Haja-asutusalueiden sähkönjakelujärjestelmien kehittäminen – erityisesti 1000 V jakelujännitteen käyttömahdollisuudet

Yhteiskunnan riippuvuus sähköstä on lisääntynyt voimakkaasti viime vuosikymmenien aikana. Sähkönjakelussa esiintyneet lyhyet ja pitkät keskeytykset ovat osoittaneet yhteiskunnan haavoittuvuuden ja yhteiskunta kestää entistä vähemmän sähkönjakelussa tapahtuvia häiriöitä. Keskeytyksistä aiheutuneiden haittojen arvostus on kasvanut ja tämä on luonut taloudelliset perusteet sähkön laatua parantaville investoinneille. Haja-asutusalueiden keskijänniteverkon johdot on rakennettu avojohtoina ja siten ne ovat alttiita sääolosuhteista johtuville myrsky- ja lumikuormavaurioille. Ilmastomuutoksen ennustetaan lisäävän tuulisuutta ja siten ongelmat sähkönjakelussa mahdollisesti lisääntyvät. Taajamissa käytetään enemmän kaapeleita ja johtolähdöt ovat lyhyitä, joten myrskyistä aiheutuvia keskeytyksiä on vähemmän kuin haja-asutusalueella. Olemassa olevat jakeluverkot ovat käytössä vielä vuosikymmeniä, joten uuden tekniikan kehittämisen rinnalla on kehitettävä myös olemassa olevaa jakeluverkkoa ja sen ylläpitoa. Ylläpidon tavoitteena on käyttövarmuuden parantamisen lisäksi huolehtia siitä, että jakeluverkkoihin sitoutunut omaisuus säilyttää arvonsa mahdollisimman hyvin pitoajan loppuun saakka. Jakeluverkkoihin investoitiin paljon 1950–70-luvuilla. Tältä ajalta on yhä käytössä puupylväitä, joiden ikääntymisen takia korvausinvestointien tarve kasvaa. Hyvänä puolena tässä on että käyttövarmuuden parantamiseksi olemassa olevaa jakeluverkkoa ei tarvitse uusia ennenaikaisesti. Tutkimuksessa päähuomio on haja-asutusalueiden 20 kV keskijänniteverkon kehittämisessä, sillä yli 90 % asiakkaiden kokemista keskeytyksistä johtuu keskijänniteverkon vioista. Erityisesti johtorakenteisiin ja johtojen sijoittamiseen on kiinnitettävä huomiota. Käyttövarmuuden lisäksi jakeluverkkojen kehittämistä ohjaavia tekijöitä ovat taloudellisuus, ympäristön huomioiminen, viranomaisvalvonta sekä asiakkaiden ja omistajien odotukset. Haja-asutusalueilla taloudelliset haasteet ovat suuret vakituisen väestön vähenemisen ja mahdollisesti sähköntarpeen pienenemisen takia. Taloudellisuus korostuu ja riskit kasvavat, kun tuottojen määrä supistuu tarvittaviin jakeluverkon investointeihin ja ylläpitokustannuksiin verrattuna. Ristiriitaa aiheuttaa se, että asiakkaat odottavat sähkönjakelulta parempaa luotettavuutta, mutta paremmasta sähkönlaadusta ei olla valmiita maksamaan juurikaan nykyistä enempää. Jakeluverkkojen kehittämistä voi hidastaa myös viranomaisvalvonta, jos tuottoja ei voida lisätä investointien lisätarpeiden suhteessa. Tutkimuksessa on analysoitu yleisellä tasolla kaapeloinnin lisäämistä, korkeiden pylväiden käyttämistä, leveitä johtokatuja, edullisten ja yksinkertaisten sähköasemien rakentamista haja-asutusalueille ja automaatioasemien lisäämistä keskijänniteverkon solmupisteisiin. Erityisesti tutkimuksessa on analysoitu