Suomen uusiutuvilla on jäsenenä komponenttivalmistajia, joiden historia tuulivoimassa on paljon Suomen tuulivoimarakentamisen historiaa pidempi. Tuulivoimaloiden komponenttien valmistus ja vienti sekä niihin liittyvä palveluliiketoiminta unohtuukin usein julkisessa keskustelussa. Ja ehkä se ei ole ihme: tuskin kovin moni Jyväskylään Tampereen suunnasta kurvaava hahmottaa moottoritien varteen jäävän Flenderin tehtaan seinässä olevat suuret siniset kirjaimet nähdessään, että seinien sisällä tehdään erikoistunutta työtä tuulivoimaloiden vaihteistojen parissa. Kuinka siihen oikeastaan edes päädyttiin, että jyväskyläläisessä tehtaassa huolletaan tänä päivänä tuulivoimaloiden vaihteistoja eri puolilta maailmaa?

Tuulivoima-ala otti ensiaskeleitaan 1980-luvulla. Voimalavalmistajia oli muutama, joista Vestas on edelleen toi­minnassa, Bonuksen ja Enronin polut ovat johtaneet muiden toimijoiden brän­dien alle. Voimalat tarvitsivat vaihteistot, eikä vaadituilla ominaisuuksilla niiden­kään potentiaalisia toimittajia ollut mon­taa. Flenderin tuulibrändin Winergyn ja ZF:n kaltaisten jättiläisten joukkoon pon­nisti myös Suomesta Moventas, jolla oli pitkä historia teollisuuden voimansiirto­ratkaisuiden parista osana Valmet Power Transmissionia.

Silloisten voimalavalmistajien kyselyi­den innoittamina kolme vaihteistoval­mistajaa aloitti varhaisen tuulivoimala­vaihteiston kehityksen käytännössä sa­maan aikaan kukin omalla tahollaan. Nämä kolme toimijaa profiloituivat myö­hemmin vaihteistojen päävalmistajiksi. Kukapa olisi silloin arvannut, että erilai­set polut kuljettuaan Winergy ja Moven­tas tulisivat yhteenliittymän myötä täy­dentämään toistensa osaamista. Mut­ta sitä ennen tuulivoimaloiden kilowatit muuttuivat megawateiksi, markkinamyl­lerrykset seurasivat toisiaan ja tuulivoi­ma kasvoi merkittäväksi sähköntuotan­totavaksi koko maailmassa.

Alun opettelusta kohti sarjatuotantoa ja toimintavarmuutta

”1980-luku oli perusdesignin syntyai­kaa. Kukin vaihteistovalmistaja opetteli lähimmäksi tulleen voimalavalmistajan kanssa sitä, mitä tuulivoimalan vaihteis­tolta vaaditaan. Mallia otettiin teollisuu­den ja meripuolen ratkaisuista, mutta käsityötähän se oli, yksittäisten vaihteis­tojen kehittelyä ja kokeilua. Moventas protoili eniten Vestaksen ja GE:n ja sen edeltäjän Enronin kanssa. Ensimmäi­set vaihteistot toimitettiin 35 kW voima­laan. Niitä sitten paranneltiin askel ker­rallaan”, kertoo varhaisista vuosista Antti Turunen, joka vastaa Winergyn globaa­lista huoltoliiketoiminnasta. Turunen oli pitkään Moventaksen palveluksessa ennen siirtymistään Flender-konserniin kuuluvalle Winergylle. Paluu Jyväskylän Ikolan tehtaalle tapahtui Flenderin os­tettua Moventaksen 2022.

