Use of scenario analysis in studying emerging technology – Case Grid computing

Tutkimuksen selvitettiin miten skenaarioanalyysia voidaan käyttää uuden teknologian tutkimisessa. Työssä havaittiin, että skenaarioanalyysin soveltuvuuteen vaikuttaa eniten teknologisen muutoksen taso ja saatavilla olevan tiedon luonne. Skenaariomenetelmä soveltuu hyvin uusien teknologioiden tutkimukseen erityisesti radikaalien innovaatioiden kohdalla. Syynä tähän on niihin liittyvä suuri epävarmuus, kompleksisuus ja vallitsevan paradigman muuttuminen, joiden takia useat muut tulevaisuuden tutkimuksen menetelmät eivät ole tilanteessa käyttökelpoisia. Työn empiirisessä osiossa tutkittiin hilaverkkoteknologian tulevaisuutta skenaarioanalyysin avulla. Hilaverkot nähtiin mahdollisena disruptiivisena teknologiana, joka radikaalina innovaationa saattaa muuttaa tietokonelaskennan nykyisestä tuotepohjaisesta laskentakapasiteetin ostamisesta palvelupohjaiseksi. Tällä olisi suuri vaikutus koko nykyiseen ICT-toimialaan erityisesti tarvelaskennan hyödyntämisen ansiosta. Tutkimus tarkasteli kehitystä vuoteen 2010 asti. Teorian ja olemassa olevan tiedon perusteella muodostettiin vahvaan asiantuntijatietouteen nojautuen neljä mahdollista ympäristöskenaariota hilaverkoille. Skenaarioista huomattiin, että teknologian kaupallinen menestys on vielä monen haasteen takana. Erityisesti luottamus ja lisäarvon synnyttäminen nousivat tärkeimmiksi hilaverkkojen tulevaisuutta ohjaaviksi tekijöiksi.

Modelling of North-West Russian market behavior considering technical restrictions of transmission grid

Nowadays the Finnish-Russian electric energy interaction is carried out through the back-to-back DC Vyborg substation and several power plants working synchronously with Finnish power system. Constant amount of energy flows in one direction — from Russia to Finland. But the process of electricity market development in Russian energy system makes the new possibilities of electrical cooperation available. The goal of master's thesis is to analyze the current state and possible evolution trends of North-West Russian system in relation with future possible change in power flow between Russia and Finland. The research is done by modelling the market of North-West Russia and examination of technical grid restrictions. The operational market models of North-West region of Russia for the years 2008 and 2015 were created during the research process. The description of prepared market models together with modelling results and their analysis are shown in the work. The description of power flow study process and results are also presented.

Development of power flows around Baltic countries with new grid links

In the Thesis main focus is done on power flow development paths around the Baltic States as well as on market-based requirements for creation of the common Baltic electricity market. Current market regulations between the countries are presented; barriers for creating competitive common Baltic power market and for electricity trading with third countries are clarified; solutions are offered and corresponding road map is developed. Future power development paths around the Baltic States are analysed. For this purpose the 330 kV transmission grid of Estonia, Latvia and Lithuania is modelled in a power flow tool. Power flow calculations are carried out for winter and summer peak and off-peak load periods in 2020 with different combinations of interconnections. While carrying out power balance experiments several power flow patterns in the Baltic States are revealed. Conclusions are made about security of supply, grid congestion and transmission capacity availability for different scenarios.

