Vesivoima on tehokas ja päästötön energian tuotantomuoto. Se on yksi Suomen tärkeimmistä uusiutuvan energian lähteistä. Suomen vesivoimalat tuottavat vuositasolla 10 – 20 prosenttia maan sähköstä ja edistävät kestävää kehitystä energia-alalla. Tässä artikkelissa tutustumme tarkemmin siihen, mitä vesivoima Suomessa on, sen etuihin ja ympäristövaikutuksiin.
Vesivoiman etuihin kuuluuvat sen kotimaisuus, uusiutuvuus, päästöttömyys sekä säätöominaisuudet. Vesivoimaturbiini voidaan kytkeä ja irroittaa nopeasti sähköverkosta, mahdollistaen isotkin säädöt verkon tasapainotuksessa.
Historiaa
Vesivoiman hyödyntäminen juontaa juurensa kauas historiaan. Ensimmäiset vesivoimalat muuttivat virtaavan veden liikkeen mekaaniseksi liikkeeksi, jonka avulla pystyttiin esimerkiksi sahaamaan puutavaraa, jauhamaan viljaa tai takoa rautaa. Vesivoima oli oleellinen voimanlähde sekä teollisuudessa että maataloudessa. Teollisen vallankumouksen jälkeen vesivoiman käyttö laajeni useampiin käyttötarkoituksiin, kuten kutomakoneiden käyttöön, sekä erilaiste hissien, nostureiden ja pumppujen pyörittämiseen. Nykyisin vesivoimaloissa energia muutetaan pääsääntöisesti sähköksi, jota pystytään siirtämään pitkiäkin matkoja toisin kuin mekaanista energiaa.
Vesivoiman tuotanto
Vesivoimaa voidaan tuottaa usealla eri tavalla. Jokivesivoimassa voimala asennetaan virtaavaan veteen, kuteen jokeen tai puroon. Vesivoima perustuu veden luonnolliseen kiertoon, jossa vesi auringon voimalla vesi haihtuu vesistöistä ja päätyy sateena mantereelle, josta se virtaa jokia pitkin takaisin järviin ja meriin. Historian saatossa kaiken kokoisia virtaavia vesiä on käytetty energian tuotantoon. Pystysuoraan asennettu vesiratas pyörii hyvin jo pienellä virtausnopeudella. Modernit vesivoimalat hyödyntävät varastoaltaita. Näiden avulla virtaaman vaihteluita pystytään tasaamaan. Varastoaltaiksi soveltuvat tekojärvet, normaalit järvet sekä patoaltaat.
Allasvesivoima hyödyntää virtaavan veden sijaan suurta putouskorkeutta. Siinä vesi varastoidaan korkealla olevaan tekojärveen tai varastoaltaaseen. Korkeus saa aikaan korkean paineen, joka puolestaan synnyttää voimakkaita vesisuihkuja. Tästä syystä allasvesivoimassa käytetään erityyppisiä turbiineita jokivoimaloihin verrattuna.
Kolmas vesivoiman muoto on vuorovesivoima. Se perustuu valtamerissä tapahtuvaan vedenpinnan nousuun ja laskuun. Näitä laitoksia ei ole maailmalla käytössä kovin montaa. Suurimmat laitokset löytyvät Shiwasta Etelä-Koreasta ja La Rancesta Ranskasta.
Suomen vesivoimalat ovat tyypillisesti suuria voimalaitoskomplekseja, jotka koostuvat padosta, voimalaitosrakennuksista ja vesiturbiineista. Vesivoima perustuu virtaavan veden liike-energian muuntamiseen mekaaniseksi energiaksi, joka sitten muutetaan sähköenergiaksi generaattoreiden avulla. Vesiturbiinit pyörivät veden voimasta, mikä liikuttaa generaattoreita ja tuottaa sähköä.
Suomen tuotantolaitokset
Suomessa on tällä hetkellä yli 200 vesivoimalaa. Niiden teho vaihtelee Imatrankosken 192 MW tehosta Lokan ja Eurakosken 0,1 MW voimalaitoksiin. Vesivoiman energiantuotantoa kuvaamaan käytetään kahta eri suuretta, vuosituotantoa sekä tuotantokapasiteettia. Vuosituotannolla viitataan voimalan toteutuneeseen sähköverkkoon toimitettuun energiaan vuoden aikana. Vuosituotannnon yksikkönä käytetään wattituntia tai sen monikertoja kWh, MWh yms. Tuotantokapasiteetti taas viittaa tuotannon maksimitehoon, jolla voimala voi tuottaa energiaa sähköverkkoon. Tällaisessa tilanteessa turbiinin tai turbiinien läpi virtaa suunniteltu maksimimäärä vettä. Voimalaa ei aina pystytä ajamaan maksimiteholla, sillä vettä ei kaikissa tilanteissa ole riittävästi. Tällöin osa turbiineista voidaan sulkea, ja vesi ohjata vain osan turbiineista läpi.
