Maailmanlaajuinen tuulivoimakapasiteetti nousi 487 gigawattiin (GW) vuonna 2016. Vastaavasti tuulivoiman tasoitettu sähköntuotantokustannus (LCOE) – eli sähköntuotannon kokonaiskustannukset (alkuinvestoinnit, ylläpito, polttoainekustannukset jne.) – on laskemassa 67 dollariin megawattituntia (MWh) kohden , mikä on kolmanneksi alhaisin uusiutuvien energialähteiden joukossa. Tämä heijastaa tuulivoiman kilpailukykyä verrattuna muihin perinteisiin lähteisiin ja sen kasvavaa merkitystä globaalissa siirtymisessä kestävämpään energiamalliin.
Tuulivoiman osuus maailmanlaajuisesta energiantuotannosta on nykyään vain 4 % , vaikka useiden asiantuntijaraporttien mukaan tuuliturbiinien hyötysuhteen ja kapasiteetin parannukset voisivat nostaa osuuden 20 prosenttiin vuoteen 2040 mennessä. Näihin edistysaskeliin kuuluvat suurempien ja tehokkaampien tuuliturbiinien rakentaminen sekä varastointiteknologian kehittäminen tuulen vaihtelevuuden lieventämiseksi.
Tuulienergia, avain energiamuutoksessa
On yleisesti tiedossa, että tuulienergia on maailman johtava uusiutuva vaihtoehtoinen energialähde. Todisteena tästä on alan monikansallisten yritysten tuuliturbiinivoiman kehitys, erityisesti merituuliturbiinien osalta. Tämä kehitys ei ainoastaan mahdollista suurempaa energiantuotantoa, vaan myös parantaa tuulienergian kilpailukykyä fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Näiden kunnianhimoisten tavoitteiden saavuttamiseksi asiantuntijat arvioivat, että vuoteen 2040 mennessä tarvitaan 2 000 GW lisää maatuulivoimapuistojen kapasiteettia ja 200 GW lisää merituulivoimapuistojen kapasiteettia, mikä edellyttää noin neljän biljoonan dollarin investointeja.
Tuulivoiman viimeisin kehitys
Tanskalainen monikansallinen Vestas ja japanilainen Mitsubishi julkistivat hiljattain MHI Vestas Offshore -brändin alla 9 MW:n merituuliturbiinin . Tanskan rannikolle asennettu prototyyppi pystyy tuottamaan 24 tunnissa energiamäärän, joka vastaa yhdysvaltalaisen kodin kahden vuosikymmenen aikana kuluttamaa energiaa. Tämä osoittaa näiden laitosten tehokkuuden merkittävää teknologista edistystä. Tämä tuuliturbiini on suunniteltu toimimaan optimaalisesti 12–25 metrin sekunnissa tuulen nopeuksilla.
Tehoa ja kestävyyttä
Vestasin teknologiajohtajan Torben Hvid Larsenin mukaan tämä prototyyppi ei ainoastaan rikkonut ennätyksiä energiantuotannossa, vaan vie meidät myös askeleen lähemmäksi halvempaa ja kestävämpää sähköntuotantoa. Larsenin sanoin: "Prototyyppimme on rikkonut uuden tuotantoennätyksen, tuottaen 216 000 kWh 24 tunnin aikana. Uskomme, että se on avainasemassa merituulivoiman kustannusten alentamisessa . "
Selkeänä vertailukohtana kotitalouden keskimääräinen vuotuinen energiankulutus Espanjassa on noin 3 250 kWh . Tämän luvun perusteella tämä tuuliturbiini voisi yhden tuotantopäivän aikana toimittaa sähköä keskimääräiselle kodille yli 66 vuoden ajan , mikä heijastaa tämän teknologian valtavaa potentiaalia vastata energiantarpeeseen laajassa mittakaavassa. Lisäksi tällä tuuliturbiinilla on vaikuttavat tekniset tiedot, sillä sen kokonaiskorkeus on 220 metriä ja lavat 83 metriä pitkiä. Tämä tekee siitä yhden maailman suurimmista ja tehokkaimmista tuuliturbiineista.
