Tuulivoimarakentamisen potentiaali ja edellytykset tiheästi asutetulla kaupunkialueella - Case Lumituuli

Abstract

Tässä diplomityössä arvioitiin tuulivoiman potentiaalia ja tuulivoimarakentamisen edellytyksiä kaupunkialueella, ja se on tehty yhteistyössä tuulivoimayhtiö Lumituuli Oy:n kanssa. Työ sisältää teoriaosan, jossa käydään läpi kaupunkialuetta tuulivoiman rakentamisympäristönä, tuulivoimaan liittyviä riskejä, lainsäädäntöä ja viranomaisohjeistuksia sekä tuotantokustannusten laskentaa tarvittavia metodeja. Tämän jälkeen työssä alkoi case-osa, jossa valitaan case-alueelta sopivia tuulivoiman tuotantoalueita, mallinnetaan näille tuulivoimala ja arvioidaan sen taloudellisia ja ympäristöllisiä ominaisuuksia. Case-alueena toimi Suomen pääkaupunkiseutu.

Työn tavoitteena on arvioida tuulivoimarakentamisen kannattavuutta neljällä eri mittarilla; sopivuudella tuulivoimaa koskeviin viranomaisohjeistuksiin ja lainsäädäntöön, arvioimalla taloudellista kannattavuutta tuotantokustannusarvion avulla, pohtimalla taloudellisesti kannattavinta ja realistisimmin toteuttavissa olevaa liiketoimintamallia sekä arvioimalla tuulivoimarakentamisen ympäristövaikutuksia. Case-alueelta mallinnettiin kaksi maaaluetta, Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksen sekä Vuosaaren sataman ja täyttömäen ympäristöt, ja todettiin satama- ja teollisuusalueet kaupunkialueella sopivimmaksi maaalueeksi tuulivoimarakentamiselle. Tämän lisäksi Suomenlahden merialueilta mallinnettiin kolme mahdollista aluetta tuulivoimarakentamiselle. Kannattavimmaksi tuotantoalueeksi todettiin Ämmässuon jätteenkäsittelykeskus ja mallinnetuilla alueilla tuulivoimatuottajan todettiin tarvitsevan taloudellista tuotantotukea. Myöskään Vuosaaren sataman tuulivoimarakentamisen kannattavuutta ei poissuljettu, ja merialueilla huomioitiin kasvava kannattavuuden aste tulevaisuudessa.

In this Master´s thesis, the potential and requirements of wind power in urban areas are assessed. The thesis is written in co-operation with wind power company Lumituuli Oy. This report includes a theoretical section, in which urban areas as a construction environment for wind power and risks, legislation and regulatory issues related to urban wind power construction are discussed. Methods for calculating the production costs are also introduced in the theoretical section. After this, empirical research begins by selecting suitable production areas for wind power in the capital region of Finland, as well as evaluating the economic and environmental properties of these areas.

The goal of the thesis is to evaluate the viability of wind power construction in the case area by four different parameters; feasibility by legislation and regulations, economic assessment by calculation of the levelized costs of energy, comparing the viability and feasibility of different business models for the wind power plants and assessing the environmental impact of wind power in the area. The case area was limited into two potential onshore production areas. Industrial areas and harbors were determined to be the most feasible types of terrain for urban wind power, which is why the areas of Ämmässuo waste management plant and Vuosaari harbor were selected as the onshore production areas. In addition, three offshore locations on the Gulf of Finland were selected as potential production areas. Eventually, the area of Ämmässuo waste management plant was selected as the most viable production area, and it was also determined that financial production support is still needed in the production areas. Vuosaari harbor was not ruled out as a possibility for wind power construction, and offshore areas were also noticed for their increasing degree of viability for wind power in the future.