09.03.2022

Artikkelisarja merituulivoimasta, osa 1: Merituulivoima on mahdollisuus myös suomalaisille yrityksille

Merituulivoiman kehittyminen on ottanut selviä harppauksia viime vuosina, ja globaalilla skaalalla tahti on kiihtymässä. Esimerkiksi Yhdysvalloissa ei merituulivoimasta muutama vuosi sitten puhuttu juuri lainkaan, kun taas nyt voidaan havaita selkeän buumin olevan käynnissä esimerkiksi erilaisten tapahtumien ja tilaisuuksien osalta. Itämeren alueelta samanlaista kehityssuuntaa, jossa lyhyessä ajassa melko tyhjästä alkutilanteesta kasvaa buumi, on havaittavissa erityisesti Puolassa. Näin voi käydä myös Suomessa!

Merituulipuiston rakentamista Alankomaiden läheisyydessä. Lähde: iStock

Kansainvälisen energiajärjestö IEA:n arvioiden mukaan on nähtävissä, että globaalilla tasolla merituulivoiman osuus uudesta energiantuotantokapasiteetista on jatkuvassa nousussa (ks. Kuvaaja 1). Tarkkoja lukuja on vaikea arvioida, sillä markkinan kehitys on tällä hetkellä pää-tähuimaavaa. Kehitystä on viimeisten kuukausien aikana tapahtunut erityisesti seuraavista syistä:

1) hallitukset kaikkialla maailmassa asettavat koko ajan kunnianhimoisempia tavoitteita offshore-energian hyödyntämiseksi

2) merituulivoiman LCOE:n jyrkkä lasku on tehnyt siitä erittäin kilpailukykyisen energian-tuotantomuodon

3) edistysaskeleet kelluvien merituulivoimaloiden kaupallistamisessa ja teollistumisessa jatkuvat

4) merituulivoimalla on yhä suurempi rooli toimialojen välisen yhteistyön ja hiilidioksidi-päästöjen vähentämisessä (mm. Power-to-X).

Kuvaaja 1. IEA:n arvio vuosittaisesta tuulivoiman kapasiteetin lisäyksestä globaalisti – maa- ja merituulivoima sekä lisäpotentiaali. Lisäpotentiaalin toteutuminen edellyttäisi, että hallitukset nostavat tuulivoimatavoitteita sekä ratkaisevat poliittisia, sääntelyyn ja toteutukseen liittyviä haasteita seuraavien parin vuoden aikana. Lähde: IEA, Renewables 2021, Analysis and fore-cast to 2026

Merituulivoima on ottanut myös teknisiä harppauksia viime vuosina. 2000-luvun alusta lähtien tuuliturbiinit ovat kasvaneet kooltaan erityisesti Euroopassa – sekä korkeudeltaan että turbiinien lapojen pituudelta – ja näin ollen tuottavat enemmän energiaa. Vuosikymmenen loppuun mennessä voidaan olettaa olevan käytössä jopa 20 MW:n kokoisia yksittäisiä turbiineja. Merituulipuistoissa turbiineja voi olla yhteensä useita kymmeniä, suurimmissa jopa 100 kpl.

Isossa turbiinikoossa on myös kääntöpuolensa, sillä suuremmat turbiinit edellyttävät yhä isompia asennusaluksia sekä niissä vahvempia ja korkeammalle kurottavia nostureita. 1500 tonnin nosturikapasiteettia 150 metrin nostokorkeudella pidetään yleensä vaatimuksena yli 14 MW:n turbiinien asentamisesta. Tällä hetkellä vain kourallinen maailmanlaajuisesti saatavilla olevia tarkoitukseen rakennettuja aluksia pystyy asentamaan yli 10 MW:n turbiineja.  Kuitenkin joissakin vireillä olevissa alustilauksissa nosturikapasiteetti on jopa 3000 tonnia.

Euroopassa kasvaneiden turbiinikokojen myötä monet alukset ovat siirtyneet Euroopasta Kiinaan, missä alhaisemman nosturikapasiteetin aluksilla on edelleen suuri kysyntä. Kiinaa lukuun ottamatta yli 12 MW:n asennusalusten kysynnän odotetaan kasvavan nopeasti ja ottavan suuremman osuuden kokonaiskysynnästä.

Merituulimarkkinoiden ennustetaan kiihtyvän tulevina vuosina. Vakiintuneiden merituulivoimamarkkinoiden – Iso-Britannian, Saksan, Belgian, Tanskan ja Alankomaiden – ulkopuolella odotetaan käynnistyvän laajamittaisia ​​projekteja mm. Ranskassa, Kiinan Taipeissa, Koreassa, Vietnamissa, Japanissa ja Yhdysvalloissa (ks. Kuvaaja 2).