Voimalakoot kasvoivat vinhasti jo vuo­sikymmeniä sitten, vaikka toki silloiset voimalat olivat nykyisiin verrattuna lilli­putteja. ”Esimerkiksi 225 kW voimalassa oli jo varsin kehittynyt vaihteisto, vaik­ka oltiinkin vielä lieriömallisten, perin­teisten teollisuusvaihteiden maailmassa. Voimalakoon kasvun myötä kävi selväksi, että lieriömallista oli luovuttava. Ensim­mäinen planeettavaihteisto oli sarjatuo­tannossa 660 kW:n voimalaan 1990-lu­vun puolivälissä”, Turunen kertaa histo­rian kehitysaskeleita. ”PLH-312-vaihde ja 660 kW:n turbiinialusta olivat aikansa lip­pulaivatuote. Sitä myytiin valtavia mää­riä vuosien kuluessa. Kyseisiä voimaloita asennettiin paljon etenkin Pohjois-Ame­rikkaan, muun muassa Mojaven aavikol­le Kaliforniaan. Iso osa niistä on edelleen toiminnassa. Aikanaan tuon voimalan vaihteisto oli todella futuristinen, ja se loikin pohjan ja toimintamallin tulevil­le malleille ja toimintatavoille. Sen mal­lin myötä myös Moventaksen tuulibisnes lähti aidosti liikkeelle. Kaikki sitä ennen oli enempikin oppimista ja testailua” Tu­runen kertoilee.

Seuraava merkittävä steppi tuulivoima­loiden vaihteistoissa tapahtui 2000-lu­vun taitteessa, kun kilowattiluokasta siir­ryttiin megawattien puolelle. Moventas toimitti suuria määriä 1,5 ja 2 MW voi­maloiden vaihteistoja. Vaihteistojen mal­li oli sinänsä sama kuin kilowattiluokan planetaarisissa laitteissa, mutta teknolo­gisilla ratkaisuilla, kuten hiiletyskarkais­tulla kehäpyörällä ja integroiduilla pla­neettapyörän laakereilla, pystyttiin nos­tamaan momenttitiheyttä. Se oli tarpeen, sillä entistä pidemmät voimaloiden lavat välittivät kasvavia voimakuormia. ”Se oli sellaista suuren buumin aikaa,” Turunen kuvaa silloista menoa. 2000-luvun puoli­välissä Etelä-Amerikka ja Espanja piirtyi­vät Moventaksen kartalle aiemmin vah­vojen alueiden, Keski-Euroopan ja Poh­jois-Amerikan, lisäksi.

Hyppy kilowateista megawatteihin toi vaihteistovalmistajille myös haasteita. Vaihteistojen käytettävyys laski uuden­laisten teknologioiden nopean käyttöön­oton myötä. ”Meidänkin oli pakko avata huoltopiste Amerikkaan puhtaasti tuu­libisnestä varten. Vaurioiden määrä oli noussut poikkeukselliselle tasolle”, ker­too Turunen alan oppirahojen maksun vuosista 2000-luvun alkupuolella. Luo­tettavuuteen panostamisesta tulikin vii­meistään tässä vaiheessa monelle toimi­jalle keskeistä, joskin Moventakselle se oli ollut keskeistä alusta asti.

Kuumasta buumista selviytymisen tielle

2000-luvun ensimmäisen vuosikym­menen lopulla vaihteistojen suunnitte­lussa oli otettu suuria harppauksia: sitä myöten vaihteistojen luotettavuus parani merkittävästi. Voimansiirto ei myöskään enää ollut voimaloiden koon kasvua ra­joittava tekijä. Omistajamuutosten myötä tuulivoimabisneksestä tuli Moventaksen ydin. Jyväskylän Rautpohjan tehdas kävi ahtaaksi kasvavan kysynnän myötä, ja Jy­väskylän Ikolaan päätettiin rakentaa upo­uusi tehdas, joka valmistui 2008. ”Näky­mä oli niin hyvä, että oli suunnitelmia ra­kentaa Amerikkaan samanlainen tehdas. Asiakkaat saivat messuilla merkitä kart­taan ehdotuksia, minne seuraava tehdas rakennettaisiin. Homma oli silloin tosi isollaan”, Turunen kertaa tapahtumia.

