• Energy Research
• Finnish close
• Tampere University close

Sähköajoneuvojen voimakas lisääntyminen vaatii latausinfrastruktuurin kehittämistä. Latausinfrastruktuurin kehittämistä voi kuitenkin rajoittaa sähköverkon kapasiteetin riittämättömyys. Toisaalta latauspalvelujen laadun pitää olla entistä parempaa, kun sähköajoneuvojen määrä kasvaa. Tämän työn tarkoituksena onkin siis esitellä mitä mahdollisuuksia näiden parantamiseen energiavaraston integroiminen latausjärjestelmään tuo ja mitä asioita tällaisen integraation toteuttamisessa on otettava huomioon. Käytännön toteutusta varten tässä diplomityössä tehtiin kirjallisuuskatsaus eri energiavarastoista, latausratkaisujen topologiasta, sekä erinäisistä standardeista ja ohjeistuksista mitä toteutuksessa on otettava huomioon. Lisäksi etsittiin eri hyödyt ja haitat sekä tehtiin kannattavuuslaskelmat saavutettavissa olevista tuotoista investoinnin reunaehdon löytämistä varten. Energiavarastoja on monenlaisia ja niiden ominaisuudet sekä koko vaihtelevat. Energiavaraston ja latausratkaisun integraatiossa pieni koko on edellytys, sillä käytettävissä oleva tila saattaa olla rajallinen. Tämän takia tärkeimmät ominaisuudet energiavarastoille ovat ominaisenergian ja -tehon määrä sekä energia- ja tehotiheys. Lisäksi huomiota on hyvä kiinnittää elinikään ja turvallisuuteen. Nämä kriteerit täyttävät parhaiten akut, vauhtipyörät ja superkondensaattorit. Akkuja käsiteltiin tarkemmin, sillä eri akkuvaihtoehtoja on useita erilaisia ja niiden ominaisuudet vaihtelevat paljon. Edellä mainitut kriteerit täyttävät parhaiten NMC- ja LFP-akkukemialla varustetut litiumioniakut sekä NaS-akut. Energiavaraston integraation tuomiin mahdollisuuksiin lukeutuu kuormahuippujen rajoittaminen, kuormien tasaaminen, varavoima, reservimarkkinoille osallistuminen sekä uusiutuvien energianlähteiden integroinnin helpottuminen. Esimerkiksi integraation ansiosta latausratkaisuja voidaan toteuttaa paikkoihin, joissa sähköverkon kapasiteetti ei riitä. Integraation haitat liittyvät turvallisuuteen, ympäristöön, investointikustannuksiin ja elinikään. ...

Vuoden 2022 energiakriisi herätti Euroopan tarkastelemaan energiankulutustaan kriittisesti. Monelle toimijalle elintärkeiden kustannussäästöjen tavoittelu kriisin keskellä aikaisti ekokriisin vuoksi tulevaisuudessa häämöttävää muutosta. Rakennus- ja kiinteistöalan suuren päästö- ja energiaintensiivisyyden vuoksi sektorilla on nähtävissä merkittävää kehityspotentiaalia. Suurten energiansäästöjen toivotaan johtavan suuriin kustannussäästöihin ja suurten päästövähennysten vihreän rahoituksen mahdollistumiseen. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää erilaisten energiansäästötoimenpiteiden kustannustehokkuutta siirrettävistä työmaatiloista kootussa rakennuksessa sekä selvittää millä keinoin työmaatilojen energiankulutus saadaan laskettua kohdeyrityksen vähähiilisyystavoitteen vaatimalle tasolle. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä YIT Suomi Oy:n ja YIT Kalusto Oy:n kanssa. Tutkimus toteutettiin kvantitatiivisella otteella ja se jaettiin empiiriseen tutkimukseen ja simulaatiotutkimukseen. Empiirisessä osuudessa toteutettiin kolme energiaa säästävää ja sisäolosuhteisiin vaikuttavaa interventiota Länsi-Suomessa sijaitsevaan työmaatilojen pilottikohteeseen. Pilottikohteen käyttäjiltä kysyttiin kokemuksia työmaatilojen sisäolosuhteista ennen interventiota ja sen toteuttamisen jälkeen. Empiirisen tutkimuksen tuloksista havaittiin, että työmaatiloissa ylläpidetään turhaan käyttöolosuhteita käyttöajan ulkopuolella. Toteutetulla sisälämpötilan laskemisella ja ilmanvaihtotehon pudottamisella ei havaittu olevan negatiivista vaikutusta tilojen käyttäjien kokemukseen. Ilmanvaihdon parantamisen havaittiin parantaneen kokemusta tilojen sisäilman laadusta sekä vähentäneen vedontunnetta. Interventiossa toteutettujen toimenpiteiden laskettiin pudottaneen työmaatilojen vuosittaista energiankulutusta 35 % sekä kuolettavan investoinnin sähköenergiansäästönä 4 vuodessa. Vastaavan parannuksen avulla kohdeyritys voisi saavuttaa jopa noin 400 000 euron kustannussäästöt vuositasolla. Simulaatiotutkimuksessa kehitettiin useita erilaisia energiaa ...

