Tuulivoimasähkön tuotantokustannukset romahtivat

Aiemmin kirjoitin tuulivoimaloiden kapasiteettikertoimista Suomen ja Tanskan osalta. Tässä tekstissä yritän havainnollistaa mistä syystä Suomen tuulivoimalla tuotetun sähkön kustannukset ovat romahtaneet.

Tuulivoimalla tuotetun sähkön kustannukset riippuvat siitä kuinka paljon sähköä tuulivoimala tuottaa. Tuotetun sähkön määrä riippuu voimalasta ja tuulisuudesta. Tuotetun sähkön määrässä käytetään kahta käsitettä: huipunkäyttöaika tai kapasiteettikerroin ja ne tarkoittavat samaa asiaa: kuinka paljon sähköä voimalaitos vuodessa tuottaa.

Huipunkäyttöaika = Kapasiteettikerroin x 24 x 365

Tyypillisiä lukemia:
  • Jos huipunkäyttöaika on 2000 tuntia niin kapasiteettikerroin on 2000/(24*365)=23%
  • Jos huipunkäyttöaika on 2600 tuntia niin kapasiteettikerroin on 2600/(24*365)=30%
  • Jos huipunkäyttöaika on 2800 tuntia niin kapasiteettikerroin on 2800/(24*365)=32%
  • Jos huipunkäyttöaika on 3300 tuntia niin kapasiteettikerroin on 3300/(24*365)=38% 
Tuulivoimalaitos maksaa käytännössä saman verran oli sen kapasiteettikerroin 22%, 30%, 32% tai 38%. Esimerkiksi 3,3 MW nimellistehon laitos maksaa noin 4,3 miljoonaa euroa. Suhteessa nimellistehoon tuulivoimalan investointikustannus on säilynyt suunnilleen ennallaan (€/MW). Nyt kysymys on tuottaako tämä 3,3MW laitos vuodessa 2000 tuntia, 2600 tuntia, 2800 tuntia vai 3300 tuntia sähköä tuolla 3,3 MW teholla?

Mitä tämä tarkoittaa tuotantokustannusten osalta? Tarkastellaan yhden tuulivoimalan investointikustannusta ja syöttötariffin tuloja 12 vuoden takuuhinnan aikana:


Kuva 1: tuulivoimalan tulot ja investointikulu 12 vuoden takuuhinnan aikana

Nyt Suomessa toteutunut keskimääräinen huipunkäyttöaika syöttötariffin piirissä olevista voimaloista vuonna 2014 oli noin 2800 huipunkäytöntuntia. Tämän voi tarkastaa Energiaviraston Satu-järjestelmästä, josta näkee vuosittain tuotetun tuulisähkön määrät laitoskohtaisesti. Vuonna 2014 syöttötariffin piirissä koko vuoden toimineista voimaloista harva tuotti sähköä alle 2600 tuntia vuodessa. Tyypillisin lukema on 2800 tuntia ja parhailla noin 3300 tuntia vuodessa.

Tuulivoimayritykset ovat laskeneet saman, eli heidän mukaansa yksi voimalaitos tuottaa 5-10 miljoonaa euroa voittoa elinkaarensa aikana. Tämä näkyy siitä, että Tuuliwatti pystyy tekemään suuret ylimääräiset poistot koneistoista. Saman voi myös päätellä yllä olevasta kuvasta (Kuva 1).

Lisähuomiona yllä olevassa laskelmassa tarkastellaan vain 12 vuoden takuuhinnan aikaiset tulot. Yleisesti laitosten arvioidaan kestävän 20-25 vuotta. Tämän 12 vuoden jälkeen on luvassa markkinasähköstä lisätuloja vielä jopa vuosikymmenen ajan.

