Ilmastonmuutos ja pitkän sähkökatkon haitat

Tämän diplomityön päätavoitteena oli tutkia millaisia vaikutuksia ilmastonmuutoksella on pitkiin sähkökatkoihin ja miten pitkä sähkökatko vaikuttaa yhteiskunnan toimintoihin sekä sähkönkäyttäjiin. Työn alussa käydään läpi ilmastonmuutos ilmiönä. Sittemmin tutkitaan erilaisia ilmastomalleja ja malleista saatuja tuloksia esimerkiksi lämpötilan ja tuulisuuden osalta. Myös roudan ja tykkylumen esiintymiseen paneudutaan. Yli puolet työstä koostuu yhteiskunnan sähkökatkon sietämisen tutkimisesta. Perustoimintojen, kuten vesijohtojen, lämmityksen ja puhelimen toimintaa tutkitaan. Työssä tehdään myös katsaus kuntien valmistuneisuuteen valmiussuunnitelmien ja varavoiman osalta.

Tarkastelumallin kehittäminen hulevesien hallinnalle ilmastonmuutosolosuhteissa Suomessa, Case Imatra

Tulevaisuudessa ilmastonmuutos ja kaupungistuminen vaikuttavat monin eri tavoin hulevesienhallintaan. Useiden ennusteiden mukaan rankkasateet lisääntyvät huomattavassa määrin seuraavien sadan vuoden aikana. Ilmastonmuutos yhdistettynä maankäytön tehostumiseen lisää rankkasateiden aiheuttamia tulvia. Hulevesien hallintaan liittyvät haasteet lisääntyvät tulevaisuudessa. Suomessa ylimääräisen haasteen tuovat talviolosuhteet, joiden merkitys onnistuneessa hulevesien hallinnan suunnittelussa on huomioitava. Ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin vastaaminen edellyttää monien eri asiantuntijoiden, kuten maankäytönsuunnittelun, kaavoituksen, teknisen toimen ja pelastuslaitoksen yhteistyötä. Näiden ajatusten pohjalta diplomityössä kehitettiin toimintamalli ja -kaavio, joita voidaan hyödyntää kaupunkien ja kuntien hulevesien käsittelyn suunnittelussa. Toimintamalli kehittely pohjautuu osittain Hämeenlinnan hulevesistrategiaan. Diplomityössä selvitettiin myös kolmen erilaisen taajaman hulevesien hallintaa Imatran kaupungissa. Tarkastelussa selvitettiin kyseisten alueiden nykyinen hulevesien käsittely ja sen ongelmakohdat. Näiden pohjalta mietittiin kullekin valuma-alueelle sopiva luonnonmukainen käsittelymenetelmä. Työn yhtenä tavoitteena on luoda hulevesistrategia Imatralle.

IDEAS for Strategic Technology Management: Design of an electronically mediated scenario method

The age-old adage goes that nothing in this world lasts but change, and this generation has indeed seen changes that are unprecedented. Business managers do not have the luxury of going with the flow: they have to plan ahead, to think strategies that will meet the changing conditions, however stormy the weather seems to be. This demand raises the question of whether there is something a manager or planner can do to circumvent the eye of the storm in the future? Intuitively, one can either run on the risk of something happening without preparing, or one can try to prepare oneself. Preparing by planning for each eventuality and contingency would be impractical and prohibitively expensive, so one needs to develop foreknowledge, or foresight past the horizon of the present and the immediate future. The research mission in this study is to support strategic technology management by designing an effective and efficient scenario method to induce foresight to practicing managers. The design science framework guides this study in developing and evaluating the IDEAS method. The IDEAS method is an electronically mediated scenario method that is specifically designed to be an effective and accessible. The design is based on the state-of-the-art in scenario planning, and the product is a technology-based artifact to solve the foresight problem. This study demonstrates the utility, quality and efficacy of the artifact through a multi-method empirical evaluation study, first by experimental testing and secondly through two case studies. The construction of the artifact is rigorously documented as justification knowledge as well as the principles of form and function on the general level, and later through the description and evaluation of instantiations. This design contributes both to practice and foundation of the design. The IDEAS method contributes to the state-of-the-art in scenario planning by offering a light-weight and intuitive scenario method for resource constrained applications. Additionally, the study contributes to the foundations and methods of design by forging a clear design science framework which is followed rigorously. To summarize, the IDEAS method is offered for strategic technology management, with a confident belief that it will enable gaining foresight and aid the users to choose trajectories past the gales of creative destruction and off to a brighter future.