Kirjallisuusselvitys elektroniikan piirilevytekniikan hyödyntämisestä ilma-alusten kevytrakenteissa. Työssä tarkastellaan yhtymäkohtia elektroniikan ja lentotekniikan materiaalien ja menetelmien välillä, perehdytään ilmailua koskevien säädösten vaatimuksiin niiden hyödyntämisessä, ja tarkastellaan kirjallisuudessa löytyviä esimerkkejä piirilevytekniikalla osittain tai kokonaan toteutetuista kevytrakenteista. Työssä luodaan myös katsaus materiaalien ja menetelmien mahdollisiin vaikutuksiin rakenteiden elinikään ja käytönvalvontaan sekä korjattavuuteen ja kierrätettävyyteen.

Sähköautojen ja uusiutuvien energiantuotantomuotojen yleistyminen ovat merkittäviä keinoja saavuttaa hiilineutraali ja päästötön yhteiskunta tulevaisuudessa. Niin Euroopan unionin asetukset ja direktiivit kuin Suomen lainsäädäntö ohjaavat suomalaisia kohti tavoitetta puhtaammasta tulevaisuudesta. Lainsäädännön sekä sähköautojen ja uusiutuvien energiantuotantomuotojen hintojen laskun myötä yhä useammalla kuluttajalla on mahdollisuus tehdä kestäviä valintoja ja investointeja. Monet taloyhtiöt jättävät investoimatta aurinkosähköjärjestelmään sen kannattamattomuuden vuoksi. Järjestelmän mitoitus on olennaisessa osassa, sillä ylituotanto ei tuo kannattavuutta. Ongelmana onkin se, että aurinkosähköä on voinut hyödyntää ainoastaan kiinteistösähkönä. Aurinkosähkön käyttöä on kuitenkin mahdollista tehostaa taloyhtiössä muodostamalla energiayhteisö, jolloin aurinkosähköä voi hyödyntää myös asukkaiden huoneistoissa. Tällä hetkellä tarjolla olevat energiayhteisömallit ovat takamittarointi- ja hyvityslaskentamalli. Takamittarointimallissa taloyhtiöllä on yhteinen sähkö- ja verkkopalvelusopimus, jolloin asukkaat säästävät sopimusten perusmaksuissa. Tämä tarkoittaa sitä, että asukkaat eivät voi kilpailuttaa omia sähkösopimuksiaan, ja siksi mallin käyttöönotto vaatiikin yhtiökokouksen yksimielisen hyväksynnän. Puolestaan hyvityslaskennassa tällaisia ominaisuuksia ei ole, jolloin se on helpompi ottaa käyttöön. Energiayhteisöjä on mahdollista tarjota myös palveluna, ja hyvityslaskentamallia tarjoaakin jo osa sähköverkkoyhtiöistä. Tämän työn tavoitteena on selvittää aurinkosähköjärjestelmien ja energiayhteisöjen mahdollisuuksia taloyhtiöissä sekä millaisia hyötyjä ja heikkouksia energiayhteisöihin liittyy. Tutkimusmenetelminä työssä käytetään niin laskentaa kuin asiantuntijahaastattelujakin. Lisäksi tämä työ selvittää, millaisen energiapalveluliiketoiminnan pohjan energiayhteisö voi luoda. Palveluliiketoimintamallin luomisessa hyödynnetään business model canvasia sekä laskennan ja haastattelujen tuloksia. Työn tutkimus osoittaa, ...

