Pientuulivoiman suunnittelu ja tuotannon ennustus kuluttajan näkökulmasta
Suoniemi, Kalle (2014)
Suoniemi, Kalle
2014
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-06-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201405281246
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201405281246
Tiivistelmä
Nykypäivän energiantuotantomalleissa painotetaan usein kestäviä ja luonnonmukaisia ratkaisuja. Historian saatossa taloudellinen hyöty on ollut energiaratkaisuissa painopisteistä merkittävä. Taloudellisen hyödyn optimoinnin seurauksena ja tekniikan kehittymisen mahdollistamana on kasvatettu energiantuotantoyksiköiden kokoa yhä suuremmiksi. Ilmastotavoitteiden myötä on kuitenkin alettu jo poliittisillakin keinoilla ohjailla energiantuotantoa uusiutuvien energialähteiden pariin painottaen hajautettuja energiantuotantoratkaisuja.
Nykypäivän tekniikka on avannut kuluttajille energiamarkkinat uudelta sektorilta. Kuluttaja pystyy uusien energiaratkaisujen myötä itse tuottamaan kuluttamaansa energiaa sekä valitsemaan omaan arvomaailmansa sopivan tuotantomuodon. Tämä kuitenkin vaatii kuluttajalta suuren taloudellisen panostuksen alkuinvestointeihin ja tuotetusta energiasta maksettu hinta saadaan tietää vasta laitteiston elinkaaren loppupäässä.
Tässä työssä tutkitaan pientuulivoiman soveltuvuutta kuluttajan sähköenergian lähteeksi. Työn tarkoitus on avata pientuulivoimaloiden nykytilaa ja käytettyä tekniikkaa sekä tuotantoyksiköitä koskevia ohjeistuksia ja määräyksiä. Kuluttajaa pyritään opastamaan optimaalisen pientuulivoimalan suunnittelussa teorian ja käytännön esimerkkien pohjalta. Työn markkinakatsauksessa käydään läpi eri pientuulivoimapakettien hintoja sekä tehdään kartoitusta verkkoyhtiöiden näkökulmasta pientuulivoimaloiden yleisyydestä ja käytänteistä.
Työn pohjalta rakennettiin pientuulivoimalaympäristö, johon kuuluu neljä eri pientuulivoimalaa. Tuulivoimaloiden tuotantoa sekä tuulennopeutta seurattiin useamman vuoden ajan. Mittaustuloksia vertailtiin ja analysoitiin työssä esitetyn teoreettisen pohjan perusteella.
Tutkimuksessa pystyttiin vertailemaan valmistajien antamien tehon arvojen ja tuulennopeuden suhteita ja tutkimaan niiden paikkaansa pitävyyttä käytännössä. Lisäksi ennustettiin suuntaa antavasti tuotetun energian taloudellista arvoa sekä laitteistojen takaisinmaksuaikaa. Tutkittavilla laitteistoilla tuotetun sähköenergian hinta oli sähkön markkinahintaa verrattuna moninkertainen, eivätkä investoinnit maksa itseään takaisin ennustetun elinkaarensa aikana.
Nykypäivän tekniikka on avannut kuluttajille energiamarkkinat uudelta sektorilta. Kuluttaja pystyy uusien energiaratkaisujen myötä itse tuottamaan kuluttamaansa energiaa sekä valitsemaan omaan arvomaailmansa sopivan tuotantomuodon. Tämä kuitenkin vaatii kuluttajalta suuren taloudellisen panostuksen alkuinvestointeihin ja tuotetusta energiasta maksettu hinta saadaan tietää vasta laitteiston elinkaaren loppupäässä.
Tässä työssä tutkitaan pientuulivoiman soveltuvuutta kuluttajan sähköenergian lähteeksi. Työn tarkoitus on avata pientuulivoimaloiden nykytilaa ja käytettyä tekniikkaa sekä tuotantoyksiköitä koskevia ohjeistuksia ja määräyksiä. Kuluttajaa pyritään opastamaan optimaalisen pientuulivoimalan suunnittelussa teorian ja käytännön esimerkkien pohjalta. Työn markkinakatsauksessa käydään läpi eri pientuulivoimapakettien hintoja sekä tehdään kartoitusta verkkoyhtiöiden näkökulmasta pientuulivoimaloiden yleisyydestä ja käytänteistä.
Työn pohjalta rakennettiin pientuulivoimalaympäristö, johon kuuluu neljä eri pientuulivoimalaa. Tuulivoimaloiden tuotantoa sekä tuulennopeutta seurattiin useamman vuoden ajan. Mittaustuloksia vertailtiin ja analysoitiin työssä esitetyn teoreettisen pohjan perusteella.
Tutkimuksessa pystyttiin vertailemaan valmistajien antamien tehon arvojen ja tuulennopeuden suhteita ja tutkimaan niiden paikkaansa pitävyyttä käytännössä. Lisäksi ennustettiin suuntaa antavasti tuotetun energian taloudellista arvoa sekä laitteistojen takaisinmaksuaikaa. Tutkittavilla laitteistoilla tuotetun sähköenergian hinta oli sähkön markkinahintaa verrattuna moninkertainen, eivätkä investoinnit maksa itseään takaisin ennustetun elinkaarensa aikana.