Vesivoimaa maan uumenista

Teksti Heikki Jaakkola

Pumppuvoimalaitoksen ideaa on sovellettu jo pitkään vuoristoisilla seuduilla. Suhteellisen tasaisessa Suomessa idealle ei ole tarjoutunut mahdollisuuksia. Pyhäjärven kunnassa korkeuseroja kuitenkin löytyy — ehkä vähän yllättävästä paikasta. Alueella sijaitsee Euroopan syvin kaivos, joka ulottuu noin puolentoista kilometrin syvyyteen. Jo ehtynyttä kaivosta voitaisiin käyttää pumppuvoimalaitoksena.

Ideana on, että maan pinnalla sijaitsevasta altaasta johdetaan vettä kaivokseen. Vesi putoaa siis syvälle maan sisälle, jossa sijaitsee myös laitoksen sähköä tuottava turpiini.

Hankkeen taustalla olevan EPV Energian projektipäällikkö Aki Hakulinen kertoo, että kaivoksen vanhoja rakenteita voidaan osittain hyödyntää myös voimalaitoskäytössä. Malmiota kiertävät, louhinnassa syntyneet vesitiet eivät kuitenkaan ole tällaisia.

Voimalaitosta varten kallioon on porattava 1,4 kilometriä syvä, halkaisijaltaan 2,5 metrinen painevesitunneli, jota pitkin vesi putoaa kohti syvyyksiä. Pystytunnelin lisäksi on louhittava tiloja vakaasuuntaan, esimerkiksi konehuoneelle sekä alhaalla sijaitsevalle noin 250 000 kuutiometrin varastoaltaalle.

— Voimalaitosta varten kalliota on louhittava kaikkiaan noin 350 000 kuutiometriä, Hakulinen toteaa.

Vaikka pumppuvoimalaitokset ovat koeteltua tekniikkaa, tasamaalle näin syvälle maan pinnan alle ulottuvaa sovellusta ei ole tätä ennen rakennettu.

Kun laitos on täydessä toiminnassa, kestää veden pumppaaminen alhaalta ylös yhdeksän tuntia. Vastaavasti veden juoksuttaminen ylhäältä alas laitoksen turpiinin läpi vie seitsemän tuntia. Maan alle sijoitetussa laitoksessa vesi ei jäädy talvellakaan.

— Maan uumenissa lämpötila on ympäri vuoden tasaiset plus 20 astetta.

Toteutuksen suurin haaste on Hakulisen mukaan tekniikan ja materiaalien vieminen alas kapeaa ja mutkaista käytävää pitkin. Materiaaleja on kuljetettava 11 kilometrin matka.

Syvällä maan alla tarvitaan laitteita, joilla kaivokseen syötetään ilmaa ja joilla käytetty ilma puhalletaan pois. Samalla on kyettävä varmistamaan alueen turvallisuus.

— Vaikka voimalaitoksen operointi ja valvonta tehdään maan pinnalla olevasta valvomosta, myös alhaalla työskentelee ihmisiä valvonta- ja huoltotehtävissä.

Hintavaihtelu on kannattavuuden perusta

Vesi pumpataan kaivoksen uumenista ylös muuttamalla 75 megawatin tehoinen generaattori moottoriksi. Kun generaattori on moottorimoodissa, puskee samalle akselille asennettu pumppu veden suoraan alhaalta ylös ilman välissä olevia säiliöitä. Hakulisen mukaan täydellisen pumppaus-tuotantosyklin hyötysuhde on noin 77 prosenttia. Toiminta vie siis enemmän sähköä kuin mitä tuottaa.

Aikaisemmin tällainen konsepti todettiin kannattamattomaksi. Sähkön hinnan rajut vaihtelut saattavat kuitenkin tehdä ideasta kannattavan. Tästä huolimatta voimalaitoksen operoinnissa taiteillaan optimoinnin kanssa. Allasta täytetään ja tyhjennetään tilanteen mukaan — ohjaavana tekijänä on sähkön markkinahinta. Pumppuvoimalaitos on tässä työssä vahvoilla: se kykenee reagoimaan nopeasti.

Hakulinen kertoo, että EPV Energialla on jo paljon kokemusta tämäntapaisesta optimoinnista. Hintavaihteluihin reagoivaa toimintojen optimointia varten EPV Energia -konsernissa on oma yhtiökin.

Pumppuvoimalaitoksen tarjoamalle nopealle säätövoimalle Hakulinen näkee kasvavaa kysyntää.

— Tuulisähkön lisääntymisen myötä säätövoimaa ja joustoja tarvitaan vielä paljon nykyistä enemmän.

Kaivoksesta yrityspuistoksi

Vanhalle kaivosalueelle on tulossa muutakin uutta toimintaa. Paikan kaavaillaan muuttuvan ”Callion yrityspuistoksi”.

Pyhäjärven kaupunginjohtaja Henrik Kiviniemi kertoo vanhan rikastushiekka-altaan tarjoavan noin 30 hehtaarin alueen aurinkovoimalaitokselle, jolle työ- ja elinkeinoministeriö on jo myöntänyt 12,5 miljoonan euron rahoituksen.

Alueella on myös kaivos- ja tunnelikoneitten kehitys- ja testaustoimintaa. Lisäksi alueelle kaavaillaan kiertotalousterminaalia. Paikalla tuotetaan myös kaivoksiin ja muuhun maanalaiseen toimintaan liittyvää turvallisuuskoulutusta sekä kaivosalan koulutusta.

— Tavoitteena on hyödyntää koko aluetta laajuista energiantuotannon hyväksi.

#uusiutuva energia #vesivoima

Jaa artikkeli: