Vesivoima on yksi Suomen tärkeimmistä uusiutuvista energianlähteistä ja sen rooli tulee olemaan keskeinen, kun pyritään varmistamaan energiaturvallisuus ja hiilineutraaliustavoitteet. Suomessa vesivoima kattaa noin 10-20 % kaikesta tuotetusta sähköstä ja yli kolmanneksen uusiutuvan sähkön osuudesta.
Tämä tekee vesivoimasta olennaisen osan Suomen sähköntuotantoa, ja sen merkitys kasvaa entisestään, kun uusiutuvan energian osuus sähköverkossa kasvaa. Tämän lisäksi vesivoima tuo monia ympäristö- ja taloudellisia etuja, mutta siihen liittyy myös haasteita, erityisesti ympäristövaikutusten osalta.
Sähköä tuotetaan vesivoimalla seuraavasti:
- Vesi padotaan vesivoimalaitoksen yläpuolelle altaaseen tai järveen, jolloin syntyy korkeusero eli potentiaalienergia.
- Vesi johdetaan turbiiniin, jossa se virratessaan pyörittää turbiinin siipiä. Mitä suurempi virtaus ja korkeusero, sitä enemmän energiaa syntyy.
- Turbiini pyörittää generaattoria, joka muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi.
- Sähkö siirretään verkkoon, josta se jaetaan koteihin, teollisuuteen ja muihin kuluttajiin.
Vesivoima säätövoimana
Vesivoimalaitokset hyödyntävät vesistön korkeuseroja tuottaakseen sähköä. Vesi virtaa turbiinien läpi ja pyörittää generaattoria, joka muuntaa liike-energian sähköksi. Vesivoiman etu on sen kyky säilyttää tuotantoa pitkän aikaa ja reagoida nopeasti kulutuksen ja tuotannon vaihteluihin. Toisin kuin tuuli- ja aurinkovoimalla, vesivoimalla ei ole suoraa riippuvuutta sääolosuhteista, mikä tekee siitä erinomaisen säätövoiman lähteen.
Vesivoiman säätökyky perustuu suurelta osin vesistöjen varastointiin. Järvet ja tekojärvet toimivat suurina ”akkuna”, joissa voidaan säilyttää suuria vesimääriä. Näin vesivoimalaitoksia voidaan käynnistää ja pysäyttää nopeasti tarpeen mukaan. Tämä mahdollistaa sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainottamisen vuorokauden aikana, mikä on erityisen tärkeää, kun sähkön tuotanto vaihtelee eri lähteistä. Säätökyvyn myötä vesivoima vastaa suurelta osin Suomen sisäisestä sähköverkon tasapainottamisesta.
Vesivoiman rooli on erityisen tärkeä, kun otetaan huomioon tuuli- ja aurinkovoiman osuus sähköntuotannosta. Nämä energiamuodot ovat vaihtelevia, ja niiden tuotanto riippuu sääolosuhteista. Siksi on välttämätöntä, että sähköverkossa on joustavia säätövoiman lähteitä, kuten vesivoima, jotka pystyvät reagoimaan nopeasti tuotannon ja kulutuksen muutoksiin. Näin varmistetaan sähköverkon vakaus ja luotettavuus.
Vesivoiman historia Suomessa
Vesivoima on ollut keskeinen osa Suomen energiahuoltoa jo pitkään. Ensimmäiset vesivoimalaitokset rakennettiin 1800-luvun lopulla, ja ne mahdollistivat teollisuuden kasvun ja sähköistyksen. Aluksi vesivoiman käyttö oli hyvin paikallista, ja voimalaitokset rakennettiin suurten jokiensuihin ja vesistöihin, joissa oli hyvät luonnonolosuhteet vesivoiman tuottamiseen. Suomen ensimmäinen teollinen vesivoimala rakennettiin 1900-luvun alussa, ja se sijaitsi Imatran alueella.
Vesivoima kehittyi 1900-luvun aikana merkittävästi, ja useat suuret vesivoimalat rakennettiin eri puolille Suomea. Tänä päivänä vesivoima on edelleen Suomen tärkeimpiä uusiutuvan energian lähteitä, vaikka se on kokenut muutoksia ja kehitystä tekniikan ja ympäristösääntelyn myötä. Erityisesti 1960- ja 1970-luvuilla rakennettiin suuri määrä vesivoimalaitoksia, jotka vahvistivat Suomen sähköverkon luotettavuutta ja auttoivat maata siirtymään kohti itsenäistä ja päästötöntä sähköntuotantoa.
Suomessa vesivoiman kehityksellä on ollut suuri merkitys paitsi sähköntuotannon myös alueiden kehitykselle. Erityisesti pohjoisen ja itäisen Suomen vesistöt ovat olleet keskeisiä alueita vesivoiman hyödyntämisessä. Nämä alueet, joilla on runsaasti jokia ja järviä, mahdollistivat vesivoiman käytön laajamittaisena energianlähteenä.