Kaikki muuttui kuitenkin nopeasti. ”Sil­loisille asiakkaille tehtiin jopa 20 vaih­detta viikossa, ja tehdas pyöri kolmessa vuorossa. Vuosikymmenen taitteessa tuli kuitenkin pankkikriisi, ja kaikki pysähtyi myös Moventaksella parissa viikossa. Ti­lauskirjat olivat olleet täynnä reilusti yli puoleksi vuodeksi eteenpäin, ja materi­aalia oli tilattu sen mukaan. Tavaraa oli joka paikka täynnä. Koko markkina ajau­tui pysähtyneeseen tilaan.”

Moventaksen onni tilanteessa oli, että aiemmin takuuhuoltoja toteuttanut­ta huoltotoimintaa oli muutama vuo­si aiemmin alettu kehittää huoltopalve­luliiketoiminnan suuntaan. ”Yhtäkkiä huolto olikin se, joka kannatteli ja piti tehtaan kiireisenä. Huoltotoiminnan 16 kautta saatiin valtavan isoja diilejä vaih­teistojen korjauksista ja uusimisista”, Tu­runen kuvaa yllättävää käännettä. Huol­totoiminta kannatteli, mutta emoyhtiön konkurssi ja yrityssaneeraus olivat kui­tenkin väistämättöminä edessä. Moven­taksen uusi alku tapahtui 2012 Clyde Blo­wersin omistajuuden myötä.

Teknologisen kehityksen valtavirrat ja sivujuonteet

Moventas oli, ja nykyinen yhtiö Flende­rin Winergy, on ennen kaikkea vaihteis­tovalmistaja. Antti Turunen, miten näet suoravetoisten ja vaihteistollisten voima­loiden kamppailun?

”Ala koki tuskaa vaihteistojen vikaan­tumisen vuoksi. Siinä kohtaa suorave­toisuus vaikutti erittäin houkutteleval­ta monelle toimijalle. Voimaloiden koon kasvu vie nyt vaihteistojen suuntaan, sil­lä komponenttien suuren koon vuoksi yli 10 MW voimaloita on haastavaa toteut­taa suoravetoisina. Suoravetoinen tekno­logia tulee säilyttämään tietenkin oman markkinarakonsa, ja Winergy tarjoaa segmentti- ja generaattoriratkaisuja myös sille puolelle”, Turunen sanoo. Niin Winergyn näkökulmasta kuin laajem­minkin onkin mahdollista, että myös me­rituulivoimassa mennään tulevaisuudes­sa vaihteistollisten mallien suuntaan.

”Tulevaisuuden kysymys on se, kul­keeko kehitys medium- vai high-speed-generaattoreiden suuntaan. Me­dium-speed-generaattorit vaikuttavat jossakin määrin yleistyvän, mutta aika näyttää, pystyvätkö ne markkinaosuu­dessa ohittamaan perinteisemmän high-speed-generaattoriratkaisun. Perinteisemmän mallin vahvuus on omista­jan näkökulmasta se, että generaattori ei ole niin integraalinen vaihteiston kanssa, mikä mahdollistaa vaihteiston ketteräm­mät huollot. Toisaalta medium-speed -teknologiassa on vähemmän vikaan­tuvia komponentteja” Moventas pilo­toi integraalista rakennetta generaatto­rivalmistaja The Switchin kanssa viime vuosikymmenellä, mutta luopui myö­hemmin tästä aikanaan edistyksellisestä medium-speed-mallista. Vaikka rakenne oli kompakti ja kustannustehokas, ala ei ollut vielä valmis teknologialle.

Suomalaista insinööriosaamista ja ketteryyttä Winergylle

Maailman talouden rattaiden pyör­teet osuivat niin, että Moventas ei raken­tanut toista tehdasta Jyväskylän Ikolan modernin laitoksen lisäksi. Koko tuuli­voima-alan kasvun myötä Moventaksen oma toimintasektori kutistui, kun yhden tehtaan turvin saattoi palvella vain yhtä suurta asiakasta kerrallaan. Toimitusris­kit kasvoivat asiakkaiden näkökulmas­ta, kun toimittaja oli varsin pieni toimi­ja alalla.

