-

Ai­kaan­sa edellä

Pohjoiseen suunnitellaan miljardeilla euroilla pumppuvoimaloita. Jos haluaa ymmärtää mistä on kyse, kannattaa tutustua Kemijärven kairaan 70 vuotta sitten rakennettuun Jumiskoon.

Pohjoiseen suunnitellaan miljardeilla euroilla pumppuvoimaloita. Jos haluaa ymmärtää mistä on kyse, kannattaa tutustua Kemijärven kairaan 70 vuotta sitten rakennettuun Jumiskoon.

Tulpat korviin ja sitten vasta peremmälle. Syvälle kallioon louhitussa luolassa jyrisee tasainen meteli, kun Jumiskon voimalaitos käy.

– Teho on tällä hetkellä 24 megawattia, Pohjolan Voiman käyttöpäällikkö Antti-Pekka Sipola tarkistaa näyttötaulusta.

Sähkön syntyminen on kuin taikaa. Generaattorin sisällä isot magneetit pyörivät kuparikäämien ympärillä niihin koskematta. Muuttuvassa magneettikentässä käämeihin indusoituu tyhjyydestä sähkövirtaa, jota ilman mikään ei nykyään toimisi.

Sähkö tehdään samalla tavoin melkein kaikkialla: ydinvoimaloissa, tuulivoimaloissa ja vaikkapa teollisuuden polttovoimaloissa. Generaattorit jauhavat virtaa, kun turpiinit panevat magneetit pyörimään sähköä johtavan kuparin ympärillä.

Sähkön alkuperä riippuu siitä, mikä voima turpiineja liikuttaa. Täällä se on vesi.

Jumiskon voimalaitoksessa on Suomen vesivoimaloiden korkein putouskorkeus, sillä se on rakennettu yli 300-metriä merenpinnan yläpuolelle kurkottavan Petäjäselän sisälle.
Jumiskon voimalaitoksessa on Suomen vesivoimaloiden korkein putouskorkeus, sillä se on rakennettu yli 300-metriä merenpinnan yläpuolelle kurkottavan Petäjäselän sisälle.
Kuva: Jussi Leinonen
Jumiskon voimalaitoksen valvomossa ei ole yleensä ketään, sillä voimalaa käytetään etäohjauksella, kertoo Pohjolan Voiman käyttöpäällikkö Antti-Pekka Sipola.
Jumiskon voimalaitoksen valvomossa ei ole yleensä ketään, sillä voimalaa käytetään etäohjauksella, kertoo Pohjolan Voiman käyttöpäällikkö Antti-Pekka Sipola.
Kuva: Jussi Leinonen

Kun laskeutuu muutamien portaiden kautta Jumiskon generaattorin alapuolelle, turpiinin akselin näkee omin silmin. Osapuilleen aikuisen ihmisen paksuinen teräsjötikkä pyörii 300 kertaa minuutissa itsensä ympäri.

– Pyörimisnopeuteen vaikuttaa muun muassa laitteiston koko. Isoissa jokivoimalaitoksissa nopeus voi olla vaikka sata kierrosta minuutissa, Sipola kertoo.

Turpiinin juoksupyörä on näkymättömissä lattian alla. Vesi johdetaan sinne ankaralla paineella suuresta putkesta, josta näkyy muutaman metrin pätkä turpiinin ja kallioluolan seinän välissä.

Voimalaitoksesta vesi lasketaan Kemijärveen. Tunne siitä, että ollaan syvällä maan uumenissa, on yhtä aikaa totta ja illuusio.

– Kemijärven pinta olisi täällä suurin piirtein tällä korkeudella, Sipola näyttää rintaansa.

Lähde: PVO-Vesivoima oy
Tekijä: Sammeli Harve

Jumiskon tekniikassa ei ole sinänsä mitään mullistavaa, mutta se on silti yksi maan erikoisimmista voimalaitoksista jo yksin siitä syystä, että vesivoimala tehtiin keskelle kuivaa maata ja korkeita vaaroja.

Isojen teollisuusyritysten omistama Pohjolan Voima rakensi sotien jälkeen Kemijoen ensimmäisen voimalaitoksen Isohaaraan. Sodan runtelema maa tarvitsi sähköä, mutta jättihanke Kemijokisuulla pani voimayhtiön talouden koetukselle.

