Tuulimyllyistä virtaa lamppuihin ja laitteisiin

Aurinko ja lämpötilavaihtelut saavat ilman liikkumaan. Ainahan tuulee, mutta kuinka kovaa, riippuu tarkastelukorkeudesta. Ruohonjuuritasolla ilman virtausta ei ehkä huomaa. Puun latvojen tasolla jo huomaa pientä virettä lähes säällä kuin säällä. Kun noustaan puunlatvojen yläpuolelle, tuuli on jo jatkuvaa, mutta maasta katsottuna sitä ei huomaa, kun mitään merkkiä ilman liikkeistä ei konkreettisesti taivasta vasten erota.

Eagle Windpower Ltd

Eagle Windpower Ltd on yritys, joka perustettiin vuonna 2007. Yrityksen toimialana on valmistaa pientuulivoimaloita, joiden siipien kärkiväli on enimmillään 12 metriä. Kyseisten tuulivoimaloiden käyttötarkoitus on tuottaa sähköä maatiloille, kotitalouksiin ja yrityksiin etenkin sisämaassa. 
Yritys on osakeyhtiö. Toimivalla johdolla on osa-omistus yrityksessä, mutta tarvittavaa pääomaa on kerätty myös sijoittajilta. Tuulivoima on kasvava ala, jossa tuotekehitykseen tarvitaan vielä runsaasti panostusta. Markkina-alueena Eaglella on Suomi, Irlanti, Saksa, Tanska ja USA.
Eagle tekee yhteistyötä suunnittelutoimistojen ja alihankkijoiden kanssa, jotka tuovat tuotteeseen lisäarvoa. Tuulivoimalan sydän on siipi, joka on valmistettu hyptoniitista. Materiaalina hyptoniitti on kevyt ja tukeva. Siivistä voima johdetaan ilman vaihteistoa generaattorille, jolloin hyötysuhde on hyvä.

Turun Konekeskus

Eaglen tuotteiden myyntiä Suomessa hoitaa Turun Konekeskus ja siellä erityisesti myyntipäällikkö Juha Heikkilä.

2 metriä sekunnissa

Mikä sitten on merkittävää tuulta, kun laitteet kehittyvät koko ajan? Monilla laitteille saadaan tuulesta ”virtaa” vasta kun tuulen nopeus on noin 5 metriä sekunnissa. Nämä laitteet sopivat etenkin rannikolle, jossa tuulee jatkuvasti.
– Mantereella on kätevämpää käyttää laitteita, joilla päästään hyödyntämään alhaisemmat tuulen nopeudet. Näin jo pienestä ilmavirrasta saadaan virtaa irti, kertoo Magnus Ehrnrooth Eagle Windpowerilta. Eaglen laitteilla päästään hyödyntämään jo 2 m/s tuulet.

Normiteho

Suurempi merkitys on kuitenkin sillä, milloin päästään laitteiston normitehoon. Eaglen kehittämillä leveämmillä hyptoniittisiivillä, jotka pyörivät hitaammin ja suoravetogeneraattorilla päästään jo 9 m/s tuulennopeuksilla normitehoon. Monilla muilla laitteilla edellytetään jopa tuulen nopeutta 12 metriä sekunnissa.
Tämä tarkoittaa, että laitteistolla saadaan tuotettua enemmän sähköä ja paremmalla hyötysuhteella, vaikka tuuli on heikompaa. Tuulen voimistuessa, sähköä tuotetaan maksimissa, lapakulmia ja siipien suuntaa tuuleen optimoiden. Kun tuuli voimistuu nopeuteen 20 m/s, laitteisto ajaa turvallisuussyistä itsensä alas.
– Uudella laitteistolla optimi tuotantokäyrä on pidempi, ja tämä tarkoittaa omistajalle enemmän omaa sähköä, Magnus lupaa.

