Yhteiskuntatieteiden "nousu" ja "tuho"

Kirjallisuusarvostelu

Perusteos kanteleesta

Kirjallisuusarvostelu

Vallankumoukseen verissä päin?

Kirjallisuusarvostelu

Amerikan ihmeitä

Kirjallisuusarvostelu

Hankinnan toimintamallin kehittäminen

Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus (POP ELY) käynnisti alkuvuodesta 2010 hankintatoimen kehittämisprojek-tin. Projektin tavoitteena oli kartoittaa hankintatoimen nykytila elinkeino-, liikenne- ja ympäristövastuualueilla, määritellä POP ELYn yhtei-nen hankintatoimen tahtotila vuodelle 2015 sekä laatia tahtotilaan etenemisen toimenpidesuunnitelma vuosille 2011–2015. Kehittämis-työn taustalla on kesällä 2007 käynnistetty aluehallinnon uudistamishanke (ALKU). Kehittämisprojektissa kuvattiin POP ELYn hankintatehtävien nykytila, yhteisen tahtotilan määritelmä vuodelle 2015 sekä toimenpide-suunnitelma. Nykytilakartoituksessa selvitettiin vastuualueiden käyttämät hankintamallit, -tavat ja -laajuudet, hankintoihin käytettävät resurssit, vastuualueiden ulkoa hankkimat, itse tuotetut ja keskitetyt palvelut sekä sähköisen hankinnan laajuus. Hankintatoimen tahtoti-lan määrityksessä esiteltiin tahtotilaan etenemisen ja erilaisten näkökulmien kautta minkälainen on Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, lii-kenne- ja ympäristökeskus vuonna 2015. Projektissa kuvattiin myös toimenpidesuunnitelma vuosille 2011–2015, joista tarkemmin tarkas-teltiin vuoden 2011 aikana toteutettavaksi aiottavien asioiden toimenpidesuunnitelmaa. Projektin yhteydessä tehtiin riskinarviointi, jonka tavoitteena oli tunnistaa tahtotilaan etenemisen ja toimenpidesuunnitelman toteuttamisen riskejä. Laajemmassa työpajassa tunnistetuista riskeistä neljälle merkittävimmälle riskille annettiin toimenpiteet niiden ehkäisemiseksi. Työn tuloksena saatiin kattava kuvaus POP ELYn nykytilasta. Nykytilakuvauksen pohjalta määritellyn hankintatoimen tahtotilan mukaan POP ELYllä on vuonna 2015 yhtenäinen hankintatoimi, jossa ovat avainasemassa yhteinen toimintajärjestelmä, viranomaistoiminnan kehittäminen ja työntekijöiden jaksamisesta ja motivaatiosta huolehtiminen. Toimenpidesuunnitelmaan liitettiin 12 toimenpidettä pienryh-mineen, jotka vastaavat toimenpiteiden toteutumisesta. POP ELYn hankintatoimen kehittäminen kytkeytyy valtakunnalliseen hankintatoimen kehittämistyöhön, jonka on määrä valmistua touko-kuussa 2011. Valtakunnallisen työn jalkauttamisesta johtuen POP ELYn hankintatoimen kehittämistyön tahtotilan viimeistely ja lopullinen toimenpidesuunnitelma valmistuvat loppuvuodesta 2011.

Miehittämättömän ilma-aluksen hyödyt ja haitat ilmatiedustelussa operaatio Enduring Freedomissa

Tämän tutkielman tarkoituksena on kirjallisuuskatsauksen keinoin luoda käsitys miehittämättömän ilma-aluksen ilmatiedustelukäytön hyödyistä ja haitoista operaatio Enduring Freedomissa. Tutkielmassa pohditaan lisäksi UAV:iden tulevaisuuden näkymiä ja kehityssuuntia ilmatiedustelun kannalta. Tämä tutkielma sisältää kvalitatiivisen tutkimuksen piirteitä ja tutkimusmetodina käytetään narratiivista kirjallisuuskatsausta. Tutkielman pääluvuissa tutustutaan UAV-konseptiin sekä tutkitaan UAV:n hyötyjä ja haittoja ilmatiedustelussa operaatio Enduring Freedomissa. Tutkielmassa on pyritty tutustumaan aihealueeseen kokonaisvaltaisesti ja sen pohjalta luomaan teoreettinen kokonaisuus tutkimuskysymyksiin vastaten. Operaatio Enduring Freedom alkoi 7.10.2001, kun Yhdysvaltain johtama liittouma hyökkäsi Afganistaniin vastauksena 11.9.2001 tehtyihin terrori-iskuihin. Operaation tavoitteena oli tuhota terroristien koulutusleirit ja infrastruktuuri Afganistanin alueella, pidättää al-Qaidan johto sekä lopettaa terrorismitoiminta Afganistanissa. Yhdysvaltain ilmavoimat on käyttänyt operaation alusta alkaen ilmatiedustelussa pääasiassa kahta UAVtyyppiä, jotka ovat RQ/MQ-1 Predator ja RQ-4 Global Hawk. Tutkielmassa perehdytään näiden kahden UAV:n hyötyihin ja haittoihin. Vertailupohjana käytetään miehitettyjä ilma-aluksia. Tutkielmassa käytettyjen lähteiden perusteella voidaan todeta, että miehittämättömillä ilma-aluksilla on etuja, joita ei voi saavuttaa miehitettyjä ilma-aluksia käyttäen. Hyödyt on jaettu tässä tutkielmassa rakenteellisiin, kustannuksellisiin ja tehtäväkohtaisiin hyötyihin. UAVkäytön merkittävin haitta lienee maa-aseman ja ilma-aluksen välisen datalinkin aiheuttamat haasteet ja rajoitteet. Lisäksi miehittämättömän ilma-aluksen haavoittuvuus ilmatorjuntatulten ja ilmasta ilmaan -ohjusten vaikutuspiirissä on vielä tällä hetkellä haaste. Tutkielmassa käsitellyt hyödyt ja haitat on todettu operaatio Enduring Freedomin kaltaisessa epäsymmetrisessä toimintaympäristössä, joten niiden soveltuvuutta symmetriseen toimintaympäristöön ei ole juurikaan arvioitu. Miehittämättömien ilma-alusten kehitystä todennäköisesti jatketaan tulevaisuudessa, ja kehityksen painopiste tullee olemaan monikäyttöisten UAV:iden kehityksessä. UAV:t tullee tulevaisuudessa korvaamaan miehitetyt ilma-alukset ilmatiedustelun ja ilmasta maahan -toiminnan osalta.