– Jumiskon rakentaminen maksoi vain neljäsosan ison jokivoimalaitoksen hinnasta, Pohjolan Voiman ympäristöpäällikkö Aaro Horsma vertaa.

Isohaaran valmistuttua valtakunnassa väännettiin jo kättä siitä, miten sähkö pitäisi tuottaa. Vesivoimaan suhtauduttiin myönteisesti, mutta ajan ilmapiiri ei suosinut yksityistä tuotantoa.

Pohjolan Voima löysi keinon jatkaa vesirakentamista Kemijärven ja Posion perukoilta. Jumiskoon valmistui Kemijoen vesistön toinen voimala samoihin aikoihin, kun Kemijoki oy vasta aloitteli pääuoman vuosikymmeniä kestävää patoamista.

Jumiskon voimalaitosksen generaattori, jossa veden potentiaalienergia muuttuu sähköksi.
Jumiskon voimalaitosksen generaattori, jossa veden potentiaalienergia muuttuu sähköksi.
Kuva: Jussi Leinonen

Vesivoimassa putouskorkeus on keskeinen muuttuja. Mitä suurempi putouskorkeus on, sitä enemmän voimalasta saadaan tehoa.

Suomessa putouskorkeudet ovat pieniä, mutta Jumiskossa voimalaitos louhittiin yli 300 metriä korkean Petäjäselän sisälle, jolloin putouskorkeudeksi saatiin peräti 96 metriä.

– Seuraavaksi korkeimmat vesivoimaloiden putouskorkeudet ovat Suomessa 40–50 metrin luokkaa, vertaa PVO-Vesivoima oy:n toimitusjohtaja Jani Pulli.

Jotta vesi saatiin haluttuun paikkaan, piti tunturien läpi kaivaa viisi kilometriä pitkä tunneli, joka pintautuu vain kerran Petäjäselän ja Paloselän välissä.

Vettä varten luotiin järvestä toiseen kulkeva 28 kilometriä pitkä reitti patoineen ja kanavineen. Jumisko on järvivoimalaitoksena harvinaisuus, sillä yleensä vesivoimalat rakennetaan virtaavia jokia patoamalla.

Jumiskon rakennustöitä varten alueelle piti ensin rakentaa tie vuonna 1952. Lisäksi työvoimalle tarvittiin kymmeniä rakennuksia. Voimalaitoksen tekeminen vei sen jälkeen vain pari vuotta, sillä Jumisko kytkettiin sähköverkkoon tammikuussa 1954.

– Rakentaminen oli hämmästyttävän nopeaa, Pulli toteaa.

PVO-Vesivoima oy:n toimitusjohtaja Jani Pulli.
PVO-Vesivoima oy:n toimitusjohtaja Jani Pulli.
Kuva: Jussi Leinonen
Jumiskon voimalaitoksen turpiinin akseli pyörii 300 kierrosta minuutissa. Taustalla ovat Pohjolan Voiman ympäristöpäällikkö Aaro Horsma ja käyttöpäällikkö Antti-Pekka Sipola.
Jumiskon voimalaitoksen turpiinin akseli pyörii 300 kierrosta minuutissa. Taustalla ovat Pohjolan Voiman ympäristöpäällikkö Aaro Horsma ja käyttöpäällikkö Antti-Pekka Sipola.
Kuva: Jussi Leinonen

Emme ole tutustumassa Jumiskoon voimalan 70-vuotispäivän takia, vaan koska laitokseen kuuluu vielä yksi erikoisuus. Hurautamme autolla noin 15 kilometrin päähän Posion puolelle, missä on Isojärven pumppuasema.

Hieman aneemisen näköisen rakennuksen sisällä on mukavan lämmintä. Hallin täyttää kolme vajaan megawatin tehoista pumppua, joilla nostetaan vettä 23 metriä ylöspäin isoa puuputkea pitkin.

Putki on vain 300 metriä pitkä. Sen jälkeen vesi lähtee valumaan painovoiman avulla monimutkaista reittiään kohti voimalaitosta.

Mutta mitä järkeä on nostaa isoilla sähköpumpuilla vettä yhdestä vesistöstä toiseen vain siksi, että se päästään muuttamaan takaisin sähköksi?

