Keskustelu pumppuvoimalaloista

Pääasia että saadaan jotakin vastustaa!

Tottakai vastustetaan, marssitaan, soudellaan, kahvitellaan ja puuhastellaan. Meillä kun on aikaa.

Tämähän on ikiliikkujasta parempi versio. Vettä pumpataan ylös ja lasketaan alas, sillä tehdään rahaa. Voiko yksinkertaisempaa rahantekokonetta enää olla.

Kuntavaaleissa äänet saa luonnon puolustajat.

Tulee mielenkiintoiset pumppuvoimala kuntavaalit ja kuinka moni nykyisistä valtuutetuista jatkaa.

On kuulemma syntymässä uusi sitoutumattomien ryhmä, kerää varmasti ääniä.

Toivottavasti Sirpa kokoaa ryhmän, ääniä saatte takuuvarmasti.

Kevään kunnallisvaalit, kannatanko pumppuvoimaloita vai vastustan. Siinä ehdokkailla miettimistä. Mielenkiintoinen vuosi 2025 tulee olemaan. Nyt saatin "sellutehdas" asiat loppuun käsitellyksi ja nyt "pukkaa" pumppuvoimaloita?

Youtubesta mukava seurata valtuuston toimintaa.

Pumppuvoimalan maanalaista voimalatyyppi ei kuitenkaan ole taloudellisesti kannattavaa rakentaa paikkaan, jossa jouduttaisiin ensin louhimaan laitoksen vaatima tilavuus kiven sisään. Tutkijat ovatkin yksimielinen siitä, että kaivokseen sijoitettava pumppuvoimala voisi olla kannattava(Hester & Harrison, 2018). Pumppuvoimaloissa pudotuskorkeus tulisi olla reilusti enemmän, johtuen pudotuskorkeuden tarjoamasta tuotantotehosta. Pyhäsalmen pumppuvoimalassa pudotuskorkeus tulisi olemaan 1400m, sellaisenaan se olisi maailmanennätys pudotuskorkeudessa mitattuna. Pumppuvoimalan kapasiteetti on myös verrannollinen yläaltaan kokoon ja kokonaisvesimäärään. Voimalan teho riippuu toki myös asennettujen turbiinien tehosta ja määrästä. Turbiineja asennetaan yleisesti useita rinnakkain, jotta tehoa saadaan riittävästi, yleisesti useita megawattitunteja (EPV, 2023).

Vesivoima on jo vanha keksintö, jota on osattu hyödyntää 1880- luvulta lähtien, eli pumppuvoimalan tekniikka on osoitettu varmatoimiseksi. Ensimmäiset pumppuvoimalat valmistuivat 1890-luvulla Alpeille, Sveitsiin ja Italiaan, paikallisen tuotantoteollisuuden tarpeisiin (Letcher, 2016). Vesivoimalla toimiva pumppuvoimala kykenee reagoimaan nopeasti verkon vaihteluihin, toisin kuin prosessilaitos, kuten ydinvoimala. Pumppuvoimaloiden elinkaari on pitkä, 50-100 vuotta, mikä tarjoaa merkittävää etua muihin energianvarastointitapoihin verrattuna sähkövarauksellisia akkuja (Blakers et al., 2021).

Uusiutuvan energian haasteet
Uusiutuvien energialähteiden, kuten tuulivoimaloiden ja aurinkovoimaloiden, lisääntyminen on jo aiheuttanut sähkönsiirtoverkollemme haasteita. Uusiutuvien energialähteiden sähköntuotanto on voimakkaasti sidoksissa vallitsevaan ilmanalaan, jolle nopeat säänvaihtelut ovat tyypillisiä. Säätyyppien muutokset voivat aiheuttaa myös pitkäkestoista ongelmaa. Tällainen tuotannon häiriötila voi olla esimerkiksi talven tuuleton pakkasjakso, joka aiheuttaa tuulivoima puistoille negatiivisen tuotoksen. Tuulivoimalat eivät tuota mitään, mutta lapojen lämmitysvastuksien tulee saada sähköä, jotta lavat eivät pääse jäätymään. Tästä johtuen sähköverkon säätäminen on ennennäkemättömissä haasteissa. Haasteita ilmenee varsinkin inertian (taajuustasapaino) kanssa. Sähköverkon inertia on aikaisemmin saavutettu raskasmassaisten tahtigeneraattorien kautta.

Nyt kun uusiutuvat energialähteet ovat jo merkittävässä asemassa Suomen sähköntuotannossa, niin sähköverkon inertia heikkenee uusiutuvien tuotantomuotojen funktiona ja sitä joudutaan lisäämään joko keinotekoisesti tai käynnistämällä inertiaa tuottavaa tuotantoa (kuten vesi- tai pumppuvoimala). Vaikka tuulivoimalassa on suuria tahtigeneraattoreita sähköä tuottamassa, ei niiden inertiaa kyetä vielä siirtämään sähköverkkoon. Tuulivoimala pyörii vaihtelevalla nopeudella kulloiseenkin tuulen voimakkuuteen perustuen. Tämä tuotos ajetaan sähköverkkoon taajuusmuuttajien kautta. Taajuusmuuttajien kehityskaari on siltä osin vielä vaillinainen, että ne eivät kykene siirtämään tahtigeneraattorin tuottamaa inertiaa sähköverkkoon (Laatikainen, 2017).

