Lean toimenpiteiden implementointi PK-yrityksessä

Yritykset ympäri maailmaa ovat saavuttaneet Leanin avulla hyviä tuloksia ja parantaneet kilpailukykyään. Lean on kokonaisvaltainen filosofia, jossa käytetään konkreettisia työkaluja kehittämisen tukena. Implementonnin onnistuminen edellyttää koko organisaation sitoutumista muutoksiin ja uusiin toimintamalleihin. Meconet yhtio pyrkii maailman luokan toimittajaksi ja haluaa edistää toiminnan kehittämistä leanin periaatteiden mukaisesti hyödyntämällä kokonaisvaltaisia Lean työkaluja. Meconet Oy:n Vantaan tehtaalla oli keväällä 2013 tavoitteena edistää jatkuvaa kehittymistä Kaizenin avulla. Lisäksi tavoitteena oli ryhtyä järjestelmällisesti seuraamaan suorituskykyä mittareiden avulla ja lisätä visuaalisuutta. Meconet Oy:n Vantaan tehtaalla muodostettiin toimintamalli päivittäiseen suorituskyvyn seurantaan, toteutetttiin useita kehitysprojekteja Kaizen periaatteiden mukaisesti ja lisättiin visuaalisia elementtejä tiedonkulun parantamiseksi.

Simulation of wind powered hydraulic heating system

The objective of this master’s thesis was to design and simulate a wind powered hydraulic heating system that can operate independently in remote places where the use of electricity is not possible. Components for the system were to be selected in such a way that the conditions for manufacture, use and economic viability are the as good as possible. Savonius rotor was chosen for wind turbine, due to its low cut in speed and robust design. Savonius rotor produces kinetic energy in wide wind speed range and it can withstand high wind gusts. Radial piston pump was chosen for the flow source of the hydraulic heater. Pump type was selected due to its characteristics in low rotation speeds and high efficiency. Volume flow from the pump is passed through the throttle orifice. Pressure drop over the orifice causes the hydraulic oil to heat up and, thus, creating thermal energy. Thermal energy in the oil is led to radiator where it conducts heat to the environment. The hydraulic heating system was simulated. For this purpose a mathematical models of chosen components were created. In simulation wind data gathered by Finnish meteorological institute for 167 hours was used as input. The highest produced power was achieved by changing the orifice diameter so that the rotor tip speed ratio follows the power curve. This is not possible to achieve without using electricity. Thus, for the orifice diameter only one, the optimal value was defined. Results from the simulation were compared with investment calculations. Different parameters effecting the investment profitability were altered in sensitivity analyses in order to define the points of investment profitability. Investment was found to be profitable only with high average wind speeds.

Siirtohinnoittelun kehittäminen etäluettavilta mittareilta saatavan datan avulla sähkönjakeluyhtiö Mäntsälän Sähkö Oy:lle

Sähkönsiirtomaksuilla katetaan luonnollisena alueellisena monopolina toimivan paikallisen sähkönjakeluyhtiön toiminta. Koska sähköverkkoyhtiöt toimivat monopoliasemassa, niiden toimintaa valvoo Energiavirasto. Energiavirasto valvoo pääasiassa verkkoyhtiöiden liikevaihtoa ja toiminnan tehokkuutta. Verkkoyhtiöiden toimintaa säätää Suomessa sähkömarkkinalaki. Verkkoyhtiöiden kustannusrakenne on hyvin sidottu verkoston kustannuksiin. Koska sähköverkoston kustannukset ovat pitkän käyttöiän ja suurien alkuinvestointien vuoksi vuosittain kiinteät ja merkittävän suuret, olisi verkkoyhtiön kannalta tärkeää, että vuosittaiset tulot eivät suuresti vaihtelisi. Nykyisellä hinnoittelumallilla kuitenkin verkkoyhtiöiden tulot jäävät hyvin riippuvaisiksi talven kylmyydestä. Nykyisin Suomessa yleisesti käytettävässä siirtohinnoittelun hinnoittelumallissa ei huomioida myöskään sitä, että verkkoyhtiön kustannukset ovat enemmän riippuvaisia verkossa siirretyistä tehoista kuin energioista. Siirtohinnoittelun kannalta on tapahtunut ja on tapahtumassa merkittäviä muutoksia. Etäluettavien sähkönkulutusmittarien käyttöönoton myötä asiakkaiden kulutuksesta saadaan huomattavasti entistä enemmän tietoa, mikä auttaa kustannusvastaavien hintojen määrittämisessä. Samaan aikaan asiakkaiden sähkön käyttö voi muuttua huomattavasti varsinkin sähköautojen ja lämpöpumppujen yleistymisen myötä. Tämän työn tarkoituksena on luoda Mäntsälän Sähkö Oy:lle sähkönsiirtohinnoittelun kustannuksia vastaavien hintojen määrittämiseksi laskentasovellus sekä selvittää tulevaisuuden siirtohinnoittelun toteuttamismahdollisuuksia. Lyhyen aikavälin suunnittelussa keskitytään kustannusvastaavien hintojen määrittämiseen keskihintaperiaatteen avulla ja pidemmän aikavälin suunnittelussa asiakkaiden huipputehoihin perustuvan hinnoittelun toteuttamisen vaikutuksiin sekä verkkoyhtiön että asiakkaan näkökulmasta.

Kiinteistöautomaatio osana älykkäitä sähköjärjestelmiä

Työssä tarkasteltiin älykkäiden sähköverkkojen näkökulmasta, millaisia toiminnallisuuksia kiinteistöautomaatiojärjestelmiltä odotetaan ja miten markkinoilla olevat järjestelmät vastaavat näihin odotuksiin. Lisäksi arvioitiin, kuinka taloudellisesti kannattavia valittuihin automaatiojärjestelmiin kuuluvat energian käytön hallintaan liittyvät toiminnallisuudet ovat sähkönkäyttäjien näkökulmasta. Lopuksi tehtiin lyhyt katsaus kiinteistöautomaatiojärjestelmien tulevaisuuden näkymiin. Kiinteistöautomaatiolla voidaan vaikuttaa energian käytön tehokkuuteen ohjaamalla esimerkiksi valaistusta, ilmanvaihtoa, ilmastointia, lämmitystä ja sähkölaitteita. Eräs vaihtoehto on toteuttaa ohjauksen avulla markkinapohjaista kysyntäjoustoa, jossa kiinteistön sähköjärjestelmän toimintaa säädetään sähkön hinnan perusteella. Kiinteistössä tulee myös voida tehdä laitekohtaisia energiankulutuksen mittauksia, jotka antavat tietoa sähkönkäyttäjille eri laitteiden sähkönkulutuksesta. Kiinteistöautomaation ja sähkön pientuotannon yleistymisen myötä on myös etähallittavien virtuaalivoimaloiden toteuttaminen tulossa mahdolliseksi. Lisäksi laskettiin sähkönkäyttäjän kannalta lämmityksen, valaistuksen ja ilmanvaihdon ohjauksen kannattavuutta ja selvitettiin, että tutkituissa esimerkkijärjestelmissä suurin säästöpotentiaali on lämmityksen ohjauksessa.

The demand-supply balancing process in supply chain management - case mining & metals industry equipment

The aim of this thesis is to search how to match the demand and supply effectively in industrial and project-oriented business environment. The demand-supply balancing process is searched through three different phases: the demand planning and forecasting, synchronization of demand and supply and measurement of the results. The thesis contains a single case study that has been implemented in a company called Outotec. In the case study the demand is planned and forecasted with qualitative (judgmental) forecasting method. The quantitative forecasting methods are searched further to support the demand forecast and long term planning. The sales and operations planning process is used in the synchronization of the demand and supply. The demand forecast is applied in the management of a supply chain of critical unit of elemental analyzer. Different meters on operational and strategic level are proposed for the measurement of performance.