Suomen suurimmat vesivoimalaitosten omistajat (2024)
Suomessa on yli 220 verkkoon liitettyä vesivoimalaitosta, joiden yhteenlaskettu sähköteho on noin 3 100 megawattia (MW). Suurimmat omistajat hallinnoivat merkittävää osaa tästä kapasiteetista.
Omistaja, Voimaloiden määrä ja yhteisteho (MW)
- Kemijoki Oy: 20 (1 088 MW)
- Fortum Oyj: 33 (1 500 MW)
- Pohjolan Voima Oy: 12 (543 MW)
- Vattenfall: 5 (112 MW)
- Helen Oy: 4 (60 MW)
- Oulun Energia 1 (40 MW)
- Koskienergia Oy 29: (17 MW)
Yhteensä: 104 voimalaitosta, yhteisteho noin 3 360 MW. Huomioitavaa on, että Fortum Oyj:n vesivoimakapasiteetti Suomessa on noin 1 500 MW, joka sisältää sekä omia että yhteisomistuksessa olevia voimalaitoksia.
Vesivoiman ympäristövaikutukset
Vaikka vesivoima on puhdasta ja uusiutuvaa, sillä on myös ympäristövaikutuksia, erityisesti padonrakennuksen ja säännöstelyn osalta. Padot voivat estää kalojen liikkumista vesistöissä, erityisesti vaelluskalojen kuten lohen ja meritaimenen. Tämä on herättänyt huolta kalakantojen säilymisestä, mutta vesivoimayhtiöt tekevät monenlaisia toimenpiteitä kalakantojen elinolojen parantamiseksi, kuten kalatiehankkeita ja istutuksia.
Lisäksi säännöstely voi aiheuttaa vedenpinnan ja virtaamien vaihtelua, mikä vaikuttaa vesiluontoon, linnustoon ja virkistyskäyttöön. Rantojen eroosio ja ekosysteemien muutokset ovat haasteita, joita vesivoiman tuottajat joutuvat käsittelemään. On tärkeää, että vesivoimayhtiöt noudattavat ympäristölupia ja tekevät yhteistyötä viranomaisten kanssa ympäristövaikutusten minimoinniksi. Vastuullinen vesivoiman tuotanto edellyttää myös säännöstelyn vaikutusten tarkkaa seurantaa ja ympäristönsuojelutoimien jatkuvaa parantamista.
Vesivoiman kehitysnäkymät
Suomessa vesivoimalla on edelleen hyödyntämätöntä potentiaalia, mutta uusien voimalaitosten rakentaminen on ympäristösuojelullisten rajoitteiden vuoksi rajallista. Kuitenkin olemassa olevaa voimalaitoskantaa voidaan kehittää esimerkiksi tehonkorotuksilla ja uusilla teknologioilla. Digitalisaation ja muiden innovaatioiden avulla vesivoimalaitosten säätökykyä voidaan parantaa entisestään, jotta ne voivat vastata entistä paremmin tulevaisuuden tarpeisiin.
Esimerkiksi vesivoimalaitoksille kehitetään entistä älykkäämpiä säätöjärjestelmiä, jotka pystyvät tarkemmin ennakoimaan sähkön tuotannon ja kulutuksen vaihtelut. Tällöin vesivoiman säätökyky saadaan entistä tarkemmaksi ja tehokkaammaksi, mikä parantaa sähköverkon vakautta. Lisäksi uusi teknologia, kuten älykäs verkonhallinta ja energian varastointi, voi tukea vesivoiman roolia osana laajempaa energiajärjestelmää.
Vesivoiman rooli tulee olemaan tärkeä myös Suomen hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamisessa. Suomen sähköntuanto on jo yli 90-prosenttisesti päästötöntä, ja vesivoima on avainasemassa tämän tavoitteen saavuttamisessa. Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi vesivoiman, tuuli- ja aurinkovoiman kanssa tulee tehdä tiivistä yhteistyötä, jotta saadaan aikaiseksi kestävä ja joustava sähköjärjestelmä.
Yhteenveto
Vesivoima on tärkeä osa Suomen sähköntuotantoa, erityisesti sen kyvyn vuoksi toimia säätövoimana, joka tasapainottaa sähköverkon tuotantoa ja kulutusta. Vaikka vesivoima on ympäristön kannalta lähes päästötön ja erittäin tehokas energianlähde, sen ympäristövaikutukset, kuten padonrakennus ja säännöstely, vaativat jatkuvaa huomiota ja toimenpiteitä. Suomessa vesivoimalla on tulevaisuudessa entistä tärkeämpi rooli, sillä se tukee maaamme kohti hiilineutraaliutta ja kestävää energiajärjestelmää.
