Pien­tuu­li­voi­ma Suomessa

Pientuulivoimaloita on monentyyppisiä: tavanomaisimmat ovat vaaka-akseliset potkurityyppiset ja pystyakseliset Savonius- ja Darrieus-tyyppiset voimalat. Vaaka-akselisilla potkuriturbiineilla saa helpommin toteutettua mahdollisimman suuren pyyhkäisypinta-alan, jolloin sillä on suurempi energiantuotantopotentiaali. Pystyakselinen tuulivoimala toimii hyvin pyörteisissä tuuliolosuhteissa, mikä lisää pystyakselisten voimaloiden sijoitusmahdollisuuksia. Sen tuotantopotentiaali on kuitenkin pienempi kuin potkurityyppisillä voimaloilla.

Tuulivoimalan tuottaman energian määrään vaikuttaa kaikkein eniten valitun paikan tuuliolosuhteet (tuulen nopeus, vallitseva tuulen suunta ja pyörteisyys). Tuottoon vaikuttavat myös potkurin pyyhkäisypinta-ala, ilman tiheys (riippuu lämpötilasta) sekä voimalan tekniset ominaisuudet. Tärkeä ominaisuus on tuulivoimalan toiminta-alue, joka kuvaa sitä tuulen nopeutta missä tuotanto käynnistyy (esimerkiksi 3 m/s) ja missä tuotanto täytyy lopettaa (esimerkiksi 20 m/s).

Pyyhkäisypinta-ala on usein selkeämpi vertailusuure kuin nimellis- tai maksimiteho. Tehon vertailussa pitää eri voimaloita vertailla samalla tuulennopeudella, esimerkiksi 5 m/s. Hyvä vertailuarvo on vuotuinen energiantuotto käyttökohteessa IEC 61400-121 standardin mukaisesti mitattuna, jos sellainen on ilmoitettu.

Pienellä, mökkikäyttöön tarkoitetulla voimalalla pyyhkäisypinta-ala on yleisesti 3–12 neliömetriä, jolloin potkurin siivet ovat 1–2 metriä pitkät. Omakotitalokäytössä pyyhkäisypinta-alaa on vähintään 20–30 neliömetriä eli potkurityyppisellä voimalalla siivet ovat vähintään noin 3 m pituiset.

Taulukko. Esimerkkejä eri kokoisista voimaloista ja niiden tyypillisistä tuotoista.
Lähde: Jokamiehen opas pientuulivoiman käyttöön, 2011.

Sijainti ja tuulisuus

Tuulivoimala toimii parhaiten paikassa, jossa vallitsevassa tuulensuunnassa on paljon avointa, esteetöntä aluetta. Ympäröivä maasto, puut, rakennukset jne. vaikuttavat tuulivoiman tuottoon. Ne aiheuttavat tuuleen pyörteisyyttä, mikä heikentää tuulivoimalan tuottoa. Jopa tasainen maanpinta aiheuttaa tuuleen pyörteisyyttä, minkä vuoksi tuulivoimala sijoitetaan yleensä mastoon. Paras tuotto saadaan, kun voimalaan tuulee vapaasti joka suunnalta.

Voimalan tulee olla tarpeeksi korkealla, jotta turbulenttinen vyöhyke jää sen alapuolelle. Avoimissa olosuhteissa (esimerkiksi ulkosaaristossa) saatetaan saavuttaa riittävä tuotanto jopa 6 metrin mastolla. Pystyakselisissa spiraalimalleissa turbulenssivaikutus on pienempi kuin vaaka-akselisissa lapamalleissa.

Mitä suurempi keskimääräinen tuulennopeus on, sitä parempi on tuulivoimalan tuotto. Tuulen nopeuden kasvaessa voimalan tuotto kasvaa eksponentiaalisesti. Jokaiselle voimalalle voidaan piirtää oma tehokäyrä, joka osoittaa tehon suhteessa tuulen nopeuteen. Tehokäyrää tulkittaessa kannattaa kiinnittää huomiota siihen, kuinka paljon tehoa voimalasta saadaan yleisimmillä tuulennopeuksilla (4–6 m/s). Tehokäyrästä on tärkeä varmistaa, että se on mitattu todellisissa olosuhteissa joko valmistajan itse tekemänä tai riippumattoman ulkopuolisen tahon varmentamana. Tehokäyrä tulisi löytyä voimalan teknisistä tiedoista. Jos myyjä ei voi toimittaa todellisia mittaustietoja, niin tehokäyrän todenmukaisuudesta ei ole mitään vakuutta.