Edellä mainittujen haasteiden vuoksi, sähköverkkoon tulee rakentaa energiavarastoja, jotka kykenevät sekä nopeaan sähköverkon säätöön että suureen kapasiteettiin. Maailmalla suuren suosion saavuttanut tekniikka – pumppuvoimala – soveltuukin sekä nopeaan sähköverkon säätämiseen että suureen kapasiteettiin. Suomessa ei siis ole vielä yhtään toiminnassa olevaa pumppuvoimalaa. Nyt kuitenkin Suomen ensimmäinen pumppuvoimala on lähempänä toteutumista, kuin koskaan aikaisemmin. Kyseinen pumppuvoimala on suunnitteluvaiheessa ja se on tarkoitus rakentaa Pyhäsalmen kaivokseen. Valmistuessaan se olisi maailman ”korkein” kaivokseen rakennettu pumppuvoimala. EPV ilmoittaa myös, että pumppuvoimala olisi maailman ensimmäinen kaivokseen rakennettu voimala. Pumppuvoimalaitoksen rakentaminen 1445m syvään kaivokseen onkin merkittävä hanke ja se on herättänyt, ansaitusti, kansainvälistä kiinnostusta (EPV, 2023).

Pyhäsalmen kaivos (Kuvassa 3) on ollut jo vuosia uutisissa erinäisistä kaivokseen suunnitelluista hankkeista, milloin kaivokseen on suunniteltu kasvien kasvatusta keinovalolla, milloin yrityspuistoa(YLE Uutiset, 2016, 2019, 2022). Nyt kaivoksesta on kiinnostunut EPV Energia Oy (jäljempänä EPV), joka tunnetaan merkittävänä uusiutuvien energiantuotantomuotojen rakentajana. Parhaiten EPV tunnetaan tuulivoimapuistoistaan. EPV on, liiketoimintansa luonteesta johtuen, kiinnostunut sähköverkon säätämisestä ja toisaalta myös tasaisen sähköntuotannon mahdollistamisesta. Tätä taustaa vasten he ovat päätyneet käynnistämään suunnittelun Pyhäsalmen kaivokseen sijoittuvasta pumppuvoimalasta. EPV on saanut TEM:tä (Työ- ja elinkeinoministeriö) 26,3M€ investointitukea hankkeen valmistelua varten. Myönnetty investointituki vastaa noin 21% osuutta koko hankkeen 125,3M€ kokonaiskustannusarviosta (EPV, 2023; TEM, 2021). Hankeen muut tärkeimmät luvut esitetty taulukossa 1 alla.

Pyhäjärven energiavarasto käyttää yleistä tekniikkaa, jota käytetään yli 96 prosentissa energiavarastoista. Suunnitelmia Pyhäsalmen energiavarastosta tukevat sen pitkä käyttöikä, koko (7 tuntia) sekä vesialtaan tilavuus (162 000 m3). Lisäksi sillä on erinomainen hyötysuhde (77 %), pienet käyttökustannukset ja vähäinen tarve huolto- ja korvausinvestoinneille. VTT:n tutkimusten mukaan tällainen laitos voi tuottaa potentiaalisia tuloja jopa noin 9,5 miljoonaa euroa vuodessa 75 MW:n varastokapasiteetilla (Pyhäjärven Callio, 2023).

Pyhäsalmen energiavarasto Lukuina
Teho 75 MW / Kapasiteetti 530MWh
Tuotantoaika 7 tuntia (latauksen purkaus)
Veden pumppaaminen takaisin yläaltaaseen 9 tuntia (lataus)
Arvioidut rakennuskustannukset 125 miljoona euroa v. 2022. Arvioidut kustannusten nousun vaikutus projektin hintaan olisi noin 10-20 prosenttia
Työ- ja elinkeinoministeriö myöntämät investointituet hankkeelle vuonna 2021, 26,3 miljoonaa euroa
Rakennusaikainen työvoimatarve noin 600 henkilötyövuotta ja käynnistyttyään laitos työllistäisi noin 5 – 20 henkilöä
Taulukko 1. Pyhäsalmen kaivos lukuina (YLE Uutiset, 2022).
Pyhäsalmen pumppuvoimala toimisi energiavarastona, ikään kuin suurena akkuna. Voimala tulisi olemaan ympäristöystävällinen ja vesikierroltaan suljettu. Projektin kokonaisuuteen kuuluu yksinkertaistettuna ylä- ja alavesialtaat, sekä alavesialtaan yhteyteen rakennettava vesivoimayksikkö. Tämä energiavarasto kykenee reagoimaan huomattavan nopeasti ja huomattavan suurella volyymilla tuotannon ja kulutuksen välisen epäsuhdan vaihteluihin. Toimintaperiaate on, että matalan sähkönhinnan aikaan vettä pumpataan yläaltaaseen varastoon ja korkean sähkönhinnan aikaan sitä ajetaan yläaltaasta turbiinin läpi alamman altaaseen. Mikäli kysyntä on suurta tuotannon ollessa vähäistä, sähköä tuotetaan kuten perinteisessä vesivoimalaitoksessa. Prosessissa käytettävä vesi puhdistetaan ja on suljetussa kierrossa, joten se ei joudu tai sotke luonnon omaa veden kiertoa (EPV, 2023; Sula, 2022)