Tukimekanismeja ja tavoitekonflikteja Euroopan nykyisillä sähkömarkkinoilla : Uusiutuva energiapolitiikka

Eurooppalaisessa energiapolitiikassa päästökauppa ja uusiutuvan energian osuuden lisääminen sähköntuotannossa on nähty keskeisiksi keinoiksi edistää globaalien ilmastotavoitteiden saavuttamista. Käytännön tasolla näiden kahden tavoitteen rinnakkaiset ohjausmekanismit ovat kuitenkin johtaneet konflikteihin, joiden vaikutukset tulevat esiin satunnaisesti vaihtelevan uusiutuvan energian määrän noustessa huomattavan suureksi olemassa olevissa sähköjärjestelmissä, jotka ovat rakentuneet nykyiseen muotoonsa toisenlaisten paradigmojen vallitessa. Erityisesti hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen tähtäävä päästökauppa on jäänyt kansallisten, usein satunnaisesti vaihtelevan aurinko- ja tuulisähkön lisäämiseen tähtäävien kohdennettujen teknologiatukien jalkoihin. Tuloksena on ollut esimerkiksi hiilen kannattavuuden paraneminen sähköntuotannossa suhteessa ilmaston kannalta huomattavasti edullisempaan kaasuun sekä sähkön vähittäishinnan voimakas nousu, joka heikentää kuluttajien ostovoimaa ja eurooppalaisten yritysten kilpailukykyä. Tämän raportin keskeiset havainnot voidaan tiivistää seuraavasti: 1. Päästökauppa on saatava toimivaksi, jotta hintaohjauksen kautta syntyy kannustin kustannustehokkaaseen sähköntuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen. Jos on tarvetta vielä nopeampaan hiilen käytön vähentämiseen, allokatiivisesti parhaimpana keinona on silloin käytettävä koordinoidusti toteutettua hiiliverotusta. 2. Investointeja sähkönsiirtoverkkoihin on lisättävä, jotta sähköä voidaan tuottaa siellä, missä se kulloinkin on kustannustehokkainta. Tämä koskee niin uusiutuvaa energiaa kuin perinteistäkin sähköntuotantoa. 3. Markkinahäiriöitä aiheuttavista ja päästövaikutuksiltaan usein haitallisista kansallisista tukijärjestelmistä tulee luopua. Tämä koskee niin perinteisiä kuin uusiutuviakin energiamuotoja. 4. Kaikilta energiamuodoilta tulee jatkossa edellyttää joko tuotantolaitosten joustavaa käyttöä tai vaihtoehtoisesti osallistumista sähköjärjestelmän joustavuuden lisäämisen kustannuksiin. 5. Yhteiseurooppalaisten energiamarkkinoiden, energiaunionin, syntyä tulee edistää, jotta varmistetaan sähköntuotantoon ja jakeluun käytettävien resurssien kohdentuminen sinne, missä se on kokonaistaloudellisesti tehokkainta eli toteuttaa parhaiten taloudellisuuden ja vähäpäästöisyyden idean. 6. Tukijärjestelmiä voidaan tarvittaessa käyttää teknologioiden ja innovaatioiden saamiseen markkinoille, mutta tällöin niiden on oltava kestoltaan lyhytaikaisia. Investointien arvioinneissa ja rahoitusjärjestelmissä on otettava nykyistä monipuolisemmin huomioon ilmastoon ja päästöihin liittyviä kustannus-hyöty -aspekteja. 7. Tarvitaan monipuolisempi analyysikehikko, jonka avulla eri sähköntuotantomuotojen kustannuksia ja hyötyjä vertaillaan keskenään. Tämän avulla voidaan kattavasti tunnistaa sellaisen säätökykyisen joustavan sähköntuotannon arvo, jolla on keskeinen rooli huolehdittaessa energian saannin varmuudesta ja energiajärjestelmän luotettavasta toiminnasta.

Aurinkosähköpotentiaali Lappeenrannan julkisissa rakennuksissa

Lappeenrannan kaupungin tavoitteena on vähentää alueen energiankulutusta ja hiilidioksidipäästöjä. Yhtenä vaihtoehtona tutkittiin julkisten rakennusten aurinkosähköpotentiaalia Lappeenrannan alueella. Työssä tutkittiin aurinkosähkön ympäristövaikutuksia ja taloudellista kannattavuutta yleisellä tasolla ja Pontuksen koulun case-kohteessa. Julkista rakennuskantaa jaoteltiin aurinkosähköntuotantoon soveltumisen kannalta ja laskettiin teoreettinen aurinkosähkön tehopotentiaali kaikille julkisille rakennuksille. Aurinkosähkö osoittautui taloudellisesti voittoa tuottavaksi verrattuna nykyisiin sähkön hintoihin ja aurinkosähkön todettiin vähentävän hiilidioksidipäästöjä verrattuna keskivertoon suomalaiseen energiantuotantoon. Lappeenrannan kaupungissa on runsaasti potentiaalia aurinkosähkön asentamiselle ja sillä voitaisiin saavuttaa merkittäviä säästöjä aurinkopaneelien elinkaaren aikana.

