Vesivoima
syntyy
lukemattomista
yksityiskohdista.

Me osaamme
jokaisen
niistä.

Tehonnostoilla lisää virtaa vesivoimalaitoksista

Vesivoimalaitosten hyötysuhde on hyvä, noin 90 prosenttia. Tehonnostoilla hyötysuhde kasvaa entisestään. Turbiiniteknologian kehityksen myötä Suomen suurimpien vesivoimalaitosten tuotantokykyä on nostettu parhaimmillaan jopa 40 prosenttia.

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

Toimitusjohtajan katsaus 14.4.2011

Suomen sähköntuotantojärjestelmässä on aluillaan merkittävä rakenteellinen muutos. Tulevaisuudessa tuotantokapasiteetista yhä suurempi osa on tuulivoimaa, jonka käytettävyydestä huippukulutuksen aikana ei ole varmuutta. Sähköjärjestelmän toimivuuden ja myös tuotannon omavaraisuuden kannalta on välttämätöntä, että Suomessa on riittävästi säätökykyistä tuotantoa. Vesivoima on tähän ainoa kotimainen vaihtoehto. Vesivoimalaitosten tehonkorotukset ovat merkittäviltä osiltaan valmiit, eikä niistä ole enää saatavissa lisätehoa. Ainoaksi keinoksi jää vesivarastojen rakentaminen jo rakennettuihin vesistöihin.

Vesivarastojen rakentaminen on noussut esille myös tulvasuojelun kautta. Kemijoen vesistössä on vähän järviä, jonka vuoksi tulvariskit ovat täällä Suomen suurimpia. Lapin liiton hallitus pyysi Kemijoki Oy:tä tekemään selvityksen tulvavesien varastoinnista Kemihaaran alueella tulvariskien hallintaa ja maakuntakaavoitusta varten. Yhtiön selvityksessä huomioidaan keskeiset näkökohdat tulvasuojelusta, energiataloudesta, kalataloudesta ja matkailusta. Erityistä huomiota kiinnitetään alueen luontoarvoihin.

Suomi tarvitsee välttämättä uutta säätövoimaa. Lisäksi Suomi tarvitsee uusiutuvan energian investointeja, jotka eivät vaadi yhteiskunnan tukea. Lappi tarvitsee tulvasuojelua. Yhtiöllä on tarjolla ratkaisu näihin haasteisiin: saatetaan loppuun Kemijoen rakentaminen ja hyödynnetään jo tehdyt investoinnit täysimääräisesti.

Julkisessa keskustelussa vallitsevat vesivoimasta vanhat mielikuvat, jotka estävät asiallisen ja tosiasioihin perustuvan vaihtoehtojen tarkastelun. Vesivoima on uusiutuvaa, päästötöntä, kotimaista ja sen säätökyky mahdollistaa myös mittavan tuulivoiman lisärakentamisen. Nykyaikainen vesivoimarakentaminen huomioi luontoarvot kokonaisvaltaisesti.

Toimintavuonna yhtiön voimalaitoksilla tuotettiin sähköä hieman keskivesituotantoa enemmän. Kemijoen kevättulva ja avovesikauden kokonaissademäärä olivat tavanomaisia. Varsinkin marras- ja joulukuu olivat kuitenkin hyvin vähäsateisia ja koko vuoden sadesumma jäi jonkin verran keskiarvon alapuolelle. Vuoden päättyessä lunta oli vähän. Vesivarastot hupenivat entisestään ja niiden energiasisältö oli vuoden lopulla vain kaksi kolmasosaa tavanomaisesta.

Vesivarastot olivat myös pohjoismaisittain poikkeuksellisen alhaalla. Tämä seikka yhdessä sähkön kysynnän kasvun kanssa nosti pörssisähkön hinnan puolitoistakertaiseksi edelliseen vuoteen verrattuna. Suomen sähkönkulutus kasvoi voimakkaasti talouden elpyessä, vaikkakaan se ei vielä yltänyt aivan taantumaa edeltäviin lukemiin. Kulutuksen kasvu katettiin pääosin fossiilisilla polttoaineilla, mutta jossain määrin myös puuperäisillä polttoaineilla.

Yhtiö jatkoi voimalaitoskoneistojen 1990-luvulla aloitettua tehonnosto-ohjelmaa. Alkuvuodesta vuorossa oli Vanttauskosken koneisto 1 ja loppuvuodesta Pirttikosken koneisto 1. Sen jälkeen, kun Vanttauskosken toisenkin koneiston teho on nostettu vuoden 2011 kevättalvella, on tehonnosto tehty Kemijoen pääuoman kaikille 18 koneistolle.

Sierilän voimalaitoksen lupakäsittely jatkui jo kuudetta vuotta. Lupapäätöstä odotetaan Pohjois-Suomen aluehallintovirastolta keväällä 2011.

Yhtiön taloudellinen tila säilyi edelleen vakaana. Toiminnan jatkuvalla kehittämisellä olemme pystyneet pitämään toimintakustannukset inflaatio huomioon ottaen alenevalla uralla. Yhtiöläisten osaaminen näkyi mm. tehonnostoprojektien onnistuneessa ja kustannustehokkaassa läpiviennissä. Yhtiön kaikessa toiminnassa näkyvät selkeästi myös yhtiön arvot ja periaatteet tavastamme toimia. Esitän koko henkilökunnalle lämpimät kiitokset hyvin suoritetusta työstä. Samalla kiitän myös yhteistyökumppaneitamme saamastamme arvokkaasta tuesta toiminnallemme.

Toimitusjohtaja
Aimo Takala