Moventaksella oli kuitenkin koeteltu asema teknologian kehittäjänä, erittäin korkeatasoiset huoltopalvelut ja kattava huoltoverkosto, rutkasti insinööriosaa­mista, hyvä kulttuuri ja ketterät toimin­tatavat – ratkaisukeskeistä kyvykkyyttä. Tätä kaikkea himoitsi Flender-konser­niin kuuluvat Winergy. Kauppa toteutui keväällä 2022, ja Moventas tuli katalyy­tiksi Winergyn huoltotoimintojen kehit­tämiseen.

Flender Winergy-tuulibrändeineen on globaali jättiläinen, jonka tuotteet katta­vat koko voimansiirron pääakselista ge­neraattoriin asti. Winergy on suurin län­simäinen vaihteistovalmistaja, globaalis­ti tasaväkinen Nanjingin kanssa. Moven­tas valmisti aikanaan 40 vuodessa noin 20 000 vaihteistoa Jyväskylässä. Vertai­lun vuoksi Winergy on valmistanut lähes 200 000 vaihteistoa ja lisäksi generaatto­reita ja muita komponentteja. ”Winergy ja Moventas aloittivat aikoinaan samaan aikaan, mutta kulkivat varsin erilaisia polkuja. Tekemisen peruselementit ovat kuitenkin olleet matkan varrella samat, mikä ylipäänsä mahdollisti yhtiöiden in­tegraation vuodessa. Mittakaava on ollut eri, mutta luotettavuuskeskeisyys yhteis­tä,” Turunen niputtaa historiaa. Moven­taksen valmistamista vaihteistoista kar­keasti ottaen noin 40 prosenttia asennet­tiin Amerikkaan, saman verran Euroop­paan ja loput 20 prosenttia muualle.

Winergy tekee huoltoja vaihteistoval­mistajasta riippumattomasti kaikille merkeille, myös kilpailijoiden tuotteille. Se on sujuvaa asiakkaan näkökulmasta, sillä yhdessäkin puistossa voi olla eri val­mistajien vaihteistoja. Jyväskylän Ikolan tehdas on keskittynyt huoltoihin. Vaih­teistoja tulee huoltoon ennen kaikkea lä­hialueelta, mutta myös kauempaa. Vaih­teisto puretaan, puhdistetaan ja kunnos­tetaan esimerkiksi korjaushiomalla tai valmistamalla osia uudelleen. Aina kun­nostus ei ole mahdollista, ja silloin joko tarjotaan korvaava vaihteisto tai valmis­tetaan uusi särkyneen tilalle. Vaihteis­to kiertää modernissa tehtaassa pisteel­tä toiselle, kunnes se lopulta kasataan, koeajetaan, maalataan, pakataan ja lähe­tään uudelleen maailmalle.

”On kiistatonta, että sijaintimme voi vai­kuttaa syrjäiseltä nyt, kun Pohjolan voi­malakanta on vielä nuorta ja vetreää. Mutta meillä on merkittäviä vahvuuksia, kuten prosessin tehokkuus ja läpimeno­ajat, joissa olemme todella edistykselli­siä ja joita jatkuvasti kehitetään.”, kertoo Alexander Connal, Winergyn markki­noinnista ja korporaatiokehityksestä.

Haastattelun aikaan Ikolan tehtaal­la tavaran vastaanoton päädyssä on su­lassa sovussa odottamassa isoja ja pieniä, nuorempia ja vanhempia vaihteistoja eri valmistajilta. ”Vahvuutemme on osaami­sessa: pystymme huoltamaan hyvin laa­jaa repertuaaria erilaisia vaihteistoja ja tarvittaessa tekemään tai tarjoamaan uu­den tilalle. Meillä on omien vaihdemalli­en lisäksi näkemystä kilpailijoiden vaih­teistoista niin pitkältä ajalta, että olem­me kehittäneet luotettavuutta parantavia päivityksiä myös niihin osana huoltoa”, Connal jatkaa.