uutena tekniikkana 1000 V jännitteen käyttömahdollisuutta jakeluverkkojen kehittämisessä. Sähköjohtojen siirtäminen teiden varsiin parantaa käyttövarmuutta, vaikka johdot rakennetaan samalla tekniikalla kuin olemassa olevat johdot. Hajaasutusalueille rakennettavilla sähköasemilla pitkät syöttöjohdot voidaan jakaa pienemmiksi syöttöalueiksi, jolloin keskeytyksistä aiheutuvat haitat koskettavat kerrallaan pienempää asiakasmäärää. Samaan tulokseen päästään oikein sijoitetuilla ja toteutetuilla automaatioasemilla. Tutkimuksen mukaan lupaavaksi tekniikaksi jakeluverkkojen kehittämisessä on osoittautumassa 1000 V jänniteportaan ottaminen 400 V pienjännitteen lisäksi. 1000 V verkoilla voidaan korvata häiriöherkkiä 20 kV keskijänniteverkon lyhyitä, alle viiden kilometrin pituisia haarajohtoja ja haarajohtojen jatkeita, missä siirrettävät tehot ovat pieniä. Uudessa jakelujärjestelmässä sähkö tuodaan 1000 V jännitteellä lähelle asiakasta, jossa jännite muunnetaan normaaliksi asiakkaille soveltuvaksi 400/230 V jännitteeksi. Edullisuus perustuu siihen, että rakentamisessa käytetään samoja pienjännitejohtoja kuin asiakkaille menevässä 400 V pienjänniteverkossa. 1000 V jakelutekniikassa sekä investointikustannukset että ylläpitokustannukset ovat pienemmät kuin perinteisessä 20 kV ilmajohtotekniikassa. 1000 V johdot säästävät maisemaa, sillä ne eivät tarvitse leveää johtokatua kuten 20 kV keskijännitejohdot. 1000 V verkkojen käyttö soveltuukin erityisesti vapaa-ajanasuntojen sähköistykseen herkissä ranta- ja järvimaisemissa. 1000 V verkot mahdollistavat kaapeliauraamisen lisäämisen ja näin voidaan vähentää ympäristöä haittaavien kyllästettyjen pylväiden käyttöä. 1000 V jakeluverkkojen osalta tutkimustyön tuloksia on sovellettu suomalaisessa Suur-Savon Sähkö Oy:ssä. Käytännön kokemuksia 1000 V jakelujärjestelmästä on useista kymmenistä kohteista. Tutkimustulokset osoittavat, ettei keskijänniteverkon maakaapelointi hajaasutusalueilla ole taloudellisesti kannattavaa nykyisillä keskeytyksistä aiheutuvilla haitta-arvoilla, mutta jos keskeytyskustannusten arvostus kasvaa, tulee kaapelointi kannattavaksi monissa paikoissa. Myös myrskyisyyden ja myrskyistä aiheutuvien jakelukeskeytysten lisääntyminen tekisi kaapeloinnista kannattavan. Tulevaisuudessa jakeluverkkojen rakentaminen on entistä monimuotoisempi tehtävä, jossa taloudellisuuden ja käyttövarmuuden lisäksi on huomioitava asiakkaat, omistajat, viranomaiset ja ympäristö. Tutkimusta jakelutekniikan kehittämiseksi tarvitaan edelleen. Tulevaisuuden osalta haja-asutusalueiden jakeluverkkojen kehittämiseen liittyy paljon epävarmuuksia. Hajautetun kiinteistökohtaisen sähköntuotannon lisääntyminen voi tehdä jakeluverkoista nykyistä tarpeettomampia, mutta esimerkiksi liikenteen sähköistyminen voi kasvattaa jakeluverkkojen merkitystä. Tästä syystä jakeluverkkojen rakentamisessa tarvitaan joustavuutta, jotta tarvittaessa voidaan helposti sopeutua erilaisiin kehityssuuntiin.

Kahden maakunnan erilaiset lehdet

Kirjallisuusarvostelu

Otava eli suomalaisia huvituksia. 1. osa

Carl Axel Gottlund (1796-1875) oli tutkija, lehtimies ja kirjailija, suomalaisuuden edistäjä. Hänen merkittävimpiä saavutuksiaan olivat Otawan julkaiseminen sekä tutkimukset Ruotsin ja Norjan nk. metsäsuomalaisista. Otawa oli Gottlundin itsensä kustantama ja lähes kokonaan kirjoittamakin ensimmäinen suomenkielinen kirjallis-taiteellinen albumi. Gottlund halusi näin osoittaa, että suomen kieltä voitiin käyttää erilaisten asioiden ilmaisemiseen kuten muitakin sivistyskieliä. Kirjakielenään Gottlund käytti savon murteen mukaelmaa. Otawa sisältää tutkielmia Suomen historiasta, kieli- ja musiikkitieteellisiä artikkeleita, näytteitä kansanrunoudesta, Gottlundin omia runoja sekä runojen käännöksiä Sapfosta Bellmaniin. Otawan kuvittivat Magnus ja Wilhelm von Wright sekä Robert Ekman. Kustannuksia alentaakseen Gottlund maalasi itse albuminsa kivipiirrokset värillisiksi. Osa III julkaistiin vasta Gottlundin kuoleman jälkeen. Teoksen täydellisinä säilyneet kappaleet ovat erittäin harvinaisia.

Otava eli suomalaisia huvituksia. 2. osa

Carl Axel Gottlund (1796-1875) oli tutkija, lehtimies ja kirjailija, suomalaisuuden edistäjä. Hänen merkittävimpiä saavutuksiaan olivat Otawan julkaiseminen sekä tutkimukset Ruotsin ja Norjan nk. metsäsuomalaisista. Otawa oli Gottlundin itsensä kustantama ja lähes kokonaan kirjoittamakin ensimmäinen suomenkielinen kirjallis-taiteellinen albumi. Gottlund halusi näin osoittaa, että suomen kieltä voitiin käyttää erilaisten asioiden ilmaisemiseen kuten muitakin sivistyskieliä. Kirjakielenään Gottlund käytti savon murteen mukaelmaa. Otawa sisältää tutkielmia Suomen historiasta, kieli- ja musiikkitieteellisiä artikkeleita, näytteitä kansanrunoudesta, Gottlundin omia runoja sekä runojen käännöksiä Sapfosta Bellmaniin. Otawan kuvittivat Magnus ja Wilhelm von Wright sekä Robert Ekman. Kustannuksia alentaakseen Gottlund maalasi itse albuminsa kivipiirrokset värillisiksi. Osa III julkaistiin vasta Gottlundin kuoleman jälkeen. Teoksen täydellisinä säilyneet kappaleet ovat erittäin harvinaisia.

Dell'arcano del mare / Robert Dudley (junior) Earl of Warwick and Leicester, Duke of Northumberland

Sir Robert Dudleyn arvokas karttateos Dell´Arcano del Mare, osat I-III, on varhaisin koko maapallon kattava merikartasto. Se on myös ensimmäinen merikartasto, joka on laadittu Mercatorin projektion mukaan. Kartastoon on koottu yhteen kaikki silloinen tietämys merenkulusta. Se sisältää merenkulun ja navigoinnin teoriaa, laivanrakennusta ja astronomiaa käsittelevät tekstiosuudet, 145 merikarttaa sekä 180 kuvaliitettä, joiden tekijänä on tunnettu kaivertaja Antonio Francesco Lucini. Kaiverrukset, joiden tekemiseen Lucini oli käyttänyt 12 vuotta, ovat poikkeuksellisen hienolaatuisia, kuten teoksen muukin painotyö. Dudleyn kartasto kuuluu Kansalliskirjaston A. E. Nordenskiöldin karttojen ja kartografisen kirjallisuuden kokoelmaan, joka on liitetty ainoana suomalaisena kohteena Unescon Memory of the World –rekisteriin.

Nieuwe ['t] en vergroote zee-boeck

Hollantilaisen kartanpiirtäjän Theunis (Anthonie) Jacobszin suurikokoinen merikartasto, joka sisältää 68 käsinväritettyä karttaa Pohjanmeren ja Itämeren rannikoilta. Jacobsz kuului kartanpiirtäjäsukuun, ja käytti muista erottuakseen myös lisänimeä "Lootsman". Kyseisen kartaston tästä painoksesta ei tunneta muita kappaleita. A. E. Nordenskiöld oli ostanut kartaston kokoelmaansa Amsterdamista vuonna 1892. Samaan niteeseen on sidottu toinenkin kartasto, Joannes Janssoniuksen DE LICHTENDE COLOMNE OFTE ZEE-SPIEGEL vuodelta 1653, joka kuvaa läntisen Euroopan rannikkoa ja satamia Kanariansaarille asti.