Toimittajayhteistyön arviointi, luokittelu ja mittaaminen

Toimittajien arviointi, luokittelu sekä suorituskyvyn mittaaminen ovat nousseet yhdeksi merkittäväksi tekijäksi yritysten pyrkiessä kilpailukyvyn parantamiseen. Sisäisten prosessien kehittämisen lisäksi painopistettä ollaan siirtämässä yhä enemmän toimittajien koordinointiin ja jopa heidän omien prosessiensa kehittämiseen. Globaalit markkinat ovat mahdollistaneet uusien toimittajien löytämisen, minkä seurauksena toimittajamäärä on kasvanut rajusti. Jatkuvan resurssien kiristämisen takia toimittajien kanssa tehtävän yhteistyön jatkuva seuranta ei kuitenkaan ole mahdollista. Yritysten tulee löytää juuri ne potentiaalisimmat toimittajat, joiden kanssa tehty yhteistyö tuottaa parhaimmat tulokset. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, kuinka toimittajayhteistyötä voitaisiin kehittää kokonaisvaltaisesti sekä tilaajan että toimittajan näkökulmasta. Tutkimuksen teoriaosuudessa keskitytään toimittajien arviointiin, luokitteluun ja suorituskyvyn mittaamiseen. Tutkimuksen empiriaosuus muodostuu teemahaastatteluista, jossa haastateltiin sekä toimittajia että tilaajia yhteistyön tekemisen näkökulmasta. Saatuja vastauksia analysoitiin aiempaa kirjallisuutta vastaan. Tuloksena esitetään kohdeyritykselle malli, jonka avulla voidaan löytää potentiaalisimmat toimittajat ja auttaa kehittämään yhteistyötä heidän kanssaan. Tutkimuksen merkittävimpinä havaintoina voidaan pitää liikevaihdon osuuden merkitystä kehitysaktiivisuuteen sekä ei-taloudellisten mittareiden huomioon ottamista.

Lauhdevoimakapasiteetin ennenaikaisen poistumisen energiataloudelliset vaikutukset

Tässä diplomityössä on tutkittu lauhdekapasiteetin ennenaikaisen markkinoilta poistumisen energiataloudellisia vaikutuksia. Tarkastelu toteutettiin sähkömarkkinamallinnuksen avulla luomalla kaksi erilaista lauhdekapasiteettiskenaariota perustuen arvioituun lauhdekapasiteetin poistumiseen sekä vastavuoroisesti sen säilymiseen markkinoilla. Skenaarioiden vaikutuksia tutkittiin myös herkkyystarkasteluin ja tuloksia analysoitiin energiataloudellisesta näkökulmasta. Työn tavoitteena oli selvittää lauhdekapasiteetin ennenaikaisen poistumisen energiataloudellista kustannusta. Viime vuosien pitkittynyt talouden taantuma on hillinnyt kysynnän ennakoitua kehitystä johtaen alhaiseen sähkön markkinahintatasoon. Samalla tiukentuneet energiatuotannon ympäristövaatimukset asettavat investointirasitteita perinteisille voimalaitoksille heikentäen niiden taloudellisen kannattavuuden edellytyksiä. Markkinasähkön alhainen hintataso yhdessä investointirasitteiden kanssa asettaa haasteita etenkin usein rajatuotantomuotona toimiville lauhdelaitoksille. Alhaisen kannattavuuden seurauksena lauhdekapasiteettia arvioidaan poistuvan ennen teknisen käyttöiän täyttymistä markkinoilta merkittävästi lähivuosina. Kapasiteetin poistuminen kasvattaa oman tuotannon ja kysynnän välistä tehovajetta, minkä vuoksi sähköjärjestelmän nähdään tiukentuvan merkittävästi ennen rakenteilla olevan ydinvoimalaitoksen valmistumista. Työssä toteutettujen mallinnusten perusteella lauhdekapasiteetin väheneminen nostaa sähkön hintatasoa sekä lisää korkeiden hintapiikkien esiintymistä merkittävästi suhteessa korkeamman kapasiteetin tuloksiin. Sähköjärjestelmä on hyvin tiukka ennen rakenteilla olevan ydinvoimalaitoksen käyttöönottoa, minkä vuoksi lauhdekapasiteetin eroavaisuuksien vaikutukset ovat merkittävä etenkin poikkeuksellisen kylmänä vuotena. Lauhdekapasiteetin merkitys pienenee selvästi 2020-luvulla, kun oma tuotantokapasiteetti kasvaa. Työn tulosten perusteella lähivuosina alhaisemman lauhdekapasiteetin aiheuttama vuotuinen energiataloudellinen kustannus on huomattavasti korkeampi kuin laitosten kannattavan ylläpidon vaatima kustannus.

