Tuulivoimamarkkinoiden historiaa

Euroopassa tuulivoima alkoi kehittyä nykyaikaiseksi energiantuotantomuodoksi öljykriisin seurauksena alkaen vuodesta 1973. Tanskassa kansalaisaktiivisuus oli voimakasta, joten ahkerat maanviljelijät ja pelottomat konepajayrittäjät ryhtyivät yhdessä kehittelemään pieniä "tuulimyllyjä" maatilojen pääasiassa lämmön tarpeeseen.

Yhtäältä tuulivoima oli jo tuotekehitysasteella heti toisen maailmansodan päättymisen jälkeen. Tanskalainen insinööri J.Juul aloitti tuotekehitysohjelmansa yhdessä SEAS jakeluyhtiön kanssa, joka poiki vuonna 1950 ensimmäisen koelaitoksen. Turbiinin läpimitta oli 8 metriä ja generaattorin teho 15 kW. Hän mm. tutki turbiinin kärkinopeussuhdetta ja havaitsi parhaan väännön olevan 5 - 6 välillä. J.Juul aloitti testinsä ensin takatuulilaitoksella, mutta havaitsi sen haittapuolet ja ryhtyi etutuulilaitoksen kehittelyyn. Hän myös havaitsi tarvittavan vain pieniä muutoksia lavan geometriaan turbiinin jarruttamiseksi ja kehitti kärkijarruperiaatteen, joka on edelleen käytössä. Vuonna 1951 valmistui ensimmäinen SEAS yhtiön erillisverkkoon asennettu 35 kW tasavirta laitos 17,5 metrin turbiinilla. Parissa vuodessa hän uudisti laitoksen asentamalla 13 metrin turbiinin ja 45 kW asykronigeneraattorin, jolla hän esitteli uusimman lapaprofiilin vääntötehon.

Tässä vaiheessa asiasta kiinnostui The Association of Danish Electric Utilities, joka rahoitti vuonna 1956 aloitetun 200 kW voimalan kehittämisen. Gedser myllyn nimellä tunnettu laitos valmistui vuonna 1959 ja sitä pidetään nykyaikaisen tuulivoimalan esikuvana. Voimala oli operatiivisessa käytössä vuoteen 1967, jolloin suoritettiin ensimmäinen täyshuolto. Sillä oli tuotettu 2.24 GWh noin 350 MWh keskimääräisellä vuosituotannolla. Voimala oli edelleen erittäin hyvässä kunnossa mutta jatkokäytön sijaan se varastoitiin huolellisesti.

Vuonna 1977 Gedser voimala otettiin uudestaan koekäyttöön liiketaloudellisin perustein Tanskalaisten hakiessa tietoa ja kokemusta suurista voimalaitoksista. Nimittäin vuoden 1973 öljykriisin seurauksena tuulivoima alkoi kiinnostamaan laajempia kansalaisryhmiä, sillä maatilat tarvitsivat jatkuvasti lämpöenergiaa. Öljy oli kallista ja tuuli ilmaista. Kyläpajat kehittivät pieniä tuulivoimaloita ja paransivat (= suurensivat) niitä jatkuvasti. Perustettiin tuulivoimayhdistyksiä niin rakentajille kuin laitosten omistajille, jotka alkoivat rekisteröidä ja raportoida tietoja voimaloista. Vuonna 1979 saavutettiin suosittu 22 kW taso ( =nimellisteho kokoluokka ), joka oli havaittu maatilakäyttöön sopivaksi. Tanskan lainsäädäntö mahdollisti sähkönmyynnin verkkoyhtiöiden hallitsemiin verkkoihin ja sähkön myynti oli kannattavaa. Maatilalliset ym. maaseudun väki ryhtyivät kilvan perustamaan pieniä tuuliosuuskuntia ja alalle syntyneet pienet pajat kehittivät tehokkaampia voimaloita, sillä energianmyynnin kannattavuus vaati kokoajan suurempia voimaloita. Vuonna 1980 saavutettiin 55 kW ja vuonna 1984 75 kW kokoluokat, joita asennettiin jo runsain mitoin verkkoon vuoteen 1987 asti. Omistajina olivat pääasiassa yksityiset yhdistykset mutta myös voimalaitosvalmistajat itse. Tanskan valtionhallinto tuki tuotekehitystä ja energiantuotantoa. Maailman markkinat avautuivat Tanskalle ja tuulivoimasta tuli nopeasti kehittyvä ja työllistävä tuotannon ala. Maailmalle vietiin jo -80-luvun alussa sadoittain 55...75kW voimaloita.