Energiapuuta Etelä-Savosta

Energiapuuta Etelä-Savosta hankkeessa tutkittiin ja kehitettiin energiapienpuun mahdollisuuksia osana suurimittakaavaista alueellista hankintaa. Energiapienpuun potentiaali suurimittakaavaisena polttoaineena on lupaava johtuen hyvästä biomassan saatavuudesta ja tarjontahalukkuudesta, korjuun teknologisesta edistyksestä ja logististen ratkaisujen monipuolisuudesta sekä käyttömäärien kasvusta. Hanke kokonaisuus sisälsi seuraavia osatutkimuksia: Etelä-Savon energiatase, metsänomistajakysely, asiantuntijahaastattelu, metsänkasvatussimulointi, metsäpolttoaineiden saatavuuslaskenta, puun kosteuden seurantatutkimus, logistiikan demonstraatioita sekä energiapuun hankintalogistiikan kustannusvertailuja. Hankkeessa käsiteltiin energiapienpuun arvoketjua metsänkasvatuksesta lopputuotteen käyttöön asti. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että energiapienpuulla on mahdollisuudet suurimittakaavaisessa hankinnassa, kunhan toimitusketjussa panostetaan tehokkuuden ja laadun jatkuvaan parantamiseen.

Liiketoiminnan jatkuvuuden turvaaminen – tietohallinnon näkökulma

Diplomityö on tehty Suur-Savon Sähkö Oy:lle koskien liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamista yrityksen IT-palveluissa. Työn tavoitteena oli selvittää Suur-Savon Sähkön liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamisen tilaa IT-palveluissa ja antaa kehitysehdotuksia sen parantamiseksi. Työn teoreettinen tausta rakentuu tietohallinnon johtamisen, IT-palveluiden tuottamisen ja liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan ympärille. Tutkittaessa liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamista IT-palveluissa, on olennaista ymmärtää tietohallinnon rooli yrityksessä ja miten tietohallintoa ja sen tuottamia palveluja johdetaan. Yhtä olennaista on ymmärtää liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan periaatteet ja niiden yhteys IT-palveluiden tuottamiseen. Työssä tutkittiin lomakehaastattelun, yhtiön sisäisten dokumenttien ja tutkijan tekemien havaintojen keinoin liiketoiminnan jatkuvuudenhallinnan tilaa Suur-Savon Sähkön IT-palveluissa. Työn tuloksena syntyi joukko kehitysehdotuksia, joiden avulla liiketoiminnan jatkuvuuden turvaamisen tilaa Suur-Savon Sähkön IT-palveluissa voitaisiin parantaa. Työn keskeiset tulokset liittyvät liiketoiminnan ja tietohallinnon yhteistyön kehittämiseen, jatkuvuudenhallinnan osaamistason kohottamiseen ja järjestelmällisen jatkuvuudenhallinnan käynnistämiseen koko konsernissa.