Tulospalkitseminen johdon ohjauskeinona. Case-tutkimus: Osastokohtaisten tulospalkkiotavoitteiden suunnittelu

Tulospalkitseminen on yksi johdon käytettävissä olevista ohjauskeinoista, jonka käyttö yleistyi Suomessa 1990-luvun laman jälkeen. Sen avulla voidaan pyrkiä ohjaamaan henkilöstön käytöstä kohti strategisia tavoitteita, viestimään yhtiön arvoista ja tavoitteista sekä sitouttamaan ja motivoimaan heitä. Toisaalta mikäli tulospalkitsemisen kautta väärät asiat tulevat korostetuiksi, voi siitä olla enemmän haittaa kuin hyötyä. Tulospalkitseminen on organisaatiolle vapaaehtoinen palkitsemismuoto ja sen perusteena on yleensä muu kuin yhden henkilön välitön työsuoritus. Yleisin peruste on yhtiön taloudellinen tulos, mutta perusteena voivat toimia myös erilaiset laadulliset tavoitteet tai monet tavoitteet yhdessä. Niitä voidaan asettaa niin yksilö kuin laajemmallakin tasolla. Tulospalkkiojärjestelmän tulee olla yhtiölle kannattava, toisin sanoen sen tulee kustantaa itse itsensä. Tutkielman tavoitteena oli suunnitella kohdeyhtiön, suomalaisen varustamoalan yhtiön, maaorganisaation tulospalkitsemisjärjestelmän perustaksi asetettavat tavoitteet vuodelle 2014. Tulospalkkiojärjestelmä oli uusittu yhtiössä vuonna 2013 ja kehitystyö oli edelleen kesken tutkielman aloituksen yhteydessä. Uuden järjestelmän kautta palkintaa haluttiin tuoda lähemmäs kunkin henkilön omia vaikutusmahdollisuuksia. Tutkimuksen tutkimusote on toimintatutkimus ja tutkimus toteutettiin case-tutkimuksena. Metodeina toimi kysely sekä osallistuva havainnointi. Tutkimuksen teoria koostuu johdon ohjausjärjestelmiä ja tulospalkintaa koskevasta teoriasta ja tutkimuksista. Empiirisessä osiossa kohdehenkilöstölle teetettiin palkitsemista koskeva kysely, jolla selvitettiin heidän mielipiteitään ja asenteitaan koskien edellistä voittopalkkiojärjestelmää sekä uutta tulospalkkiojärjestelmää. Lisäksi suunniteltiin tavoitteet kullekin maaorganisaation osastolle yhdessä yhtiön johdon kanssa ja mietittiin, kuinka tulospalkitsemisjärjestelmää voitaisiin edelleen kehittää kohdeyhtiössä. Kyselystä selvisi, että organisaatio tuki tulospalkintajärjestelmän muutosta ja koki sen olemassaolon tärkeäksi. Tulospalkkiojärjestelmän perustaksi asetettavat tavoitteet päätettiin suunnitella osastokohtaisiksi. Tämä siitä syystä, että osastoiden työskentely on pitkälti yhteistyötä eikä henkilökohtainen mittaus olisi näin ollen välttämättä mielekästä. Myös tutkimukset tukevat ryhmäkohtaista tulospalkintaa. Osa tavoitteista suunniteltiin lisäksi useamman osaston yhteisiksi, jolla pyrittiin korostamaan yhteistyön merkitystä läpi organisaation. Tulospalkkiojärjestelmän tavoitteet johdettiin kohdeyhtiön strategiasta, jota niiden on tarkoitus tukea ja saada henkilöstö ajattelemaan entistä kokonaisvaltaisemmin työtä tehdessään. Tulospalkkiojärjestelmän kautta uskotaan myös voitavan viestiä yhtiön strategiaa tehokkaasti kohdehenkilöstölle.

