Maapallon ilmasto on muuttumassa huomattavan nopeasti ihmisen toimintojen seurauksena. Ilmastonmuutoksen keskeisenä tekijänä on kasvihuonekaasujen päästöjen jatkuva voimakas kasvu 1900-luvun alusta lähtien.
Kuva 1. Mitatut CO2 pitoisuudet Mauna Loa-vuoren huipulta vuodesta 1958 alkaen. Mittauspiste on kaukana teollisuudesta ja osoittaa, että ilmaston CO2-pitoisuudet ovat kasvaneet. Vuonna 1958 CO2 pitoisuus oli 316 ppmv (parts per million by volume), vuonna 1998 pitoisuus oli 369 ppmv Vuodenaikainen vaihtelu johtuu kasvavien kasvien hiilidioksidin sitovasta vaikutuksesta, joka on pohjoisella pallonpuoliskolla suurin keväällä. [1]
Teollisuuden, energiatuotannon ja liikenteen tuottamat kasvihuonekaasut joutuvat ilmakehään, jossa ne vähentävät maapallon heijastaman pitkäaaltoisen lämpösäteilyn pääsemistä avaruuteen. Kaasut toimivat siis periaatteessa samalla tavoin kuin kasvihuoneen lasikate: päästävät auringonsäteilyä sisään lämmittämään kasvihuonetta ja sen rakenteita ja maanpintaa, mutta estävät lämpöä karkaamasta ulos.
Kuva 2. Pohjoisen pallonpuoliskon vuotuisen pintalämpötilan vaihtelu viimeisen tuhannen vuoden aikana sekä eri skenaarioiden mukainen arvioitu maapallon keskilämpötilan muutos jaksosta 1961-1990. Musta käyrä on 50 vuoden keskiarvo ja varjostus sen ympärillä osoittaa 95% luottamusvälin. Värilliset lämpötilan projektiot vastaavat eri skenaarioiden arvioita. [2]
Ilmastonmuutoksesta puhuttaessa on muistettava, että kasvihuoneilmiö on edellytys kaikelle elämälle maapallolla. Ilman kasvihuonekaasujen muodostamaa "katetta" maapallon keskilämpötila olisi -18 astetta. Ongelmana on nimenomaan kasvihuonekaasujen lisääntyminen ilmakehässä ihmistoiminnan seurauksena, jolloin kasvihuoneilmiö voimistuu.
Tuulivoiman vaikutus kasvihuonekaasuihin
Tuulivoimalla tuotettu sähkö ei aiheuta kasvihuonekaasupäästöjä. Kun raaka-aineiden kierrätys otetaan huomioon, tuulivoimala maksaa sen rakentamiseen raaka-aineiden louhinnasta niiden kuljetuksen ja turbiinin valmistamisen kautta turbiinin kuljettamiseen ja pystyttämiseen käytetyn energian takaisin 3-9 kuukaudessa [3]. Tuotannosta ei tule hiilidioksidipäästöjä, joten päästötöntä sähköä saadaan koko tuulivoimalan toiminta-ajan eli käytännössä 20-30 vuotta. Se miten tuulivoiman laajamittainen käyttö vaikuttaa kasvihuonekaasupäästöjen määrään riippuu siitä, millaista sähköntuotantokapasiteettia tuulivoimalla korvataan. Sähkön tuotantolaitoksia ajetaan käyttökustannusten mukaisessa järjestyksessä. Kun sähköä tuotetaan myös tuulella, vähenee se osa tuotantoa, jonka käyttökustannukset ovat sillä hetkellä suurimmat eli käytännössä tuulivoima tulisi syrjäyttämään rajakustannuksiltaan kalleimpia sähköntuotantomuotoja. [4]
Mikäli tuulivoimalla korvattaisiin hiililauhdevoimaloiden sähköntuotantoa oli hiilidioksidipäästöjen vähennys luokkaa 800-900 gCO2/kWh. Tämä on karkeasti tuulivoiman kasvihuonekaasuja vähentävä vaikutus esimerkiksi Tanskassa, jossa on paljon hiililauhteeseen perustuvaa sähköntuotantoa. Suomessa kulutettavasta sähköstä tuotetaan suuri osa maakaasulla, vesivoimalla ja ydinvoimalla, joiden ominaiskasvihuonekaasupäästöt ovat hiililauhdevoimaloita pienemmät. Siinä vaiheessa kun tuulivoimalla tuotetaan 10 % koko pohjoismaiden sähkön kulutuksesta, ydin- ja vesivoima tuotantoa korvautuu kuitenkin vain hyvin vähän. Suomen sähköntuotannon rakenne huomioituna on arvioitu, että tuulivoiman kasvihuonekaasupäästöjä vähentävä vaikutus olisi aluksi noin 700 gCO2/kWh, siinä vaiheessa kun tuulivoimaa yli 10 % sähkönkulutuksesta noin 600 gCO2/kWh ja siinä vaiheessa kun hiilivoimaa ei enää järjestelmässä ole vaan tuulivoima korvaisi kaasuvoimaa, noin 300 gCO2/kWh. [4,5]
Lähteet:
1. UNEP: Vital Climate Data
2. UNEP: Climate change, 2001
3. T. Turkulainen, DI-työ LTY, 1998
4. Soimakallio, S, Savolainen I. (eds.), Technology and Climate Change CLIMTECH 1999-2002, Technology
Programme Report 14/2002 Final Report, TEKES, Helsinki 2002
5. Holttinen, H, Tuhkanen, S, 2004. The effect of wind power on CO2 abatement in the Nordic Countries, Energy Policy Vol 32/14 pp 1639-1652.