Mini-UAV:n käyttö lentotukikohdan valvonnassa

Mini-UAV on miehittämätön pienoisilma-alus, joka tarjoaa käyttäjälleen mahdollisuuden reaaliaikaiseen tilannekuvaan, laajojen vastuualueiden valvontakykyyn ja iskun jälkeiseen tiedusteluun. Pienen kokonsa puolesta järjestelmä kulkee joukkojen mukana valvontatehtä-vällä ja se on helppo lähettää suorittamaan tehtävää laukaisukatapultilta tai kädestä. Mini-UAV:n modulaarinen rakenne mahdollistaa vaurioituneiden osien nopean huollon sekä pa-rantaa taistelunkestävyyttä. Sensorit luovat valvonta- ja tiedustelukyvyn rungon, sillä lennokki itsessään on vain lavetti, joka kuljettaa sensorit valvottavan kohteen ylle. Videokameralla varustetut päiväsensorit pystyvät havaitsemaan kohteen ja seuraamaan sitä reaaliajassa. Yösensoreissa käytettävät valonvahvistimet mahdollistavat operoinnin hämärällä ja yöaikana. Sensoreissa voidaan hyödyntää myös lämpökameraa, joka mahdollistaa kohteiden havaitsemisen peitteisestä maastosta. Lentotukikohdan toimintaympäristö luo laajuudellaan ja peitteisyydellään haasteita valvon-taa suorittaville toimijoille. Laajaa ja vaikeakulkuista aluetta ei pystytä valvomaan aukot-tomasti, vaan pyritään estämään vapaa kulku alueella. Erikoisjoukkouhka luo lentotukikoh-dalle haasteita, jotka tulee kiistää tehokkaalla valvonnalla. Lentotukikohdan kriittisten koh-teiden maalittamisen perusteella iskut toteutetaan ilmalavetin toimittamana asekuormana tai risteilyohjuksin. Toimintaympäristö luo haasteita mini-UAV:n toiminnalle. Peitteinen maasto hankaloittaa valvontaa ja mahdollistaa erikoisjoukkojen oman toiminnan salaamisen. Kesän ja talven ai-kana vallitsevat huonon lentosään olosuhteet rajoittavat lennokilla suoritettavaa tiedustelua. Iskun jälkeisessä tiedustelussa lennokki tarjoaa mahdollisuuden nopeaan tilannekuvan muodostamiseen. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta mini-UAV:n olevan tehokas valvontatyökalu lento-tukikohdan valvontaa suorittaville toimijoille. Toimintaympäristön tuomat haasteet tulee ottaa huomioon valvonnan suunnittelussa ja organisoinnissa, jolloin heikkoudet voidaan minimoida.

Two-phase flow measurements with spacer grid in a rod bundle geometry

Heat transfer effectiveness in nuclear rod bundles is of great importance to nuclear reactor safety and economics. An important design parameter is the Critical Heat Flux (CHF), which limits the transferred heat from the fuel to the coolant. The CHF is determined by flow behaviour, especially the turbulence created inside the fuel rod bundle. Adiabatic experiments can be used to characterize the flow behaviour separately from the heat transfer phenomena in diabatic flow. To enhance the turbulence, mixing vanes are attached to spacer grids, which hold the rods in place. The vanes either make the flow swirl around a single sub-channel or induce cross-mixing between adjacent sub-channels. In adiabatic two-phase conditions an important phenomenon that can be investigated is the effect of the spacer on canceling the lift force, which collects the small bubbles to the rod surfaces leading to decreased CHF in diabatic conditions and thus limits the reactor power. Computational Fluid Dynamics (CFD) can be used to simulate the flow numerically and to test how different spacer configurations affect the flow. Experimental data is needed to validate and verify the used CFD models. Especially the modeling of turbulence is challenging even for single-phase flow inside the complex sub-channel geometry. In two-phase flow other factors such as bubble dynamics further complicate the modeling. To investigate the spacer grid effect on two-phase flow, and to provide further experimental data for CFD validation, a series of experiments was run on an adiabatic sub-channel flow loop using a duct-type spacer grid with different configurations. Utilizing the wire-mesh sensor technology, the facility gives high resolution experimental data in both time and space. The experimental results indicate that the duct-type spacer grid is less effective in canceling the lift force effect than the egg-crate type spacer tested earlier.