Suomen historian uusi yleiskartasto

Kirjallisuusarvostelu

Rikkoja karttarokassa

Kirjallisuusarvostelu

Kaukolämpöverkon paluuveden hyödyntäminen lämmityksessä

Tässä diplomityössä on määritetty paluuvesilämmityksen mahdollisuudet Savon Voima Oyj:n kaukolämpöpaikkakunnilla. Työssä tarkasteltiin paluuvesilämmityksen tuoman paremman kaukolämpöveden jäähtymän vaikutuksia kaukolämpöverkkoon ja energiantuotantoon sekä laskettiin esimerkkipaikkakunnilla kaukolämmön paluuveden lämpötilan alentumisen tuomat rahalliset hyödyt. Lisäksi tarkasteltiin paluuvesilämmityksen taloudellisuutta esimerkkipaikkakunnilla. Laskennassa saatiin paluuvesilämmityksen tuomaksi jäähtymähyödyksi pumppauskustannuksissa 0,7 – 0,8 €/MWh ja lämpöhäviöissä 1,5 – 2,9 €/MWh. Iisalmessa sähköntuotannon lisääntymisestä saadaan hyötyä 0,7 €/MWh. Suurin hyöty saadaan Pielaveden ja Suonenjoen biolämpökeskusten lämmöntalteenotolla varustetuista savukaasupesureista. Pielavedellä tämä hyöty on 6,4 €/MWh ja Suonenjoella 6,1 €/MWh. Paluuvesilämmityksen kannattavuus asuinkiinteistöissä vaatii lämmöntuotannon yhteydessä olevan savukaasupesurin tuoman rahallisen hyödyn. Esimerkiksi Iisalmessa asiakkaalle myönnettävissä oleva jäähtymähyvitys paluuvesilämmöstä ei riitä kattamaan paluuvesilämmityksen suurempia investointikuluja. Myös pesuripaikkakunnilla kannattavuus vaatii suuren vuosittaisen lämmönkäytön. Tavoiteltaessa 8 vuoden korollista takaisinmaksuaikaa vaatii kannattavuus kohteelta Pielavedellä 250 MWh:n ja Suonejoella 300 MWh:n vuosittaisen lämmönkäytön. Myös asiakkaan sijainnin sopivuus kaukolämpöverkossa paluuvesilämmitykseen täytyy tarkastella tapauskohtaisesti. Paluuvesilämmitys ei tule työn tulosten perusteella tulevaisuudessa yleisesti käyttöön, mutta yksittäisiä asiakkaita siihen voidaan liittää.

Maatalousalueiden luonnon monimuotoisuuden ja kosteikkojen yleissuunnitelma : Kyyveden pohjoiset rantakylät Mikkelin Haukivuorella

Maatalousalueiden luonnon monimuotoisuuden ja kosteikkojen yleissuunnittelussa eli LUMO-yleissuunnittelussa on tavoitteena maatalousympäristön luonnon monimuotoisuuden säilyminen sekä luonnon ja vesistöjen tilan parantaminen. Maatiloilta etsitään kohteita, joilla on merkitystä luonnon monimuotoisuudelle tai vesiensuojelulle ja joille voidaan hakea maatalouden ympäristötuen erityistukia. Maanviljelijöitä halutaan kannustaa tekemään työtä maaseutuympäristön säilymisen puolesta ja hakemaan tälle työlle korvausta erityistukien muodossa. LUMO-yleissuunnitteluun sisältyvät seuraavat maatalouden ympäristötuen erityistukityypit: luonnon ja maiseman monimuotoisuuden edistäminen, perinnebiotooppien hoito, suojavyöhykkeen perustaminen ja hoito, monivaikutteisen kosteikon hoito sekä pohjavesialueiden peltoviljely. Lisäksi perinnebiotooppien alkukunnostukseen ja kosteikon perustamiseen voi hakea ei-tuotannollisten investointien tukia. Nämä kaikki vaativat hakemuksen lisäksi tarkemman suunnitelman. Muutamia tukia voivat viljelijöiden lisäksi hakea nykyisin myös rekisteröidyt yhdistykset. LUMO-yleissuunnitelma tehdään yhdelle rajatulle alueelle kerrallaan, Etelä-Savossa vuonna 2011 Mikkelin Haukivuorella sijaitseville Kyyveden pohjoisille rantakylille. LUMO-yleissuunnittelun maastotöiden yhteydessä tältä alueelta löytyi jo tiedossa olevien arvokkaiden kohteiden lisäksi useita arvokkaita perinnebiotooppeja, luonnon monimuotoisuuskohteita sekä kosteikon ja suojavyöhykkeiden paikkoja. Suunnittelualueelta löytyi yhteensä jo tiedossa olevat arvot mukaan luettuina noin 90 kpl luonnon ja maiseman monimuotoisuuskohdetta (mm. laidunalueita, reunavyöhykkeitä, peltojen puustoisia saarekkeita, kiviaitoja ja -raunioita sekä puukujia), 13 kpl perinnebiotooppeja, 2,5 km suojavyöhykkeitä, 0,9 ha pohjavesialueen peltoja sekä 7 kpl kosteikon paikkoja, joista yksi jo toteutettu.

