 |
| Sveitsin Alppien syvyyksiin rakennettu Limmernin pumppuvoimalaitos on yksi Euroopan monimutkaisimmista ja edistyneimmistä vesivoimaprojekteista, joka muuttaa jylhän vuoriston valtavaksi, 1000 megawatin kapasiteetilla toimivaksi uusiutuvan energian luonnonakuksi. Ai kuva/https://raphael.app/fi |
Majesteettisten Alppien jyrkkien ja ympärivuotisesti lumipeitteisten huippujen keskellä sveitsiläiset ovat toteuttaneet kunnianhimoisen ja lähes kokonaan maan alla sijaitsevan energiaprojektin, Limmernin pumppuvoimalaitoksen.
Tämä jättimäinen hanke kätkee taakseen äärimmäisen monimutkaisen rakennusprosessin, johon kuului pitkien tunnelien poraaminen umpinaiseen peruskallioon, satoja tonneja painavien laitteiden kuljettaminen kapeilla vuoristoteillä ja koko sähköntuotantojärjestelmän asentaminen vuoren uumeniin louhittuihin valtaviin maanalaisiin kammioihin. Hankkeeseen mobilisoitiin tuhansia insinöörejä ja työntekijöitä, raskaita työkoneita sekä yli 2,3 miljardin Yhdysvaltain dollarin investoinnit Euroopan edistyneimpiin kuuluvan vesivoimajärjestelmän luomiseksi.
Limmernin pumppuvoimalaitos sijaitsee Linthalin laaksossa Glarusin kantonissa, joka on yksi Alppien jyrkimmistä ja korkeimmista vuoristoalueista. Laitos on rakennettu syvälle vuoren sisään kahden alppijärven välille. Ylempänä sijaitsee yli 2 400 metrin korkeudessa oleva Muttsee-järvi ja alempana Limmernboden. Näiden kahden järven välinen noin 630 metrin pystysuora korkeusero muuttaa koko vuoren tehokkaasti luonnolliseksi energia-akuksi, jonka tuotantokapasiteetti on peräti 1 000 megawattia. Rakennustyöt aloitettiin vuonna 2008 ja saatiin päätökseen vuonna 2016. Rakentamisen huipulla yli tuhat insinööriä ja työntekijää toimi tauotta Alpeilla hyödyntäen tunneliporakoneita, poraus- ja räjäytysjärjestelmiä, rakennusköysiratoja sekä raskasta kuljetuskalustoa. Vuoresta louhitun kiviaineksen kokonaismäärä oli niin valtava, että syntynyt maanalainen tila vastaisi kooltaan noin 30 jalkapallokenttää, mikä muutti koko vuoren kätketyksi insinööritaidon kompleksiksi.
Ennen varsinaisten rakennustöiden alkamista projektissa oli ratkaistava poikkeuksellinen logistinen haaste: kokonaisen rakennustyömaan siirtäminen keskelle Alppeja yli 2 000 metrin korkeuteen. Sijainti oli lähes täysin eristyksissä ulkomaailmasta, pelkän kallion, lumen ja jyrkkien rinteiden ympäröimänä. Insinöörit ratkaisivat ongelman rakentamalla syvien vuoristojyrkänteiden yli kulkevan köysiratajärjestelmän, joka mahdollisti kymmeniä tonneja painavien raskaiden työkoneiden ja erikoislaitteiston siirtämisen työmaalle neljä kilometriä pitkää kaapelilinjaa pitkin. Jopa työntekijät jouduttiin lennättämään paikalle helikoptereilla alueilla, joille ei johtanut teitä. Helikopterit pudottivat heidät työskentelyalueille vuorenrinteille kuin taivaalta laskeutuvia vuorikiipeilijöitä.