Kysy tuulivoimaloista

Turun Konekeskuksella tuulivoimaloita hoitaa alkuun ensisijaisesti myyntipäällikkö Juha Heikkilä. Juhan vastuualueeseen kuuluvat Eaglen lisäksi Bergmannin tarkkuuslevitinperävaunut ja Kotten lietekalusto.
– Juha on yhteyshenkilömme nyt, mutta kun kokemukset karttuvat, koulutetaan muutakin henkilökuntaa vähitellen myös tähän tuotteeseen, kertoo Pasi Vesamo, Turun Konekeskuksen toimitusjohtaja. Yhteistyötä kuitenkin tehdään jatkuvasti Eaglen kanssa, heillä kun on tekninen osaaminen.
– Tuo tekninen osaaminen pitää vain saada myös tuotteiden myyntiin, Pasi pohtii. Tärkeää meille ja etenkin asiakkaille on laitteistojen luotettavuus ja huollettavuus. Kun takana on kotimaista tuotantoa oleva laitteisto, saadaan laitteet myös kuntoon ja tarvittavaa tuotetukea.
– Tuulivoimaloiden tuotteistaminen on kuitenkin jatkumo niille uusille, aikoinaan poikkeuksellisille menetelmille, kuten kiinteän lannan tarkkuuslevitys tai seosrehuruokinta, joita aikoinaan pidettiin tarpeettomina. Nyt ne ovat arkipäivää. Toisaalta bioenergia on myös vahvasti tuotteissamme esillä, Pasi toteaa.
– Kun kasvinviljely- ja kotieläintilat ovat asiakkaitamme, heille pientuulivoimala sopii hyvin. Heillä on maata, jonne voimala voidaan rakentaa ja he tarvitsevat sähköä. Pientuulivoimala on varteenotettava vaihtoehto monelle asiakkaistamme, Pasi pohtii.
– Luultavasti 5-10 vuoden päästä päivitellään, miten nopeasti tuulivoimalat yleistyivät, kuten kävi ilmalämpöpumpuille, Juha vertaa.

Laitteistokokonaisuus

Asiakkaille tarjotaan kokonaispaketteja, joissa osat sopivat toisiinsa. Asennuksia hoidetaan sopimusurakoitsijoiden kanssa. Maston perusta, jalusta on tärkeä osa pakettia ja masto voidaan pystyttää kalliolle tai pehmeään maahan.
– Maston jalustassa on sarana, jonka varassa nostetaan pystyyn riittävän korkea, 6-metrisistä moduleista, koottu masto. Maston päässä on 5, 10, tai 20 kW generaattori. Myöhemmin otetaan mallistoon vielä pienempi 2 kW generaattori, Magnus kertoo.
Potkurin halkaisija on enimmillään 12 metriä ja pyörimisnopeus on hidas, jolloin melu on pieni. Siiven kärjen aerodynamiikka ja kärjen nopeus aiheuttavat monissa tuulivoimaloissa melua. Eaglessä melu on mitattu 55 dB:ksi, kun se monesti muilla valmistajilla on 80 – 90 dB luokkaa.

Referenssit käytössä

Kuluneen puolen vuoden aikana on pystytetty ja asennettu käyttöön esisarjan voimalat, jotka säädetään ja optimoidaan sarjatuotannon aloittamiseksi.
Tuulivoimalan rakentaminen edellyttää eri teknisten osa-alueiden yhdistämistä. Meidän yksi vahvuus on se, että laitteistoja ei ole rakennettu yhden vahvuuden varaan, vaan kokonaisuudeksi, Magnus kertoo.
Merkittävä ominaisuus on hyptoniittisiipi, joka antaa paremman hyötysuhteen kuin muut materiaalit. Kun isopinta-alainen siipi yhdistetään suoraan aksiaalivuogeneraattoriin, päästään hyödyntämään yleiset keskituulinopeudet tehokkaasti. Tuulen nopeus, jolla laite käynnistyy, ei ole niinkään oleellinen verrattuna siihen, että pääsemme hyödyntämään nominaalituottoa jo 9 m/s tuulessa, Magnus esittelee.

Tuulivoimalan toiminta

Sähkö turbiinista ohjataan keskuskaappiin, jossa vaihtovirta muunnetaan tasavirraksi boosterilla ja uudelleen invertterillä vaihtovirraksi, jolloin tuotettu sähkö saadaan puhdistettua jännitevaihteluista taloussähkön tasolle. Tämän jälkeen tuulisähkö voidaan syöttää verkkoon.
– Laitteisto tunnistaa tuulisähkön ja sitä käytetään aina ensisijaisesti. Rajapinta on automaattisesti toimiva säätöyksikkö, joka ennen sulaketaulua tunnistaa, mistä käytettävä sähkö tulee, Juha esittelee.
Samaan rajapintaan voidaan kytkeä automaattiaggregaatti varmistamaan sähkön saanti, jos ei tuule ja sähkönsyöttö on keskeytynyt verkostakin. Laitteisto on varustettu ukkossuojilla, jolloin ylijännitesuoja leikkaa laitteistoja vaurioittavan ylijännitteen.
Eaglepower 2 ja 5 ovat mekaanisesti peräsimellä kääntyviä. Isommat mallit ovat ilman peräsintä ja automaattisesti sähköisesti säätyviä. Laitteisto optimoi koko ajan lapakulmia. Tavoitteena on säädöillä pitää tehokäyrää koko ajan optimaalisimmalla alueella.