Juvan Hatsolan ja Rapionkankaan pohjavesialueiden suojelusuunnitelma

Suojelusuunnitelma on laadittu Hatsolan ja Rapionkankaan pohjavesialueille EAKR-osarahoitteisessa Pohjavesien suojeluohjelma, Itä-Suomi -hankkeen yhteydessä. Hankkeen muut rahoittajat ovat Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus, Mikkelin Vesilaitos, Pieksämäen Vesi, Savonlinnan Vesi ja JJR (Juva-Joroinen-Rantasalmi). Pohjavesialueilla on käytössä vedenottamot. Hatsolan ja Rapionkankaan pohjavesialueita ei ole luokiteltu vesipuitedirektiivin mukaisiksi riskialueiksi. Pohjavesialueilla mahdollisesti sijaitsevien pilaantuneiden maa-alueiden tila tulisi selvittää ja arvioida kunnostustarve. Pohjavedestä havaittujen arseenin ja vanadiinin alkuperä tulisi selvittää. Suojelusuunnitelmien yhteydessä laadittiin toimenpideohjelmat, joissa esitetään toimenpidesuositukset toiminnoittain, joissa esitetään vastuutahot, valvontavastuutahot ja aikataulut. Toimenpideohjelmia seurataan ja päivitetään vuosittain.

Itä-Suomen kuljetuskohdeselvitys : Rautatiekuormausalueiden, vesitieterminaalien, jätekeskusten, kaivosten ja energialaitosten tieyhteydet

Selvityksessä on käyty läpi Etelä-Savon, Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Savon alueen rautatieasemat ja kuormausalueet, satamat, lastauslaiturit ja uiton pudotuspaikat, jätehuollon osalta jätekeskusten sijainti, jätehuoltoyritykset ja niiden toiminta-alueet sekä jätteenpolttolaitoshankkeiden tilanne, lämpö- ja energialaitokset ja teollisuuden prosessivoimalat sekä kaivosten kuljetukset. Kuljetuskohteiden osalta yleinen suuntaus on ollut se, että niitä on keskitetty suuremmiksi yksiköiksi ja verkostoa on harvennettu, mikä on johtanut autoilla tapahtuvien alkukuljetusten pituuden kasvuun ja autokuljetussuoritteen lisääntymiseen. Keskittymistä on tapahtunut rautatieliikennepaikkojen, uiton pudotuspaikkojen ja jätekeskusten osalta. Näiltä osin kehitys näyttäisi jatkuvan samansuuntaisena, jätehuollon osalta tosin pelkästään lähinnä jätteenpolttolaitoksen myötä. Lämpö- ja energialaitosten osalta on havaittavissa sekä keskittymistä laitoskoon kasvun myötä että hajaantumista pienempien usein bioenergiaa hyödyntävien laitosten ja varavoimaloiden lisääntyessä. Uusia kaivoksia on perustettu ja kaivoshankkeita on runsaasti vireillä, jolloin malmi- ja rikastekuljetukset ovat huomattavasti lisääntymässä. Selvityksessä ei tullut esille merkittäviä maantieyhteyksien kehittämistarpeita. Rautatieasemien ja kuormauspaikkojen sekä uiton pudotuspaikkojen lopettaminen on johtanut tilanteeseen, jossa näille johtavien maanteiden käyttötarve on hävinnyt. Selvityksessä löytyi runsaat 40 maantietä tai maantien osaa, joiden kohdalla on tarpeen arvioida niiden ja tarvittaessa käynnistää maantien lakkautusprosessi. Yhteistyössä Liikenneviraston ja ELY-keskusten kesken tulisi selvittää, miten rautateiden kuormausalueiden ja niille johtavien tieyhteyksien hoitoa voitaisiin yhtenäistää. Tienpitomielessä tulisi selvittää, olisiko yksityistie maantietä tarkoituksenmukaisempi hallinnollinen ratkaisu kuormausalueteiden osalta. ELY-keskusten tieliikenteen asiantuntijana tulisi olla aktiivisemmin mukana uusien ja säilytettävien kuormausalueiden sijoittamista selvitettäessä.