– Kun vettä nostetaan ensin 23 metriä, se päästään hyödyntämään voimalaitoksessa 96 metrin putouskorkeudella, Pulli selittää.

Häviöitä tulee, mutta hyöty on silti tuntuva.

– Sähköä saadaan tuotettua ehkä kaksinkertainen määrä pumppauksen viemään sähköön verrattuna, Antti-Pekka Sipola arvioi.

Isojärven pumppuasema nostaa vettä Jumiskon voimalaitoksen yläpuolella oleviin järviin, kun sähkö on huokeaa.
Video: Jussi Leinonen
Isojärven pumppuaseman sisällä on kolme isoa pumppua. Ne nostavat vettä nopeimmillaan yhdeksän kuutiota sekunnissa.
Isojärven pumppuaseman sisällä on kolme isoa pumppua. Ne nostavat vettä nopeimmillaan yhdeksän kuutiota sekunnissa.
Kuva: Jussi Leinonen

Pumppuvoimaa ei ole rakennettu Suomeen Jumiskon jälkeen, mutta nyt sitä tarvittaisiin. Tuulivoimaa on rakennettu jo niin paljon, että tuulisina päivinä sähkö ei maksa enää juuri mitään. Toisaalta tyyninä hetkinä sähköstä voi tulla pulaa.

Pumppuvoimaloiden ideana ei ole tuottaa uutta sähköä, vaan tasapainottaa kulutusta ja tuotantoa. Tämä vakauttaisi sähkön hintaa kaikilta kuluttajilta. Ideana on pumpata vesi ylös varastoaltaaseen sähkön ollessa halpaa ja laskea se takaisin voimalaitoksen läpi sähkön hinnan noustessa.

Kemijoki oy suunnittelee miljardin euron pumppuvoimalaitosta Kemijärven Ailangantunturille vain kymmenen kilometrin päähän Jumiskon voimalaitoksesta. Sen teho voisi olla jopa 550 megawattia, eli 20 kertaa Jumiskoa enemmän.

Yksikin näin iso säätövoimala tasapainottaisi verkkoa tuntuvasti, mutta Kemijoki selvittää jopa viiden ison pumppuvoimalan rakentamista.

Lähde: PVO-Vesivoima oy
Tekijä: Sammeli Harve

Pienemmillä panoksilla on liikkeellä Suomen Voima oy, joka sekin haluaa rakentaa pumppuvoimaa Kemijärvelle. Yhtiön tavoitteena on 1–3 voimalaa, jotka toisivat 100–200 MW säätötehoa markkinoille. Yksittäisen voimalan hintalappu olisi 50–100 miljoonaa euroa.

Lokakuussa Mine Storage -yhtiö ja Korsnäsin kunta kertoivat tutkivansa pumppuvoimalan perustamista entiseen lyijykaivokseen.

Pyhäjärvellä EPV Energia ehti valmistella pitkään pumppuvoimaa entiseen monimetallikaivokseen, mutta yhtiö luopui marraskuussa hankkeesta korkojen ja rakentamiskustannusten nousuun vedoten. Samat tekijät kaatoivat Kemijoki oy:n Sierilän voimalaitoshankkeen tammikuun alussa.

Hallitus katsoi äskettäin, ettei valtion ole syytä pakottaa Kemijoki oy:n omistajia tekemään huonosti kannattavaa sijoitusta Sierilään. Samalla hallitus kuitenkin kannusti sähköyhtiöitä jatkamaan pumppuvoimaloiden suunnittelua ja lupasi parantaa edellytyksiä niiden rakentamiseen.

Syvälle Petäjäselän sisään louhitusta voimalaitoksesta noustaan pois kaltevaa käytävää pitkin.
Syvälle Petäjäselän sisään louhitusta voimalaitoksesta noustaan pois kaltevaa käytävää pitkin.
Kuva: Jussi Leinonen
Jumiskon voimalaitoksella ei näe vettä muualla kuin kuohumassa koneiston alapuolella, mistä vesi johdetaan Kemijärveen.
Jumiskon voimalaitoksella ei näe vettä muualla kuin kuohumassa koneiston alapuolella, mistä vesi johdetaan Kemijärveen.
Kuva: Jussi Leinonen

Jumiskossa veden pumppaaminen on vain yksi osa kokonaisuutta, mutta voimalaitos lähestyy pumppuvoimaloita myös ajotavaltaan.