Koska alueen graniitti on aivan liian kovaa tavanomaisilla koneilla nopeasti louhittavaksi, insinöörien oli turvauduttava hallittuun poraukseen ja räjäyttämiseen. Prosessi aloitettiin hydraulisilla tunnelinporauslaitteilla, joiden useita metrejä pitkät poravarret painettiin suoraan kallioseinämään, luoden kymmeniä porausreikiä, joiden syvyys vaihteli muutamasta metristä yli kymmeneen metriin. Jokainen reikä sijoitettiin tarkkaan lasketun kuvion mukaisesti, jotta kallion murtumista voitiin kontrolloida. Porauksen päätyttyä reikiin ladattiin räjähteitä kerroksittain väliaineella eroteltuna. Sitten jokaiseen reikään kytkettiin elektroninen sytytysjärjestelmä, joka mahdollisti latausten laukaisemisen millisekuntien viiveillä. Kymmenet räjähdelataukset halkaisivat metrien paksuisen kallion raivaten tietä yhä syvemmälle vuoren sydämeen. Rikkoutunut kivi kerättiin kuorma-autoihin ja kuljetettiin ulos tunnelista katkeamattomina sykleinä. Näin syntyi yli 20 kilometriä pitkä tunneliverkosto ja valtavia maanalaisia kammioita.
Yksi suurimmista maanalaisista tiloista on pääkonehalli, joka louhittiin 125 metrin pituiseksi, 25 metrin levyiseksi ja 35 metrin korkuiseksi. Itse turbiinihalli on noin 120 metriä pitkä ja lähes 50 metriä korkea, vastaten kooltaan monikerroksista rakennusta. Tämän jättimäisen tilan luomiseksi Alpeista siirrettiin pois noin 315 000 tonnia kalliota. Helmikuuhun 2016 mennessä viimeiset kivilohkareet räjäytettiin irti. Heti louhintatöiden päätyttyä alkoivat betonisten perustusten rakennustyöt, joiden raudoitusteräskehikko asennettiin erittäin suuressa mittakaavassa kantamaan raskaiden koneiden painon. Kammion sisällä suoritettiin yli 750 erilaista betonivalua reilun vuoden kuluessa. Samanaikaisesti rakennettiin siltanostureiden kiskoja tukevia betonipilareita.
Alkuvuodesta 2012 massiivisen konekammion louhinta oli saatu päätökseen, ja projekti eteni sisätilojen viimeistelyvaiheeseen samanaikaisesti useilla eri alueilla. Perustuksissa asennettiin pumpputurbiinien imuputkia, ja konehallin sivuseinät valettiin betonista muodostamaan suljetun renkaan, joka kesti kalliomassan valtavan paineen. Imuputkien yläpuolella insinöörit jatkoivat generaattoriyksiköiden perustusten valamista. Maanalaisiin kammioihin käytettiin yli 80 000 kuutiometriä betonia, mikä riittäisi noin 700 omakotitalon rakentamiseen.
Voimalaitoksen liittämiseksi sähköverkkoon vedettiin korkeajännitekaapelit pääsytunnelin kautta Tierfehdin sähköasemalle, josta rakennettiin uusi 17 kilometrin pituinen 380 kilovoltin voimajohto Linthalin laakson yli osaksi Sveitsin erittäin korkeajännitteistä sähköverkkoa. Rakentamista varten pystytettiin helikopterien avulla 53 uutta voimajohtopylvästä, joista jotkut yltävät jopa 89 metrin korkeuteen. Samaan aikaan raskaimmat laitteet, kuten 190 tonnia painavat generaattorimuuntajat, toimitettiin konekammioon pääsytunnelin 200 tonnin kuljetuskaapelijärjestelmän avulla, sillä ne olivat liian suuria tavallisiin tunneleihin.
Tuotantoyksiköiden asennus alkoi turbiinien valtavilla teräksisillä spiraalikoteloilla, jotka upotettiin kokonaan betoniin kestämään painekuiluista virtaavan korkeapaineisen veden. Turbiinin yläpuolelle asennettiin turbiiniakselin ja generaattoriakselin päälaakerit. Generaattorin roottorit, jotka painavat noin 330 tonnia, jouduttiin kokoamaan suoraan konekammiossa. Samaan aikaan staattori asennettiin turbiinin yläpuolelle, ja roottori laskettiin sen sisään. Toiminnan aikana roottori pyörii noin kahdeksan kierrosta sekunnissa, tuottaen tehoa, joka vastaa noin 3 000 samanaikaisesti käynnissä olevaa autoa. Marraskuussa 2015 kaksi ensimmäistä generaattoriyksikköä oli asennettu ja ensimmäinen yksikkö synkronoitiin onnistuneesti kansalliseen sähköverkkoon.
