Vesivoima on yksi vanhimmista energiamuodoista – Vindkraft

Vindkraft

Locales logo
Forgot your your password?

Vesivoima on yksi vanhimmista energiamuodoista

Vesivoima on uusiutuva energiamuoto, joka on yleisesti käytössä ympäri maailmaa. Yksinkertaisuudessaan vesivoima tarkoittaa veden liikkeen tuottaman energian muuntamista käytettävään muotoon. Aurinko haihduttaa paistaessaan vettä meristä ja järvistä. Tämän jälkeen vesi tiivistyy pilviksi ja sataa jälleen alas. Näin vesi kerääntyy sisävesistöihin merenpinnan yläpuolelle, ja valuu sieltä takaisin mereen jokien muodostamien koskien ja putousten kautta. Vesivoimalaitoksessa vesi virtaa turbiinin läpi ja veden putousenergia muutetaan generaattorissa sähköenergiaksi. Joki padotaan putouksen kohdalta ja vesi ohjataan putouksen sijasta turbiineihin. Patoamisen avulla pystytään tasaamaan joen luontoisia virtaamavaihteluja ja veden määrää kontrolloida helposti. Padon rakentaminen aiheuttaa padon yläpuolelle tekojärven. Sadekausien ja esimerkiksi keväällä lumien sulamisen jälkeen vesi varastoidaan varastoaltaisiin, joista se puolestaan juoksutetaan vesivoimalaitosten lävitse hallitusti. Yleensä varastoaltaiden pinnat ovat korkeimmillaan loppusyksyllä, sillä vettä pyritään varastoimaan talvea ja kasvavaa sähkönkulutusta varten. Vesialtaat sijaitsevat voimalaitosten yläpuolella. Niiden pinnat ovat puolestaan korkeimmillaan aamuyöllä, jolloin sähkönkulutus on vähäistä ja matalimmillaan illalla, jolloin sähkönkulutuksessa esiintyy piikki. Vesivoimalaitoksen rakentaminen on aina suuri investointi, mutta niiden käyttäminen on edullista. Vesivoimalaitoksen käyttöikä on yleensä pitkä. Vesivoima on yksi vanhimmista energiantuotannon muodoista ja sitä aiemmin energian saamiseen on käytetty ainoastaan tulta. Vesivoima perustuu siihen, että turbiinin avulla pyöritetään generaattoria, joka ottaa talteen potentiaalienergian, joka syntyy veden virratessa koskissa ja putouksissa. Jo tuhansia vuosia vesipyöriä ja vesirattaita on käytetty apuna mekaanisessa työssä kuten maanviljelyssä, myllyissä ja tekstiilien valmistuksessa. Vesiturbiini otettiin käyttöön 1800-luvulla.

Vesivoiman huonoksi puoleksi lasketaan usein se, että tekojärvet peittävät alleen laajoja alueita ja toisinaan myös historiallisesti tärkeitä muistomerkkejä tai arvokkaita viljelysmaita. Tekojärvien rakentamiseksi on usein pitänyt turvautua myös väestönsiirtoihin. Tekojärven alla olevasta maasta saattaa liueta saasteita veteen ja tällöin tekojärveen kertyy vähitellen merkittävä määrä esimerkiksi raskasmetalleja. Nämä myrkyt siirtyvät ajan myötä esimerkiksi kaloihin. Tekoaltaan tulviminen on ympäristön kannalta erittäin haitallista, sillä tällöin luontoon vapautuu kerralla suuri määrä saasteita. Vesivoiman käyttö itsessään taas on lähes päästötöntä. Vesivoiman käyttö voi vaikuttaa kalakantoihin merkittävästi, sillä padot estävät vaeltavien kalalajien nousun. Suomessa energiantuotannolle ympäristömerkkejä jakava Ekoenergia vaatii, että vesivoimalaitoksiin rakennetaan erillinen kalatie vaeltavia kalalajeja varten.

Suomessa on yli 220 vesivoimalaitosta. Niiden yhteenlaskettu teho on noin 3 100 MW. Vesivoimalat jaetaan eri luokkiin eli suur-, pien- ja minivesivoimaloihin voimalan nimellistehon perusteella. Suurvesivoimasta puhutaan, kun voimala on nimellisteholtaan yli 10 MW, pienvesivoima tarkoittaa voimalaa, jonka nimellisteho on 1-10 MW ja mikäli teho jää alle 1 MW:n on kyseessä minivesivoima. Suomen ensimmäinen vesivoimala avattiin Tampereella 22. syyskuuta vuonna 1891. Imatran vesivoimala otettiin käyttöön vuonna 1928. Imatra on edelleen Suomen toiseksi suurin vesivoimala ja teholtaan se on 178 MW. Vesivoimalla on merkittävä rooli Suomen sähköntuotannossa. 1950- ja 1960-luvuilla vesivoiman osuus sähköntuotannosta oli parhaimmillaan 90 prosenttia, mutta nykyään se on 10 ja 20 prosentin välillä. Vesivoimaa hyödynnetään muun sähköntuotannon tasaajana, sillä toisin kuin esimerkiksi tuulivoimaa, vettä voi varastoida altaisiin ja tuotannon käynnistää tarvittaessa. Vesivoimaa siis tuotetaan enemmän kulutushuippujen aikana ja vähennetään silloin, kun energiankulutus on vähäisempää ja muuta energianlähteet riittävät paremmin. Vesivoiman tuotantoa on varsinkin nykyään helppo säädellä tekojärvien ansiosta, sillä niiden avulla saadaan keskitettyä suuret määrät energiaa hydrostaattiseksi paineeksi. Tämä lisää huomattavasti vesivoimaloiden tehoa ja hyötysuhdetta. Vesivoiman tuotantoon vaikuttavat kuitenkin sääolosuhteet. Mikäli vuosi on vähäsateinen, saattaa vedestä olla pulaa.