Jokivoimaloissa patoaltaisiin ei voi juurikaan varastoida vettä – eli sähköä – mutta Jumiskon yläpuolella olevat järvet toimivat varastoaltaina paremmin. Jumiskon sähkö sopii siksi vielä jokivoimaloidenkin tuotantoa paremmin säätövoimaksi.

– Toimintaperiaate on samankaltainen kuin pumppuvoimalaitoksissa, Pulli vahvistaa.

Samalla Pulli korostaa, että Pohjolan Voima vain toimittaa sähkön omakustannushintaan omistajilleen, ja nämä tekevät sillä mitä tahtovat.

Jumiskon voimala peruskorjattiin kolme vuotta sitten. Pohjolan Voima pohti siinä yhteydessä myös voimalan muuttamista varsinaiseksi pumppuvoimalaksi, jossa vettä olisi liikuteltu Kemijärven ja voimalaitoksen yläpuolella olevien järvien välillä.

Varsinaisissa pumppuvoimaloissa vettä ei liikuteltaisi erillisillä vesipumpuilla, vaan pumppuna toimisi sama turpiini, joka pyörittää generaattoria.

Voimalaitoksen olennaiset numerot on tiivistetty generaattoriin kiinnitettyyn metallikilpeen.
Voimalaitoksen olennaiset numerot on tiivistetty generaattoriin kiinnitettyyn metallikilpeen.
Kuva: Jussi Leinonen
Lähde: PVO-Vesivoima oy
Tekijä: Sammeli Harve

Energianmurros etenee oikeaan suuntaan, mutta muutokset ovat nyt niin nopeita, että niitä on vaikeaa ennustaa ja hallita.

Esimerkiksi kaukolämmön tuotantoon on alettu yhtäkkiä rakentaa sähkökattiloita niin paljon, että parin vuoden päästä ne voivat kuluttaa tuulisina päivinä sähköä Olkiluoto kolmosen tuotannon verran. Sähkökattilat tuovat kaivattua joustoa kulutukseen.

– Ne eivät kuitenkaan tuo yhtään lisää tehoa kovan kysynnän hetkiin, Pulli sanoo.

Julkisuudessa on puhuttu muun muassa siitä pitäisikö Suomeen rakentaa kaasuvoimaloita varmistamaan, että sähköä riittää kovimmankin kulutuksen hetkillä. Nyt rakentaminen ei kannata, koska tällaiset voimalat eivät hauku hintaansa, jos ne toimivat vain pienen osan vuodesta.

Energiapolitiikassa keskustellaankin nyt siitä, pitäisikö meillä olla keino rahoittaa verkkoa tasapainottavia kaasu- tai pumppuvoimalaitoksia markkinoiden ulkopuolelta esimerkiksi kaikilta sähkön käyttäjiltä perittävällä kapasiteettimaksulla.

Myös Pullin mielestä olisi hyvä selvittää keinoja, joilla saataisiin investointeja säästä riippumattomaan tuotantoon.

– Tuulivoimaa rakennetaan vielä 3 000 megawattia, mutta en ole ainakaan itse huomannut, että mistään muusta isommasta uudesta tuotannosta olisi tehty päätöksiä, Pulli sanoo.

Voisi kuvitella, että Pohjolan Voimakin selvittää kulisseissa parhaillaan pumppuvoimaloiden rakentamista, koska sähkömarkkinoille tarvitaan tulevaisuudessa väistämättä joustoa sekä tuotantoon että kulutukseen. Tämän kysymyksen kohdalla Pulli asettelee kuitenkin sanansa varovaisesti.

– Aina kun tehdään isompia ratkaisuja, tutkitaan eri vaihtoehtoja. Jos päätetään tehdä uusia asioita, niistä tiedotetaan kun on oikea aika, Pulli pyörittelee.

Sähkölinja Jumiskosta lähtee länteen. Linja ohittaa läheltä Ailangantunturin, jonne Kemijoki oy suunnittelee ensimmäistä pumppuvoimalaansa.
Sähkölinja Jumiskosta lähtee länteen. Linja ohittaa läheltä Ailangantunturin, jonne Kemijoki oy suunnittelee ensimmäistä pumppuvoimalaansa.
Kuva: Jussi Leinonen
Ilmoita asiavirheestä