Sijoitus

Tarvitaanko erillinen masto vai sijoitetaanko voimala olemassa olevaan rakennukseen? Erillinen masto vaatii noin aarin (10 m x 10 m) tilan ja sen lisäksi tilaa maston nostamiselle ja laskemiselle. Paikalle on myös päästävä ajoneuvolla. Maston tyyppi ja korkeus sekä tuulivoimalan paino vaikuttavat tarvittavaan perustukseen ja mahdollisten harusvaijereiden vaatimaan tilaan. Maston täytyy aina olla huojumaton ja stabiili.

Rakennukseen asennettaessa on huomioitava, että generaattori aiheuttaa aina jonkinlaista resonanssia ja äänihaittaa. Potkurimallisissa voimaloissa myös rakennukseen asennettuna vaaditaan masto, sillä rakennus itsessään aiheuttaa tuotantoa haittaavaa turbulenssia. Paras sijoitus on rakennuksen kulmalla, jossa tuulee yleisimmin. Kattorakenteiden kestävyys ja kantokyky sekä kiinnitysmahdollisuudet on selvitettävä tarkoin etukäteen.

On myös varmistettava, että tuulivoimalan siivistä mahdollisesti irtoava jää ei aiheuta vaaraa ihmisille tai omaisuudelle. Sijoituksessa on myös hyvä huomioida, ettei voimala ole niin lähellä asuinkiinteistöä, että pyörivän roottorin varjo lankeaa ikkunoihin, sillä tämä voi aiheuttaa häiritsevää välkettä.

Tuulisuuden selvittäminen

Tuulisuutta on hankala arvioida vain aistimalla. Karkeaa arvioita voi tehdä sijainnin perusteella; ollaanko meren tai järven rannalla, mäen päällä, avoimessa tai metsäisessä maastossa. Suomen Tuuliatlaksessa on tuulisuustietoja 50–400 metrin korkeuksilta eli pientuulivoimalaa ajatellen liian korkealta.

Yksinkertaisin ja luotettavin tapa mitata kohteen tuulisuus on asentaa oma tuulimittari ja mitata itse tuuliolosuhteita aiotulta korkeudelta ja sijoituspaikalta.  Mittaus on toteutettava riittävän pitkältä ajalta (6–12 kk). Tuulimittarin voi joko ostaa itselleen tai vuokrata. Mittauksia varten tarvitaan usein myös masto, joka voidaan vuokrata mittalaitteita myyviltä yrityksiltä. Tuulimittareita on erilaisia, ja ne maksavat sadasta muutamaan sataan euroa.

Mihin käyttötarkoitukseen tuulivoimala hankitaan?

Pienimpiä tuulivoimaloita käytetään usein sähköverkon ulkopuolisissa kohteissa, kuten mökeillä. Tällöin tuulivoimalaan on yleensä liitetty akku, jota ladataan voimalalla. Akuista sähköä voidaan käyttää kiinteistön kaikkeen sähköntarpeeseen ja vaikka vesivaraajan lämmittämiseen. Akkujen lisäksi järjestelmään voidaan kytkeä esimerkiksi aurinkopaneelit ja/tai aggregaatti.

Pientuulivoimalaa voi käyttää myös verkkoon kytkettynä, yleensä pääosin omaan käyttöön ja ylimenevältä osin myyntiin. Tällöin tuulivoimalaan pitää olla kytkettynä invertteri, joka muuntaa voimalalta tulevan tasasuunnatun sähkön vaihtosähköksi ja huolehtii sähkön laadusta.

Miten pääsen alkuun hankinnassa?

Tuulivoimalan valinta ja hankinta vaativat perehtyneisyyttä ja aikaa. Pientuulivoimaloiden myyjiä ei Suomessa ole kovin montaa, ja varsinkin jos haluaa avaimet käteen -toimituksen, voi sopivan toimittajan löytäminen viedä aikaa. Myyjän kanssa on hyvä yhdessä arvioida sijoituskohdetta, voimalaitostyypin soveltuvuutta kohteeseen ja investoinnin kannattavuutta. Myyjän tulee kyetä opastamaan ostaja kattavasti oikean järjestelmän valintaan sekä turvalliseen ja oikeaoppiseen käyttöön, seurantaan ja huoltoon.

