Vesivoima

Vesivoima on merkittävin uusiutuva sähköntuotantomuoto Suomessa. Energiajärjestelmän toimivuuden ja käyttövarmuuden kannalta vesivoimalla on lisäksi erityinen asema säätöominaisuutensa vuoksi.

Vesivoimalaitoksissa tuotetaan energiaa hyödyntämällä kahden eri vesitason välistä korkeuseroa. Vesi virtaa alas turbiinin kautta. Turbiini pyörittää generaattoria, joka muuntaa veden energian sähköksi.

Suomessa on yli 220 vesivoimalaitosta, joiden yhteenlaskettu teho on noin 3100 MW. Vesivoima jaetaan suur-, pien- ja minivesivoimaan voimalan nimellistehon perusteella. Suurvesivoimalla tarkoitetaan nimellisteholtaan yli 10 MW:n, pienvesivoimalla 1-10 MW:n ja minivesivoimalla alle 1 MW:n tehoista vesivoimaa. Nämä luvut perustuvat Tilastokeskuksen jaotteluun.

Vesivoiman osuus sähköntuotannosta

Perinteisesti vesivoimalla on ollut Suomen sähköntuotannossa suuri merkitys. Suurimmillaan sen osuus Suomen sähköntuotannosta, jopa 90 %, oli 1950- ja 1960-luvuilla. Nykyään Suomen vesivoimakapasiteetti oli noin 3100 MW ja vesivoiman osuus sähköntuotannosta vaihtelee Suomessa vuosittain 10-20 % välillä riippuen vesitilanteesta.

Vesivoimalla on muun muassa se etu, että vettä voidaan varastoida suuriin varastoaltaisiin ja sitä voidaan käyttää sähkönkulutuksen ollessa huipussaan. Vesivoimatuotanto on kuitenkin riippuvainen sääolosuhteista. Vähäsateisina vuosina ja vuosina, jolloin lumen sulamisvettä kertyy vähän, varastoitavasta vedestä saattaa olla pulaa. Pohjoismaissa vesivoimaa on normaalivesivuonna noin 200 TWh. Kuivina vuosina tuotanto saattaa jäädä 170 TWh:iin.

Kehitysnäkymät

Suomessa on vielä jonkin verran hyödyntämätöntä vesivoimapotentiaalia. Erityisesti pienvesivoima kohteita olisi monia, mutta taloudellinen kannattavuus ja hanketoteutuksen työläys hidastavat potentiaalin käyttöönottoa. Rakennetun vesivoimakapasiteetin lisäämisen kannattavuus vaihtelee suuresti kokoluokittain ja hanketyypeittäin. Suurin osa tehonkorotuksista vesivoimaloiden peruskorjausten yhteydessä  on jo tehty. Uuden vesivoiman osalta lisäämismahdollisuudet ovat rajalliset erityisesti ympäristönsuojelullisista syistä, jotka saattavat rajoittaa myös jo olemassa olevan kapasiteetin käyttöä.

Vesivoiman tulevaisuuteen liittyy paljon epävarmuuksia. Yksi suurimmista on EU:n vesipolitiikan puitedirektiivi, jonka tavoitteet ovat vaativat. Kiristyvät ilmastotavoitteet puolestaan tukevat vesivoiman käyttöä, josta ei muodostu hiilidioksidipäästöjä eikä muitakaan ilmapäästöjä.

Erityispiirteet

Sähköverkon täytyy jatkuvasti pystyä reagoimaan kulutuksen ja tuotannon vaihteluihin sekä pitkällä että lyhyellä aikavälillä. Erityisesti sähkönkäytön ja tuotannon nopeat muutokset hoidetaan pääosin vesivoimalla. Vesistöjä säännöstelemällä sähköntuotantoa voidaan siirtää kulutusta vastaaviin aikoihin, mikä yhdessä vesivoiman nopean ja helpon säädettävyyden ansiosta tekee vesivoimasta teknisesti parasta ja edullisinta säätövoimaa.

Sähkön vaihtelevan tuotannon ja kulutuksen kasvun myötä myös säätövoiman tarve lisääntyy. Vesivoimalaitoksia voidaan käynnistää, säätää ja pysäyttää muita voimalaitoksia nopeammin. Vesivoiman käyttömahdollisuuksiin vaikuttavat jokien virtaamat ja varastoaltaiden vesimäärät. Jokivoimalaitoksessa laitoksen oman padon avulla aikaansaatu allas pystyy hoitamaan vain lyhytaikaisen säädön, kun taas säännöstelyvoimalaitoksella voidaan suurten varastoaltaiden avulla säädellä tuotantoa jopa vuositasolla. Altaiden vedenkorkeudelle on voimalaitoksen vesilain mukaisissa lupaehdoissa määrätty ylä- ja alarajat.

Vesivoimalaitosten investointikustannukset ovat korkeat, mutta käyttökustannukset alhaiset pitkän käyttöiän ansiosta. Laitosten toimiluvat edellyttävät, että kalakannoista ja muusta vesiympäristöstä huolehditaan.

Ympäristövaikutukset

Vesivoima on ympäristölleen puhdas uusiutuva energiamuoto. Sen vaikutukset rajoittuvat lähivesistöön. Vesi ei vähene eikä pilaannu virratessaan voimalaitoksen läpi. Vesivoimasta ei myöskään aiheudu kiinteitä jätteitä eikä päästöjä ilmaan, veteen tai maaperään. Vesivoimalla on myös kyetty torjumaan tulvat tai vähentämään niiden aiheuttamia vahinkoja. 

Vesivoiman ympäristövaikutukset ovat merkittävimmät rakennettaessa patoja ja säännöstelyaltaita. Padot estävät kaloja liikkumasta, mikä vaikuttaa kalakantoihin ja kalastukseen. Vaikutuksia lievennetään kalanistutuksin, kalateillä ja muilla kalanhoitotoimenpiteillä. Vesivoiman tuotannon aikaiset ympäristövaikutukset aiheutuvat lähinnä säännöstelystä. Säännöstely aiheuttaa veden pinnankorkeuden ja virtaamien vaihtelua, millä voi olla vaikutuksia niin kalastoon, virkistystoimintaan kuin ekologiaan. Sallitut säännöstelyrajat on määritetty vesivoimaloiden ympäristöluvissa. Vesivoimayhtiöt osallistuvat monin tavoin jokivarsien ympäristön ja virkistyskäytön edistämiseen vapaaehtoisessa yhteistyössä alueen asukkaiden ja ympäristöviranomaisten kanssa.