Tämä kandidaatintyö on kirjallisuusselvitys eri tavoista kerätä energiaa ympäristön energiapotentiaaleista. Työssä käydään läpi neljä erilaista tapaa kerätä energiaa, energian kerääminen aineen mekaanisesta rasituksesta pietsosähköisen kalvon avulla, energian kerääminen radioaalloista, aurinkoenergian kerääminen ja energian kerääminen lämpötilagradientista. Tyypillisesti ympäristöstä kerätyn energian tehotiheys on huomattavasti pienempi verrattuna esimerkiksi akuista saatavan energian tehotiheyteen. Työn loppuosassa vertaillaan eri energiankeräystapoja keskenään ja pohditaan niiden sopivuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin. Pietsosähköistä ilmiötä käydään läpi selittämällä ilmiön perusperiaatteet ja mekanismi. Pietsosähköisyyden vahvuuksia on kerätyn energian suhteellisen korkea tehotiheys, ja se on teknologiana pitkälleviety. Heikkouksia on ulostulon suuri vaihtelu, joka riippuu aktiivisuudesta. Energian keräämisessä radioaalloista käydään läpi ilmiön perustoimintaa, lähi- ja kaukokentän eroa ja ilmiön sovelluskohteita. Radioaalloista kerättävä energiamäärä on tyypillisesti pieni, mutta se on riittävä signaalin takaisinlähetykseen. Aurinkoenergian tapauksessa energiaa voidaan kerätä hyvin paljon, ja keräys skaalautuu suoraan keräimien pinta-alan suhteen. Heikkouksia aurinkoenergian keräämisellä on energian saatavuuden syklisyys. Työssä aurinkoenergian keräämisestä käydään läpi ilmiön teoriaa ja yleisempiä sovelluskohteita.

Tutkimuksessa tarkastellaan Fennovoiman ydinvoimalasta käytyä julkista keskustelua. Tutkimusaineistona ovat Helsingin Sanomissa, Kalevassa ja Raahen Seudussa julkaistut journalistiset jutut ja mielipidekirjoitukset vuosilta 2007–2013. Aineistoa analysoidaan sisällönanalyysin, kehysanalyysin ja diskurssianalyysin keinoin kolmessa referee-julkaistussa artikkelissa. Erityisen kiinnostuksen kohteina ovat ilmastonmuutoksen ja Venäjän käyttäminen argumentteina ydinvoimakeskustelussa. Sisällönanalyysin tulokset osoittavat, että Fennovoima ja muut talouselämän edustajat saavat paljon tilaa lehdissä. Ydinvoimamyönteisten juttujen lisäksi ne esiintyvät usein asiaan neutraalisti suhtautuvissa kirjoituksissa. Valtion ja kuntien edustajat esiintyvät myös paljon. Ydinvoimaa vastustavat järjestöt saavat näkyvyyttä alue- ja paikallislehdessä, mutta valtakunnanjulkisuuteen ne eivät juuri ulotu. Kehysanalyysin avulla selviää, että keskustelu ilmastonmuutoksesta jakautuu kolmeen tarkastelukehykseen: poliittinen päätöksenteko, tekninen hallinta ja taloudellinen toiminta. Kehyksille on yhteistä pyrkimys ilmastonmuutoksen ”ratkaisemiseen”. Tällaisena lähes hegemonisena ilmastonmuutospuheena kehykset toistavat ilmastotieteen asettamia lähtökohtia. Diskurssianalyysi osoittaa, että Venäjästä puhuttiin vuosia lähinnä energiariippuvuuden ja vanhentuneen ydintekniikan kautta. Kun venäläinen Rosatom tuli Fennovoiman osakkaaksi ja laitetoimittajaksi, osa puheesta kääntyi korostamaan venäläisten vankkaa kokemusta ydintekniikan alalla. Osin puntaroitiin Venäjän ja venäläisten kulttuurista ja poliittista erilaisuutta negatiivissävyisten naapuruus- ja imperiumipuheiden kautta. Suomalainen viranomaisvalvonta näyttäytyi läpi aineiston positiivisena samastumispisteenä. Tutkimuksen johdantoluvussa tarkastellaan tutkimustuloksia julkisuusteorian ja politiikkaverkostojen teorian kautta. Tämän lisäksi pohditaan julkisen oikeuttamisen teoriaa mahdollisena siltana julkisuusteorian, politiikkaverkostojen teorian ja erilaisten argumentaatioanalyysin ...

