Tuulivoimaa maatilalle – Ollilan tila kohti energiaomavaraisuutta

Abstract

Maatilojen energiaomavaraisuus ja hiilineutraalisuus ovat tällä hetkellä ajankohtaisia aiheita. Ukrainan sodan aiheuttama energiakriisi on saanut monet maatilat pohtimaan vaihtoehtoja energiakustannusten alentamiseksi sekä energiansaannin turvaamiseksi. Tuulivoimalla tuotettu sähkö edistää hiilineutraalisuustavoitteiden saavuttamista, koska se on uusiutuvaa ja päästötöntä energiaa. Tuulivoimalan ylläpitokustannukset ovat alhaiset ja tuuli on ilmaista energiaa.

Työn tavoitteena oli selvittää, kannattaako tuulivoimalan hankinta pohjoissavolaiselle maitotilalle. Maitotila oli kiinnostunut uusiutuvan energian tuotannosta ja energiaomavaraisuuden lisäämisestä. Tutkimushetkellä maatilalla oli käytössä maalämpö- ja aurinkosähköjärjestelmä. Tuulivoimala tuottaa eniten sähköä talvella, joten se sopii hyvin aurinkosähkön rinnalle tuottamaan sähköenergiaa. Tila on ostanut sähköä noin 100 000 kWh vuodessa. Tuulivoimalan työllistävä vaikutus on erittäin pieni, mikä lisäsi investoinnin houkuttelevuutta.

Työ aloitettiin tutustumalla teoriaan sekä vierailemalla muutamissa maatilakokoluokkaan sopivissa tuulivoimaloissa. Lisäksi tutustuttiin teollisen kokoluokan tuulivoimapuistoihin. Kohteen tuuliolosuhteita selvitettiin Suomen tuuliatlas -energiakartaston avulla. Työssä tarvittavat laskelmat tehtiin Envitecpolis Oy:n ja Savon Siemen Oy:n kehittämällä E-farm Pro -ohjelmistolla. Ohjelmistolla tehtiin herkkyysanalyyseja käyttäen tuotantoon ja talouteen vaikuttavia muuttujia.

Laskelmien perusteella todettiin, että tuulivoimalahankinta kannattaa, mikäli tuulivoimala tuottaa sähköä vähintään tilan kulutuksen verran. Kannattavin vaihtoehto maatilalle on 300 kW:n käytetty tuulivoimala. Suurimmat riskitekijät laskelmissa ovat tuulivoimalan todellisen tuotannon arviointi sekä sähkön hinta. Taloudellisten ja tuotannollisten näkökulmien lisäksi on myös pohdittava tarkkaan tuulivoimalan sijaintia ympäristö ja naapurit huomioiden.

Opinnäytetyön tulosten perusteella pohjoissavolaiselle maatilalle voidaan suositella tuulivoimalan hankintaa. Parhaimmillaan takaisinmaksuaika on alle 10 vuotta. Ennen hankintapäätöstä kannattaa pohtia asiantuntijoiden kanssa mahdollista sijoituspaikkaa. Tuulivoimalat ovat Suomessa maatiloilla vielä harvinaisuuksia, joten mahdollisesti työ innostaa maatilayrittäjiä tutkimaan tuulivoimaa yhtenä energiantuotantovaihtoehtona.

Abstract

Energy self-sufficiency and carbon neutrality on farms are currently topical issues. The energy crisis caused by the war in Ukraine has made many farms to consider alternative ways to reduce energy costs and ensure energy supply. Electricity produced by wind power also contributes to achieving carbon neutrality goals because it is renewable and emission-free energy. The maintenance costs of wind turbines are low, and wind is a free source of energy.

The aim of the study was to determine whether purchasing a wind turbine is profitable for dairy farm in Northern Savonia. The dairy farm was interested in renewable energy production and increasing energy self-sufficiency. Currently, the farm had a geothermal and solar electricity system in use. A wind turbine produces the most electricity in winter, so it is well suited to produce electrical energy alongside solar electricity. The farm has been buying around 100 000 kWh of electricity annually. The employment effect of the wind turbine is very small, which increases the attractiveness of the investment.

The work began by familiarizing with the theory and visiting a few wind turbines suitable for farm-scale. In addition, industrial-scale wind farms were also examined. The target wind conditions were determined using the Finnish Wind Atlas energy map. The calculations required for the work were made using E-farm Pro software developed by Envitecpolis Oy and Savon Siemen Oy. The software performed sensitivity analyses using variables affecting production and economy.

Based on the calculations, it was found that wind power investment is profitable if the wind turbine produces electricity at least as much as the farm's consumption. The most profitable option for the farm is a 300 kW used wind turbine. The biggest risk factors in the calculations are the assessment of the wind turbine's actual production and the price of electricity. In addition to economic and production perspectives, the location of the wind turbine must also be carefully considered, taking the environment and neighbors into account.

Based on the results of the thesis, purchasing a wind turbine can be recommended for Northern Savonia-based dairy farm. The payback period can be less than 10 years in the best case. Before making a purchase decision, it is advisable to consider possible locations with experts. Wind turbines are still rare on farms in Finland, so the work may inspire farm entrepreneurs to explore wind power as an energy production option.