Oulun yli­opis­ton tut­ki­mus: Nopeat vir­taa­man muu­tok­set ve­si­voi­ma­loi­den ala­puo­li­sis­sa jo­ki­uo­mis­sa li­sään­ty­neet – taus­tal­la tuu­li­voi­man kasvu

Oulun yliopistossa on valmistunut ensimmäinen laaja tutkimus vesivoimaloiden säännöstelyn aiheuttamista jokien lyhytaikaisista nopeista virtaaman muutoksista...

Havaitun muutoksen taustalla vaikuttaa tutkimuksen mukaan erityisesti tuulivoiman ja muiden vastaavaa säätövoimaa tarvitsevien energiantuotantomuotojen yleistyminen. Arkistokuva Ajoksen tuulivoimapuistosta.
Havaitun muutoksen taustalla vaikuttaa tutkimuksen mukaan erityisesti tuulivoiman ja muiden vastaavaa säätövoimaa tarvitsevien energiantuotantomuotojen yleistyminen. Arkistokuva Ajoksen tuulivoimapuistosta.
Kuva: Nina Susi

Oulun yliopistossa on valmistunut ensimmäinen laaja tutkimus vesivoimaloiden säännöstelyn aiheuttamista jokien lyhytaikaisista nopeista virtaaman muutoksista Pohjoismaissa, erityisesti Suomessa ja Norjassa.

Tutkimuksessa tehty merkittävin havainto on, että vesivoimaloiden aiheuttamat nopeat virtaaman muutokset voimalapatojen alapuolisissa jokiuomissa ovat huomattavasti lisääntyneet viimeisen kymmenen ja erityisesti muutaman viime vuoden aikana.

Havaitun muutoksen taustalla vaikuttaa tutkimuksen mukaan erityisesti tuulivoiman ja muiden vastaavaa säätövoimaa tarvitsevien energiantuotantomuotojen yleistyminen. Vesivoimaa käytetään yleisesti säätövoimana pohjoismaisilla energiamarkkinoilla.

Kun tuotannossa tapahtuu nopeita muutoksia, tarvitaan vesivoimaa enemmän, mistä seuraa, että vettä päästetään vesivoimalan turbiinien läpi enemmän. Tämä seurauksena nopeat virtaaman muutokset alapuolisessa joessa lisääntyvät.

– Nopea virtaaman muutos joessa on luonnoton ilmiö. Niiden lisääntyminen vaikuttaa jokien ekologiaan, sillä vesieliöstö ei ole sopeutunut näihin nopeisiin virtauksen muutoksiin. Haasteita syntyy myös joen käytettävyyteen, sanoo tutkimuksen päätekijä, tohtorikoulutettava Faisal Ashraf.

Oulun yliopiston vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikössä työskentelevän Ashrafin mukaan lyhytaikaissäännöstelyn voimistuminen tulee selvästi esiin vertailemalla virtaaman muutosten yleisyyttä vuosien 2011–2013 ja 2014–2017 välillä. Jälkimmäisellä jaksolla ne ovat selvästi lisääntyneet. Tuulivoiman rakentaminen Suomeen alkoi kasvaa vuodesta 2013 lähtien.

Tutkimuksessa hyödynnettiin vuosien 2008–2017 aikana mitattuja tunnittaisia virtaaman muutoksia yhteensä 157 pohjoismaisesta joesta, joista 80 oli säännösteltyjä (padottuja) ja 77 luonnontilaisia (patoamattomia) jokia.

Tutkimuksessa on huomioitu monet keseiset virtaaman muutoksiin vaikuttavat tekijät, kuten vesivoimaloiden koko ja tyyppi, ympäröivä maastotyyppi ja joen valuma-alueen koko. Tutkimuksen tulosten mukaan lyhytaikaissäännöstelyä esiintyy pohjoismaisissa säännöstellyissä jokiuomissa huomattavan usein.

– Virtaaman muutokset vaihtelevat myös vuodenaikojen mukaan luonnollisestikin, mutta nopeita hetkellisen säännöstelyn aiheuttamia virtaaman muutoksia havaittiin aineistossa läpi vuoden linkittyen sähkömarkkinoiden energiantarpeisiin, sanoo tutkimukseen osallistunut yliopistotutkija Hannu Marttila.