 Toiminta hioutuu

– Tuulivoimaa suunnittelevat asiakkaat haluavat paljon tietoa ja rakentamispäätös pitää perustua tosiasioihin. Rakentamista kaikki eivät kuitenkaan halua itse tehdä, vaan se voidaan hoitaa avaimet käteen periaatteella, jolloin paikalliset sopimusyrittäjät hoitavat perustusten teon, Juha muistuttaa. Tämä laitteistokokonaisuus antaa siihen mahdollisuuden.
Asiakas kun hankkii toisiinsa yhteensopivista komponenteista koostuvan laitteiston, riskit ovat pienimmät. Tuulivoimalassa on se hyvä puoli muihin laitteisiin verrattuna, että pystytyksen jälkeen se on melko huoleton, eikä kenenkään tarvitse sitä vahtia saatikka ajaa. Työpanos on siis ”0”, vaikka toki laitteita kannattaa pitää silmällä.
– Masto on pystyssä päivässä, kun perustukset ovat kunnossa. Eagle hoitaa osan suunnittelusta ja laskelmista. He myös toimittavat kokonaispaketin. Paketti taas koostuu alihankkijoilla teetetyistä komponenteista ja niiden kasaamisesta, Juha luettelee.

Ekologiaako?

Sähköä käyttävän asiakkaan kannalta tuulisähkö on ekologista. Hiilidioksidia ei sähkön tuotannossa vapaudu ja äänikin on pienempi kuin oletetaan.
Sähköyhtiöille piensähkön vastaanotto ei ole yksiselitteinen asia. Pienimuotoinenkin sähkön tuotanto leikkaa sähköyhtiöiden tuottoja, mutta samaan aikaan sähköyhtiöt haluavat toimia ja näyttää myös ekologisen puolen. Ehkä tässä on osuva paikka osoittaa oikeasti, miten ekologista sähköntuotanto voi olla.
Sähköyhtiön kannalta tuulisähkö voi lisätä sähkön kysynnän vaihteluita verkosta. Toisaalta se saattaa myös tasata vaihteluita. Verkko on kuitenkin mitoitettu suurimman kulutuksen mukaan.

Tuulimyllyjä maaseudulle?

Kun suunnittelee tuulivoimalaa, kannattaa varautua pidempäänkin hakuprosessiin. Tällä hetkellä luvan saanti tuulivoimalan pystyttämiseen kannattaa aloittaa kotikunnan rakennustoimistosta. Lupa asemakaava-alueen ulkopuolelle saattaa toki tulla nopeastikin. Vaikeimmillaan selvitykset pitää antaa puolustusvoimille, ilmailulaitokselle ja museovirastolle. Toisaalta, miksei tuulivoimaloita pystytettäisi asemakaava-alueen sisäänkin, jotta lähienergiaa olisi tarjolla sielläkin.
– Muutaman lehtijutun perusteella tuulivoimasta kiinnostuneita on ollut paljon, Juha kertoo.
– Kiinnostus luultavasti lisääntyy tulevina vuosina, kun lupaprosessit selkiytyvät. Irlannissa esimerkiksi alle 13 metriä korkean maston saa pystyttää ilman lupamenettelyä, Juha esittelee.
Suomessa lupaviranomaisillakin pitäisi olla yhdenmukainen ja selkeä tapa toimia. Ehkä positiiviset referenssikohteet, ja esimerkiksi se, etteivät lyhyet mastot hallitsekaan maisemaa, pehmentävät hallintoa.  

Kumppanuus tärkeää

– Meille Eaglella on tärkeää, että löysimme Turun Konekeskuksesta kumppanin, joka tuntee asiakaskunnan maaseudulla ja heidän tarpeet ja kokemukset. Yhteiset asiakaskäynnit antavat ehkä sitä lisäarvoa koko toimintatavalle, jolla eri tarkastelunäkökannat saadaan poikimaan taas tuulivoimalan hankkijoille lisäarvoa, Magnus pohtii. 
Kotimaisen, laadukkaan merkin ottaminen edustukseen oli meille mieluisin vaihtoehto, Pasi kehuu. Potkuri taivaalla maston päässä asennuksineen pitää olla kokonaispaketti, jolloin ei jää epäselvyyksiä asennuksista.     

www.eagle.fi
www.turunkonekeskus.fi
www.tuuliatlas.fi