Skip to main content

Power PlantsLaajuus (5 cr)

Code: TX00DF64

Credits

5 op

Objective

The student will be familiar with power plant technology and the principles of power plants. The student will understand the principles of the choice of process values for and the design of power plants. Student recognises basics of centralized and distributed energy systems. On completion of the course, the student will understand the fundamentals of energy economics and its applications to the production, use, and prices of energy, as well as the trade in energy sources.

Content

-Centralized and distributed energy systems
-Calculation and selection of the process values for a power plant
-Energy production management
-Energy purchase costs: fuel prices and availability, energy tariffs, scenarios.
-Energy costs of production: district heating and electricity production costs
-Different types of plants and their characteristics
-Equipment procurement procedures and costs
-Emissions trading, electricity trading and markets
-Ionizing radiation and radiation protection

Prerequisites

The student knows the use of machines used in power plants. The student understands the use and function of steam and gas turbines, boilers and electric machines. The student has mathematical skills needed to calculate energy engineering related problems.

Assessment criteria, satisfactory (1)

The student understands the main process values of a steam power plant and a gas turbine power plant.
The student understands the principles of the combined heat and power plant cycle.
The student understands the causes of both energy purchase costs and energy production costs.

Assessment criteria, good (3)

The student understands the main process values of a steam power plant and a gas turbine power plant.
The student is able to assess the effect of parameters.
The student understands the principles of the combined heat and power plant cycle.
The student understands and is able to calculate both energy purchase costs and energy production costs.
The student is familiar with the basics of emission trading and electricity markets.

Assessment criteria, excellent (5)

The student understands the main process values of a steam power plant and a gas turbine power plant.
The student is able to assess the effect of parameters.
The student understands the principles of the combined heat and power plant cycle.
The student is able to simulate a steam power plant.
The student understands and is able to calculate both energy purchase costs and energy production costs in deep detail.
The student knows how of emission trading and electricity markets work, and how they are related to energy purchase and production.

Assessment criteria, approved/failed

The student understands the main process values of a steam power plant and a gas turbine power plant.
The student understands the principles of the combined heat and power plant cycle.
The student understands the causes of both energy purchase costs and energy production costs.

Enrollment

27.11.2023 - 31.12.2023

Timing

15.01.2024 - 10.05.2024

Number of ECTS credits allocated

5 op

Virtual portion

4 op

Mode of delivery

20 % Contact teaching, 80 % Distance learning

Unit

School of Smart and Clean Solutions

Campus

Leiritie 1

Teaching languages
  • Finnish
Degree programmes
  • Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
  • Juha Juselius
Teacher in charge

Juha Juselius

Groups
  • TXO21S1
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä
  • ENE21
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine

Objective

Opiskelija tietää erilaiset voimalaitokset ja niiden toimintaperiaatteen. Opiskelija ymmärtää voimalaitosten suunnittelun, prosessiarvojen ja valinnan perusteet. Opiskelija tuntee keskitetyn ja hajautetun energiantuotannon perusratkaisut. Opiskelija ymmärtää energiatalouden perusteet ja sen periaatteiden soveltamisen energian taloudelliseen tuotantoon ja käyttöön sekä energian hinnoitteluun ja energiakauppaan.

Content

-Hajautettu ja keskitetty energiantuotanto
-Voimalaitoksien käyttö, tehonsäädöt, ajotavat, prosessiarvojen valinta ja laskenta
-Tuotannon ohjaus
-Energiatalouden perusteet ja laskentamenetelmät
-Energian hankintakustannukset: polttoaineiden hinnat, saatavuus ja verotus, energiatariffit ja skenaariot
-Energian tuotantokustannukset: yhdistetyn kaukolämmön ja sähkön tuotantokustannukset
-Päästökauppa, sähkömarkkinat ja sähkökauppa
-Radioaktiivinen säteily ja säteilysuojelu

Location and time

Kevät 2024 lukujärjestyksen mukaisesti.

Materials

Opettajan osoittama materiaali.

Suositeltava kirjallisuus:
Huhtinen, M., Korhonen, R., Pimiä, T., Urpalainen, S. Voimalaitostekniikka. Opetushallitus. 2008.
VTT Prosessit & Kara, M. 2004. Energia Suomessa: Tekniikka, talous ja ympäristövaikutukset.

Teaching methods

Luennot lähi- ja hybridiopetuksena.
Laskuharjoitukset.
Kotitehtävät.
Harjoitustyö.

Exam schedules

Sovitaan aloitusluennolla.

Completion alternatives

Valtaosan opintojaksosta voi suorittaa itsenäisesti verkossa Moodle-oppimisympäristön kautta.

Student workload

– Luennot 25 h
– Laskuharjoitukset + kotitehtävät 40 h
– Harjoitustyö 40 h
– Muu itsenäinen opiskelu 30 h

Evaluation scale

0-5

Assessment criteria, satisfactory (1)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Assessment criteria, good (3)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää energian hankinta- ja tuotantokustannukset ja osaa laskea ne.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden perusteet.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija tietää höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija osaa simuloida laitoksen toimintaa.
Opiskelija tietää ja osaa laskea, mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat yksityiskohtaisesti.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden toiminnan ja sen, miten ne liittyvät energian hankintaan ja tuotantoon.

Assessment criteria, approved/failed

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Assessment methods and criteria

Kurssin loppuarvosana määräytyy seuraavin perustein:

Harjoitustyö 50 %
Tentti 50 %

Kurssin läpäisy edellyttää harjoitustyön sekä tentin hyväksyttyä suoritusta.

Kotitehtävillä voi saada lisäpisteitä tenttiin.

Prerequisites

Opiskelija tietää voimalaitoksiin liittyvien laitteiden toiminnan. Opiskelija ymmärtää höyry- ja kaasuturbiinien, kattiloiden ja sähkögeneraattorien toimintaperiaatteen. Opiskelija hallitsee voimalaitoksen laskemiseen tarvittavan matematiikan ja energiatekniikan perusteet.

Enrollment

28.11.2022 - 31.12.2022

Timing

09.01.2023 - 05.05.2023

Number of ECTS credits allocated

5 op

Mode of delivery

Contact teaching

Unit

School of Smart and Clean Solutions

Campus

Leiritie 1

Teaching languages
  • Finnish
Seats

0 - 40

Degree programmes
  • Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
  • Juha Juselius
Teacher in charge

Juha Juselius

Groups
  • ENE20
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine
  • TXO20S1
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä

Objective

Opiskelija tietää erilaiset voimalaitokset ja niiden toimintaperiaatteen. Opiskelija ymmärtää voimalaitosten suunnittelun, prosessiarvojen ja valinnan perusteet. Opiskelija tuntee keskitetyn ja hajautetun energiantuotannon perusratkaisut. Opiskelija ymmärtää energiatalouden perusteet ja sen periaatteiden soveltamisen energian taloudelliseen tuotantoon ja käyttöön sekä energian hinnoitteluun ja energiakauppaan.

Content

-Hajautettu ja keskitetty energiantuotanto
-Voimalaitoksien käyttö, tehonsäädöt, ajotavat, prosessiarvojen valinta ja laskenta
-Tuotannon ohjaus
-Energiatalouden perusteet ja laskentamenetelmät
-Energian hankintakustannukset: polttoaineiden hinnat, saatavuus ja verotus, energiatariffit ja skenaariot
-Energian tuotantokustannukset: yhdistetyn kaukolämmön ja sähkön tuotantokustannukset
-Päästökauppa, sähkömarkkinat ja sähkökauppa
-Radioaktiivinen säteily ja säteilysuojelu

Evaluation scale

0-5

Assessment criteria, satisfactory (1)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Assessment criteria, good (3)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää energian hankinta- ja tuotantokustannukset ja osaa laskea ne.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden perusteet.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija tietää höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija osaa simuloida laitoksen toimintaa.
Opiskelija tietää ja osaa laskea, mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat yksityiskohtaisesti.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden toiminnan ja sen, miten ne liittyvät energian hankintaan ja tuotantoon.

Assessment criteria, approved/failed

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Prerequisites

Opiskelija tietää voimalaitoksiin liittyvien laitteiden toiminnan. Opiskelija ymmärtää höyry- ja kaasuturbiinien, kattiloiden ja sähkögeneraattorien toimintaperiaatteen. Opiskelija hallitsee voimalaitoksen laskemiseen tarvittavan matematiikan ja energiatekniikan perusteet.

Enrollment

29.11.2021 - 06.01.2022

Timing

10.01.2022 - 06.05.2022

Number of ECTS credits allocated

5 op

Mode of delivery

Contact teaching

Unit

School of Smart and Clean Solutions

Campus

Leiritie 1

Teaching languages
  • Finnish
Seats

0 - 40

Degree programmes
  • Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
  • Juha Juselius
Teacher in charge

Juha Juselius

Groups
  • TXO19S1
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä
  • ENE19
    Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine

Objective

Opiskelija tietää erilaiset voimalaitokset ja niiden toimintaperiaatteen. Opiskelija ymmärtää voimalaitosten suunnittelun, prosessiarvojen ja valinnan perusteet. Opiskelija tuntee keskitetyn ja hajautetun energiantuotannon perusratkaisut. Opiskelija ymmärtää energiatalouden perusteet ja sen periaatteiden soveltamisen energian taloudelliseen tuotantoon ja käyttöön sekä energian hinnoitteluun ja energiakauppaan.

Content

-Hajautettu ja keskitetty energiantuotanto
-Voimalaitoksien käyttö, tehonsäädöt, ajotavat, prosessiarvojen valinta ja laskenta
-Tuotannon ohjaus
-Energiatalouden perusteet ja laskentamenetelmät
-Energian hankintakustannukset: polttoaineiden hinnat, saatavuus ja verotus, energiatariffit ja skenaariot
-Energian tuotantokustannukset: yhdistetyn kaukolämmön ja sähkön tuotantokustannukset
-Päästökauppa, sähkömarkkinat ja sähkökauppa
-Radioaktiivinen säteily ja säteilysuojelu

Evaluation scale

0-5

Assessment criteria, satisfactory (1)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Assessment criteria, good (3)

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää energian hankinta- ja tuotantokustannukset ja osaa laskea ne.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden perusteet.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija tietää höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan ja osaa arvioida parametrien vaikutusta kvantitatiivisesti.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija osaa simuloida laitoksen toimintaa.
Opiskelija tietää ja osaa laskea, mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat yksityiskohtaisesti.
Opiskelija tietää päästökaupan ja sähkömarkkinoiden toiminnan ja sen, miten ne liittyvät energian hankintaan ja tuotantoon.

Assessment criteria, approved/failed

Opiskelija tuntee höyryvoimalaitoksen ja kaasuturbiinivoimalaitoksen prosessiarvojen vaikutuksen laitoksen toimintaan.
Opiskelija tuntee kombivoimalaitoksen toiminnan.
Opiskelija tietää mistä energian hankinta- ja tuotantokustannukset muodostuvat.

Prerequisites

Opiskelija tietää voimalaitoksiin liittyvien laitteiden toiminnan. Opiskelija ymmärtää höyry- ja kaasuturbiinien, kattiloiden ja sähkögeneraattorien toimintaperiaatteen. Opiskelija hallitsee voimalaitoksen laskemiseen tarvittavan matematiikan ja energiatekniikan perusteet.