"Jossain tuulee aina"?

Tuulivoima Saksassa ja Euroopassa

Sähkön perustuotannon nykyinen tilanne, mahdollisuudet ja haasteet

Osa 1: Kehitys Saksassa vuodesa 2010

Windenergie in Deutschland

und Europa

Status quo, Potenziale und Herausforderungen in der

Grundversorgung mit Elektrizität

Teil 1: Entwicklungen in Deutschland seit dem Jahr 2010 

Thomas Linnemann und Guido S. Vallana

VGB PowerTech - All rights reserved - Alle Rechte vorbehalten - © 2017

-      - ote (käännös) -

…..

Tästä esimerkistä näkyy, että energiakäänteen haasteet tuottaa uusiutuva energiaa kuten toivotaan ovat todella valtavia, erityisesti talvikuukausina, jolloin aurinkovoima ei tuota ollenkaan tai hyvin vähän (iltapäivisin).

Niissä tapauksissa, jolloin tuulivoima ja aurinkovoima eivät kumpikaan tuota mitään (nk. pimeätyyni aika) , muiden energiatuotantolaitosten on toimittava varavoimana, tuotettava energiaa aina 100% asti.

Yhteenveto ja tulevaisuuden näkymät

Nykyisten energiapoliittiset olosuhteet ovat syntyneet kansainvälisistä ilmastonsuojeluvaatimuksista Saksalle ja johtaneet siihen, että luovutaan vuosikymmenien ajan toimineista energiantuotantolaitoksista sekä pyritään tuottamaan sähkö uusiutuvalla energialla. Näin tänne jäävät energiakäänteelle lyhyellä  ja keskipitkällä aikavälillä vain aurinkoenergia ja tuulienergia, joiden rakentamista voidaan edelleen lisätä.

Tutkimustulosten arviointi ja analyysi Saksan tuulipuistojen kehityksessä ja käyttöominaisuuksissa vuodesta vuosina 2010-2016 ovat osoittaneet, että tuulivoiman asennettu nimellisteho on tuona aikana kaksinkertaistunut ja oli nyt 50.000 MW. Vuosittainen tuulivoiman tuotanto kasvoi samalla 77 terawattituntiin ja siis enemmän kuin kaksinkertaistui.   

Huolimatta koko Saksassa tapahtuneesta tuulivoiman lisärakentamisesta ja päinvastoin kuin mitä luulisi, että kun rakennetaan laajalle alueelle hajautetusti, tuotanto tasaantuisi, ei vuodesta 2010 alkaen ole tapahtunut minkäänlaista vähimmäistuotantomäärien lisäystä (mitattu neljännestunneittain). Nämä vähimmäismäärät olivat myös vuonna 2016 aivan samat eli alle 150 MW tai 1% kaikesta koko Saksaan asennetusta tehosta.

Tuotantovarmuuden kannalta Saksan tuulivoima on siis korvannut perinteisiä voimalaitoksia korkeintaan 150 megawatin verran. Vertailun vuoksi: sähköverkon toimivuuden takia korkeimman kulutuksen aikana, joka on yleensä iltapäivisin marraskuusta helmikuuhun ja jota ei etukäteen voi tarkasti ennustaa, tarvitaan noin 77.000 – 82.000 megawattia.

Jatkuvasti käytettävissä oleva (varma) sähköenergia Saksan tuulivoimaloista oli siis aina selvästi alle 1% asennetusta tehosta, tai toisella tavalla sanottuna: jokaisena vuonna oli vähintään yksi neljännestunti, jolloin 99% Saksaan asennetuista voimaloista ei tuottanut mitään ja jolloin tarvittiin 100% varmaa tasaisesti tuotettua energiaa. Tämä ei koske vain maalle, vaan myös merelle asennettuja tuulivoimaloita.

Näille aina yhtä alhaisille vähimmäisarvoille on olemassa teknisiä syitä. Tuulivoimalathan on suunniteltu maksimituoton mukaisesti (uusiutuvan energian tuen takia). Sen lisäksi tällaista aiheuttavat sääolosuhteet ja suuret ajalliset ja alueelliset erot tuulen määrässä. Tuulivoiman tuotanto riippuu tavallisten useiden satojen kilometrien säiden vastaavuuksien pituudesta. Siitä seuraa, että Saksassa yhteistuotanto vaihtelee suuresti eikä ole jakautunut tasaisesti. Kyseessä olevien tuulivoimatuotannon seitsemän ajanjakson 2010-2016 vastaavuuskertoimista, joiden kaikki arvot ovat lähes yksi ja jotka ovat erittäin vaihtelevia,  voidaan laskea korkea todennäköisyys alhaisille kokonaistehoille.

Heikkotuulisten aikojen yleisyyden 2010-2016 analysointi on antanut tulokseksi, että tuona aikana oli yhteensä 160 viiden päivän jaksoa, jolloin tuulivoima tuotti vähemmän kuin 5000 megawattia ja jokaisena vuonna oli yhtenäisiä 10-14 päivän jaksoja, jolloin ei tuullut. Saksassa tarvitaan päivittäin keskimäärin 1,5 terawattituntia. Tätä varten pitäisi - ilman perinteisiä voimalaitoksia  - olla varavoimaa, joka tuottaisi heti valmiina olevaa energiaa kaksinumeroisen terawattituntimäärän.

https://www.vgb.org/studie_windenergie_deutschland_europa_teil1.html?dfid=84459

 Lüneburger Heide

***************************

Sivumennen sanoen: kyseisestä raportista käy ilmi myös, että tuulivoimaloiden itse tarvitsema sähkön määrä on viitisen prosenttia tuotannosta. Siirtohävikki puolestaan on Keski-Euroopassa kuuden prosentin luokkaa.