Aurinko- ja tuulisähkön tuotantoprofiilit ja aurinkosähkön tuntitason ennustaminen
Vesa, Jani (2016)
Vesa, Jani
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605066396
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605066396
Tiivistelmä
Tuulivoima ja aurinkosähkö lisääntyvät Suomessa ja muualla maailmassa kovaa vauhtia. Työssä oli tarkoitus perehtyä siihen, missä tilanteessa Suomessa tällä hetkellä ollaan näiden tuotantomuotojen kohdalla. Sen lisäksi työn tarkoituksena oli esitellä, miten kyseiset tuotantomuodot toimivat. Työn lähtökohtana oli myös luoda ennustemallia aurinkosähkön tuotannolle. Lisäksi työssä haluttiin hieman tutkia ja pohtia, miten tuulivoiman ja aurinkosähkön tuotto vaikuttaa sähkön kulutuksen ja tuotannon väliseen tasapainoon, sekä mitä haasteita tulevaisuudessa näiden yleistymisellä voi olla.
Opinnäytetyössä kuvattiin kuvaajien avulla, miten tuulivoima ja aurinkosähkö sijoittuvat tällä hetkellä Suomen sähköntuotantoon. Näiden tilastojen perusteella todettiin, että tuulivoima on kovasta kasvutahdistaan ja valtion avustuksista huolimatta vielä hyvin pieni osa kokonaistuotannosta. Aurinkovoiman todettiin olevan vielä marginaalisempi tuotantomuoto, sillä verkkoon kytkettyä aurinkopaneelitehoa oli vain hyvin vähän. Työssä kuvattiin myös teoriassa se, miten auringosta saadaan aurinkosähköä, ja miten tuulesta saadaan tuulisähköä. Aurinkosähkön ennustamisesta luotiin ennustemalli, jolla voidaan arvioida aurinkopaneelien tuottoa eri vuodenaikoina ja erilaisina päivinä jopa tunnin tarkkuudella. Työssä kuvattiin myös lyhyesti, miten tuulivoimalan tuotanto jakautuu vuorokauden eri tunneille, ja miten monta tuotantopäivää vuodessa osui mihinkin tuotantoluokkaan energiantuoton perusteella. Opinnäytetyössä esitettiin myös, miten omakotitalon kulutus ja tuotto kohtaavat, ja mitä haasteita lisääntyvä omatuotanto voi luoda teknisesti niin sähköverkolle kuin itse kotitaloudellekin.
Tuotanto-osuuden perusteella voitiin päätellä, etteivät tuulivoima ja aurinkosähkö ole vielä Suomessa iso osa tuotantoa, mutta ne lisääntyvät vauhdilla. Tuotantoennustemallin perusteella voitiin päätellä, että aurinkosähkön tuntitason ennustaminen on vaikeaa nopeasti muuttuvista aurinko-olosuhteista johtuen. Tuulivoiman tuotantoprofiilista pääteltiin, että tuulivoima ei ole niin herkästi muuttuvaa kuin aurinkosähkö. Aurinko- ja tuulisähkön osalta todettiin, että niiden riippuvuus olosuhteista vaikeuttaa sähköverkon taseen pitämistä kunnossa, sillä näiden tuotantomuotojen tuotanto pitää olla korvattavissa silloin, kun ne eivät tuota.
Opinnäytetyössä kuvattiin kuvaajien avulla, miten tuulivoima ja aurinkosähkö sijoittuvat tällä hetkellä Suomen sähköntuotantoon. Näiden tilastojen perusteella todettiin, että tuulivoima on kovasta kasvutahdistaan ja valtion avustuksista huolimatta vielä hyvin pieni osa kokonaistuotannosta. Aurinkovoiman todettiin olevan vielä marginaalisempi tuotantomuoto, sillä verkkoon kytkettyä aurinkopaneelitehoa oli vain hyvin vähän. Työssä kuvattiin myös teoriassa se, miten auringosta saadaan aurinkosähköä, ja miten tuulesta saadaan tuulisähköä. Aurinkosähkön ennustamisesta luotiin ennustemalli, jolla voidaan arvioida aurinkopaneelien tuottoa eri vuodenaikoina ja erilaisina päivinä jopa tunnin tarkkuudella. Työssä kuvattiin myös lyhyesti, miten tuulivoimalan tuotanto jakautuu vuorokauden eri tunneille, ja miten monta tuotantopäivää vuodessa osui mihinkin tuotantoluokkaan energiantuoton perusteella. Opinnäytetyössä esitettiin myös, miten omakotitalon kulutus ja tuotto kohtaavat, ja mitä haasteita lisääntyvä omatuotanto voi luoda teknisesti niin sähköverkolle kuin itse kotitaloudellekin.
Tuotanto-osuuden perusteella voitiin päätellä, etteivät tuulivoima ja aurinkosähkö ole vielä Suomessa iso osa tuotantoa, mutta ne lisääntyvät vauhdilla. Tuotantoennustemallin perusteella voitiin päätellä, että aurinkosähkön tuntitason ennustaminen on vaikeaa nopeasti muuttuvista aurinko-olosuhteista johtuen. Tuulivoiman tuotantoprofiilista pääteltiin, että tuulivoima ei ole niin herkästi muuttuvaa kuin aurinkosähkö. Aurinko- ja tuulisähkön osalta todettiin, että niiden riippuvuus olosuhteista vaikeuttaa sähköverkon taseen pitämistä kunnossa, sillä näiden tuotantomuotojen tuotanto pitää olla korvattavissa silloin, kun ne eivät tuota.