Monesta tuulivoimalasta puuttuu lapalämmitysjärjestelmä­, ja siksi talvi yllätti taas sähköntuotannon

Tuulivoiman tuotanto on alamaissa, koska sää on vähätuulista. Voimaloiden lapoja hyydyttää myös jäätämisongelma.

Jäätäminen heikentää lapojen aerodynamiikkaa ja voi jopa pysäyttää voimalan kokonaan. Kuvituskuvaa. Video: Pasi Takkunen / Yle.

Tuulivoiman tuotanto on Suomessa nyt hyvin vähäistä. Se näkyy myös pörssisähkön hinnassa, joka on pysytellyt korkealla päiviä.

Tuuli on heikkoa, mutta osasyynä tilanteeseen on se, että tuulivoimalat kärsivät jäätämisongelmasta. Sen aiheuttamaa menetystä megawateissa tuskin osaa arvioida kukaan, sanoo datapäällikkö Mika Laatikainen kantaverkkoyhtiö Fingridistä.

Fingridin mukaan tuotanto jäi esimerkiksi maanantain vastaisena yönä puoleen ennustetusta. Sen jälkeen ennustekäyrät ovat painuneet joihinkin satoihin megawattitunteihin tunnissa, mutta tuotanto on jäänyt sitäkin pienemmäksi.

Tämä kielii Laatikaisen mukaan jäätämisongelmasta, vaikka tuulikin voi laantua odotetusta.

Osa tuulivoimayhtiöistä on myös raportoinut Nord Pool -sähköpörssiin siitä, että voimaloita on pois käytöstä jäätämisen takia.

Tuulivoiman kokonaiskapasiteetti on Suomessa yli 9 300 MWh/h. Video: Pasi Takkunen / Yle. Videon tuulivoimaloiden seisominen ei välttämättä johdu jäätämisestä.

Keinot vähissä

Viimeksi laajempi jäätämisongelma alkoi marraskuussa 2022 ja kesti viikkoja.

Nytkään lapojen sulamista tai jäätä irrottavaa kovaa tuulta ei ole näköpiirissä. Tosin viikonlopun ennuste antaa hieman toivoa tuulen voimistumisesta.

Tilanteen ratkaiseminen sen ollessa päällä on vaikeaa.

– Jos on pakko tehdä jotain nopeasti, keinot ovat todella vähissä. Harva ymmärtää, miten tiukasti jäätäminen kiinnittyy lapaan, sanoo Kjeller Vindteknikkin toimitusjohtaja Ville Lehtomäki. Hän on aiemmin toiminut tuulivoimatutkijana VTT:ssä.

Esimerkiksi Ruotsissa on Lehtomäen mukaan kokeiltu jopa kuuman veden ruiskuttamista helikopterista lapoihin.

Valtaosa Suomen tuulivoimasta tuotetaan neljässä pohjalaismaakunnassa.

Tuulimyllyn huurteinen siipi.
Kaikissa voimaloissa ei ole lapalämmitysjärjestelmää ja muut keinot lapojen sulana pitämiseen ovat vähissä. Jääfobisia pinnoitteita on kehitetty maailmanlaajuisesti vuosikymmeniä. Niiden elinikä on kuitenkin osoittautunut lyhytkestoiseksi, joten pinnoitteita ei ole otettu laajasti käyttöön tuulivoima-alalla. Kuva torstailta 29.1. Kuva: Pasi Takkunen / Yle

Alijäähtynyt vesi alapilvissä jäädyttää lapoja

Jäätämisriski on tullut näkyvämmäksi, kun tuulivoimakapasiteetti on kasvanut ja voimaloiden korkeus noussut. Nyt siipien riski osua matalalla oleviin pilviin on aiempaa suurempi.

– Jos pilven sisällä on alijäähtynyttä vettä, se jäätyy osuessaan rakenteeseen, kuten lapaan, kuvaa Lehtomäki.

Tällä kertaa tilannetta pahensi myös sitä edeltänyt lauha sää ja tihkusateet.