Determinants of Bone Strength and Predictors of Hip Fracture among Finnish Adults. Results from the Health 2000 Survey and the Mini-Finland Health Survey

The objective of this thesis was to identify the determinants of bone strength and predictors of hip fracture in representative samples of Finnish adults. A secondary objective was to construct a simple multifactorial model for hip fracture prediction over a 10-year follow-up period. The study was based on the Health 2000 Survey conducted during 2000 to 2001 (men and women aged 30 years or over, n=6 035) and the Mini-Finland Health Survey conducted during 1978 to 1980 (women aged 45 years or over, n=2 039). Study subjects participated in health interviews and comprehensive health examination. In the Health 2000 Survey, bone strength was assessed by means of calcaneal quantitative ultrasound (QUS). The follow-up information about hip fractures was drawn from the National Hospital Discharge Register. In this study, age, weight, height, serum 25-hydroxyvitamin D (S-25(OH)D), physical activity, smoking and alcohol consumption as well as menopause and eventual HRT in women were found to be associated with calcaneal broadband ultrasound attenuation (BUA) and speed of sound (SOS). Parity was associated with a decreased risk of hip fracture in postmenopausal women. Age, height, weight or waist circumference, quantitative ultrasound index (QUI), S-25(OH)D and fall-related factors, such as maximal walking speed, Parkinson’s disease, and the number of prescribed CNS active medication were significant independent predictors of hip fracture. At the population level, the incremental value of QUS appeared to be minor in hip fracture prediction when the fall-related risk factors were taken into account. A simple multifactorial model for hip fracture prediction presented in this study was based on readily available factors (age, gender, height, waist circumference, and fallrelated factors). Prospective studies are needed to test this model in patient-based study populations.

Fundraising and investor relations in social enterprise: Marketing your way out of the pioneer gap in African off-grid renewable energy

Social enterprises apply the best of business for the pursuit of social or environmental mission while also generating revenues. Globally, nearly 1,3 billion people lack access to electricity, as well as another billion having access to only low quality and infrequent electricity. Off-grid renewable energy, like solar, will increasingly have a key role in the solution of the energy access issue. The pioneer gap in off-grid renewable energy consists of financing (or funding) gaps and capacity gaps, to do with both the early stage of the enterprises in question, as well as the early stage of the whole industry. The gaps are emphasised by specific characteristics of off-grid renewable energy business models and the requirements of operating in bottom-of-the-pyramid markets. The marketing perspective to fundraising is chosen to uncover the possible role enterprises themselves have in bridging the pioneer gap. The purpose of this thesis is to study how social enterprises operating in off-grid renewable energy in Africa utilise marketing activities in their investor relations in bridging the pioneer gap. This main research question is divided into the following sub-questions:  How does the pioneer gap affect fundraising for these enterprises?  How are the funding needs for these enterprises characterised?  How do these enterprises build trust in their investor relations? The theoretic framework is built on relationship marketing and investor relations, with an emphasis on creation of trust. The research is conducted as a thematical case study. Primary data is gathered via semi-structured interviews with six solar energy companies and two accelerators. According to the findings, the main components affecting trust-creation are diminished information asymmetry and perceived risk, mission alignment as well as a personal fit or relationship with the investor. Therefore, an enterprise can utilise e.g. the following marketing activities in their investor relations to bridge the pioneer gap: ensuring investor material, the enterprise story and presenting of them is clear, concise and complete to “package” the enterprise as an investment; taking investor needs and motivations into account as well as utilising existing investors as ambassadors.

Piilevien asiakastarpeiden tunnistaminen – repertory grid -tekniikka

Tässä työssä tutkitaan asiakaslähtöisyyttä tuotekehityksessä ja piilevien asiakastarpeiden selvittämistä ja hyödyntämistä asiakaslähtöisyydessä. Tavoitteena on selvittää asiakaslähtöisyyden tärkeyttä ja etuja tuotekehityksessä, sekä käydä läpi erilaisia asiakastarpeiden selvittämismetodeja erityisesti keskittyen repertory grid –tekniikkaan (RGT). Asiakaslähtöisyys tuo yrityksille merkittävää kilpailuetua tuotekehityksen alkupäähän. Erityisesti piilevät asiakastarpeet voivat mahdollistaa tuoteinnovaatioita, joilla saavutetaan huomattavasti parempaa asiakastyytyväisyyttä ja etulyöntiasemaa kilpailijoihin nähden. Piileviä asiakastarpeita voi tunnistaa repertory grid –tekniikalla, jota on avattu tässä työssä. Tekniikka mahdollistaa piilevien asiakastarpeiden tunnistamisen, mikä osaltaan edistää etulyöntiaseman antavia asiakaslähtöisiä tuoteinnovaatioita, joilla yritys voi differoitua muista markkinoilla olevista yrityksistä. Asiakaslähtöisyyden tulee tuotekehityksen lähtökohdan lisäksi olla osa yrityksen strategiaa ja kulttuuria, jotta yritys voi menestyä asiakaslähtöisyydellä.

