Tarve kustannussäästöihin ohjaa tuulivoiman kehitystä

July, 30, 2018

Ensimmäiset teolliset tuulivoimayksiköt kehitettiin 1970-luvun lopulla. Kehittäjinä toimivat edelläkävijät, jotka uskoivat vihreän energian mukanaan tuomaan parempaan tulevaisuuteen. Paljon on muuttunut sitten niiden aikojen. Tuulivoiman tuottokapasiteetti on 300-kertaistunut, korkeimmat rakenteet hipovat jo 250 metrin maagista rajapyykkiä, miljoonat kotitaloudet ympäri maailman saavat käyttövoimansa vihreästä energiasta, ja pienistä autotalliyrityksistä on tullut miljoonaluokan teknologiajohtajia. Paljon on muuttunut – paitsi usko vihreän energian mukanaan tuomaan parempaan elämään.

Viimeisen 15 vuoden aikana tuulivoimateollisuuden kasvu on ollut huomattavaa, ja asennettujen voimaloiden kokonaiskapasiteetti on maailmanlaajuisesti kymmenkertaistunut. Teknologian kehitystä ajaa voimakas tarve energiakustannusten laskuun, mikä edesauttaa tuulivoimateollisuuden muuttumista kannattavaksi ja ulkopuolisista tukijärjestelmistä riippumattomaksi energiantuotantomuodoksi. Samanaikaisesti ydinvoimateollisuus ja fossiiliset polttoaineet tarvitsevat enenevässä määrin tukia. Tämän virstanpylvään saavuttamiseksi vaaditaan kehitystä kaikilla aloilla – myös rakennusteollisuudessa.

 

Teknologian edistysaskeleita tuottavuudesta tinkimättä

Merkittäviä kehitysaskeleita tuulivoimarakentamisessa ovat olleet esimerkiksi valettujen teräskehikkojen korvaaminen ankkurointikehillä, erilaiset perustusratkaisut maaperäominaisuuksista riippuen (paalutettu, ripalaatta, maanvarainen, kallioperustus jne.), esivalmistettujen ja räätälöityjen raudoitusjärjestelmien käyttö rakennusvaihetta nopeuttamaan, ja yhä edistyneempien suunnitteluohjelmien hyödyntäminen. Kaikki nämä kehitysratkaisut ovat tuoneet säästöjä kuljetuskustannuksissa sekä materiaalihankinnoissa. Mutta entä toteutuksen läpimenoaika? Aika on tärkeä tekijä investoinnin kokonaiskustannuksia tarkasteltaessa. Jokainen päivä rakennustyömaalla maksaa merkittävän määrän rahaa, ja tuulivoimapuiston käyttöönottoa aikaistamalla on mahdollista kasvattaa hankkeen tuottoa. Voidaankin sanoa, että rakennusvaiheeseen käytetyn ajan lyhentäminen on yhtä tärkeää kuin säästöt materiaalikustannuksissa. Kuvittele 100 turbiinin tuulivoimapuistoa. Jos voisit lyhentää rakentamiseen kulutettua aikaa yhdellä päivällä jokaista perustusta kohden, voisit ottaa tuulivoimapuiston käyttöön jopa kuukausia suunniteltua aikaisemmin.   

Miten ylläpitää kehitystä? Paljonko rahaa tulisi investoida tutkimustyöhön? Mistä löytää uusia ideoita? Yksi varteenotettava kehityssuunta on eri teollisten alojen välisten innovaatioiden hyödyntäminen. Tämä on ensisijainen, nopein ja edullisin tapa tuoda uutta markkinoille, sillä yhden maailmankolkan päivittäistavara saattaa olla toisaalla ennenkuulumaton keksintö, jopa nykypäivänä.

 

Yksinkertaisen ratkaisun innovatiivinen käyttö tuo tuloksia

Tyssäpäisen raudoituksen käyttö osana tuulivoimaturbiinien perustusratkaisua on hyvä esimerkki kustannussäästöjä edesauttavasta alojen välisestä innovaatiosta. Tyssäankkureita käytetään yleisesti lävistys- ja leikkausraudoitteina. Euroopan ja Pohjois-Amerikan rakennusteollisuudessa ne ovat vieneet jalansijaa perinteisiltä jalustimilta, sillä tyssäankkurit ovat parempia ominaisuuksiltaan ja nopeampia asentaa. Vaikka useat yritykset maailmanlaajuisesti ovat valmistaneet leikkauskiskoja jo kahden vuosikymmenen ajan, vasta viisi vuotta sitten Peikko ensimmäisenä esitteli tuulivoimarakentamisen markkinoille kehitetyn PSB®-lävistyksenestoraudoituksen; innovaation alalla.

Kuten talorakentamisessakin, tuulivoimaperustuksissa PSB®-ratkaisun käytön suurin etu on sen tarjoama asennusnopeus. Lävistysraudoitus voidaan asentaa lopuksi muun perustusraudoituksen asentamisen jälkeen –  yhtä helposti kuin sateenvarjon ripustaisi. Ankkureiden toisen pään tyssäys varmistaa kiinnittymisen betoniin. Kun perustusraudoitus on erityisen tiheä, on perinteisten jalustimien asianmukainen asentaminen usein mahdotonta. Tähän tilanteeseen molemmista päistä tyssätyt PSB®-ankkurit soveltuvat mainiosti. Pitkästä käyttöhistoriasta ja houkuttelevista eduista huolimatta Peikon järjestelmää ei kuitenkaan välittömästi mielletty käyttökelpoiseksi. Syynä olivat väsymislujuuden suunnittelussa käytettyjen parametrien puuttuminen. Tämäkään ei estänyt todellista edelläkävijää. Peikko suoritti laajamittaisen väsymisvauriotestiohjelman ja toimitti ensimmäisen kaikenlaisiin perustuksiin soveltuvan lävistysraudoitusjärjestelmän täydellisellä S-N-kaarella. Testi todisti, että tyssäankkureilla on jopa parempi väsymislujuus kuin perinteisillä jalustimilla ja koukuilla.

 

Peikko suoritti mittavan tutkimusohjelman löytääkseen parhaan ratkaisun, ja lisäkokeiden avulla hyväksytti sen tuulivoimaperustusrakentamiseen soveltuvaksi. Lopputuloksena meillä on parempi suorituskyky yhdistettynä nopeampaan asennukseen – innovaatio, joka todella edesauttaa energiakustannusten vähentämistä. Tähän päivään mennessä lähes 600 tuulivoimaperustusta on rakennettu Peikon ratkaisulla – ja luku kasvaa jatkuvasti.

Gatis Počs

Gatis Počs works at Peikko Group as a Business Manager in Wind Turbine Foundation Components since 2016. Gatis started at Peikko in 2012 as a Product Manager for cast-in-situ solutions. Prior to Peikko he worked in a structural design office as engineer and had his own design consultant company. The company worked, among others, for structural designs for numerous in-door and out-door wind tunnels around the world for military, training and entertainment purposes, the most spectacular projects being Latvia pavilion in Shanghai World Expo 2010 and Shaolin Flying Monks Temple in China. Gatis has a bachelor’s Degree and Engineer Diploma in Building Engineering from Riga Technical University and he enjoys interesting and challenging tasks.

Comments Write a comment
Fill out this field
Invalid email address
Fill out this field
Post
No comments yet
Takaisin artikkeleihin