Aurinkosähkön mikrotuotanto Suomessa

Tässä kandidaatintyössä käydään läpi aurinkosähkön kehitystä ja kannattavuutta Suomessa. Aurinkosähkön kehityksen osalta keskitytään aurinkopaneelien tekniikan ja aurinkosähkön tuotannon kehittymistä viime vuosina. Pienten aurinkosähköjärjestelmien hinnat ovat laskeneet viime vuosina siten, että sähkön kuluttajien oman paikallisen tuotannon kannattavuus on noussut merkittävästi. Työssä käsitellään aluksi aurinkosähköä yleisellä tasolla, jonka jälkeen pääpaino siirtyy aurinkosähkön mikrotuotantoon Suomessa. Kannattavuutta tutkitaan työssä esisuunniteltavan laitoksen avulla. Esisuunnittelussa tutkitaan kohdekiinteistön pohjakuormaa erityisesti tuotantohuippujen aikana. Tällä varmistetaan, että esisuunniteltavan järjestelmän sähköntuotanto pystytään kuluttamaan itse. Näin saavutetaan suurin hyöty. Aurinkosähköjärjestelmällä tuotetusta sähköstä saadaan tällä hetkellä noin 2,5 kertaa suurempi hyöty, kun sähkö käytetään itse verrattuna siihen, että sähkö myytäisin energiayhtiöille. Aurinkosähköjärjestelmä kytketään kuitenkin valtakunnan verkkoon, jotta mahdollinen satunnaisesti syntyvä ylijäämätuotanto voidaan myydä sähköyhtiölle. Järjestelmän suunnittelun jälkeen käydään läpi järjestelmän hankinta ja asentaminen. Tämän jälkeen tutkitaan järjestelmän kannattavuutta määrittämällä kustannukset ja tuotannosta saatavat säästöt. Järjestelmälle lasketaan takaisinmaksuaika ja pohditaan riskejä. Yhteenvedossa käydään läpi aurinkosähkön mikrotuotannon mahdollisuuksia ja kannattavuutta Suomessa.

Aurinkoenergian hyödyntäminen Lappeenrannassa

Työssä tarkastellaan aurinkosähkönjärjestelmän kannattavuutta sähkön pientuotannossa. Työn tavoitteena on tarkastella asioita, jotka vaikuttavat aurinkosähkön tuotannon tehokkuuteen, kustannusrakennetta, lainsäädäntöä, aurinkosähkön tuotantotapoja ja aurinkosähkön tulevaisuutta Lappeenrannassa. Työssä keskitytään tarkastelemaan ostosähkön osittaista korvaamista aurinkosähköllä Lappeenrannassa.

Ydinvoiman säädettävyys laajamittaisesti sähköä varastoivassa energiajärjestelmässä