USA ja erityisesti California State oli päämarkkina-alue -80-luvun puolivälistä -90-luvun alkuun. Seuraavat Tanskalaisyhtiöt pääsivät markkinoille ja pystyivät aloittamaan todellisen tuotekehityksen oppimiskäyrän avulla: Danregn (nyk. Bonus AS malli 95 kW), Danwin AS ( 99 kW), Micon AS ( 95 kW), Nordtank AS (99 kW), Vestas AS ( 90 ja 100 kW) ja Wincon AS ( 99 kW) aakkosjärjestyksessä lueteltuna. Vuonna 1986 oli saavutettu 90 kW ja 100 kW taso. Kaikki voimalat olivat sakkausrajoitteisia ja varustettu erilaisilla kärkijarruilla. Kysyntä ulkomailla oli niin voimakasta, että esim. Vestaksen 100 kW malleja ei pystytetty Tanskaan kuin kuusi yksilöä. Sitä enemmän Tanskaan pystytettiin esim. erillaisia 99 kW malleja.

Jo vuonna 1985 ryhdyttiin koekäyttämään uusinta keksintöä nimeltään Wind park eli suomeksi Tuulipuisto. Tuulipuisto on usean voimalan rypäs suhteellisen pienellä alueella ts. voimaloita on lähekkäin joko säännöllisin tai epäsäännöllisin välimatkoin. Aluksi valmistajatehtaat rakensivat tuulipuistoja omaan käyttöön, mutta vuonna 1988 myös sähkölaitokset kiinnostuivat tuulipuistoista. Tuulipuistoissahan tuotantotehot ovat MW luokkaa ja vuosituotto on GW luokkaa, jollaista kieltä sähkölaitokset ovat tottuneet käyttämään. Californiaan rakennetut voimalat tehtiin juuri tuulipuistoiksi, josta otettiin Tanskassakin mallia.

Voimaloiden koko kasvoi vuonna 1987 jo 200 kW ja 250 kW tasolle. Vestas toteutti ainoana yhtiönä ensimmäisen lapakulmasäätöisen V25-200kW mallin, josta jatkettiin vuonna 1989 V27-225kW mallilla, mistä tuli maailman eniten myydyin voimala. Näin tuulivoimaloiden tuotekehitys oli edennyt aimo harppauksen kohti nykyaikaa. Samoin uusi yhtiö nimeltään Micon AS tuli markkinoille vuonna 1987 250kW mallillaan. Tästä lähti kilpajuoksu sakkausrajoitteisten ja lapakulmasäätöisten voimaloiden välillä, jossa on koettu monia konkursseja ja yhteensulautumisia.

Vuonna 1993 oli saavutettu 500 kW kokoluokka joka jäi kuitenkin vain välivaiheeksi, sillä kiinnostus veti merelle. Off-shore teknologiaa ryhdyttiin kehittämään melkein kaikissa valmistajatehtaissa. Kiinnostus kohdistui nimenomaan käyttövarmuuteen ja huollon helppouteen. Perustusrakennelmia mietittiin ja lähdettin varovasti liikkeelle. Esim. vuonna 1995 Midkraft voimayhtiö rakennutti Tanskan järjestyksessä toisen off-shore puiston kooltaan 5 MW. Puistossa on 10 voimalaa ja sen vuosituotannoksi laskettiin 15 GWh.

Tanskalaisen tuulivoima aikakauden historia päättyi noin vuonna 1995, jolloin siirryttiin nykyaikaan. Otettiin käyttöön termi OFF-SHORE. Voimaloiden nimellistehot nousivat 500 kW tasolta nopeasti 600kW, 750kW, 850kW, 1000kW, 1200kW, 1300kW, 1500kW ja 1650kW tasolle.



PÄÄSIVULLE