Energiantuotanto (5 op)

Tavoitteet

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.

Sisältö

-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

Esitietovaatimukset

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

Työmuodot

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

Aika ja paikka

Kevät 2024 lukujärjestyksen mukaisesti.

Oppimateriaali ja suositeltava kirjallisuus

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.

Opintojaksototeutuksen valinnaiset suoritustavat

Valtaosan opintojaksosta voi suorittaa itsenäisesti verkossa Moodle-oppimisympäristön kautta.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Sovitaan aloitusluennolla.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

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

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin loppuarvosana määräytyy seuraavin perustein:

Harjoitustyö 50 %
Tentti 50 %

Kurssin läpäisy edellyttää harjoitustyön sekä tentin hyväksyttyä suoritusta.

Kotitehtävillä voi saada lisäpisteitä tenttiin.

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit arvosanalle 1 tyydyttävä

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

Arviointikriteerit arvosanalle 3 hyvä

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.

Arviointikriteerit arvosanalle 5 kiitettävä

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.

Arviointikriteerit arvosanalle hyväksytty

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