Sähköntuotannon pienjänniteverkkoon liittäminen - määräykset ja sähköturvallisuus

Älykkäiden sähköverkkojen (Smart Grid) avulla pyritään vastaamaan sähkönkäytön tehostamisvaatimuksiin. Pientuotanto on yksi tärkeimmistä älykkäiden sähköverkkojen osatekijöistä. Suomessa yksityishenkilöiden innostus omaan sähköntuotantoon ei ole vielä virinnyt, monista eri tekijöistä johtuen. Tulevaisuuden sähköverkoissa pientuotannon rooli on kuitenkin merkittävä. Diplomityössä tarkastellaan pientuotannon yleistymisen edellytyksiä ja tuotannon pienjänniteverkkoon liittämistä. Pientuotannon potentiaalia tarkastellaan eri tuotantomuotojen ja niiden kannattavuuden näkökulmasta. Työn tärkein osuus keskittyy verkkoonliittämismääräyksiin ja sähköturvallisuuteen. Pienjänniteverkkoon liitetty tuotantolaitos on uusi syöttöpiste verkossa ja aiheuttaa esimerkiksi suojaushaasteita. Lisäksi aihepiiri on vielä uusi ja toimintamenetelmät ovat osin vaillinaisia. Työssä esitetään tärkeimmät haasteet, pohditaan niiden merkittävyyttä ja käydään läpi ratkaisuvaihtoehtoja. Selviä teknisiä esteitä pientuotannon yleistymiselle ei Suomessa ole.

Collecting Transaction Data in a Fourth Generation Mobile Network

Tässä diplomityössä on oletettu että neljännen sukupolven mobiiliverkko on saumaton yhdistelmä olemassa olevia toisen ja kolmannen sukupolven langattomia verkkoja sekä lyhyen kantaman WLAN- ja Bluetooth-radiotekniikoita. Näiden tekniikoiden on myös oletettu olevan niin yhteensopivia ettei käyttäjä havaitse saanti verkon muuttumista. Työ esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkkoihin liittyvien tärkeimpien langattomien tekniikoiden arkkitehtuurin ja perustoiminta-periaatteet. Työ kuvaa eri tekniikoita ja käytäntöjä tiedon mittaamiseen ja keräämiseen. Saatuja transaktiomittauksia voidaan käyttää tarjottaessa erilaistettuja palvelutasoja sekä verkko- ja palvelukapasiteetin optimoimisessa. Lisäksi työssä esitellään Internet Business Information Manager joka on ohjelmistokehys hajautetun tiedon keräämiseen. Sen keräämää mittaustietoa voidaan käyttää palvelun tason seurannassa j a raportoinnissa sekä laskutuksessa. Työn käytännön osuudessa piti kehittää langattoman verkon liikennettä seuraava agentti joka tarkkailisi palvelun laatua. Agentti sijaitsisi matkapuhelimessa mitaten verkon liikennettä. Agenttia ei kuitenkaan voitu toteuttaa koska ohjelmistoympäristö todettiin vajaaksi. Joka tapauksessa työ osoitti että käyttäjän näkökulmasta tietoa kerääville agenteille on todellinen tarve.

Comparison of electricity generation costs

The economical competitiveness of various power plant alternatives is compared. The comparison comprises merely electricity producing power plants. Combined heat and power (CHP) producing power will cover part of the future power deficit in Finland, but also condensing power plants for base load production will be needed. The following types of power plants are studied: nuclear power plant, combined cycle gas turbine plant, coal-fired condensing power plant, peat-fired condensing power plant, wood-fired condensing power plant and wind power plant. The calculations are carried out by using the annuity method with a real interest rate of 5 % per annum and with a fixed price level as of January 2008. With the annual peak load utilization time of 8000 hours (corresponding to a load factor of 91,3 %) the production costs would be for nuclear electricity 35,0 €/MWh, for gas based electricity 59,2 €/MWh and for coal based electricity 64,4 €/MWh, when using a price of 23 €/tonCO2 for the carbon dioxide emission trading. Without emission trading the production cost of gas electricity is 51,2 €/MWh and that of coal electricity 45,7 €/MWh and nuclear remains the same (35,0 €/MWh) In order to study the impact of changes in the input data, a sensitivity analysis has been carried out. It reveals that the advantage of the nuclear power is quite clear. E.g. the nuclear electricity is rather insensitive to the changes of nuclear fuel price, whereas for natural gas alternative the rising trend of gas price causes the greatest risk. Furthermore, increase of emission trading price improves the competitiveness of the nuclear alternative. The competitiveness and payback of the nuclear power investment is studied also as such by using various electricity market prices for determining the revenues generated by the investment. The profitability of the investment is excellent, if the market price of electricity is 50 €/MWh or more.

