Merituulivoimaa Suomesta Case Tahkoluodon merituulipuisto Suomen Hyรถtytuuli Oy Toni Sulameri
Kotimaista uusiutuvan energian tuotantoa Vuonna 1998 perustettu suomalainen tuulivoiman tuotantoyhtiö
Omistajina kahdeksan kaupunkienergiayhtiötä: Helen (Oy Mankala Ab), Jyväskylän Energia, Lahti Energia, Lappeenrannan Energia, Pori Energia, Tampereen Sähkölaitos, Turku Energia ja Vantaan Energia Yrityksen talouden avainlukuja 2016: • liikevaihto ja muut tuotot 8,8 M€ • osakepääoma 24,8 M€ • taseen loppusumma 190 M€
Tuulipuistoprojekteja maalla ja merellä Energiantuotanto, 73,1 MW Kuljunniemen tuulipuisto, Raahe Nikkarinkaarron tuulipuisto, Raahe Reposaaren tuulipuisto, Pori Rakenteilla, 76,5 MW Annankankaan tuulipuisto, Raahe Tahkoluodon merituulipuisto, Pori Kehityshankkeet, onshore Alajoki, Perho Hummastinvaara, Raahe Karhukangas, Siikajoki Yhteinenkangas, Raahe Pesola, Soini Korpi-Matti, Merikarvia Kakonjärvi, Pyhäranta/Laitila Kehityshankkeet, offshore Tahkoluoto extension, Pori Ulkonahkiainen, Raahe Pertunmatala, Raahe
Suomen Hyötytuulen tuotanto 2017
Teho, MW
Arvioitu tuotantomäärä, GWh/a
17,9
45
42
36*
20,7
53
34,5
102
34,5
30*
3
7
152,6
273
+ 105 %
+ 80 %
Reposaari, Pori 7 x Bonus 1 MW, 1 x Bonus 2 MW, 1 x Siemens 2,3 MW, 2 x Vestas 3,3 MW
Tahkoluoto, Pori 10 x Siemens 4,2 MW
Kuljunniemi, Raahe 5 x Bonus 2,3 MW, 4 x Siemens 2,3 MW
Nikkarinkaarto, Raahe 10 x Vestas 3,45 MW
Annankangas, Raahe 10 x Vestas 3,45 MW Porituuli 1 x WinWind 3 MW
Yhteensä Muutos vuoteen 2016 * Tuotannossa syksyllä 2017
Tahkoluodon merituulipuisto
• • • •
10 x 4,2 MW Arvioitu vuosituotanto 155 GWh Keskimääräinen tuotto 43 % maksimituotosta Noin 120 miljoonan euron investointi
Tahkoluodon pilottivoimala • • • • • •
Rakennettu 2010 Siemensin 2,3 MW:n voimala Napakorkeus 80 m, roottorin halkaisija 101 m Etäisyys rannasta 1,2 km, veden syvyys 9 m Teräskasuuniperustus Keskimääräinen vuosituotanto 9,36 GWh
Sijainti
Tahkoluodon Satama, Pori
Haastavat olosuhteet • Demonstraatiohanke kerää lessons learned -dokumentaatiota • Ajojään vaikutukset • Jää- ja aaltokuormien yhteisvaikutukset
Miksi rakentaa merituulivoimaa alueelle? • Itämeren alueen near-shore -ratkaisuilla on mahdollista saavuttaa 30 prosenttia alempi kustannustaso Pohjanmereen verrattuna • Verkkoliityntäpisteitä pitkin rannikkoa • Tahkoluodon demonstraatiohankkeen kustannus 94,80 eur/MWh 12 vuoden ajalta -> edullisinta merituulivoimaa koko Euroopassa • Tuotantokustannushintatavoite seuraavalle merituulipuistolle alle 50 eur/MWh
Itämeren alueen merituulivoimapotentiaali
Lähde: GL Garrad Hassan & Deloitte: Conditions for deployment of wind power in the Baltic Sea Region, The intergovernmental Baltic Sea Region Energy Co-operation, 2012
Itämeren alueen merituulivoimapotentiaali (megawattia) Lähde: the Baltic Sea Region Energy Cooperation (BASREC) Constrained capacity (MW) very high score areas (+40)
Country
Constrained capacity (MW) - high score areas (35-39)
Capacity after hard constraints
Capacity after excl. protected areas
Capacity after hard constraints
Capacity after excl. protected areas
1,607
201
44,345
21,430
Estonia
966
83
14,500
1,346
Finland
17,883
16,651
73,483
67,989
87
-
5,718
2,774
Latvia
-
-
5,839
2,542
Lithuania
-
-
1,830
107
Norway
-
-
-
-
Poland
-
-
4,698
2,003
Russia (Kalingrad) + Leninggrad prov.
