Tuulivoimatekniikka

Tuulivoimala
Tuulivoima on tuulen eli ilman virtauksen liike-energian muuntamista tuuliturbiineilla sähköenergiaksi.

Usein tuuliturbiinista puhuttaessa tarkoitetaan koko tuulivoimalaitosta, johon kuuluu muun muassa roottori (napa ja lavat/siivet), konehuone, masto ja perustukset.

Tuulipuistoksi kutsutaan aluetta, jolla on useita toisiinsa liitettyjä tuulivoimaloita, ja jotka kytkeytyvät yhtenä kokonaisuutena sähköverkkooon. Tuulipuistossa on tärkeää, että turbiinit sijoitetaan riittävän kauaksi toisistaan (5 x potkurin pyörimiskehän halkaisija), etteivät turbiinit vaikuta toistensa tehoon.


Kuva 1.Tuulivoimalan osat (Kuva: WinWinD)

Tuulivoimaloiden koko
Tuulivoimalan kokoa voidaan kuvata nimellisteholla, pyyhkäisypinta-alalla, potkurin halkaisijalla, vuosituotolla, napakorkeudella tai painolla. Useinmiten tuulivoimaloiden koosta puhuttaessa, puhutaan nimellistehosta. Nimellisteho on tuulivoimalalle määritelty suurin teho. Tuulivoimalan tuotto on kuitenkin suoraan verrannollinen pyyhkäisypintaalaan. Tuotto paranee myös napakorkeuden kasvaessa.

Tuulivoimaloiden koko on kasvanut moninkertaiseksi viimeisen 25 vuoden aikana. Kun vuonna 1981 tuulivoimalan potkurin halkaisina oli 15 m, se on kasvanut vuoteen 2009 mennessä 6,7 kertaiseksi. Uusien 5 MW:n koelaitosten potkurin halkaisija on jopa 130 metriä. Tornin korkeuttakin on kasvatettu 22 metristä sataan metriin, Euroopassa rakennetaan jo 130 metrin korkuisia torneja. Teho on kasvanut samalla 55 kilowatista 3000, jopa 5000 kilowattiin. Koska hyötysuhde on kasvanut parantuneen aerodynamiikan ansiosta ja tuulisuus parantunut korkeamman tornin ansiosta, vuosituotto on yli sata kertaistunut tänä aikana.


Kuva 2. Tuulivoimaloiden koon kasvu 1980-luvulta lähtien

Voimalan vuosituotto on voimalan vuodessa tuottama energia. Yksikkönä käytetään esim. kWh/a, MWh/a tai GWh/a

Tuulivoimaloiden luokittelu
Tuulivoimaloita voidaan luokitella usealla eri tavalla. Selkein erottelutapa on jakaa voimalat pysty- ja vaaka-akselisiin voimaloihin. Voimalat voidaan jaotella myös toimintaperiaatteen mukaisesti tai voimalan säätötavan mukaisesti.

Lisätietoja:
Vaaka-akselisten turbiinien rakenne
Tuulivoimaloiden myrskysuojaus
Tuulivoimatekniikka Tuulimylläri-sivustolla

Paluu etusivulle