Doubly fed wind turbine performance in variable grid conditions

Wind turbines based on doubly fed induction generators (DFIG) become the most popular solution in high power wind generation industry. While this topology provides great performance with the reduced power rating of power converter, it has more complicated structure in comparison with full-rated topologies, and therefore leads to complexity of control algorithms and electromechanical processes in the system. The purpose of presented study is to present a proper vector control scheme for the DFIG and overall control for the WT to investigate its behavior at different wind speeds and in different grid voltage conditions: voltage sags, magnitude and frequency variations. The key principles of variable-speed wind turbine were implemented in simulation model and demonstrated during the study. Then, based on developed control scheme and mathematical model, the set of simulation is made to analyze reactive power capabilities of the DFIG wind turbine. Further, the rating of rotor-side converter is modified to not only generate active rated active power, but also to fulfill Grid Codes. Results of modelling and analyzing of the DFIG WT behavior under different speeds and different voltage conditions are presented in the work.

Mini- ja mikroluokan tiedustelulennokit 2020-luvulla

Lennokkien määrä on ollut jatkuvassa kasvussa sekä taistelukentällä että siviilikäytössä. Lennokkien yleistymisen myötä myös niiden kehittyminen on jatkuvaa. Tutkimuksessa selvitetään "Miten mini- ja mikroluokan tiedustelulennokit kehittyvät 2020-luvulla?”. Tutkimus suoritetaan kirjallisuustutkimuksena, jossa analysoidaan ja käytetään aiemmin kirjoitettua aiheeseen liittyvää aineistoa oman tutkimuksen pohjana. Tutkimukseen käytetään mahdollisimman tuoreita ja ajankohtaisia lähdemateriaaleja. Tutkimus on rajattu vain miniluokkaa pienempiin kiinteä- tai pyöriväsiipisiin lennokkeihin. Miniluokkaan lasketaan lennokit, jotka kyetään lähettämään lentoon kädestä tai mukana kannettavalla apuvälineellä. Lennokeista yleistyvät suoraan pystysuoraan nousevat ja helpommin mukana kannettavat mallit. Lennokkien käyttöä pyritään helpottamaan myös tekemällä niiden ohjaamisesta helpompaa. Tähän mallia saatetaan ottaa myös siviililennokeista. Siviililennokkeja saatetaan myös käyttää tulevaisuudessa sellaisenaan taistelukentällä. Sensoreiden kehittyminen yhdessä prosessointikyvyn kanssa mahdollistavat lennokeissa konenäön parantumisen, ja sitä kautta autonomian lentoreitin etsinnässä. Kehittyvä autonomia mahdollistaa myös nanolennokeilla parvilennon kehittymisen, sillä se estää lennokkien törmäämisen toisiinsa ilmassa sekä mahdollistaa lennokkien omatoimisen parhaan paikan valinnan tiedustelutehtävää varten. Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että 2020-luvulla suurin osa käytetyistä lennokkimalleista on vielä nykyisinkin käytössä olevia malleja tai ainakin toiminnallisuuksiltaan samankaltaisia.. Kuitenkin jo nyt on havaittu mitä tehtäviä lennokeilla halutaan toteuttaa, ja miniluokan lennokit ovat jo nyt varsin tehokkaita tehtävässään. Erilaiset taisteluympäristöt tuovat kuitenkin tarpeen myös pienemmille ja erityistehtäviin sopivimmille lennokeille.