Tuulivoimatuotannon vaihtelevuus

Tuulivoimalan tuottama energia riippuu olennaisesti tuulivoimalan lapojen korkeudella vallitsevasta tuulen nopeudesta ja nopeuden jakaumasta. Tästä syystä voimalan sijoittelua suunniteltaessa on pyrittävä löytämään mahdollisimman tuulinen paikka.

Tuulivoimaloiden kannalta merkittävissä korkeuksissa tuulen nopeus kasvaa nopeasti ylöspäin mentäessä, eli voimalan tornin korkeutta lisäämällä päästään suurempiin tuulen nopeuksiin ja parempaan tuottavuuteen. Esimerkiksi tuulivoimalan napakorkeuden muuttuessa 100 metristä 150 metriin keskimääräinen tuulen nopeus helmikuussa lisääntyy 15 %. Tämä vastaa tuulivoimalan tuotannossa yli 40 % kasvua.

Tuulivoimarakentamisen kannalta tarkka tieto potentiaalisen hankealueen tuuliolosuhteista on siis tärkeää. Alueen tuuliolosuhteista tuleekin olla olemassa pitkäaikaisdataa, jotta tuotanto pystyttäisiin ennustamaan mahdollisimman tarkasti. Tarkkaa tietoa alueen tuuliolosuhteista saadaan tuulimittausten avulla.

Tuulivoimatuotannon vaihteluun vaikuttavat monet tekijät. Eri voimalat eroavat tuotantopotentiaaliltaan ja myös paikalliset tuuliolosuhteet vaikuttavat tuotantoon. Tuulen nopeuden vuotuinen keskiarvo sekä nopeuden jakauma vaihtelevat vuodesta toiseen eli tuuliolojenkaan puolesta vuodet eivät ole veljeksiä keskenään.

Koska tuulisähköä syntyy?

Sähköverkkoon kytketyt tuulivoimalat tuottavat sähköä silloin, kun tuulisuus on noin 3 – 25 metriä sekunnissa. Teollisen kokoluokan tuulivoimalat eivät yleensä tuota sähköä tuulella, joka jää alle kolmeen metriin sekunnissa. Kun tuulisuus taas nousee 25 – 30 metriin sekunnissa, voimalat pysäyttävät itse itsensä laiterikkojen välttämiseksi.

Voimalat saavuttavat ominaisuuksistaan riippuen nimellistehonsa, kun tuulennopeus on noin 10 – 15 metriä sekunnissa. Tämän ja 25 metriä sekunnissa välisillä tuulen nopeuden muutoksilla ei ole suurta merkitystä tuotettuun tehoon. Alle kolme metriä sekunnissa olevien tuulten heikkeneminen ja yli 25 metriä sekunnissa olevien tuulten voimistuminen vaikuttavat keskituulen nopeuteen, mutta eivät tuulivoimalan tuotantoon.

10 - 15 m/sVoimalat saavuttavat nimellistehonsa, kun tuulennopeus on noin 10 - 15 metriä sekunnissa.