Usean vesivoimalaitoksen optimaalisen yhteiskäytön reunaehdot ja kriteerit

Abstract

Tässä työssä tarkastellaan usean vesivoimalaitoksen ketjun optimoitua säätöä. Tavoitteena on saada kuvaus usean vesivoimalaitoksen systeemin optimoinnista annettujen reunaehtojen vallitessa. Työn lopputulos on erittäin riippuvainen siitä, että minkälaisia reunaehtoja mallinnuksessa on otettu huomioon ja valitsin käyttämäni lähdekirjallisuuden sen mukaan, että tilanne olisi yleistettävissä suomalaisiin vesivoimalaitossysteemeihin. Ongelmana on seurata että mitkä tekijät vaikuttavat oleellisimmin vesivoimalaitossysteemin tuottamaan kokonaistuotantoon. Lisäksi esitän perinteisen vesivoiman toimintaperiaatteet ja veratilen sen käytettävyyttä eri taloudellisin ja ympäristöllisin mittarein ja tutkin vesivoiman tulevaisuudennäkymiä Suomessa.

Lähdekirjallisuutena olen käyttänyt Pentti Lautalan ja Jussi Oravan tekemää tutkimusta 1970-luvulta Oulujoen vesivoimalaitosten säädöstä ja optimoinnista. Lisäksi olen käyttänyt alan yritysten internet-sivuilta saatua informaatiota. Kuten jo edellä mainitsin mallinus on erittäin riippuvainen siitä mitä reunaehtoja mallissa haluaa korostaa. Lautalan ja Oravan tukimuksessa etenkin vedenpinnan korkeudella ja veden putoamiskorkeudella on suuri merkitys optimoinnissa. Sen sijaan esimerkiksi virtausnopeuksia ei niinkään olla otettu huomioon. Vesivoimalaitossysteemin tärkein optimointiin vaikuttava tekijä on optimointiin käytettävän marginaalihinnan laskeminen tarpeeksi lähelle oikeaa marginaalihintaa. Tämä toteuttaa koko systeemin optimin ja sen avulla lasketaan tuotantoaikataulu koko ketjulle. Taloudellisesti mitattuna vesivoima on edullisin ja tehokkain säätövoiman muoto, joka perustuu sen nopeaan käyttövalmiuteen. Vesivoiman tulevaisuudennäkymät Suomessa ovat hyvät, vaikkakin sille on asetettu lainsäädännöllisiä haasteita. Sen käyttö tuskin vähenee tulevaisuudessa, mutta uuden ydinvoiman rakentaminen Suomeen vaikuttaa varmasti myös vesivoiman käyttöön.