The use of future-oriented knowledge in regional innovation processes: Research on knowledge generation, transfer and conversion

The importance of the regional level in research has risen in the last few decades and a vast literature in the fields of, for instance, evolutionary and institutional economics, network theories, innovations and learning systems, as well as sociology, has focused on regional level questions. Recently the policy makers and regional actors have also began to pay increasing attention to the knowledge economy and its needs, in general, and the connectivity and support structures of regional clusters in particular. Nowadays knowledge is generally considered as the most important source of competitive advantage, but even the most specialised forms of knowledge are becoming a short-lived resource for example due to the accelerating pace of technological change. This emphasizes the need of foresight activities in national, regional and organizational levels and the integration of foresight and innovation activities. In regional setting this development sets great challenges especially in those regions having no university and thus usually very limited resources for research activities. Also the research problem of this dissertation is related to the need to better incorporate the information produced by foresight process to facilitate and to be used in regional practice-based innovation processes. This dissertation is a constructive case study the case being Lahti region and a network facilitating innovation policy adopted in that region. Dissertation consists of a summary and five articles and during the research process a construct or a conceptual model for solving this real life problem has been developed. It is also being implemented as part of the network facilitating innovation policy in the Lahti region.

Sustainable Waste-to-Energy Production: Performance Evaluation of Distributed Generation fuelled by Landfill Gas

The environmental impact of landfill is a growing concern in waste management practices. Thus, assessing the effectiveness of the solutions implemented to alter the issue is of importance. The objectives of the study were to provide an insight of landfill advantages, and to consolidate landfill gas importance among others alternative fuels. Finally, a case study examining the performances of energy production from a land disposal at Ylivieska was carried out to ascertain the viability of waste to energy project. Both qualitative and quantitative methods were applied. The study was conducted in two parts; the first was the review of literatures focused on landfill gas developments. Specific considerations were the conception of mechanism governing the variability of gas production and the investigation of mathematical models often used in landfill gas modeling. Furthermore, the analysis of two main distributed generation technologies used to generate energy from landfill was carried out. The review of literature revealed a high influence of waste segregation and high level of moisture content for waste stabilization process. It was found that the enhancement in accuracy for forecasting gas rate generation can be done with both mathematical modeling and field test measurements. The result of the case study mainly indicated the close dependence of the power output with the landfill gas quality and the fuel inlet pressure.

Simulation and optimization of IGCC technique for power generation and hydrogen production by using lignite Thar coal and cotton stalk

The purpose of this study was to simulate and to optimize integrated gasification for combine cycle (IGCC) for power generation and hydrogen (H2) production by using low grade Thar lignite coal and cotton stalk. Lignite coal is abundant of moisture and ash content, the idea of addition of cotton stalk is to increase the mass of combustible material per mass of feed use for the process, to reduce the consumption of coal and to increase the cotton stalk efficiently for IGCC process. Aspen plus software is used to simulate the process with different mass ratios of coal to cotton stalk and for optimization: process efficiencies, net power generation and H2 production etc. are considered while environmental hazard emissions are optimized to acceptance level. With the addition of cotton stalk in feed, process efficiencies started to decline along with the net power production. But for H2 production, it gave positive result at start but after 40% cotton stalk addition, H2 production also started to decline. It also affects negatively on environmental hazard emissions and mass of emissions/ net power production increases linearly with the addition of cotton stalk in feed mixture. In summation with the addition of cotton stalk, overall affects seemed to negative. But the effect is more negative after 40% cotton stalk addition so it is concluded that to get maximum process efficiencies and high production less amount of cotton stalk addition in feed is preferable and the maximum level of addition is estimated to 40%. Gasification temperature should keep lower around 1140 °C and prefer technique for studied feed in IGCC is fluidized bed (ash in dry form) rather than ash slagging gasifier