Varoituskyltti: Varo putoavaa jäätä. Taustalla näkyy tuulivoimaloita harmaata taivasta vasten.
Jää poistuu joko sulamalla, haihtumalla tai lohkeilemalla. Tuulen yltyminen edesauttaa jään lohkeamista lavoista. Lapa taipuu pyöriessään useita metrejä, ja pyöriminen kuluttaa jäätä pois ilman sulamistakin. Arkistokuva. Kuva: Timo Valtteri Sihvonen / Yle

Jäätämisriskiä kasvattaa myös ison vesistön läheisyys. Toisaalta tuulivoimaa on rakennettu aiempaa enemmän myös sisämaahan, missä on enemmän pilviä kuin rannikolla.

Esimerkiksi OX2 kertoo varustaneensa voimalat lapalämmitysjärjestelmillä tietyissä kohteissa Pohjois-Suomessa ja sisämaassa, missä jäätäminen on tilastollisesti suurempaa kuin rannikolla.

Investointia mietitään tarkkaan

Jäätämiseen on varauduttu Suomessa paremmin kuin keskimäärin tuulivoimaa tuottavissa maissa pohjoisilla leveyspiireillä, sanoo Ville Lehtomäki. Silti lapalämmitysjärjestelmiä on hänen arvionsa mukaan alle puolessa maan turbiineista.

Hankintapäätökseen vaikuttaa järjestelmän hinta sekä arviot jäätämisriskin suuruudesta, tuulioloista ja lämmitysjärjestelmän tehokkuudesta.

– Jos ei ole varmuutta siitä, että järjestelmä maksaa itsensä takaisin järkevässä ajassa, investointi voi jäädä tekemättä, sanoo Lehtomäki.

Liikkumaton tuulivoimala lumisessa talvimaastossa.
Wicetecin Petteri Antikainen arvioi, että hankevaiheessa lisätty lämmitysjärjestelmä maksaa itsensä takaisin vuodessa tai kahdessa. Järjestelmän asentaminen jo tuotannossa olevaan voimalaan on kaksin- tai kolminkertainen. Arkistokuvassa jäätämisen vuoksi pysähtynyt voimala Ruotsissa. Kuva: Kjeller-Norconsult

Teknologiayritys Wicetecin toimitusjohtajan Petteri Antikaisen arvio on karumpi: lämmitysjärjestelmä on vain pienessä osassa, ja niistäkin osan laadussa on toivomisen varaa.

Näin siitä huolimatta, ettei jäätymisongelma hänen mukaansa ole harvinainen ilmiö.

– Talvi on joka vuosi. Joskus jäätämisen vaikutus sähkön hintaan on suurempi, joskus pienempi.

Wicetec on tehnyt lämmitysjärjestelmiä Kiinaan, Ruotsiin ja Kanadaan.

Suomessa varautuminen polkee Antikaisen mukaan paikallaan, koska tuotantotappiot on aliarvioitu eikä investointi ole näyttänyt kannattavalta, sillä jäätämistä on pidetty poikkeuksellisena.

Jälkikäteen asentamisen tiellä taas on hänen mukaansa hinta ja se, ettei voimalan valmistaja tue hanketta, lapatakuut raukeavat eivätkä omistajat halua tilannetta harteilleen.

Ennusteilla pyritään tarkkoihin tuotantoarvioihin

Kun ongelma on jo päällä, sen vaikutuksia voi lähinnä minimoida ennusteiden avulla. Mitä tarkempi jäätämisennuste, sitä paremman arvion seuraavan päivän energianmyynnistä voi tehdä. Se pienentää tappioita.

Kjeller Vindteknikk, joka on osa Norconsult -konsulttiyhtiötä, tuottaa ennusteita yli 50 pohjoismaiselle puistolle.

Energia-analyytikko ja meteorologi Pia Isolähteenmäki pitää tämänhetkistä jäätämistilannetta laajana ja merkittävänä erityisesti sen keston takia.

Jäähäviöennusteita tarvitaan, vaikka voimalassa olisikin lapalämmitysjärjestelmä. Lämmitys ei aina auta pitämään lapoja täysin jäättöminä, sanoo Isolähteenmäki.

– Tuotantotappio tulee kalliiksi, koska juuri näissä oloissa sähkö on arvokasta.