-
-
3,059
1,160
203
-
22,441
14,507
20,746
16,935
159,911
113,857
Denmark
Germany
Sweden Total (MW)
Table 5.2 – Total capacity in the very high and high score bands before and after excluding all environmentally protected areas
Hankkeen luvitusaikataulu • Ympäristövaikutusten arviointimenettely (YVA) päättyi 2007 • Kaavoitus vireille 11/2013 • Rakennusluvat lainvoimaiset 3/2015 • Osayleiskaava lainvoimainen 8/2015 • Vesilain mukainen lupa lainvoimainen 12/2015
Suunnittelun pääkohtia • • • • • • •
Merituulipuiston suunnittelu alkoi 2000-luvun alussa Hankkeen kelpoisuusselvitys valmistui 2002 Alueen pohjatopografian ja maakerrosten luotaus 2003 YVA päättyi 2007 Pilottivoimalan rakentaminen ja käyttöönotto 2010 Perustusten konseptisuunnitelmat (päämitat ja muoto) 2014 Kuormaraportit perustuksille 2016 (kolme jääluokkaa) – Tuuli-, jää- ja aaltokuormat sekä kuormakombinaatiot • Lopullinen geotekninen mitoitus ja suunnittelu 2015-2016 • Lopullinen kaapelointisuunnitelma 2015-2016 • Yksityiskohtainen rakennesuunnittelu 2016
Suunnittelu: olosuhdetiedot • Olosuhdetietoa rakenteiden ja voimalan suunnitteluun ja mitoitukseen, tuotantoarvioihin sekä rakennus- ja huolto-operaatioiden suunnitteluun – Tuuliolosuhteet – Jääolosuhteet – Aalto-olosuhteet – Pohjaolosuhteet, esim. • Syvyystiedot • Geotekniset tutkimukset (heijarikairaukset, poraukset ja maaperänäytteet) • Geofysikaaliset tutkimukset • Viistokaiku- ja monikeilaluotaus sekä lohkarekartoitus • Vedenalaisvideot ja sukeltajaraportit
Ruoppaus ja kaapeliojat, massojen vaihto, tiivistys
Kaapelointi ja eroosiosuojaus
Perustusten asennus
Perustusten täyttö
Turbiinien asentaminen
Käyttöönotto
Projektin osapuolet Projektin johto
Turbiinien asennus ja käyttöönotto
Perustusten teräsrakenteet
Merioperaatioiden koordinointi
Merikaapeli
Pohjatyöt
Perustusten asennus
Merikaapelin asennus
Turbiinien esiasennus rannalla
Verkkoliityntä
Turbiinien asennus
Maasähköt
Projektin aikataulu MERIOPERAATIOT 2016 Ruoppaus ja kaapeliojat Maihintulo MAASÄHKÖT JA SÄHKÖASEMA Pohjatyöt ja kaapelointi Sähköaseman asennukset ja käyttöönotto MERIOPERAATIOT 2017 Turbiinien esiasennus Pohjan hienotasaus Perustusten asennus ja täyttö Merikaapelin asentaminen Turbiinien asentaminen Turbiinien käyttöönotto
2017 2016 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Projektista yleisesti • • • •
Vakiintumaton liiketoiminta ja konsortiot Suomessa Projektinhallinta tärkeää Merioperaatioiden aikataulutus rajatulle ajanjaksolle Aikataulu riippuvainen kevään ja syksyn jääolosuhteista • Logistiikan optimointi • Tarvitaan erilaisia aluksia, kokemukset Pohjanmereltä eivät riitä
Turbiinit • Kymmenen Siemensin 4,2 MW:n merituulivoimalaa • Roottorin halkaisija 130 m, napakorkeus 90,75 m • Vastaavia voimaloita maailmalla noin 2 000 kpl • Toimintavarmuus erityisen olennaista merellä • Ilman kosteus ja lämmitys • Kriittisten komponenttien kahdentaminen • Olosuhteet eivät vaadi lapojen lämmitystä
Kuva: Siemens
Perustukset • Jäätä kestävien teräsrakenteiden optimointi materiaalikulujen hallitsemiseksi • Kolme jääluokkaa • Jään ja aaltojen yhteisvaikutukset • Ajojään vaikutukset • Kauko-ohjattu kulkutason portaiden lämmitysjärjestelmä
Teräsrakenteiset meriperustukset valmistetaan Technip Offshore Finlandin telakalla Porin Mäntyluodossa
Veden syvyys alueella 8 - 15 metriä
Meriperustusten koko
korkeus noin 25 m
halkaisija 13,5 m
korkeus noin 8 m mies 1,8 m sivu noin 9 m Kuva: mestarimallit.com/rintamamiestalot/
Merioperaatiot • Pääurakoitsijana belgialainen Jan De Nul • Ruoppaus ja kaapeliojat • Perustusten asennus • Turbiinien asennus
Kuva: Jan De Nul
Merikaapelin asentaminen • 3-vaiheista 240/30kV:n kaapelia noin 15 km • Paksuus noin 110 mm • Valmistetaan Kirkkonummella • Ajojääolosuhteet vaativat kaapeliojan peittämistä ja panssaroitua kaapelia
Maasähköt ja verkkoon liittyminen
• Syväsataman sähköasema rannalla • 30 kV:n kaapeli • Sähköaseman toimittaa ABB
Rakennustรถiden status
Huolto ja kunnossapito • Ennakoivan kunnossapidon merkitys kasvaa • Vaihtelevat tuuli- ja jääolosuhteet saavutettavuus • Tarve monen tyyppisille aluksille • Siemensin service and availability -sopimus kahdeksi ensimmäiseksi vuodeksi Pilottivoimalan kulkutie 20. tammikuuta 2016
Tuulivoimaa vastuullisesti ja kestävästi Riskien minimointi uuden teknologian ja hyvän suunnittelun ansiosta Ympäristövaikutusten arviointi (YVA), Natura-alueet Melu- ja välkeongelmien vähentäminen voimalaitosten sijoittamisella Tutka- ja infrapunateknologia linnuston seurantaan
Tutkalla tietoa lintujen käyttäytymisestä • Robin Radar 3D-Flex -tutka sekä ohjelmisto lintujen tunnistamiseen • Voidaan käyttää turbiinien hidastamiseen tai pysäyttämiseen • Kerää arvokasta ja hyödyllistä tietoa seitsemän vuoden ajan
Suomen Hyรถtytuuli Oy Toni Sulameri toni.sulameri@hyotytuuli.fi 050 524 9609 www.hyotytuuli.fi