Luottamuksen lähteet. Vertaileva tutkimus yleistynyttä luottamusta synnyttävistä mekanismeista

Tutkimuksen aiheena on yleistynyt luottamus. Väitöskirjassa tutkitaan mistä tuntemattomien kansalaisten toisiinsa kohdistama luottamus kumpuaa ja haetaan vastauksia tähän kysymykseen sekä maakohtaisen että vertailevan tutkimuksen avulla. Tutkimus koostuu yhteenvedon lisäksi viidestä tutkimusartikkelista, joissa luottamuksen syntyä tarkastellaan sekä yksilöiden mikrotason vuorovaikutuksen että maiden välisten eroavaisuuksien näkökulmasta. Yleistyneen luottamuksen synnystä on esitetty useita eri teorioita. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan näistä kahta keskeisintä. Osa tutkijoista korostaa kansalaisyhteiskunnan ja ruohonjuuritason verkostojen roolia yleistyneen luottamuksen synnyn taustalla. Tämän hypoteesin mukaan kansalaiset, jotka viettävät aikaansa yhdistyksissä tai muissa sosiaalisissa verkostoissa, oppivat muita helpommin luottamaan paitsi täysin tuntemattomiin ihmisiin myös yhteiskunnallisiin instituutioihin (kansalaisyhteiskuntakeskeinen hypoteesi). Toiset taas painottavat yhteiskunnan julkisten instituutioiden merkitystä. Tämä hypoteesi korostaa instituutioiden reiluutta ja oikeudenmukaisuutta (instituutiokeskeinen hypoteesi). Ihmiset pystyvät luottamaan toisiinsa ja ratkaisemaan kollektiivisia ongelmiaan yhdessä silloin kun esimerkiksi poliittiset ja lainsäädännölliset instituutiot pystyvät luomaan tähän tarvittavan toimintaympäristön. Aineistoina käytetään kansallisia (Hyvinvointi- ja palvelut) sekä kansainvälisiä vertailevia kyselytutkimuksia (European Social Survey ja ISSP). Yksilö- ja makrotason analyyseja yhdistämällä selvitetään yleistynyttä luottamusta selittäviä tekijöitä sekä mekanismeja joiden kautta yleistynyt luottamus muodostuu. Väitöskirjan tulokset tukevat suurimmaksi osaksi instituutiokeskeiseen suuntaukseen sisältyviä hypoteeseja yleistyneen luottamuksen kasautumisesta. Kuitenkin myös esimerkiksi yhdistystoiminnalla havaittiin olevan joitakin yhdistysjäsenien ulkopuolelle ulottuvia myönteisiä vaikutuksia kansalaisten luottamukseen, mikä taas tukee kansalaisyhteiskuntakeskeistä hypoteesia. Tutkimuksen keskeinen tulos on, että kaiken kaikkiaan luottamus näyttäisi kukoistavan maissa, joissa kansalaiset kokevat julkiset instituutiot oikeudenmukaisina sekä reiluina, kansalaisyhteiskunnan roolin luottamuksen synnyttämisessä ollessa tälle alisteinen. Syyksi tähän on oletettu, että näissä maissa (erityisesti pohjoismaiset hyvinvointivaltiot) harjoitettu universaali hyvinvointipolitiikka ja palvelut ovat keskeisiä korkeaa yleistynyttä luottamusta selittäviä tekijöitä. Toisaalta maavertailuissa tätä yhteyttä on selitetty myös sillä, että näissä yhteiskunnassa ei ole paikannettavissa selkeää kulttuurisesti erottuvaa alaluokkaa. Tämän tutkimuksen tulokset tukevat enemmän universaalin hyvinvointivaltion oikeudenmukaisuuteen liittyviä ominaisuuksia alaluokkaistumishypoteesin sijaan. Toisaalta mikrotasolla tarkasteltuna yleistyneen luottamuksen ja hyvinvointipalvelujen välinen yhteys liittyy enemmän palveluiden riittävyyteen kuin niiden universaalisuuden asteeseen. Niin ikään maavertailuissa esimerkiksi verotuksen oikeudenmukaisena kokeminen näyttäisi olevan palvelujen saatavuutta tai niihin liittyviä oikeudenmukaisuuden kokemuksia tärkeämpi seikka yleistyneen luottamuksen kannalta.