Ainakin näitä asioita on hyvä tarkastella ennen kuin hankkii tuulivoimalaitoksen:

• Karkea sijaintipaikan arviointi ja sen vaikutus voimalatyypin valintaan
  
  • Paikalliset tuuliolosuhteet
  • Sijoitetaanko voimala erilliseen mastoon vai kiinni kiinteistöön
  • Millaiset perustukset tarvitaan
• Oma sähkön tarve ja sen vaikutus tuulivoimalan kokoluokan haarukoinnissa
• Alustava selvitys lupa-asioihin
  Kunnan rakennusvalvonnasta selvitetään:
  
  • Onko tuulivoimalan sijoittaminen suunnitellulle paikalle mahdollista?
  • Kuinka korkean maston saa laittaa (tämä määrittää rajat toteutukselle)?
  • Mitä lupia tarvitaan (yleensä vähintään toimenpidelupa)?
• Aikaisessa vaiheessa otetaan yhteys verkkoyhtiöön (verkkoon liitettävissä voimaloissa)  
• Mietittävä tehdäänkö tuulimittauksia
• Voimalan toimittajan etsiminen
  
  • Täyttävätkö myyjän laitteet eurooppalaiset ja suomalaiset standardit?
  • Onko mahdollista tutustua vastaavaan laitteistoon jo toteutuneessa kohteessa?
  • Saako myyjältä tarvittaessa laitteen asennuksen, käyttöopastuksen ja huollon?
• Luotettavan ja osaavan sähköurakoitsijan etsiminen
• Varmistettava riittävä internetyhteys, jota tarvitaan kulutustietojen seurantaan.

Pientuulivoimalan kustannukset vaihtelevat todella paljon ja riippuvat muun muassa voimalan koosta, maston tyypistä ja korkeudesta sekä tarvittavista maastotöistä. Kaikkiaan voimalaitos voi maksaa noin 5 000 €/asennettu kW.

Kustannuksiin kuuluu:

• Itse voimalaitos (generaattori, lavat) noin 1 000 €/kW.
• Masto minimissään noin 500 euroa (lisäksi sen pystytys, jonka hinta vaihtelee huomattavasti riippuen maston tyypistä ja maastosta).
• Tuulimittauslaitteisto, oma tai vuokraus. Pientuulikäyttöön tarkoitetut mittarit maksavat sadasta eurosta ylöspäin. Lisäksi tulee mittarin masto.
• Perustukset ja maansiirtotyöt, joiden hinta vaihtelee todella paljon riippuen maastosta ja etäisyyksistä.
• Akusto, sähkötyöt, kaapelointi.

Pien­tuu­li­voi­ma­loi­den jälleenmyyjiä

HUOM! Oheinen pientuulivoimaloita myyvien yritysten lista ei ole kattava, eikä se ole myöskään suosituslista.

• Energio Oy
• Tesup
• Windside Oy

Lupakäytännöt vaihtelevat kunnittain, joten luvitukseen liittyvissä asioissa tulee ensimmäisenä ottaa yhteys kunnan rakennustarkastajaan. 1.1.2025 voimaan tulleen uuden rakentamislain mukaan rakentamislupa tarvitaan, kun masto on vähintään 30 metriä korkea, ja ainakin asemakaava-alueella vaaditaan yleensä myös naapureiden kuulemista osana prosessia. Käytännöt on kuitenkin syytä aina tarkistaa kunnasta ennen hankkeeseen ryhtymistä.

Tuulivoimaloiden asennus on sähkötyötä ja vaatii aina asianmukaiset asennusluvat. Verkkoon liityttäessä ja sinne sähköä siirrettäessä on tehtävä paikallisen jakeluverkkoyhtiön kanssa tuotannon verkkopalvelusopimus. Voimalaitoksen koosta ja asennuspaikasta riippuen voidaan tarvita myös erillinen tuotannon liittymissopimus.

Jos tuotantolaitos liitetään kulutuskohteeseen, jossa on jo voimassa kulutuksen liittymissopimus, ei yleensä ole välttämätöntä tehdä erillistä tuotannon liittymissopimusta. Lisäksi ennen verkkoon liittämistä täytyy tehdä sopimus myytävästä ylijäämäsähköstä sähköyhtiön kanssa. Sopimus voidaan tehdä myös muun kuin sen yhtiön kanssa, jolta sähkö ostetaan.

Lentoesteluvan tarve on syytä tarkistaa Traficomilta. Luvalle on kolme maksimikorkeutta (10 m, 30 m tai 60 m) riippuen siitä, kuinka lähellä rakennelma sijaitsee lentopaikan, kevytlentopaikan tai varalaskupaikan kiitotietä.