Haasteita ja etuja
Tuulivoimaloiden tehossa ei ole edistytty, vaan sähköntuotantoa on myös voitu tehdä tehokkaammaksi ja taloudellisemmaksi. Suurempien ja tehokkaampien generaattoreiden kehittäminen mahdollistaa megawattituntikohtaisten kustannusten alentamisen, mikä tekee tuulivoimasta entistä kilpailukykyisempää muiden lähteiden kanssa jopa markkinoilla, joilla fossiilisten polttoaineiden painoarvo on edelleen vallitseva. Tuulivoima puolestaan mahdollistaa sähkön tuotannon ilman kasvihuonekaasupäästöjä, mikä tekee siitä yhden avainteknologioista ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Ympäristöystävällisyyden lisäksi tuulienergia edistää myös taloudellista kehitystä. Tuulipuistojen rakentaminen ja ylläpito luovat paikallisia työpaikkoja ja edistävät maiden energiaomavaraisuutta. Tämä on erityisen tärkeää esimerkiksi Euroopan kaltaisilla alueilla, joilla tuulienergia vähentää merkittävästi fossiilisten polttoaineiden tuontia.
Tuulivoimasovellukset
Tuulivoimaa voidaan toteuttaa sekä maalla että merellä. Maalla aiemmin asennettujen puistojen tehostaminen on etusijalla. Tämä tarkoittaa vanhojen tuuliturbiinien korvaamista uusilla, tehokkaammilla ilman uuden infrastruktuurin rakentamista. Tämän tyyppinen päivitys ei ainoastaan paranna energiatehokkuutta, vaan myös minimoi ympäristövaikutuksia alueilla, joille näitä puistoja on jo asennettu.
Toisaalta suuremman mittakaavan hankkeita priorisoidaan offshore-asennuksissa. Offshore-tuulivoimapuistot hyödyntävät meren voimakkaimpia ja tasaisimpia tuulia, mikä lisää merkittävästi niiden tuotantokapasiteettia. Lisäksi kelluvien alustojen ja kelluvan tuuliturbiiniteknologian kehityksen ansiosta tutkitaan uusia tapoja asentaa tuulivoimapuistoja syvempiin vesiin, mikä avaa uusia mahdollisuuksia alueille, jotka eivät aiemmin voineet hyödyntää tuulivoimavaroja.
Energiaa tulevaisuuteen
Maailmanlaajuisen tuulienergianeuvoston (Global Wind Energy Council) raporttien kaltaisten raporttien mukaan asennettu tuulivoimakapasiteetti maailmanlaajuisesti tulee kasvamaan kiihtyvällä vauhdilla. Yli 680 GW uutta kapasiteettia odotetaan tulevan lisää seuraavan viiden vuoden aikana, mikä osoittaa maailmanlaajuista kiinnostusta tämän teknologian kehittämiseen. Tuulienergian edistyneimmät maat, kuten Kiina, Yhdysvallat ja Saksa, johtavat tätä kasvua kunnianhimoisilla politiikoilla ja pitkän aikavälin suunnitelmilla.
Toisaalta varastointi- ja jakeluteknologioiden kehitys mahdollistaa tuulipuistojen tehokkaamman toiminnan, mikä lieventää tuulienergian tuotannon vaihtelua. Innovaatiot esimerkiksi akkupohjaisessa energian varastoinnissa ja hybridivoimalaitoksissa tekevät tuulienergiasta luotettavampaa pitkällä aikavälillä, ja sen yhdistäminen muihin lähteisiin, kuten aurinkoenergiaan, mahdollistaa näiden verkkojen paremman integroinnin olemassa olevaan sähköinfrastruktuuriin.
Tuulivoiman tulevaisuus on epäilemättä lupaava. Jatkuvan teknologisen kehityksen ja hallitusten sitoutumisen hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen ansiosta tuulienergialla on jatkossakin keskeinen rooli siirtymisessä uusiutuvalla ja kestävällä energialla toimivaan maailmaan.