Sähkön tuotantokustannusvertailu

Työssä vertaillaan eri sähköntuotantovaihtoehtojen taloudellista kannattavuutta. Kannattavuusvertailu suoritetaan pelkkää sähköä tuottaville voimalaitoksille. Raportti on jatkoa aikaisemmille tutkimuksille, joista viimeisin julkaistiin 2008. Tutkittavat voimalaitostyypit ovat: ydinvoimalaitos, maakaasukombilauhdevoimalaitos, kivihiililauhdevoimalaitos, turvelauhdevoimalaitos, puulauhdevoimalaitos, tuulivoimala ja uutena aurinkovoimala. Kannattavuustarkastelu suoritetaan annuiteettimenetelmällä käyttäen 5 % reaalikorkoa ja maaliskuun 2012 hintatasoa. Laskelmien perusteella 8000 tunnin huipunkäyttöajalla ydinsähkön tuotantokustannus, kun laitos rakennetaan olemassaolevalle tontille olisi 43,7 €/MWh, täysin uuden ydinvoimalaitoksen 57,9 €/MWh, kaasusähkön 75,4 €/MWh, turvelauhteen 75,4 €/MWh ja hiilisähkön hiilidioksidin talteenotolla 64,4 €/MWh, kun hiilidioksidipäästöoikeuden hintana käytetään 23 €/t. Vastaavasti uusiutuvista puupolttoainelauhdesähkön tuotantokustannus olisi 70,2 €/MWh kun taas 2200 tunnin huipunkäyttöajalla maalla sijaitsevan tuulivoimalaitoksen sähkön tuotantokustannus 52,7 €/MWh ja merellä sijaitsevan tuulivoimalaitoksen 76,8 €/MWh. Erillistarkastelussa arvioitiin suurien keskittävää teknologiaa käyttävän aurinko-voimalaitoksen tuotantokustannuksen ylittävän 100 €/MWh ollen todennäköisesti lähempänä 150 €/MWh. Arvio piensähkön tuotantokustannuksista aurinkosähköisillä paneeleilla vaihtelee 90 – 130 €/MWh. Merkittävin kustannussäästö syntyy, jos aurinkosähköpaketteja voidaan tarjota kuluttajalle kokonaistoimituksena avaimet käteen. Aurinkosähkön tuottaminen kotikeräimillä näyttääkin olevan vaiheessa, jossa se on selkeästi pienkäyttäjälle edullista mikäli sijoitettava pääoma 6000 – 18000 € ei vaadi ulkopuolista rahoitusta.

Power cycling lifetime estimation of IGBT power modules based on chip temperature modeling

In this doctoral thesis, methods to estimate the expected power cycling life of power semiconductor modules based on chip temperature modeling are developed. Frequency converters operate under dynamic loads in most electric drives. The varying loads cause thermal expansion and contraction, which stresses the internal boundaries between the material layers in the power module. Eventually, the stress wears out the semiconductor modules. The wear-out cannot be detected by traditional temperature or current measurements inside the frequency converter. Therefore, it is important to develop a method to predict the end of the converter lifetime. The thesis concentrates on power-cycling-related failures of insulated gate bipolar transistors. Two types of power modules are discussed: a direct bonded copper (DBC) sandwich structure with and without a baseplate. Most common failure mechanisms are reviewed, and methods to improve the power cycling lifetime of the power modules are presented. Power cycling curves are determined for a module with a lead-free solder by accelerated power cycling tests. A lifetime model is selected and the parameters are updated based on the power cycling test results. According to the measurements, the factor of improvement in the power cycling lifetime of modern IGBT power modules is greater than 10 during the last decade. Also, it is noticed that a 10 C increase in the chip temperature cycle amplitude decreases the lifetime by 40%. A thermal model for the chip temperature estimation is developed. The model is based on power loss estimation of the chip from the output current of the frequency converter. The model is verified with a purpose-built test equipment, which allows simultaneous measurement and simulation of the chip temperature with an arbitrary load waveform. The measurement system is shown to be convenient for studying the thermal behavior of the chip. It is found that the thermal model has a 5 C accuracy in the temperature estimation. The temperature cycles that the power semiconductor chip has experienced are counted by the rainflow algorithm. The counted cycles are compared with the experimentally verified power cycling curves to estimate the life consumption based on the mission profile of the drive. The methods are validated by the lifetime estimation of a power module in a direct-driven wind turbine. The estimated lifetime of the IGBT power module in a direct-driven wind turbine is 15 000 years, if the turbine is located in south-eastern Finland.