Puolustusvoimilta tarvitaan harvoin lupaa pientuulivoimalan rakentamiseen. Yksittäisiä, alle 50 metriä korkeita pientuulivoimaloita saa ilman lupaa rakentaa, mikäli ne eivät rajoitu Puolustusvoimien vakituisessa käytössä oleviin alueisiin.

Muualla verkossa:

Sähkön pientuotanto ja sähkövarastot

Pientuotannon ja sähkövarastojen yleistietolomake

Hae lupaa lentoesteelle

Puolustusvoimien lausunto rakennettaville tuulivoimaloille

Kiinteistövero

Pienimuotoiset kotitalouksien sähköä tuottavat laitteistot, jotka tuottavat sähköä pääsääntöisesti omaan käyttöön jäävät kiinteistöverotuksen ulkopuolelle. Ne eivät ole kiinteistöverolain 2 §:n 2 momentissa tarkoitettuja rakennelmia.

Sähköverotus

Sähköverovelvollisuudella viitataan sekä sähkön valmisteveroon että huoltovarmuusmaksuun. Sähköverovelvollisia ovat yleensä verkonhaltijat ja sähköntuottajat, mutta sähkön pientuottajille sovelletaan kuitenkin helpotuksia.

Sähkön pientuottajat jakautuvat sähköverovelvollisuuden suhteen kolmeen kategoriaan sähköntuotantolaitteiston nimellistehon ja vuotuisen sähköntuoton perusteella:

• Enintään 100 kilovolttiampeerin nimellistehoisilla mikrovoimalaitoksilla sähköä tuottavat on vapautettu kaikista sähköverotuksen velvollisuuksista.
• Yli 100 kilovolttiampeerin nimellistehoiset, mutta enintään 800 000 kilowattituntia vuodessa tuottavat sähkön pientuottajat rekisteröityvät Verohallinnolle sähköverovelvollisiksi. Näidenkään pientuottajien ei tarvitse maksaa sähköveroa, mutta he antavat kerran vuodessa vuosiveroilmoituksen niin sanottuna nollaveroilmoituksena, jota käytetään hyväksi valvottaessa verottoman vuosituotannon rajaa.
• Sähköntuottaja, joka tuottaa sähköä nimellisteholtaan yli 100 kVA sähköntuotantolaitteistolla, jonka vuosituotanto on yli 800 000 kWh, antaa normaalin veroilmoituksen (verolliset ja verottomat toimitukset) kuukausittain riippumatta siitä, syöttääkö sähköä sähköverkkoon vai ei.

Sähköntuotannon tuloverotus

Pientuottaja, joka syöttää ylimääräisen sähkönsä verkkoon ja saa siitä korvauksen, on periaatteessa verovelvollinen siitä saadusta tulosta, mutta käytännössä pienimuotoista sähköntuotantoa ei tarvitse pääsääntöisesti ilmoittaa verotuksessa.

Verohallinnon laatiman valtakunnallisen ohjeistuksen mukaan pientuottajan myymän sähkön myynnistä saatu tulo ja siihen kohdistuvat menot ilmoitetaan veroilmoituksella vain silloin, kun sähkön myynti on voitollista. Jos sähkön myynnistä ei jää verotettavaa tuloa, veroilmoituksella ei ilmoiteta asiasta mitään. Käytännössä kotitalouden harjoittamaan sähkön myyntiin liittyvät vuotuiset menot ja poistot ovat lähes poikkeuksetta niin suuret, että kotitalouden harjoittamasta pienimuotoisesta sähköntuotannosta ei muodostu verotettavaa tuloa.

Muualla verkossa:

Energiaverotus

Kotitalouden sähköntuotannon tuloverotus

Tuulivoimalaa pitää huoltaa säännöllisesti, kuten kaikkia muitakin laitteita. Tuulivoimalan omistajan tulee vuosittain tai tarpeen tullen (esimerkiksi myrskyn jälkeen) tehdä voimalan silmämääräinen tarkastus.

Tarkastuksiin/huoltoon kuuluu esimerkiksi:

• Siipien puhdistus
• Laakereiden rasvaus
• Ruuvikiinnitysten tarkastus
• Maston harusvaijereiden kireyden tarkistus
• Säätöyksikön toimintojen tarkistus

Perusteellisemman huollon tarve on noin 5 vuoden välein (tarkemmat tiedot valmistajan ohjeistuksissa). Hankinnassa on hyvä huomioida huollon tarve ja se miten se toteutetaan. Helpointa on, jos myyjän kanssa on mahdollista tehdä huoltosopimus tai saada myyjän kautta muutoin huolto järjestettyä.