| Voimalaitos | Maksimiteho (megawattia) | Vuotuinen energia (GWh/a) |
| Imatra | 192 | 1 000 |
| Petäjäkoski | 182 | 687 |
| Pirttikoski | 152 | 581 |
| Pyhäkoski | 146 | 555 |
| Seitakorva | 144 | 511 |
| Taivalkoski | 133 | 541 |
| Ossauskoski | 124 | 501 |
| Isohaara | 106 | 310 |
| Harjavalta | 105 | 430 |
| Valajaskoski | 101 | 365 |
Vesivoiman edut
Suomen vesivoiman hyödyntämisellä on useita etuja. Ensinnäkin se on täysin uusiutuva energianlähde. Vesivoiman tuotanto perustuu veden kiertoa ja painovoimaa hyödyntävään luonnonilmiöön, mikä tarkoittaa, että voimaa voidaan tuottaa niin kauan kuin vettä riittää. Suomen lukuisat järvet ja joet tarjoavat runsaasti potentiaalia vesivoiman hyödyntämiseen.
Toiseksi, vesivoima on ympäristöystävällinen energiantuotantomuoto. Se ei tuota ilmastopäästöjä eikä muita haitallisia päästöjä. Vesivoiman tuotannossa ei myöskään tarvita fossiilisia polttoaineita, mikä vähentää riippuvuutta tuontienergiasta ja auttaa turvaamaan energiavarmuuden.
Kolmanneksi, vesivoima tarjoaa joustavuutta energiantuotantoon. Vesivoimalaitokset voivat reagoida nopeasti kysynnän muutoksiin säätämällä tuotantoaan. Tämä tekee vesivoimasta erinomaisen kumppanin muiden vaihtelevien uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkovoiman, kanssa. Vesivoima voi tasoittaa sähköntuotannon vaihteluita ja auttaa ylläpitämään sähköverkon vakautta.
Ympäristövaikutukset
Vaikka vesivoima tarjoaa monia etuja, sen rakentamisella on myös ympäristövaikutuksia. Suurten patojen rakentaminen voi aiheuttaa ekosysteemien muutoksia ja vaikuttaa kalojen vaellukseen. On tärkeää, että vesivoimaloiden rakentamisessa noudatetaan kestävän kehityksen periaatteita ja toteutetaan tarvittavia toimenpiteitä ympäristövaikutusten lieventämiseksi.
Merkittävimmät ympäristövaikutukset liittyvät pato- ja säännöstelyaltaiden rakentamiseen. Padot häiritsevät kalakantojen ja muiden eliöiden luonnollisen liikkumisen vesistön alueelle. Suurin haitta tästä aiheutuu lohen ja meritaimenen kaltaisille velluskaloille. Padot estävät näiden vaelluksen kutemaan. Nykyään vesivoimayhtiöt osaavat varautua paremmin ympäristövaikutuksiin, ja usein kaloille rakennetaankin erilaisia ohitusratkaisuja, istutuksia sekä muita liikkumista helpottavia ratkaisuja.
Toinen haitta liittyy voimaloiden säännöstelyyn, jonka johdosta patoaltaan vedenkorkeus ja virtaama voivat muuttua huomattavia määriä. Tämä aiheuttaa haittaa linnustolle, vesiluonnolle sekä myös rantakasvillisuudelle. Samalla suuret virtaamat myös nopeuttavat rannoilla tapahtuvaa eroosiota.
Suomessa on kiinnitetty suurta huomiota kestävään vesivoiman tuotantoon. Uusissa vesivoimalahankkeissa korostetaan ympäristövaikutusten arviointia ja vaelluskalakantojen suojelua. Useita toimenpiteitä on toteutettu myös vaelluskalakantojen kulkuesteiden poistamiseksi ja kalareittien parantamiseksi.
Vesivoima Suomessa tulevaisuudessa
Suomen vesivoiman tuotanto jatkaa kasvuaan ja kehittymistään tulevaisuudessa. Uusien vesivoimalahankkeiden suunnittelu ja rakentaminen jatkuvat, samalla kun olemassa olevia voimaloita modernisoidaan ja päivitetään. Lisäksi teknologian kehittyessä vesivoiman hyötysuhdetta parannetaan ja ympäristövaikutuksia vähennetään entisestään.
Vesivoima on ja tulee jatkossakin olemaan tärkeä osa Suomen energiatuotantoa. Se tarjoaa kestävän, luotettavan ja ympäristöystävällisen vaihtoehdon sähköntuotantoon. Samalla se tukee Suomen energiaomavaraisuutta. Vesivoiman avulla Suomi voi jatkaa uusiutuvan energian hyödyntämistä ja edistää kestävää kehitystä energia-alalla.
Yhteenveto
Suomen vesivoima on merkittävä osa maan energiantuotantoa. Se tarjoaa uusiutuvaa energiaa, joka on kestävä, ympäristöystävällinen ja joustava vaihtoehto fossiilisille polttoaineille. Vesivoima on tärkeä tekijä Suomen energiavarmuuden kannalta ja auttaa vähentämään ilmastopäästöjä. Samalla on tärkeää, että vesivoimatuotanto toteutetaan kestävän kehityksen periaatteita noudattaen ja ympäristövaikutukset huomioiden. Vesivoiman tulevaisuus Suomessa näyttää lupaavalta, kun panostetaan teknologiseen kehitykseen ja ympäristönäkökohtien huomioimiseen.
