Tuulivoimapuiston elinkaaren hiilijalanjälki : case Karahkan tuulivoimapuisto

Abstract

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää Karahkan tuulivoimapuiston elinkaarenaikainen hiilijalanjälki ja tarkastella sitä suhteessa puiston tuottamaan vähäpäästöiseen energiaan. Hiilijalanjälkilaskenta suoritetaan riittävän yksityiskohtaisesti, jotta saavutetaan mahdollisimman hyvä laskentatarkkuus ja tuulivoimapuiston merkittävimmät päästölähteet voidaan tunnistaa.

Tutkimus koostuu teoria- ja laskentaosasta. Teoriaosassa käsitellään elinkaarilaskentaa ja hiilijalanjälkeä sekä tuulivoimaan liittyvää perustietoa. Teoria-aineistona hyödynnetään muun muassa alan kirjallisuutta ja tieteellisiä julkaisuja. Laskentaosassa kerätään Karahkan tuulivoimapuistoon liittyvää suunnittelu- ja toteumamateriaalia työn toimeksiantajalta sekä rakentamisen eri osapuolilta. Lisäksi hankitaan päästökertoimia joko suoraan toimittajilta tai vaihtoehtoisesti avoimista verkkolähteistä. Kohteelle tehdään inventaarioanalyysi ja hiilijalanjälki kartoitetaan elinkaaren eri vaiheissa osioittain.

Työn tuloksena havaittiin, että valtaosa tuulivoimapuiston elinkaaren hiilijalanjäljestä muodostuu tuulivoimaloiden (perustuksia lukuun ottamatta) tuotevaiheessa. Tuotevaiheella tarkoitetaan tuulivoimaloiden osien valmistusta sekä siihen liittyvien raaka-aineiden hankintaa ja jalostusta. Toiseksi merkittävin hiilidioksidipäästöjen lähde oli alueelta poistettavasta puustosta aiheutuvat hiilivarastojen ja hiilinielujen menetykset. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että merkittävimpiä keinoja tuulivoimapuiston hiilijalanjäljen pienentämiseksi ovat voimaloiden materiaalivalintojen ja valmistusprosessien kehittäminen.

The aim of this research is to determine the life cycle carbon footprint of Karahka wind farm and to examine it in relation to the low-emission energy produced by the wind farm. The carbon footprint assessment is conducted in sufficient detail to achieve the highest possible calculation accuracy and to identify the most significant emission sources of the wind farm.

The study consists of a theoretical part and a calculation part. The theoretical part addresses life cycle assessment and carbon footprinting, as well as basic information related to wind power. The theoretical material is based, among other sources, on relevant literature and scientific publications. In the calculation part, planning and as-built data related to the Karahka wind farm are collected from the project client and the various parties involved in construction. In addition, emission factors are obtained either directly from suppliers or, alternatively, from open online sources. An inventory analysis is carried out for the site, and the carbon footprint is assessed by sections across the different phases of the life cycle.

The results of the study indicate that the majority of the wind farm’s life cycle carbon footprint is generated during the product stage of the wind turbines (excluding foundations). The product stage refers to the manufacturing of turbine components and the associated extraction and processing of raw materials. The second most significant source of carbon dioxide emissions was the loss of carbon stocks and sinks due to the removal of vegetation in the area. The results suggest that the most effective ways to reduce the carbon footprint of a wind farm are improvements in material choices and manufacturing processes of the turbines.