Kuvaaja 2. Merituulivoiman uudet asennukset 2022-2030 globaalisti (GW). Lähde: Global Wind Energy Council, Global Offshore Wind Report 2021

Kiina rakensi viime vuonna 17 GW uutta merituulivoimaa

Aasian merituulivoimamarkkinoiden odotetaan kasvavan nopeasti seuraavan vuosikymmenen aikana. Kiinan energiahallinnon tietojen mukaan vuonna 2021 Kiinassa asennettiin vajaat 17 GW merituulivoimaa. Tämä tarkoittaa, että Kiinassa on lähes puolet (27 GW) koko maailman asennetusta merituulivoimasta (54 GW). Kiinan johtaja Xi Jinping on luvannut maan saavuttavan nettonollapäästöt vuoteen 2060 mennessä.

Myös muut maat ovat asettaneet kunnianhimoisia tavoitteita merituulivoimakapasiteetin kasvattamiseksi: Taiwan 10,5 GW, Korea 7,9 GW, Japani 7,4 GW ja Vietnam 5,2 GW. Kiina, Taiwan, Japani ja Korea ovat siirtyneet nopeammin kuin Eurooppa syöttötariffijärjestelmistä huutokauppaprosessiin tai uusiutuvan energian sertifiointijärjestelmään. Tämä rohkaisee kilpailukykyisempiä toimitusketjuja kehittymään nopeammin.

Yhdysvalloissa merituulivoiman kehitys ottaa merkittäviä edistysaskeleita

Yhdysvaltojen presidentti Bidenin hallinto on asettanut kunnianhimoiseksi tavoitteeksi, että vuoteen 2030 mennessä kehitteillä olevan merituulivoiman kapasiteetti olisi vähintään 30 GW. Marraskuussa 2021 oli suunnitteilla olevia ennen vuotta 2030 valmistuvia tuulivoimahankkeita jo yli 25 GW:n edestä. Kuten muuallakin maailmassa, myös Yhdysvalloissa eräänlaiseksi pullonkaulaksi on muodostumassa asennuskaluston saatavuus, ja tavoitteisiin pääsemiseksi asennuskalustoa olisi rakennettava huomattavasti lisää. Suuret investointikustannukset ja epävarmuus tulojen tasosta eivät ole kannustaneet investoimaan asennuskalustoon. Tämä on kuitenkin otettu huomioon merituulivoiman kasvua rajoittavana tekijänä ja erilaisia tukimalleja tähän on kehitteillä.

Tammikuun 2022 lopussa Yhdysvalloissa oli käynnissä 45 merituulivoimaan liittyvää kehitysprojektia, jotka vastaavat yli 43 GW kapasiteettia tämän ja seuraavan vuosikymmenen aikana. Investointipäätöksiä merituulivoiman rakentamiseksi on jo tehty ja vuoteen 2025 mennessä odotetaan, että 18,6 GW:n kapasiteetti on saanut virallisen investointipäätöksen.

Euroopan maista Iso-Britannialla, Saksalla ja Ruotsilla on kovimmat tavoitteet

Tuulivoiman kokonaiskapasiteetti Euroopassa on 235 GW, josta merituulivoimaa on 28 GW (12 %). Eniten merituulivoimaa on Iso-Britanniassa (12,7 GW). Saksassa (7,7 GW), Alankomaissa (3,0 GW), Belgiassa (2,3 GW) ja Tanskassa (2,3 GW). Vuonna 2021 Eurooppaan rakennettiin 3,3 GW uutta merituulivoimaa. Maatuulivoimaa rakennettiin 14,0 GW. Vuositasolla Eurooppaan tulisi rakentaa 32 GW uutta tuulivoimaa, jotta Euroopan Unionin tavoite 40 % uusiutuvista energianlähteistä vuoteen 2030 mennessä voisi toteutua. EU:n tavoitteena on nostaa merituulivoiman kapasiteettiä vähintään 60 GW:n tasolle vuoteen 2030 ja 300 GW:n tasolle vuoteen 2050 mennessä.

Euroopan maista Iso-Britannialla, Saksalla ja Ruotsilla on suurimmat tavoitteet lisätä merituulivoimakapasiteettia merialueillaan. Suomi ei ole julkistanut virallisia kapasiteettitavoitteita.