Sähköverkon säävarmuuden kehittäminen verkkoliiketoiminnan valvontamallin näkökulmasta

Sähkömarkkinalain uudistuminen syksyllä 2013 aiheutti sähköverkkoyhtiöille velvoitteen parantaa sähköverkkoja siten, että ne täyttävät uuden lain mukaiset keskeytysaikavaatimukset. Laissa asemakaava-alueilla sallitaan enintään 6 tunnin mittainen sähkönjakelunkeskeytys ja haja-asutusalueella 36 tunnin keskeytys. Diplomityössä kehitetään ElMil Oy:lle palvelumalli, jonka avulla pyritään parantamaan sähköverkkojen säävarmuutta ja arvioimaan parannuksien aiheuttamia taloudellisia vaikutuksia verkkoyhtiön kannattavuuteen verkkoliiketoiminnan valvontamallin kautta. Työn teoriaosiossa käydään läpi uuden sähkömarkkinalain muutoksia toimitusvarmuuden kannalta sekä avataan verkkoliiketoiminnan valvontamallin komponentteja ja sitä kuinka niitä on hyödynnetty tässä työssä. Kyseisiä tietoja hyödynnetään case-tarkastelussa, jossa testataan kehitetyn palvelumallin toimivuutta Järvi-Suomen Energia Oy:n sähkönjakeluverkon kahden sähköaseman jakeluverkkojen kokoisella alueella. Tarkastelualueen sähkönjakeluverkolle tehdään suurhäiriömalli, jonka perusteella arvioidaan vaadittavaa säävarman verkon osuutta, jotta sähkömarkkinalain vaatimukset täyttyvät. Alueen investointikohteet optimoidaan kannattavuuden perusteella, jolloin saadaan kustannustehokas investointiohjelma tiettyjen reunaehtojen puitteissa. Lisäksi suurhäiriömallin parametreja varioidaan herkkyystarkasteluissa. Työn lopputuloksena saadaan ElMil Oy:lle kehitettyä palvelumalli. Case-tarkasteluissa havaitaan, että investointikustannukset nousevat merkittävästi. Verkkoliiketoiminnan valvontamallin kannustinvaikutuksista ja sallitusta tuotosta saadaan hyvä näkemys. Herkkyystarkasteluista nähdään, että suurhäiriömalli on hyvin riippuvainen valituista parametreista, jolloin niiden valintaan tulee kiinnittää huomiota

Yhdysvaltalaisten ja eurooppalaisten ilmasta laukaistavien risteilyohjusten kehitysnäkymät

