Lauhdevoimalaitos

Lauhdevoimalaitos on voimalaitos, jossa tuotetaan sähköenergiaa höyrystä, mutta ei tuoteta lämpöä kulutukseen. Sekä sähköä että lämpöä tuottavat lämpövoimalaitokset ovat tyypillisesti vastapainevoimalaitoksia. Myös ydinvoimalaitokset ovat lauhdevoimalaitoksia, mutta yleensä ne erotetaan poltettavalla polttoaineella toimivista voimaloista, sekä geotermisistä höyryä tuottavista laitoksista. Lauhdevoimalan potentiaali on siinä, että sen tuotantoa voidaan ajoittaa tarkasti sähkön kulutuskysynnän mukaan. Suomen sähkönkulutuksesta noin 5 prosenttia katettiin vuonna 2015 lauhdevoimalla. Vastaavasti vuonna 1999 Suomen sähköntuotannosta tuotettiin lauhdevoimalla 9 %.

Laitokset tehdään yleensä suuriksi, sillä silloin oheiskomponentit, joita tarvitaan jokaisessa lauhdevoimalaitoksessa, tulevat edullisemmiksi suhteessa tuotettuun sähköenergian määrään.

Polttoaineet 

Suuritehoisten laitosten polttoaineena voidaan käyttää monenlaista polttoainetta: kivihiiltä, maakaasua, turvetta, kuitupuuta, korjuujätettä, kotitalousjätettä ja niin edelleen.

Toimintaperiaate 

Paineistettu vesi höyrystetään ja vesihöyry tulistetaan kuumentamalla kylläistä vesihöyryä. Vesihöyryllä pyöritetään höyryturbiinia, joka pyörittää sähkötehoa (wattisekunti, joule) tuottavaa sähkögeneraattoria. Lauhdevoimalan merkittävä ominaispiirre on vesihöyryn paisuttaminen (paine laskee) jopa noin 0,02 baariin. Näin matalassa paineessa höyry tiivistyy vedeksi vasta alle 20 °C:een lämpötilassa. Höyry lauhdutetaan esimerkiksi lauhduttimessa luonnonvesistöstä otettavalla vedellä. Lämpöisemmillä tuotantoalueilla käytetään lauhdutustorneja, joilla höyry lauhdutetaan ilmaan. Lauhdevoimalaitoksen nimi tulee tästä lauhduttimesta.

Sähköntuotannon ja samalla koko laitoksen hyötysuhteeksi saadaan noin 40 prosenttia johtuen lauhdehäviöistä. Sähkön tuotannon maksimoimiseksi voidaan käyttää muun muassa välitulistusta ja syöttöveden esilämmitystä höyryturbiinilta otetulla väliottohöyryllä. Välitulistuksessa turbiinista ohjataan höyryä takaisin kattilaan – lauhduttamatta sitä välillä, josta se johdetaan takaisin turbiiniin.

Lähteet