Ajankohtaista: 2017

Jäätämisennusteet tuulienergian tuotannon tueksi

29.3.2017 11:59

BCDC Energia -tutkimusprojektissa pyritään pitkälle. Vastauksia haetaan tärkeään kysymykseen: miten ilmakehän jäätävät olosuhteet vaikuttavat tuulivoiman tuotantolukuihin?

Kuva: Eija Vallinheimo

Kuva: Eija Vallinheimo

Uusiutuvien ja säästä riippuvien energiamuotojen yleistyessä haasteet energiavarmuuden turvaamisen osalta kasvavat. Suomen pohjoinen sijainti luo omat haasteensa niin energiantuotannon, -tarpeen kuin -siirron osalta. Energian saanti on turvattava joka tilanteessa ja erityisesti talvikautena, jolloin myös energian tarve on suurimmillaan. Jotta hetkittäistä energiantuotantoa pystyttäisiin mahdollisimman tarkasti ennustamaan myös tilanteessa, jossa säästä riippuvat energialähteet muodostavat merkittävän osan kokonaistuotannosta, tarvitaan tuotannon tueksi uudentyyppisiä sääennusteita.

Talvikaudella jäätämisprosessit vaikuttavat sekä energiansiirtoon että tuulivoiman tuotantoon. Talviset olosuhteemme ovat haasteellisia alhaisen lämpötilan lisäksi myös lumen ja jään vuoksi. Tuulivoimalat ja sähkönsiirtolinjat ovat alttiita lumen- ja etenkin jään kertymiselle. Voimalinjoissa huurrejää aiheuttaa koronailmiötä, jolloin johtimissa tapahtuu sähköpurkaus ja vapautuva energia menee hukkaan. Tuulivoimaloissa lapoihin kertynyt jää aiheuttaa puolestaan tehohäviöitä. Lavan pintaan kertynyt jää muuttaa lavan aerodynaamista muotoa, jolloin virtaus irtoaa lavan pinnasta eikä tuulesta saada täyttä tehoa talteen.

Ilmatieteen laitoksella on jatkokehitetty jäätämismallia, jolla ennustetaan jään kertymää sylinterin muotoisen kappaleen pintaan. Alunperin tämä laskentamenetelmä on kehitetty voimalinjojen jään kertymän arviointia varten, mutta sitä on sittemmin sovellettu myös tuulivoimalan lapajään muodostumisen arviointiin.

Mitkä tekijät vaikuttavat jäätäviin olosuhteisiin? Miten, missä ja milloin jäätäminen vaikuttaa tuulivoimatuotantoon?
Lue lisää BCDC-Energian blogista: http://www.bcdcenergia.fi/blogi-ja-uutiset-jaatamisennusteet-tuulienergian-tuotannon-tueksi/

Lisätietoja:

Tutkija Karoliina Hämäläinen, karoliina.hamalainen@fmi.fi