Tässä tutkielmassa tutkitaan yhdysvaltalaisten ja eurooppalaisten ilmasta laukaistavien ristei-lyohjusten lähitulevaisuuden kehitysnäkymiä. Päätutkimuskysymys on: minkälaisia ovat yh-dysvaltalaisten ja eurooppalaisten ilmasta laukaistavien risteilyohjusten kehitysnäkymät? Tutkielmassa tarkastellaan useita nykyaikaisia risteilyohjuksia, näiden kehitysprojekteja sekä uusia risteilyohjusprojekteja. Käsiteltävät risteilyohjukset ovat AGM-158 JASSM, AGM-129 ACM, TAURUS KEPD 350, Storm Shadow / Scalp EG ja ASMP. Lisäksi tutkimuksessa kä-sitellään näiden ohjusten vanhempia tai uudempia versioita, joihin lukeutuvat AGM-158B JASSM-ER, Apache sekä ASMP-A. Tutkielman tutkimusmenetelminä ovat kirjallisuustutkimus, jonka avulla selvitetään tietoja risteilyohjuksista ja kehitysprojekteista, sekä vertailu, jolla pyritään löytämään kehitysnäkymiä. Vertailun avulla kehitysprojekteista kyetään havaitsemaan laajempia trendejä. Lähdeaineistona tutkimuksessa käytetään IHS Jane’s -tietokantaa, internetlähteitä sekä kirjallisuutta. Tutkimus käsittelee risteilyohjusten tekniikkaa yleisellä tasolla, aiemmin mainittujen risteilyohjusten tekniikkaa tarkemmin, niiden kehitysprojekteja sekä risteilyohjusten kehitysnäkymiä. Vertailun perusteella tutkimuksen tuloksena löydetään lähitulevaisuuden kehitysnäkymille kolme selkeää trendiä. Trendit ovat datalinkin asentaminen, toimintamatkan pidentäminen sekä vaikutusosan kehittäminen. Nämä kolme kohdetta esiintyvät laajalti sekä nykyään käytössä olevien risteilyohjusten kehitysprojekteissa sekä uusissa kehitysprojekteissa. Datalinkin avulla ohjuksiin voidaan olla yhteydessä laukaisun suorittaneesta lentokoneesta tai johtokeskuksesta. Pidentämällä toimintamatkaa ohjus voidaan luonnollisesti ampua kauemmas vihollisen alueelle, tai se voidaan ampua kauempana vihollisen alueelta, jolloin laukaisua on vai-keampi havaita ja laukaisualusta on paremmassa turvassa. Vaikutusosan kehittämisellä pyritään sekä yhä parempaan asevaikutukseen että myös monipuolisuuteen. Keskeisimpänä johtopäätöksenä tutkimuksessa havaitaan, että kehitystä tapahtuu kahdesta syystä. Joko risteilyohjuksille kehitetään korvaajia tai uusilla risteilyohjuksilla vastataan uuteen tarpeeseen. Asejärjestelmien vanhetessa kehitetään uusia järjestelmiä, joilla korvataan poistuvia suorituskykyjä. Toisaalta myös uusi tarve, kuten uudet laukaisualustat, luovat tar-peen kehittää uusia asejärjestelmiä. Tämänkaltaista tarvetta ovat luoneet esimerkiksi F-22 Raptor ja F-35 Lightning -häivehävittäjät.

Russian and Eastern European Dynamic Conditional Correlations in light of the Russian crisis of 2014-2015

This thesis studies the impact of the latest Russian crisis on global markets, and especially Central and Eastern Europe. The results are compared to other shocks and crises over the last twenty years to see how significant they have been. The cointegration process of Central and Eastern European financial markets is also reviewed and updated. Using three separate conditional correlation GARCH models, the latest crisis is not found to have initiated similar surges in conditional correlations to previous crises over the last two decades. Market cointegration for Central and Eastern Europe is found to have stalled somewhat after initial correlation increases post EU accession.

Palvelumallin kehittäminen sähköverkkoyhtiön kohtuullisen tuoton ja siirtohinnoittelun analysointiin