Johtopäätökset
Sähköverkko tarvitsee huomattavan määrän säätövoimaa ja energiavarastoja, joihin pumppuvoimala soveltuisi mainiosti sen ominaisuuksista johtuen: varmatoiminen, pitkäikäinen ja vain vähäistä huoltoa vaativa, sekä nopeasti reagoiva että, kapasiteetiltaan merkittävä.

Suomessa on ollut yleisesti ottaen aika stabiili sähköntuotannon ja kulutuskulttuuri. Tästä johtuen ei ollut kiinnostusta tai tarvetta aikaisemmin rakentaa pumppuvoimaloita energiavarastoksi, ennen uusiutuvien tuotantolähteiden yleistymistä. Hankkeita on suunniteltu joitakin, mutta niiden investoinnin takaisinmaksuaika ei ole puoltanut hankkeeseen ryhtymistä (Ramula, 2021). Uusiutuvien energialähteiden voimakas esiinmarssi ja niiden osaltaan aiheuttamat sähköverkon tasapainohäiriöt, sekä sähkönhinnan voimakas heiluminen talven 2022/-23 aikana ovat osaltaan lisännyt hankkeen kiinnostavuutta.

Pumppuvoimalaitoksen sijoittaminen kaivokseen on sekä jo louhittujen kaivostilojen uusiokäyttöä että tuotantotaloudellisesti ajateltuna erinomainen vaihtoehto. Kaivosalueella on jo tarvittava infrastruktuuri valmiina, kuten tieverkostot, sähköverkon kytkentäpiste ja rakennuskantaa tulevaa pumppuvoimalaitosta palvelemaan. Maisemalliset arvot lienevät myös merkittävä laitosta puoltava tekijä. Myös Pyhäsalmen hankkeen luontovaikutukset ovat hallittavissa, koska voimalan vesikierto on suljettu. Kaiken edellä mainitun lisäksi Suomi tarvitsee lisää cleantech- yrityksiä, ja jo olemassa oleville yrityksille lisää liiketoimintamahdollisuuksia, jotta vientitoimintaa saataisiin kasvatettua.

Pioneerityönä suoritettava voimalan rakentaminen kaivokseen tullee tarjoamaan tietotaitoa, josta ollaan maailmalla kiinnostuneita. Pyhäsalmen suunnittelussa oleva pumppuvoimala onkin herättänyt laajaa kansainvälistä kiinnostusta. Tämä voisi tarjota merkittävää vientipotentiaalia sekä alan suunnitteluyrityksille että muille toimijoille, kuten EPV:lle.

Tämä artikkeli on opiskelijatyönä tehty Fysikaalinen energiavarastointi -kurssin puitteissa ja se liittyy Energiavarastoinnin ylimpään AMK-tutkintoon. Kolmen artikkelin sarjaan kuuluvat myös Matalan inertian tilanteiden välttäminen – Vesivoimakoneet synkronikompensaattoreina, http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023060752728, sekä Ylikriittinen hiilidioksidi energiantuotannossa, http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023062257938.

ELI EI TOIMI KEMIJRVELLÄ TAAS MENNÄÄN ETU AJASSA ,, TUTKIKAA ENSIN

vois pienen veikan lyödä siitä että sirpa iivari on kuntavaaleissa ehdokkaana, eihän tää vouhotus mitään muuta ole sirpalta.

Uskoisin, että pumppuvoimalat pelastavat Kemijärven tulevaisuuden.
Vältytään kylän näivettymiseltä ja saadaan uusia asukkaita kylään.

Kemijärvellä ei ole kaivoksia ja ei tule suljettua kiertoa. Vertailu on vaikeaa.

Näin kalliiksi tuulivoimatuet ovat tulleet – vanhat sopimukset maksavat vielä pitkään
Tuulivoiman rakentamiseen kannustanut tuki on maksanut veronmaksajille tähän mennessä noin 1,6 miljardia euroa. Uudet voimalat eivät ole tukea saaneet, mutta vanhat sopimukset maksavat vielä pitkään.

Anteliaan syöttötariffin piiriin ehti kuitenkin päästä pitkälti toistasataa voimalaa. Suurin osa niistä saa tukea edelleen, sillä tukea maksetaan voimalan rakentamisen jälkeen 12 vuotta.

https://yle.fi/a/74-20072141