Tämän tutkimuksen tavoitteena on syventää ymmärrystä lohkoketjuteknologian käytännön hyödyntämisestä yritysten toimitusketjujen kestävyyden edistämisessä suhteessa olemassa olevaan tutkimustietoon. Vaatimukset liiketoiminnan kestävyyttä ja läpinäkyvyyttä kohtaan kasvavat jatkuvasti ja toimitusketjujen ollessa keskeinen osa yritysten liiketoimintamallia niiden kestävyyden edistämisellä on kokonaisuuden kannalta perustavanlaatuinen merkitys. Lohkoketjuteknologian hyödyntäminen voi edistää toimitusketjujen kestävyyttä tehokkaalla ja taloudellisesti kannattavalla tavalla. Se tarjoaa toimitusketjuille hajautetun, läpinäkyvän ja luotettavan tietojärjestelmän, jonka avulla voidaan tehostaa globalisaation myötä laajentuvien toimitusketjujen hallintaa taloudellisen, sosiaalisen ja ekologisen kestävyyden näkökulmasta. Lohkoketjuteknologian käytön yleistyminen yritysten toimitusketjuissa samanaikaisesti kestävyyttä tukevan arvopohjan muuttumisen kanssa voi edistää paradigmaattista muutosta liiketoimintamaailman vallitsevissa ajattelu- ja toimintamalleissa. Tutkimuksen teoreettisessa viitekehyksessä tarkastellaan kestävän toimitusketjujen hallinnan, lohkoketjuteknologian sekä toimitusketjujen lohkoketjuratkaisujen teoreettisia lähtökohtia. Teoreettisen viitekehyksen tavoitteena on luoda syvällinen käsitys tutkimusaiheen taustalla vaikuttavista teemoista, perustella kestävän toimitusketjujen hallinnan merkitystä sekä lohkoketjuteknologian mahdollista kontribuutiota toimitusketjujen kestävyyden edistämiseksi, mutta myös tarkastella kriittisesti aiheeseen liittyviä haasteita. Tutkimus on toteutettu laadullisena haastattelututkimuksena. Empiirinen aineisto on kerätty teemahaastatteluilla ja se koostuu asiantuntijoiden arvioista aiheen nykytilanteesta. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että ilmiö on vielä kehityskulkunsa alussa, mutta ensimmäisiä toimivia käyttötapauksia, esimerkiksi toimitusketjujen läpinäkyvyyden ja jäljitettävyyden liittyen, on jo jonkin verran olemassa. Tutkimustulosten mukaan teknologiana lohkoketju soveltuu ...

Miten energiaa, esimerkiksi kotitalouksien tarvitsemaa lämpöä, olisi parasta tuottaa, on harvoin pelkkä tekninen kysymys. Kuntien energiahuollon ratkaisut, kuten käytettävä polttoaine tai tuotantolaitoksen rakentaminen, edellyttävät julkisina infrastruktuurihankkeina poliittista päätöksentekoa. Poliittisissa prosesseissa näkemykset ratkaisujen taloudellisesta kannattavuudesta tai muista hyödyistä sekä haitoista saattavat usein olla kiistojenkin kohteena. Valintaprosessien tuloksena on maahamme muodostunut hyvin monimuotoinen paikallisen energiahuollon kenttä, jolla energiaa tuotetaan monin eri tavoin ja jolla jatkuvasti syntyy myös uusia, vaihtoehtoisia toimintatapoja ja teknologiaa. Tarkastelen väitöskirjatyössäni tapaustutkimusten avulla tällaisten uusien mahdollisuuksien syntymekanismeja. Työn tavoitteena on selvittää, mitkä tekijät avaavat paikallisiin poliittisiin toimintatilanteisiin liikkumavaraa, jonka nojalla toimijat kykenevät nostamaan esiin ympäristöön liittyviä kysymyksiä ja tekemään ympäristöä koskevia valintoja. Työ perustuu neljään tapaustutkimukseen, joiden tulokset on julkaistu työn liitteenä olevissa viidessä artikkelissa. Tapaustutkimukset ovat 1) polttoaineen vaihtaminen Alavuden kaukolämpölaitokseen vuonna 1993 2) turpeen kaasutuslaitoksen rakentaminen Kankaanpäähän vuonna 1980 3) lämpölaitosta koskeva sijoituspaikkakiista Kangasalla vuonna 1983 sekä 4) Tuupovaaran energiaosuuskunnan perustaminen ja toiminta vuodesta 1996 alkaen. Vaikka tapaustutkimusten tavoitteena ei olekaan kattaa paikallisen energiahuollon kenttää kokonaisuudessaan, ne kuvaavat paikallisen energiahuollon vaiheita Suomessa monipuolisella tavalla. Kankaanpään kaasutuslaitos ja Kangasalan sijoituspaikkakiista ilmentävät kaukolämpötoiminnan käynnistymisen alkuvaiheen haasteita eli öljykriisien jälkeistä aikaa. Alavuden ja Tuupovaaran tapaukset taas kohdentuvat myöhempään, 90-luvun alussa käynnistyneeseen uudentyyppisen puuenergian kasvukauteen. Tapaustutkimusten kautta hahmottuu merkittävä osa suomalaisen ...