Noin 60 prosenttia huoltoon tulevista vaihteistoista saadaan huollettua käyt­tökuntoon. Loppuosa on ajettu niin ää­rimmilleen, että on halvempaa valmis­taa uusi vaihteisto. Tyypillisesti uuteen päädytään, jos huollon kustannus on yli 90 prosenttia uuden valmistamisen kus­tannuksesta. Purkutyön pois jäänti tekee hintaeroa huollon ja uusvalmistuksen vä­lillä. Winergyn insinööreillä on taitoa ar­vioida huoltokustannusta jo vikaraport­tien perusteella. Ero huollon ja uuden valmistamisen välillä kuulostaa pieneltä, mutta kyseessä on mittakaava-asia: vaik­kapa 100 vaihteiston kohdalla kymmenen prosentin hintaero alkaa vaikuttaa. Van­haa on monesti kannattavaa korjata – ja ihmeitä niille Ikolan tehtaalla tehdään­kin!

Suuret tuulivoiman omistajat pyörit­tävät omia huoltopoolejaan, joissa iso­jen puistojen vaihteet kiertävät vuorol­laan huoltoon, ja tarvittaessa on aina saa­tavilla uusia tai huollettuja vaihteistoja. Tällaiset suuret huolto-ohjelmat pitävät Ikolan tehtaan väen kiireisenä. Tällä het­kellä tehdas pyörii kahdessa vuorossa ja uusia rekrytointeja on tehty ja luvassa li­sääkin. Esimerkiksi yhden Amerikan suu­rimmista loppukäyttäjistä portfoliossa on 15–20 vuotta vanhaa kW-luokan voimala­tyyppiä noin 2000 kappaletta. Winergy hiljalleen huoltaa koko fleetin, ja Ikolas­sa valmistetaan vuosittain noin 100 uutta vaihteistoa osana huolto-ohjelmaa. ”On­han se aikamoista, että voimme valmis­taa vaihteiston teoriassa kaikkiin histo­rian saatossa valmistettuihin voimaloi­hin”, Connal myhäilee.

Winergy on kaikille suurille voimalaval­mistajille vaihteistojen ykkös- tai kakkos­toimittaja. Se on myös saavuttamassa kas­vavaa markkinaosuutta Aasian tuulivoi­mavalmistajien keskuudessa. Yhtiö in­vestoi suuresti nopeasti kasvaville Kiinan ja Intian markkinoille, mutta toisaalta Ikola mukaan lukien Euroopan omavai­suusaste on niin ikään hyvä, 10 GW vuo­dessa. Vaikka Amerikan ja Suomen yksi­köt ovat nyt puhtaasti huoltoihin ja nii­hin liittyvän valmistukseen keskittyneitä, on valmius omavaraiseen valmistukseen olemassa esimerkiksi geopolitiikan niin vaatiessa.

Miten summata tämä pitkä tarina? Vaih­teisto valmistuksessa protoiltiin 80-luvul­la, luotiin liiketoimintamallia 90-luvulla, panostettiin sarjatuotantoon ja luotetta­vuuteen 2000-luvun alkupuolella, kun samalla loikattiin megawattiluokkaan. Il­man voimansiirrossa tehtyä kehitystyötä tuulivoimalat eivät nyt olisi niin suuria kuin ne ovat. Flender Finland on kääntä­nyt Moventaksen vaikeat vuodet voitoksi: huoltoliiketoiminta on todella hyvällä to­lalla, ja sen tarve kasvaa.

Vihdoin näköpiirissä siintää, että töitä tulee myös tästä lähialueelta, kotimark­kinalta. Vaikka pitää sitä vielä odottaa, koska Suomen voimalat ovat yhä nuo­ria. Mutta Ikolassa paiskitaan odotellessa hommia 200 työntekijän voimin muiden maiden vaihteistojen parissa. Tekemi­sen meininkiä on enemmän kuin mone­na haastavana vuonna yhteensä. Suomen tuulivoimaloiden vaihteistot ovat hyvissä käsissä, kun huoltojen aika vuosien ku­luessa koittaa.