Itämerellä nähdään olevan merkittävä merituulivoimapotentiaali, 93 GW. Itämerellä on myös ihanteelliset olosuhteet merituulivoiman hyödyntämiselle: alhainen suolaisuus, matalat vedensyvyydet, hyvät tuuliolosuhteet. Pohjoisissa osissa merituulivoiman rakentamista haastavat jääolosuhteet ja koko Itämeren alueella herkkä meriympäristö. Alla olevassa taulukossa on esimerkkejä Itämeren merituulivoimahankkeista.

Taulukossa mainittujen lisäksi hankevarauksia on tehty merkittävästi enemmän:

  • Suomi: Halla (OX2), Ulkonahkiainen (Hyötytuuli), Maanahkiainen (EPV), Kiiri (EPV), Suurhiekka (wpd Finland)
  • Ahvenanmaa: Noatun (OX2)
  • Ruotsi: Södra Midsjöbanken (RWE Offshore Wind); Kriegers Flak II (Vattenfall); Gretas Klackar 1, Gretas Klackar 2, Långgrund 1, Långgrund 2, Sylen, Utposten 1, Utposten 2, Utknallen (Svea Wind Offshore); Fyrskeppet Offshore, Eystrasalt Offshore, Storgrundet Offshore, Polargrund (wpd Sverige); Projekt Alpha, Projekt Beta, Projekt Delta (Njordr)

Tunnistetun potentiaalin myötä useat maat ovatkin ottaneet merkittäviä harppauksia merituulivoimakehityksessä. Puolassa merituulivoima on määritelty virallisesti yhdeksi Puolan energianmuutoksen ydinelementeistä. Tällä on suuri merkitys Puolan talouden hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä, kun kivihiilituotantoa lopetetaan asteittain. Puolan hallitus on arvioinut, että merituulivoiman asennettu kapasiteetti voisi olla 6 GW vuonna 2030 ja jopa 11 GW vuonna 2040.

Myös Virossa hallitus etsii keinoja edistää merituulivoiman kehitystä. Viron merialuesuunnitelmassa merituulelle varatut alueet sijaitsevat lähellä Saarenmaata. Lisäksi Virossa harkitaan myös useita muita merituulivoimaa tukevia hankkeita, kuten koulutusjärjestelmän uudistuksia sekä infrastruktuurin ja sähköverkon kehittämistä. Latvian ja Viron hallitukset ovat myös sopineet yhteisen merituulipuiston perustamisesta.

Liettuassa on tunnistettu alustavasti yksi 700 MW:n kapasiteetin mahdollistama merialue tuulivoiman rakentamista varten. Liettua aikoo tuottaa sähköstä vähintään 50 prosenttia uusiutuvista lähteistä vuoteen 2030 mennessä ja 100 prosenttia vuoteen 2050 mennessä.

Ruotsissa hallitus on hiljattain hyväksynyt merialuesuunnitelmat, joissa tunnistetut merituulivoimavyöhykkeet mahdollistavat jopa 30 TWh tuulivoimaa vuodessa. Seuraavaksi pyritään tunnistamaan lisää merituulivoiman rakentamiseen sopivia alueita, jotka mahdollistaisivat jopa 90 TWh:n lisäsähköntuotannon merellä. Ruotsissa kansallinen verkkoyhtiö vastaa sähköverkon liittymiskustannuksista.

Norjassa hallitus on päättänyt avata Pohjanmerelle kaksi aluetta merituulivoimarakentamiselle. Sørlige Nordsjø II soveltuu kiinteän merituulivoiman rakentamiseen, koska alueen syvyys on noin 60-70 m. Sen sijaan syvällä merialueella sijaitseva Utsira Nordiin on suunnitteilla kelluvaan teknologiaan perustuva tuotantolaitos. Yhdessä alueet mahdollistavat 4,5 GW:n kapasiteetin lisäyksen.

Myös Suomen merialueet tarjoavat suuren merituulivoimapotentiaalin. Suomessa on laadittu merialuesuunnitelma, jossa on tunnistettu yli 15 GW:n merituulivoimapotentiaali Suomen merialueilla. Ahvenanmaa on laatinut oman merialuesuunnitelmansa ja siellä tunnistettu potentiaali on 5 GW. Suomessa jääolosuhteet aiheuttavat merkittäviä haasteita merituulivoiman rakentamiselle. Lisää tietoa jäiden vaikutuksesta merituulivoimaan tarvitaan, jotta kustannustehokas rakentaminen on mahdollista.

Kuva 2. Jääolosuhteet asettavat haasteita merituulivoiman rakentamiselle Suomessa. (Kuvan lähde: Suomen ympäristökeskuksen ylläpitämä Itämeri-portaali, kuvaaja: Ilkka Lastumäki.)

