Pumppuvoimalaitos

Kohteesta Wikipedia
(Ohjattu sivulta Pumppuvoimala)
Loikkaa: valikkoon, hakuun
424 MW:n pumppuvoimalaitos lähellä Gilroyta Kaliforniassa. Taustalla näkyy San Luis -pato, jonka muodostamaan tekojärveen mahtuu noin 2,5 km3 vettä.

Pumppuvoimalaitos on sähkövarasto, joka koostuu vesivoimalaitoksesta ja pumppaamosta sekä vesialtaista.[1] Sähkön energiaa varastoidaan veden potentiaalianergiaksi pumppaamalla vettä ylös turbiinin yläjuoksulle. Pumppuvoimalaitoksia käytetään sähköverkon säätötarpeisiin tai taloudellisen tuloksen maksimointiin. Pumppuvoimalaitos voi olla sähköntuotantoon tarkoitetun vesivoimalaitoksen yhteydessä tai erillisenä pelkkään varastointiin tarkoitettuna laitoksena. Vuonna 2016 pumppuvoimalaitokset muodostavat selvän enemmistön maailmanlaajuisesta sähkön varastoinnista.

Pumppuvoimalaitos termi on osin harhaanjohtava ja sitä ei tule sekoittaa pelkkään vesivoimalaitokseen. Vaikka pumppuvoimalaitoksen nimessä on voimalaitos ei sillä tehdä primäärienergiasta sekundäärienergiaa vaan sillä ainoastaan varastoidaan sekundaarienergiaa. Näiden kahden rajaa hämärtää se että molemmissa sähkö tuotetaan tarkalleen samalla tavalla. Ero on siinä mistä "primäärienergia" tulee. Vesivoimassa se on luontainen veden kierto, pumppuvoimalaitoksessa se on pumpuilla sähköenergialla tehtävä työ.

Pumppuvoimalaitoksessa vettä pumpataan alhaisen sähköntarpeen tai muuten halvan sähkön aikana, yleensä öisin, voimalaitoksen yläpuolella sijaitseviin altaisiin. Vettä lasketaan sitten suurimman säätövoiman tarpeen tai korkean sähkönhinnan aikana, yleensä päivisin, voimalaitoksen läpi.

Kapasiteetti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pumppuvoimalaitoksia on maailmassa on käytössä noin 90 GW, joka vastaa noin 3 %:a maailman sähköntuotantokapasiteetista.[2] Maailman suurimmat pumppuvoimalaitokset olivat vuonna 2013 tuotantoteholtaan 3 GW luokkaa.[3] Euroopassa yli 1 GW:n pumppuvoimalaitos löytyy esimerkiksi Moskovan alueelta (Zagorskin pumppuvoimalaitos, 1 200 MW + 840 MW).[4] Ruotsissa on käytössä Juktan-niminen laitos Uumajanjoella.[5]

Pumppuvoimalaitos voidaan rakentaa myös ydinvoimalaitoksen yhteyteen. Esimerkiksi Ukrainan Južnoukrajinskissa sijaitsevan Etelä-Ukrainan ydinvoimalan tarpeisiin rakennettuun tekojärveen pumpataan vettä Tašlykin voimalaitoksen pumpuilla viereisestä Etelä-Bug -joesta tavallisesti öisin, kun ydinsähköllä on pienempi kysyntä. Kun sähköä taas päivällä tarvitaan enemmän, saadaan sitä tuotetua myös vesivoimalla. [6][7]

Suomessa pumppuvoimalaitoksia on suunniteltu Korpilahden Vaarunvuoreen, ydinsähkön säätötarpeisiin, mutta suunnitelmista on luovuttu ja alueesta on tehty luonnonsuojelualue[8]. Pyhäsalmen kaivoksesta kaavaillaan mahdollisesti pumppuvoimalaitosta, kun malmi ehtyy, näillä näkymin vuonna 2019. [9] Myös Enontekiössä on selvitetty pumppuvoimalan rakentamismahdollisuuksia tuulienergian säätövoimaksi. [10]

Kuvia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pumppulaitokset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Usein vesijärjestelmiin liittyy pumppulaitoksia, joilla vettä siirretään alemmasta vesistöstä ylempään. Järjestelyllä kasvatetaan nostettavasta vesimassasta saatavan sähköenergian nettomäärää. Ensimmäiset pumppulaitokset on otettu käyttöön Sveitsissä ja Italiassa 1890-luvulla.[2] Suomessa on käytössä pumppujärjestelmä Kemijoen vesistössä, jossa vettä nostetaan Sallan Isojärvestä Posion Ala-Suolijärveen noin 20 metriä Jumiskon voimalaitoksen yläpuolelle [11].

Historiallisesti veden pumppaaminen yläjuoksulle ei ole uusi ajatus, vaan se olisi eräs Thomas Newcomenin 1700-luvulla kehittämän höyrykoneen ensimmäisistä sovelluksista. Tehtaat toimivat tuohon aikaan vesirattailla. Vedenmäärässä oli vaihtelua vuodenajasta riippuen, jolloin tehtaiden toimintamahdollisuudet vähäisen veden aikaan alettiin turvata pumppaamalla vettä yläjuoksulle.[12]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Säätövoima Energiateollisuus. Viitattu 5.5.2016.
  2. a b Electricity Storage Association
  3. Bath County Pumped Storage Station (Maailman suurimpiin kuuluvan, 3 003 MW:n Bathin piirikunnan pumppuvoimalaitoksen sivusto) Dominion, dom.com. Viitattu 27.5.2013. (englanniksi)
  4. JSC RusHydro Annual Financical Report 2012 (pdf) (Venäjän suurimman vesivoimayhtiön taloudellinen vuosikertomus mainitsee mm. sivuilla 23-24 myös, että pumppuvoimalaitoksen 2. vaihe (Zagorskaja PSPP-2, 840 MW) valmistui osin jo 2012. Uuden voimalan käyttöönottoa on kuitenkin jouduttu viivyttämään kantaverkon uusimisen keskeneräisyyden takia.) RusHydro, rushydro.ru. Viitattu 27.5.2013. (englanniksi)
  5. Juktanin pumppuvoimalaitos
  6. South-Ukraine NPP (Etelä-Ukrainan ydinvoimalaitoksen sivu tuotantoyhtiön sivustolla) Energoatom, atom.gov.ua. Viitattu 5.4.2014. (englanniksi)
  7. Tashlyk Pumped Storage Plant (Etelä-Ukrainan ydinvoimalaitoksen tekojärveen liittyvän Tašlykin vesivoimalasta ja sen pumppausasemasta) Energoatom, atom.gov.ua. Viitattu 5.4.2014. (englanniksi)
  8. Vaarunvuoren suojelualue
  9. US 5.8.2013: Tälle paikalle syntyy Suomen ensimmäinen ”jättimäinen” sähkövarasto?
  10. Enontekiö selvittää pumppuvoimalaitoksen rakentamisen 12.3.2014. Lapin Kansa. Viitattu 24.3.2014.
  11. Ylen uutinen pumppuasemaremontista
  12. Schivelbusch, Wolfgang: ”Käyttövoiman koneellistuminen”, Junamatkan historiaa, s. 8. Tampere: Vastapaino, 1996. ISBN 951-768-010-4.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]