Tulevaisuudessa tuuli- ja aurinkovoiman osuus sähköntuotannosta tulee kasvamaan. Näiden uusiutuvien energiamuotojen tuotanto kuitenkin vaihtelee sääolosuhteiden mukaan. Tästä johtuen tarvitaan lisää säätövoimaa, jotta voidaan vastata sähkönkulutukseen tuuli- ja aurinkosähkön tuotannon laskiessa. Tässä työssä tarkastellaan mahdollisuutta toteuttaa sähkönkulutuksen ja tuotannon tasapainottaminen Suomessa sähkön varastoinnin avulla sekä ydinvoiman soveltuvuutta säätövoimaksi ja ydinsähkön varastoinnin kannattavuutta. Työssä vertaillaan mahdollisuuksia sähkön varastointiteknologioiksi, joista valitaan potentiaalisimmat vaihtoehdot kustannus- ja soveltuvuustarkasteluun. Varastointikapasiteetin tarvetta tarkastellaan Suomen nykyisen sähkönkulutuksen ja -tuotannon mukaan sekä tilanteessa, jossa tuuli- ja aurinkovoiman osuus on molemmilla 15 % kokonaistuotantokapasiteetista. Vanhempien sekä nykyaikaisten ydinvoimaloiden soveltuvuutta säätövoimaksi tarkastellaan laitosten säädettävyyden perusteella. Ydinvoimalaa on kuitenkin kannattavinta käyttää mahdollisimman suurella käyttökertoimella, joten tarkastelussa on myös mahdollisuus varastoida sähköä tilanteissa, joissa tuotantoa jouduttaisiin rajoittamaan. Varastointiteknologioiden ja eri skenaarioissa vaadittujen varastointikapasiteettien perusteella voidaan todeta, ettei sähkönkulutuksen ja -tuotannon tasapainottaminen sähkön varastoinnilla ole kannattavaa nykyisillä varastointikustannuksilla ja sähkön hinnoilla. Ydinvoiman voidaan todeta soveltuvan hyvin säätövoimaksi ominaisuuksien puolesta, mutta taloudellisesti se ei ole paras vaihtoehto. Ydinvoimalla tuotetun sähkön varastointi ei ole tällä hetkellä Suomessa kannattavaa matalien sähkön hintojen ja korkeiden varastointikustannusten vuoksi. Sähkön varastoinnista on mahdollista tulla kannattavaa 2020-luvulla. Tämä edellyttää Yhdysvaltojen energiaministeriön asettaman strategian toteutumista, jonka tavoitteena on varastoimalla tuotetun sähkön kustannusten saaminen alle 75 €/MWh.

Optimization of a dynamic district heating power plant

The purpose of this Thesis is to find the most optimal heat recovery solution for Wärtsilä’s dynamic district heating power plant considering Germany energy markets as in Germany government pays subsidies for CHP plants in order to increase its share of domestic power production to 25 % by 2020. Different heat recovery connections have been simulated dozens to be able to determine the most efficient heat recovery connections. The purpose is also to study feasibility of different heat recovery connections in the dynamic district heating power plant in the Germany markets thus taking into consideration the day ahead electricity prices, district heating network temperatures and CHP subsidies accordingly. The auxiliary cooling, dynamical operation and cost efficiency of the power plant is also investigated.

Öljy-vesiemulsioiden erottumisen tehostaminen erilaisten geometrioiden avulla

Työn kirjallisuusosassa selvitettiin neste-nestedispersioiden ja emulsioiden pisarakokojakauman määrittämiseen soveltuvia menetelmiä. Kirjallisuusosa painottuu emulsioiden stabiliteettiin liittyvään teoriaan ja menetelmiin, joilla voidaan tutkia pisarakokojakaumia suoraan prosessista. Erillisnäytteiden analysointiin perustuvista menetelmistä on esitettynä mikroskooppianalyysi sekä lasersäteen sirontaan perustuva mittaus, joita molempia käytettiin tämän työn kokeellisessa osassa. Kokeellisessa osassa pyrittiin selvittämään, vaikuttavatko kaksi erimuotoista ruuvi-kapaletta eri tavalla öljy-vesiemulsion pisarakokojakaumaan, kun emulsio virtasi ruuvin vuorovaikutusalueen läpi. Tätä tutkittiin määrittämällä ennen vuorovaikutusaluetta ja vuorovaikutusalueen jälkeen kerättyjen emulsionäytteiden pisarakokojakaumat lasersäteen sirontamittauksilla. Mitattujen pisarakokojakaumien perusteella ei voitu tehdä varmaa johtopäätöstä, vaikuttivatko ruuvit pisarakokojakaumaan vai eivät. Syynä tähän on pisarakokojakaumien vaihtelu rinnakkaisnäytteissä. Rinnakkaismittauksissa havaittu vaihtelu johtui arvaamattomasti muuttuneista virtausolosuhteista, mikä aiheutti edelleen öljypitoisuuden muutoksia. Muita mahdollisia syitä ovat veden ionivahvuuden, pH:n ja lämpötilan vaihtelu.