Konekammion rakentamisen rinnalla louhittiin tunneliporakoneilla painekuilut, jotka kuljettavat veden Muttsee-järvestä. Kuilut laskeutuvat 40 asteen kulmassa ja päättyvät venttiilikammioon noin 600 metriä ylempänä. Tälle alueelle rakennettiin myös yläpuolinen painetunneli ja tasauskuilu vedenpaineen tasapainottamiseksi. Painekuilujen teräsverhoilut siirrettiin alaspäin tilapäisiä kiskotuksia pitkin. Osat hitsattiin kiinni kuilun sisällä muodostaen kahden kilometrin pituisen teräsputkilinjan, jonka asennus kesti kolme vuotta. Teräslevyt mankeloitiin tehtaalla halkaisijaltaan 4,5 metrin jättiputkiksi. Erityisillä kuljetusajoneuvoilla ne toimitettiin painekuilun huipulle, mistä ne laskettiin jopa 48 asteen kulmassa syvälle vuoreen. Järjestelmän alaosassa rakenne muuttuu jakoputkistoksi alkaen Y-putkesta, joka jakaa virtauksen. Putkien seinämät ovat useita senttimetrejä paksuja ja pinnoitettu korroosionkestävällä kerroksella. Venttiilikammion ja Muttseen yhdistävän painetunnelin halkaisija on noin kahdeksan metriä.
Tunnelin suuaukolle rakennettiin vuosina 2012–2013 Muttseen vedenottamo, joka jää tekojärven ollessa täynnä kokonaan vedenpinnan alle. Konekammion puolelle rakennettiin kaksi poistotunnelia kuljettamaan vesi takaisin Limmernbodeniin, joka jouduttiin tyhjentämään lähes kokonaan rakennustöiden ajaksi. Järjestelmän läpi voi virrata jopa 200 kuutiometriä vettä sekunnissa.
Järven yläpuolelle Oxen Stafleyn alueelle rakennettiin kivenkäsittelykeskus siiloineen ja murskaimineen, missä konekammiosta louhittu kivi käsiteltiin Muttseen padon rakennusmateriaaliksi. Materiaalit siirrettiin toisella kaapelihissillä Muttenalpin alueelle jopa 30 tonnin erissä. Pato rakennettiin Muttonin tasangolle noin 2 500 metrin korkeuteen 68 suuresta betonilohkosta, jotka ovat kukin noin 15 metriä leveitä. Koko patomuuri rakennettiin kolmen peräkkäisen kesäkauden aikana. Valmiin padon pituus on noin 1 000 metriä ja sen maksimikorkeus on noin 36 metriä. Padon valmistuttua Muttsee-järven vedenpintaa voitiin nostaa jopa 30 metriä, kasvattaen varastointikapasiteetin kolminkertaiseksi. Työmaalla asui ruuhka-aikoina 150 työntekijää, ja siellä toimi moderni betonitehdas. Vuoden 2013 loppuun mennessä kaksi kolmasosaa padosta oli valmiina, ja marraskuussa 2015 se valmistui virallisesti.
Kesällä 2016 Muttsee täytettiin ensimmäistä kertaa, ja syvällä maanalaisissa kammioissa generaattoriyksiköt alkoivat siirtyä käyttöön. Pumpputurbiinit voivat vaihtaa pumppaus- ja tuotantotilojen välillä joustavasti muutamassa minuutissa. Koko järjestelmää valvotaan Tierfehdin ohjauskeskuksesta ja koordinoidaan Badenista. Muttseen pato on Sveitsin pisin ja yksi Euroopan korkeimmalla sijaitsevista padoista. Se pitää sisällään valtavan vesimassan joustavaa sähköntuotantoa varten, vakauttaen sähköverkkoa ja vahvistaen energiaturvallisuutta.
Kirjoittaja Aksu
Lähde: Mandarin Tech
Päivämäärä: 30.3.2026
Operaatiokeskus/Aksu
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti