Lyhyen kantaman radiolähettimien soveltuvuus sähkökäyttöjen kunnon-valvonnan ja etädiagnostiikan tiedonsiirtotarpeisiin

Lyhyen kantaman radiolähettimien käyttö on kasvanut muutaman viime vuoden aikana huomattavasti. Osaltaan tähän on vaikuttanut uusien taajuusalueiden allokointi lupavapaiden radiolähettimien käyttöön, standardoitujen tekniikoiden yleistyminen ja laitteiden parempi saatavuus. Tässä työssä tarkastellaan lyhyen kantaman radiolähettimien soveltuvuutta sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan tiedonsiirtotarpeisiin. Työssä luodaan katsaus teollisuusympäristön vaikutuksiin langattomassa tiedonsiirrossa ja tarkastellaan sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan vaatimuksia tiedonsiirrolle ja tiedonsiirtojärjestelmälle. Työssä käydään läpi lyhyen kantaman radiolähettimiin liittyvät säädökset ja luodaan katsaus standardoituihin sekä valmistajakohtaisiin lyhyen kantaman radiotekniikoihin. Tiedonsiirtojärjestelmän suunnittelun kannalta tarkastellaan tiedonsiirtojärjestelmän topologiaa, protokollaa ja saatavilla olevia tekniikoita ja niiden implementoimista järjestelmään. Valmistajakohtaisia lyhyen kantaman radiomoduulien toimintaa ja Bluetoothin sisältävää älypuhelinta tutkitaan laboratoriomittauksin. Lopuksi kootaan yhteen langattoman tiedonsiirron ja eri tekniikoiden soveltuvuus sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan sovelluksiin.

Optimointijärjestelmän kehittäminen sähköä ja lämpöä tuottavaan voimalaitokseen

Työn tavoitteena oli kehittää automaattinen optimointijärjestelmä energiayhtiön omistamaan pieneen sähkön- ja lämmöntuotantolaitokseen (CHP-laitos). Optimointitarve perustuu energiayhtiön sähkön hankintaan sähköpörssistä, kaasun hankintahintaan, kohteen paikallisiin sähkö- ja lämpökuormituksiin ja muihin laitoksen talouteen vaikuttaviin tekijöihin. Kehitettävällä optimointijärjestelmällä ontarkoitus tulevaisuudessa hallita useita hajautetun energiantuotannon yksiköitäkeskitetysti. Työssä kehitettiin algoritmi, joka optimoi voimalaitoksen taloutta sähkötehoa säätävillä ajomalleilla ja suoralla sähköteho-ohjeella. Työssä kehitetyn algoritmin tuottamia hyötyjä selvitettiin Harjun oppimiskeskuksen CHP-laitoksen mittaushistoriatiedoilla. CHP-laitosten käytön optimointiin luotiin keskitettyyn laskentaan ja hajautettuun ohjaukseen perustuva järjestelmä. Se ohjaa CHP-laitoksia reaaliaikaisesti ja ennustaa historiatietoihin perustuvalla aikasarjamallilla laitoksen tulevaa käyttöä. Optimointijärjestelmän toimivuus ja saatu hyöty selvitettiin Harjun oppimiskeskuksen CHP-laitoksella vertaamalla mittauksista laskettua toteutunutta hyötyä optimointijärjestelmän laskemaan ennustettuun hyötyyn.

Imatran Seudun Sähkö Oy:n sähkön siirto- ja myyntituotteiden kehittämissuunnitelma

Diplomityössä selvitetään Imatran Seudun Sähkö Oy:n myynti- ja siirtotuotteiden kehitystarpeita. Työssä tarkastellaan käytössä olevien siirtotuotteiden kustannusvastaavuutta, lakkautustuotteiden tulevaisuutta ja tarvetta uusille tuotteille. Lopuksi lasketaan uusi siirtohinnoittelumalli ja sitä tukevat myyntituotteet. Työn alussa perehdytään tariffisuunnittelun periaatteisiinja tehdään kulutusanalyysi Imatran Seudun Sähkö Oy:ssä 1999 tehdyn tehoennusteen ja edellisten vuosien kulutustietojen pohjalta. Seuraavaksi selvitetään sähkönsiirrosta aiheutuvat kustannukset kustannusanalyysissä rajakustannus- ja keskikustannuslaskentaa soveltaen ja kohdistetaan kustannukset käyttäjille. Kun sähkönsiirron aiheuttamat kustannukset on selvitetty, voidaan käytössä olevien ja kehitettävien siirtotuotteiden kustannusvastaavuus ja sopivuus käyttäjille määrittää. Lopuksi tuotteet muotoillaan järkeväksi kokonaisuudeksi muuttamalla energiamaksun ja perus- tai tehomaksun painoja. Tariffien suunnittelussa mitoitetaan tulot niin, että ne kattavat kaikki kulut ja tuottovaatimuksen.

Tuoteturvallisuusriskien hallinta suorituskyvyn johtamisen tukena sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa

Eurooppalaisia ja suomalaisia markkinavalvontatilastoja tutkimalla havaitaan, ettei tuoteturvallisuuden hallinta ole itsestään selvää sähkö- ja elektroniikka-alalla. Vuodesta 2000 maaliskuuhun 2006Euroopan markkinoilla havaittiin 3040 vaarallista kuluttajien käyttöön tarkoitettua sähkötuotetta. Työn päätavoitteena on selvittää, miten tuoteturvallisuusriskien hallinta kytkeytyy yrityksen suorituskyvyn johtamiseen. Työssä on käytetty konstruktiivista tutkimusotetta. Aineistopohjaisen analyysin avulla kartoitetaan suorituskyvyn johtamisen teoriaa, suorituskyvyn käytännön mittaamista pienissä ja keskisuurissa yrityksissä sekä tuoteturvallisuusriskejä jariskienhallinnan periaatteita. Lisäksi kartoitetaan lainsäädännön vaatimuksia, tuotesuunnittelua, valmistusta ja osaamista sekä tarkastellaan tuoteturvallisuuden viranomaisvalvonnan tuloksia. Tutkimuksessa analysoidaan kirjallisuutta ja tilastoja etsien tuoteriskien hallinnan ja suorituskyvyn johtamisen välistä yhteyttä. Analyysiä täydennetään tutkimuksen tekijän kokemuksella tuoteturvallisuuden testauksesta ja sertifioinnista, standardisoimistyöstä sekä tuoteturvallisuuden viranomaisvalvonnasta. Riskienhallinta muodostaa parhaimmillaan osan yrityksen johtamis- ja hallintakäytäntöä. Tuoteturvallisuusriskien hallinta on yrityksen strateginen päätös, joka tukee suorituskyvyn johtamista. Työssämallinnetaan kolme toimintatapaa, joilla eri kehitysvaiheessa olevat sähkö- ja elektroniikkateollisuuden valmistajat voivat hallita tuoteturvallisuusriskejään.Työssä kootaan yhteen tuoteturvallisuuden tekijöitä, jotka suorituskyvyn mittareissa monitoroivat tuoteriskien tilaa. Lisäksi kootaan yhteen riskienhallinnan kustannuksia, joilla yritys voi arvioida etukäteen kokonaiskustannuksia.

Sähköä ja lämpöä tuottavien maakaasukäyttöisten pienvoimalaitosten kannattavuus Turengissa

Diplomityössä tutkitaan sähkön ja lämmön yhteistuotannon kannattavuutta Turengin nykyisen lämmöntuotannon yhteydessä. Tavoitteena on löytää taloudellisesti kilpailukykyiset tuotantovaihtoehdot Turengin energiahuollon kehittämisessä. Ensimmäisenä tarkasteltarkastellaan voimalaitoksen nykyiseen tuotantolaitteistoon kuuluvan vastapainehöyryturbiinin käyttöönoton mahdollisuuksia. Tämän jälkeen suoritetaan kannattavuuslaskelmat neljälle vaihtoehtoiselle investointitapaukselle. Voimalaitosinvestoinnit kohdistuvat kaasumoottori- ja kaasuturbiinivoimalaitoksiin, joilla tuotetaan sähköä, kaukolämpöä ja eräissä tapauksissa myös prosessihöyryä. Voimalaitosten nettosähkötehot ovat neljästä yhdeksään megawattia. Voimalaitosyksiköiden energiantuotanto määritetään Turengin lämpökuormien perusteella. Tuotannon määrityksessä apuna käytetään WinTEHO –ohjelmistoa, johon luodaan tarvittavat energiatiedostot. Kannattavuuslaskelmat suoritetaan vertaamalla investointivaihtoehtojen aiheuttamia vuotuisia kassavirtoja nykyisen tuotannon mukaisiin kassavirtoihin. Kassavirtalaskelmasta saadaan kullekin vaihtoehdolle nettonykyarvo, sisäinen korko ja takaisinmaksuaika. Tarkastelun tuloksena saatiin, että voimalaitosvaihtoehdoista kannattavin on investointi yhteen kaasumoottoriin, jolla tuotetaan sähkön lisäksi vain kaukolämpöä. Alhaisilla sähkön hinnoilla kaasuturbiinivaihtoehdot ovat suunnilleen yhtä kannattavia. Investointien nykyarvo valitulla korkokannalla on positiivinen, kun sähkön markkinahinnan keskiarvo tuotantokaudella ylittää likimain tason 130 mk/MWh. Nykyisillä markkinahinnoilla investoinnit eivät ole kannattavia. Investoiminen uuteen kaasumoottoriin tai -turbiiniin osoittautui kannattavammaksi kuin sähkön tuotannon aloittaminen laitoksen nykyisellä höyryturbiinilla. Merkittävin syy tähän oli höyryturbiinituotannon korkeat henkilöstökustannukset. Tehty selvitys tukee vallitsevaa käsitystä, että nykytekniikalla sähkön ja lämmön yhteistuotanto on taloudellisesti kilpailukykyistä myös pienessä kokoluokassa.

Sähkö-, elektroniikka- ja tietoteollisuusalalla toimivan yrityksen ympäristöasioiden hallinnan kehittäminen

Tämän diplomityön tavoitteena oli päivittää sähkö-, elektroniikka- ja tietoteollisuusalalla toimivan pk-yrityksen tiedot ympäristösäädösten tuomista velvoitteista sekä kehittää ympäristöasioiden hallintaa valmistelemalla materiaalia ISO 14001 -standardiin pohjautuen. Työssä tarkasteltiin myös henkilökunnan sitouttamista ympäristöjärjestelmän käyttöönottoon. Yrityksen ympäristöasioiden hallinnan kehittämistä varten käytiin läpi lainsäädännön velvoitteet ja niiden toteutuminen yrityksessä. Työssä toteutettiin ISO 14001 -standardin mukainen ympäristöjärjestelmän suunnitteluvaihe, missä selvitettiin ympäristöasioiden hoidon nykytilanne, tunnistettiin toiminnan ympäristönäkökohdat ja -vaikutukset sekä arvioitiin merkittävimmät ympäristönäkökohdat. Merkittävien ympäristönäkökohtien perusteella määritettiin ehdotus ympäristöpolitiikasta, -päämääristä ja -tavoitteista sekä laadittiin ympäristöohjelmaehdotuksia. Ympäristöjärjestelmän käyttöönoton toteuttamisesta laadittiin vain periaatteellinen etenemissuunnitelma, koska yritys ei ota tässä vaiheessa ympäristöjärjestelmää käyttöön vaan sitoutuu ainoastaan lakisääteisten velvoitteiden täyttämiseen. Käytössä olevan laatujärjestelmän toteuttamisen ja käyttöönottoon liittyvien kokemusten pohjalta laadittiin suunnitelmaa ympäristöjärjestelmän käyttöönottoon nimenomaan sitouttamisen, koulutuksen ja viestinnän näkökulmasta.

Sähkö

Sähkön elektristä huminaa.

Sähkö

Elektronisia ääniä. Kohinaa, vingahdus ja räsähdys.

Sähkö

Sähkön matalaa huminaa.

Sähkö- ja hybridiautojen EMC- ja sähköturvallisuusstandardit

Tässä kandidaatintyössä käydään läpi sähkö- ja hybridiautojen tärkeimpiä EMC- ja sähköturvallisuusstandardeja. Työssä käydään läpi sähkö- ja hybridiautojen teknisiä toteutuksia sekä näiden vaikutuksia standardeihin. Lisäksi käydään läpi tärkeimmät kansainväliset standardointiorganisaatiot, sekä listataan näiden organisaatioiden asettamia standardeja sisältöineen.

Mäntsälän Sähkö Oy:n jakeluverkon kehittämissuunnitelma

Työn tavoitteena oli laatia Mäntsälän Sähkö Oy:n jakeluverkon kehittämissuunnitelma vuodelle 2020. Työn laadinta aloitettiin selvittämällä verkon nykytila ja käyttövarmuus korvaustilanteissa. Tämän jälkeen työssä paikannettiin alueet, joissa korvattavuuden parantaminen tai kuormituksien kasvaminen tulevaisuudessa edellyttää mittavia investointeja jakeluverkon käyttövarmuuden takaamiseksi. Työssä tarkastellaan yksityiskohtaisemmin Järvelän alueen käyttövarmuuden kehittämistä ja Hennan alueen kuormituksen kasvuun varautumista. Järvelän alueen käyttövarmuuden parantaminen edellyttää joko uutta sähköasemainvestointia tai 110 kV johdon rakentamista. Hennan alueen kuormituksen kasvu edellyttää, alueen kuormituksista riippuen, joko yhtä tai kahta uutta sähköasemainvestointia.

Sähköä ja lämpöä tuottavien voimalaitosten kannattavuusanalyysin kehittäminen

Tutkimuksen tavoitteena oli laskea voimalaitoskannattavuudet vuosilta 2007–2009 kohdeyrityksen biovoimalaitokselle sekä kombivoimalaitokselle. Lisäksi laskettiin kohdeyrityksen uuden hyötyvoimalaitoksen käyttöönottovuoden 2009 kannattavuus sekä odotetun käyttöasteen kannattavuus. Tavoitteena oli muodostaa tuotantolaitoskohtaiset tuotekannattavuudet vuodelta 2009 Kotkan Energia Oy:ssä sekä muodostaa kirjatut jakoperusteet kannattavuuksien laskentaa varten ja analysoida saatuja kannattavuuksia. Tutkimusmetodologiana on käytetty soveltavaa tutkimusotetta. Kannattavuusanalyysin kehittäminen vaatii yrityksen kustannusten, tuottojen ja toiminnan sekä toimialan luonteen ymmärtämistä. Haasteena tutkimuksessa oli sähkön, lämmön ja höyryn valmistuksen periaatteiden omaksuminen, joka on kustannusten ja tuottojen oikean kohdistamisen perusta. Tutkimuksen tuloksena todettiin, että kombivoimalaitos on tuotantolaitoksista kannattamattomin. Kohdeyrityksen kannattavuutta voitaisiin parantaa investoimalla kombivoimalaitoksen tilalle halvempaa polttoainetta käyttävä tuotantolaitos. Tuotteista kannattavimmaksi todettiin kaukolämpö. Tutkimuksen tuloksina saatuja kannattavuuksia voidaan hyödyntää Kotkan Energian päätöksenteossa ja niitä hyödyntämällä pystytään kohdeyritykselle laskemaan nopeasti tarpeellisia tulevaisuudenskenaarioita. Kannattavuuslaskelmien tuloksien analyysin jatkoksi pohdittiin Kotkan Energialle jatkotutkimusehdotelmia.

Sähkö- ja hybridiautojen voimansiirtojärjestelmien jännitetasot

Kasvihuonekaasu- ja hiilidioksidipäästöt ovat kasvaneet viimeisten vuosikymmenten aikana merkittävästi. Merkittävimpiä päästöjen lähteitä ovat liikenteessä ja energiantuotannossa käytetyt fossiiliset polttoaineet. Kaikista maailman kasvihuonepäästöistä liikenne aiheuttaa noin 13 %, josta yli 80 % on tieliikenteen aiheuttamia päästöjä. Jotta tieliikenteen ai-heuttamia päästöjä saataisiin vähennettyä on tieliikenteeseen kehitettävä yhä vähäpäästöisempiä ja päästöttömiä kulkuvälineitä. Tämä on ollut yksi päätekijä sähkö- ja hybridiautojen kehitykseen. Tässä kandidaatintyössä selvitetään sähkö- ja hybridiautoissa käytettyjä jännitetasoja sekä voimansiirtojärjestelmissä käytettyjä komponentteja. Työ rajoittuu ainoastaan henkilöautoihin, joista tarkastelun kohteena ovat sähkö-, hybridi- ja muunnossähköautot. Työssä tarkastellaan myös sähkö- ja hybridiautojen tulevaisuuden näkymiä turvallisuuden ja standardoinnin kannalta. Työssä esitettyjen tietojen perusteella saadaan selkeä näkemys siitä, miten käytetyt jännitetasot ja komponentit vaihtelevat eri autovalmistajien kesken. Korkeammat jännitetasot ovat energiatehokkuuden kannalta parempia, mutta aiheuttavat vaatimuksia käyttöturvallisuuteen liittyvissä kysymyksissä.

Liiketoiminnan kehittäminen verkostoitumalla, tutkimus sähkö- ja teleasennustoimialalta

Tällä tutkimuksella annetaan työkaluja pienille mikrotason asennusyrityksille heidän tiellään tuottavampaan ja tehokkaampaan yritystoimintaan. Kehitysmenetelmäksi on valittu verkostoituminen, joka tapahtuu alueellisten toimijoiden kesken ja on lähinnä horisontaalista. Tutkimuksen kohderyhmänä on sähkö-, tele- ja antenniasennusyrittäjät tai alalle aikovat uudet yrittäjät. Luotu malli on sovelias lähes kaikille kiinteistöjen teknisen kunnossapidon alalla toimiville mikroyrityksille. Tutkimuksen teoreettisessa osassa käsitellään verkostoyrittäjyyden perusteita ja syventävästi esitetyn case-mallin mukaista verkostotoiminnan erityispiirteitä. Empiirinen osa koostuu sähköisesti toteutetusta internetpohjaisesta kysely- tutkimuksesta, jonka kohteena on pienet sähkö-, tele- ja antenniasennusyritykset. Kyselytutkimus on toteutettu yhteistyössä alan urakointiliittojen (STUL ry ja SANT ry) kanssa. Kysely noudattaa samoja aihealueita kuin professori Asko Miettisen sähköurakointialalle 1988 toteuttaman raportin SÄHKÖURAKOINTI 2000 kyselylomake pidemmän tarkastelujänteen saamiseksi. Kysely selvittää yritysten nykytilaa ja näkemyksiä alan lähitulevaisuudesta. Empiiristä osaa tuetaan voimakkaasti case- esityksin, jotka pohjautuvat kirjoittajan 40 vuoden yrittäjäkokemukseen tällä alalla, joka on ollut voimakkaastikin lähinnä vertikaalisesti verkottunut. Tutkimus osoittaa, että alan taloudellinen ja toiminnallinenkin kehitys on polkenut paikallaan viimeiset vuosikymmenet, vaikka alan teknologiakehitys on ollut tarkasteluajanjaksona varsin merkittävää. Alan yritysten heikohkojen resurssien vuoks entistä voimakkaampi alueellinen yhteistyö verkostoitumalla on mahdollisuus tuottavampaan yritystoimintaan ja arvontuottoon yritykselle sekä luo mahdollisuuden myös suuntautumisen uusille kehittyneimmille teknologian alueille.