Syöttötariffin taso on laskettu siten, että investointi voimalaan kannattaisi vielä 2000 huipunkäytöntunnilla eli reilun 23% kapasiteettikertoimella. Nämä tiedot edustavat yli kymmenen vuotta vanhaa tilannetta tuulivoimatekniikan kehityksessä. Esimerkkinä USA:ssa tuulivoimaloiden kapasiteettikertoimien kehitys on mennyt seuraavalla tavalla: 
Kuva 2: kapasiteettikertoimen kasvu USA:ssa 22,4% (2001) aina 32,7% (2014) tasolle

Tässä USA:n 32,7% kapasiteettikertoimessa on huomioitava, että kyse on keskiarvosta. Tanskassa uudet tuulivoimalat toimivat jo noin 40% kapasiteettikertoimella eli 3500 huipunkäytöntunnilla. Myös USA:ssa on saman kalvosarjan (kalvo 17) mukaan alueita, joissa tuotanto on ylittänyt Tanskan tason. Kehitys johtuu osittain kasvaneen napakorkeuden myötä saavutetuista tuuliolosuhteista, kasvaneesta roottorin pinta-alasta ja uusista ICE Class 3 luokan tuulivoimaloista (kalvo 14). Tuulivoima-ala itse puhuu seuraavana uutena standardina 50% kapasiteettikerrointa jossa 50% kapasiteettikerroin on uusi standardi. Tämäkään ei ole mikään katto, koska Tanskan taulukoista näkyy, osa voimaloista on jo vuonna 2014 toiminut selvästi yli 50% kapasiteettikertoimella.

Suomessa ei ole tämän blogini lisäksi yhtäkään tieteellistä julkaisua tai muutakaan luotettavaa lähdettä, jossa tämä tuulivoiman jättimäinen tekniikan kehitys käytäisiin läpi. Esimerkiksi VTT:n kalvoissa vuonna 2013 pyörii yhä noin kymmenen vuotta vanhaa tekniikkaa kuvaavat huipunkäytöntunnit tuulivoiman tuotantokustannusten yhteydessä:

Kuva 3: VTT (Holttinen 2013): Tuulivoiman tuotantokustannus

Tuulivoimalla tuotetun sähkön tuotantokustannukset ovat romahtaneet Suomessa tällä vuosituhannella. Syöttötariffi on laskettu vuosituhannen alun nyt täysin vanhentuneilla tiedoilla. Työ- ja elinkeinoministeriö ei ole kesäkuussa 2015 lausuntokierrokselle lähteneessä lakiesityksessä vieläkään korjannut huipunkäyttöaikaa (kapasiteettikerroin) edustamaan tuulivoimatekniikan nykytilaa. Ilmeisesti kukaan ei ole kertonut TEM:ille tekniikan kehittymisestä ja romahtaneista tuotantokustannuksista. Sen sijaan TEM:ille on supistu epäolennaisesta pätötehon ja nimellistehon erosta kuten lakiluonnoksen tekstistä käy ilmi.

Olen itse tämän tiedon heille kertonut, mutta TEM ei tunnu ymmärtävän mistä on kysymys.

VTT ja Tuulivoimatoimijat: nyt herätys! Lopettakaa olennaisen tiedon pimittäminen. VTT julkaisi aiheesta asianmukaisia tarkkoja tilastoja aina vuoteen 2011 saakka jolloin syöttötariffi tuli voimaan. Sen jälkeen tarkkojen tilastojen julkaisu on lopetettu. Vuoden 2013 VTT:n kalvosarjassa todetaan, että yli 2 MW tuulivoimalat saavuttivat yli 30% kapasiteettikertoimet (yli 2600 huipunkäytöntuntia).

Käytännössä tämä kokonaisuus tarkoittaa sitä, että Suomessa syöttötariffin muodossa maksettavaa yritystukea on varaa leikata rajusti. Ensi vuonna syöttötariffin taso on 83,5 €/MWh mutta oikeampi taso olisi jossain 55-60 €/MWh paikkeilla. Romahtaneesta sähkön hinnasta huolimatta tuulivoimatoimijat saisivat tälläkin tasolla investointinsa kuoletettua ja kohtuulliset voitot tileilleen.

Karkean haarukoinnin mukaan tuulivoimalla tuotettu sähkö voisi olla kannattavaa jopa alle 40 €/MWh sähkön hinnalla, mikäli huipunkäytönaika on riittävän korkea.

Kuva 4: 3,3 MW Tuulivoimalan kannattavuuden haarukointi



Kommentit