Suomalainen uusiutuvan energian ekosysteemi

Suomalaiset yritykset ovat lähteneet yhdessä pohtimaan ja kehittämään ratkaisuja merituulivoimamarkkinoille ja tukemaan globaalia siirtymää fossiilisista polttoaineista uusiutuvaan energiaan. Team Renewable Arctic Finland on suomalaisyritysten ekosysteemi, joka yhteiskehittää merituulivoiman ympärille tulevaisuuden kestävää ja kannattavaa liiketoimintaa. Ekosysteemissä on tällä hetkellä 21 jäsenyritystä: ABB, Aker Arctic, Ampner, Arctia, Boskalis Terramare, Corporatum, Danfoss, Destia, Enersense, EPV, ESL Shipping, Fortum, Finnish Sea Service, Hyötytuuli, Ponvia, Rauma Marine Constructions, Savcor, Skarta, Steerprop, VTT ja Wärtsilä.

Yritykset toimivat kansainvälisesti tai Itämeren alueella meriteollisuudessa, varustamotoiminnassa, energiantuotannossa sekä offshore- ja infra-alalla. Monialaisuuden yritysryhmän vahvuuksia ovat teknologinen ja arktinen osaaminen. Suomalaisten yritysten erityinen kilpailukykyä lisäävä tekijä onkin erinomainen maine kylmien olosuhteiden hallinnassa.

Ekosysteemin yrityksillä on osaamista, tuotteita ja palveluita koko merituulivoiman arvoketjussa suunnittelusta rakentamiseen sekä operointiin ja ylläpitoon. Ryhmässä kehitetään innovatiivisia konsepteja mm. merituulivoimaloiden jalustaratkaisuihin liittyen, erikoisaluksia palvelemaan merituulivoiman huoltoa ja ylläpitoa sekä kustannustehokkaita sähköistysratkaisuja. Lisäksi yritykset käyvät aktiivisesti dialogia kansainvälisten merituulivoimainvetoreiden kanssa yhteistyön paikkojen tunnistamiseksi.

Artikkelin ovat kirjoittaneet Gaian asiantuntijat. Gaia koordinoi uusiutuvan energian ekosysteemiä Team Renewable Arctic Finland.

Lähteet:  

Baltic Power. https://www.balticpower.pl/about-the-project/  

BalticWind.eu 

Enefit Green. https://liivimeretuulepark.ee/en/ ja http://www.hiiumeretuulepark.ee/project  

Global Wind Energy Council, Global Offshore Wind Report 2021 

Government.no 

IEA. Annual capacity additions of solar PV, wind and other renewables, main and accelerated cases, 2020-2026. Last updated 30 Nov 2021. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/annual-capacity-additions-of-solar-pv-wind-and-other-renewables-main-and-accelerated-cases-2020-2026 

Invest in Estonia 

European Commission: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_20_2096  

EU Strategy on Offshore Renewable Energyt 

Havs och Vattenmyndigheten, Havsplanering www.havochvatten.se  

Metsähallitus. Korsnäsin merituulipuisto. https://www.metsa.fi/en/responsible-business/wind-power/korsnas-offshore-wind-farm/  

Offshorewind.biz, Offshore Wind in Asia: Following in Europe’s Footsteps?, March 23, 2021 

OX2. https://www.ox2.com/fi/projects/laine/ ja https://www.ox2.com/fi/projects/halla/  

PGE. https://baltica.energy/en  

PKN Orlen. https://www.baltyk2.pl/en  

Rystad Energy. Super-sized offshore wind installations could suffer bottlenecks from 2024 as vessels remain lightweight. February 2, 2022 

RWE. https://sodra-midsjobanken.rwe.com/  

Suomen Hyötytuuli. https://hyotytuuli.fi/en/tuulipuistot/tahkoluodon-merituulipuiston-laajennus/ ja https://hyotytuuli.fi/en/tuulipuistot/fi-ulkonahkiaisen-merituulipuisto/  

Svea vind Offshore. https://www.sveavindoffshore.se/  

Sverige’s Regeringskansliet, Svenska kraftnät ska bygga för framtidens havsbaserade elproduktion, Publicerad 14 oktober 2021 

Team Renewable Arctic Finland www.teamrenewablearctic.fi  

Tuuletraal. https://windtrawl.com/  

Wind Europe www.windeurope.org 

Wind Europe, News, Wind industry & Government commit to boosting offshore wind and jobs in Poland, 23 September 2021 

Wind Europe, Wind energy in Europe 2021, Statistics and the outlook for 2022-2026 

Maritime Reporter and engineering news. Offshore wind development gains speed in the United States. February 2022  

wpd Finland. www.wpd.fi 

wpd Sweden. www.wpd.se  

 

Jaa artikkeli
navigate