Uuden sähkömarkkinalain myötä sähkönjakeluverkonhaltijoille tuli velvoite parantaa verkkonsa toimitusvarmuutta tasolle, jossa verkon vikaantuminen myrskyn tai lumikuorman seurauksena ei aiheuta asemakaava-alueella asiakkaalle yli 6 tuntia kestävää keskeytystä eikä muilla alueilla yli 36 tuntia kestävää keskeytystä. 1.9.2013 voimaan astuneessa laissa toimitusvarmuuden parantamisen aikaraamiksi on määritetty 15 vuotta. Verkkoyhtiöt voivat päättää verkon saneerausstrategiasta itsenäisesti, mutta toimitusvarmuusvaatimuksiin vastaaminen vaatii monelta yhtiöltä laajamittaista verkon kaapelointia ja investointivolyymien kasvattamista. Verkon investoinneilla on vaikutuksensa verkkoyhtiöiden taloudellisessa valvonnassa, joka puolestaan on Energiaviraston vastuulla. Valvonnan kohteina ovat siirtohinnoittelun kohtuullisuus, toiminnan tehokkuus ja sähkön laatu. ElMil Oy:lle kehitetyn palvelumallin tarkoituksena on siten mallintaa investointien vaikutusta sähköverkkoliiketoiminnan valvontamallin näkökulmasta. Palvelumallissa laaditaan ennalta määritettyjen investointikohteiden ympärille optimaalinen investointiohjelma kohteiden kannattavuuden perusteella. Ohjelman perusteella voidaan puolestaan estimoida investointien vaikutusta verkosta saatavaan kohtuulliseen tuottoon ja mallintaa tämän pohjalta siirtohinnan korotuspotentiaalia. Muodostettaessa optimaalista investointiohjelmaa voidaan työssä kehitetyn laskentatyökalun avulla varioida erilaisia skenaarioita ja tehdä vaihtelevia painotuksia investointivolyymeissa vuositasolla. Laskenta seuraa myös tulorahoituksen riittävyyttä, joten investointiohjelman optimoinnilla voidaan hakea vähäisintä lisärahoitusta vaativa ratkaisu, jolloin voidaan minimoida toimitusvarmuusinvestointien aiheuttamaa vieraan pääoman kasvattamista. Osana palvelumallia päivitetään viranomaisraportointiin liittyvä toimitusvarmuuden kehittämissuunnitelma.

Vuotovesien merkitys jätevesihuollossa

Yleisimmät viemäröintijärjestelmät ovat erillisviemäröinti ja sekaviemäröinti. Erillisviemä-röinnissä jäte- ja hulevedet johdetaan omissa verkostoissa. Sekaviemäröinnissä kaikki viemä-röitävät vedet virtaavat samassa verkostossa. Vuotoveden osuus jätevesiviemäriverkostossa virtaavasta jätevedestä on keskimäärin yli 30 prosenttia. Vuotovesiselvityksen avulla pyritään selvittämään vuotoveden esiintymisalueet ja mahdolliset vuotokohteet. Mallintamalla laadittu selvitys tarjoaa mahdollisuuden tarkastella verkostoa kokonaisuutena ja erilaisissa käyttötilan-teissa. Tämä työ perustuu Joensuun kantakaupungin viemäriverkostosta mallintamalla laadit-tuun vuotovesiselvitykseen. Työssä on tarkoitus selvittää vuotovesistä aiheutuvan lisäener-giantarpeen ja kasvihuonekaasupäästöjen kasvua sekä pohtia verkoston omistussuhteiden, sään ääri-ilmiöiden ja taajuusmuuttajien vaikutuksia vuotovesien hallintaan. Lisäksi selvitetään voidaanko tuloksista tehdä valtakunnallisia yleistyksiä. Joensuun viemäriverkostossa jätevesien pumppaukseen käytetystä energiasta noin 43 prosent-tia kuluu vuotovesien pumppaukseen. Siitä aiheutuu vuosittain 480 MWh:n lisäenergiantarve, joka johtaa 106 tonnin hiilidioksidipäästöihin. Lisäenergiantarpeesta aiheutuva hiilidioksidi-päästö on pieni liikenteen aiheuttamaan päästöön verrattuna. Saneerauksilla voidaan saavuttaa 60 prosentin vähennys vuotovesimäärään. Tavoitteeksi tulisi asettaa keskusta-alueella olevien sekaviemäreiden korvaaminen erillisviemäreillä esimerkiksi lähimmän 10 vuoden aikana ja vuotovesimäärän yleinen vähentäminen koko verkoston alueella. Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät rankkasateet lisäävät vuotovesimäärää etenkin sekaviemäröidyillä alueilla. Tämä korostaa sekaviemäröidyn verkoston korjaustoimenpiteiden tärkeyttä. Taajuusmuuttajien yleistyvä käyttö tasaa haitallisia virtaamapiikkejä. Optimaaliseksi säädetty pyörimisnopeus pienentää merkittävästi pumppujen energiankulutusta. Työstä saadut tulokset ovat valtakun-nallisella tasolla suuntaa antavia. Tarkemmat yleistykset vaativat useista erikokoisista verkos-toista tehtyjen vuotovesiselvitystulosten analysointia.