpaa. Muina aikoina käytetään kilpailevia tuotantotapoja.
5) Nesteiden pumppauksessa on paljon säätövaraa ja ne myös kuluttavat hyvin suuren osan sähköstä. Esimerkiksi nykyään vesitorneihin pumpataan vettä halvalla yösähköllä. Tulevaisuudessa pumppaus saattaa ajoittua osittain tuulivoiman tuotannon mukaan.
6) Vedyn tuotanto teollisuudessa. Tällä hetkellä Suomen suurin maakaasun käyttäjä on Neste Oil, joka käyttää sitä varsinkin vedyn tuotantoon. Vetyä voidaan käyttää sekä perinteiseen öljynjalostukseen, että biodieselin tuotantoon. Osa maakaasusta voidaan korvata tuulivoimalla. Käytetyt öljynjalostusprosessit ovat kiertoleijupeteihin perustuvia ja niiden säätäminen on helpompaa, kuin koko sähköverkon säätäminen. Vetyä käytetään nykyään myös mm. ammoniakin valmistukseen. Vedyn valmistuksessa on suuret häviöt, mutta niin on myös nykyisessä maakaasun höyryreformointiprosessissa.
Vastaukset 9
Vanhimmat
7) Kasvihuoneet? Olisi kiinnostava tietää häiriintyykö kasvien kasvu, jos niiden lamppuja poltettaisiin vain silloin kun sähkö on halpaa.. Tuulisähkön ja yösähkön yhdistetty käyttö voisi riittää kasvihuoneiden valaistukseen. Tuulivoima tekisi valaistuksesta siis nykyistä epäsäännöllisempää.
Tuulisähkö on halpaa. Ilmainen polttoaine on tekijä, jota on vaikea voittaa.
Eri asia on kokonaan se, kuka mitkäkin kustannukset eri sähköntuotantomuodoissa maksaa - kustannuksiin voi tutustua ketjun "Sähköntutantomuotojen kokonaiskustannukset " viesteä lukemalla:
http://keskustelu.suomi24.fi/node/11049369
8) Jäteveden puhdistus? Nykyään puhdistamot on mitoittu tulvakausien harmaita vesiä varten. Suuren osaa vuotta jäteveden puhdistamot käyvät siis vajaateholla. Ehkä niiden käyttötehoa voisi säätää sähkön hinnan mukaan. Tuulettomana aika jätevesi voi kertyä puhdistamon altaisiin ja tuulisena aikana sitä puhdistetaan täydellä teholla. Tässä on tietysti monia reunaehtoja (kuten altaiden pinnankorkeus) jotka täytyy ottaa huomioon.
Vetytalous mahdollista 100% uusiutuvilla energioilla toimivan globaalin yhteiskunnan. Vetyä voidaan silloin tuottaa kotitalouksissakin lämmön, sähkön ja kulkuneuvojen polttoaineen tuotantoon. Maailman puhtaimpana energiana tuulivoimalla on varmasti tulevaisuudessa suuri osuus vedyn tuotannossa.
(Lisää vetytaloudesta viestissä "Mitä ydinvoiman tilalle?", http://keskustelu.suomi24.fi/node/8286285 )
hra.liusi liusu luetteli joukon käyttökohteita, joilla sähkönkulutusta voidaan tasata.
Esitetyt käyttökohteet sopivat kaikelle sähköntuotannolle, ei erityisesti tuulisähkölle.
Itse asiassa tuulisähkölle ne sopivat huonoiten, koska tuulisähköntuotanto vaihtelee suuresti ja satunnaisesti.
Jos tuulisähkön nimelliskapasiteetti olisi joskus 10-kertainen nykyisestä eli hra.liusun mainitsema 2570 MW, silloin tuulisähkötehon tuntivaihteluväli olisi noin 100- 2000 MW tuulisuudesta riippuen. Tarvittaisiin sekä suuri siirtokapasiteetti että paljon käyttökohteita silloin, kun tuulisähköä tulisi paljon. Tanskassa tuollaisessa tilanteessa tasaukseen käytetään tuulisähkön vientiä naapurimaihin. Se olisi edessä myös Suomessa.
Vedyn tuotanto, ja muu sähköenergian varastointi, uusiutuvilla, vaihtuvatuotantoisilla energioilla on järjestelmän kannalta tehokkainta, kun se tapahtuu ylituotannolla. Kyseessä ei silloin ole kulutuksen tasaaminen, vaan ylituotannon hyväksikäyttö.
Kaikki polttoaineet tulevat harvinaistumaan ja kallistumaan tulevaisuudessa (myös uraani ja biomassa). Ongelma on suuri, koska ihmiskunnan talous ja kulutus taitaa kasvaa vielä pitkään. Esimerkiksi jos energiankulutus kasvaa 7% vuodessa (kuten taitaa olla Kiinassa), tarkoittaa se energiankulutuksen kaksinkertaistumista kymmenessä vuodessa.. Mitkään hiilivarannot tai liuskekaasut eivät riitä pitkään jos kulutus kaksinkertaistuu 10 vuoden aikana -> nelinkertaistuu 20 vuoden aikana -> kahdeksankertaistuu 30 vuoden aikana.
En itsekkään pidä tuulivoimaa mitenkään kovin hienona energiamuotona, Näen kuitenkin tuulivoiman (ja aurinkovoiman) lisäämisen pakollisena ja siten näen myös siihen sopeutumisen pakollisena. Sähköverkkoa tullaan varmasti vahvistamaan. Ei pelkästään tuulivoiman vaan myös muun hajautetun energiantuotannon takia.
Vesivaraston tasaaminen on mitä parhainta tuulivoiman hyödyntämistä! Odotan innolla, että se joskus toteutuisi Suomessakin - edes valtioden välisen yhteistyönä, kuten mainitsemasi Tanska-Norja.yhteistyö.
Olet oikeassa siinä että nuo säätötavat sopivat hyvin kaikelle sähkölle. Saattaisi olla jo nyt taloudellista siirtyä esim. jäteveden puhdistuksessa älykkääseen sähkönkäyttöön.. Suurin osa vedestä puhdistettaisiin siis yöllä halvan sähkön aikaan. Uskoisin että nyt puhdistamoita säädetään sen mukaan mikä on pinnankorkeus altaissa. Ainakin töissä olen törmännyt sellaiseen säätöön joissain paikoissa. Älykäs säätö olisi teknisesti hyvinkin helppo toteuttaa.