Tehonnostoilla lisää virtaa vesivoimalaitoksista

Kemijoki Oy on edelläkävijä tehonnostohankkeiden toteutuksessa. Ensimmäinen vesivoimalan tehonnosto Suomessa tehtiin Kemijoki Oy:n Petäjäskosken voimalaitoksessa vuonna 1996. Kemijoen pääuoman kaikki seitsemän voimalaitosta on peruskorjausten yhteydessä uusittu entistä tehokkaammiksi.

Vuoteen 2011 mennessä tehonnostot ovat tuoneet Kemijoen voimalaitoksille 221 MW uutta tehoa. Työt päättyivät Petäjäskoskella samaan koneeseen, josta ne alkoivat 15 vuotta sitten. Kertaalleen uusitusta koneesta saatiin vielä 10 MW lisää tehoa, kun hyödynnettiin vuosien varrella saadut kokemukset ja tekniikan kehittyminen. Laitoksen kokonaisteho nousi 182 MW:iin. Tämä tekee siitä teholtaan Suomen suurimman vesivoimalaitoksen.

Uudella muotoilulla virtaama nousuun

Tehonnosto perustuu virtaamaan nostoon, joka on saatu aikaiseksi uudistamalla turbiinin juoksupyörän muotoilua. Etenkin pyörän siipien uudella muotoilulla saadaan aikaan suurempien vesimäärien läpivirtaus. Sen ansiosta hyötysuhde paranee 2 - 4 % entisiin turbiineihin verrattuna. Turbiinienvaihdot on tehty pääasiassa peruskorjausten yhteydessä. Uusien turbiinien asentaminen ei vaadi muutoksia betonirakenteisiin tai laitosten vesiteihin.

Parhaiten tehonnoston aiheuttaman muutoksen huomaa tulva-aikoina. Uusien turbiinien ansiosta tulva-aukoista juoksutetaan koneistojen ohi vettä aikaisempaa harvemmin ja vähemmän. Osa ohijuoksutuksista voidaan ohjata sähköntuotantoon. Jos Kemijoen yläjuoksulla olisi enemmän vesivarastoja, saataisiin vielä suurempi osa nykyisin hukkaan juoksutetusta vedestä tuottamaan sähköä.

Tehonnostot kertaavat vesivoiman ympäristöhyödyt

Ilmastonmuutos ja riippuvuus rajallisista fossiilisista polttoaineista ovat suurimpia tulevaisuuden haasteita maapallolla. Siksi uusiutuvien energianlähteiden, erityisesti hiilidioksidipäästöjä tuottamattomien vesi-, tuuli- ja aurinkovoiman, käytön lisäämisen eteen tehdään jatkuvasti töitä.

Helpoin ja edullisin tapa lisätä kotimaista, päästötöntä ja säätöominaisuuksiltaan erinomaista vesivoimatehoa on voimalaitosten koneistojen uusiminen. Tehonnostojen suurin hyöty on säätöön soveltuvan tehon lisäyksessä. Säätöteho turvaa sähkönsaannin mm. epäsäännöllisesti tuottavan tuulivoiman tukena ja mahdollistaa tuulivoiman lisärakentamisen. Se puolestaan vähentää päästöjä ja hillitsee ilmastonmuutosta.

Kemijoen vesivoimaloiden tehonnostot tuottavat lisäenergiaa noin 230 GWh eli noin 54 000 kotitalouden keskimääräisen sähkönkulutuksen verran. Fossiilisilla polttoaineilla tuotettuna tämä energiamäärä
aiheuttaisi hiilidioksidipäästöjä 214 000 tonnia vuodessa. Viimeisimpien tehonnostojen yhteydessä juoksupyörän voiteluun käytetty öljy on korvattu hapettomalla vedellä ja näin vähennetään öljyvuotojen riskiä vesistöön.

Prosessissa mukana asiantuntijat ja jokivarren asukkaat

Tehonnosto muuttaa hieman joen virtaamaa ja veden korkeutta voimalaitoksen alapuolella. Siksi virtausmallinnuksen-, kiinteistöasioiden-, rakennustekniikan-, ympäristö- ja lakiasioiden asiantuntijat arvioivat etukäteen hankkeen vaikutukset ja esittelevät ne rannan asukkaille. Yhdessä asukkaiden kanssa tehdään toimenpidesuunnitelmat haittojen vähentämiseksi ja kompensoimiseksi. Ympäristöselvitysten ja
toimenpidesuunnitelmien laatimisen jälkeen lupaviranomaiselta haetaan hankkeelle lupa. Valmisteluvaihe luvan anomisineen vie 2 - 3 vuotta.

Varsinaiset konemuutokset kestävät nelisen kuukautta koneja sähköammattilaisten purkaessa, kunnostaessa ja kasatessa koneistot. Useat peräkkäiset tehonnostot ovat hioneet
taitoja tehden remonteista yhä sujuvampia.

Tehonnoston plussat ja miinukset

+ tulvien sisältämä energia hyödynnetään
sähköntuotannossa
+ lisää kotimaista säätötehoa
+ lisää uusiutuvaa, kotimaista, päästötöntä
energiaa
+ vesivoima on erittäin tärkeä sähköntuotantojärjestelmän
toimintavarmuuden
takaaja
+ vähentää hiilidioksidikuormaa
+ kannattava ja kestävä investointi, ei vaadi
yhteiskunnan taloudellista tukea
+ uusitut koneistot pystyvät tuottamaan
enemmänkin sähköä, jos vesivarastoja
saadaan lisää

- lieviä vedenkorkeuden ja virtausolosuhteiden
muutoksia muutama
kilometri voimalaitoksen alapuolella
- virtaaman nosto saattaa vaikeuttaa
esimerkiksi seisovilla pyydyksillä
kalastamista padotusaltaan
yläosalla


Anu Pesonen

Lue lisää tehonnostoista
Vesivoimalaitosten peruskorjaukset ja tehonnostot



Sivun alkuun