Tuulivoima ja tuulen ennustaminen
Haapio, Otto (2021)
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202103022843
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202103022843
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tavoitteina on tutustuttaa lukija tuulivoimatekniikkaan esittelemällä yleisimmät käytössä olevat maalle rakennettavat tuulivoimalaratkaisut ja niiden toimintatavat, sekä esitellä ja vertailla yleisimpiä tuulivoimateollisuudessa sähkön tuoton ennustukseen käytettäviä menetelmiä. Työ on luonteeltaan kirjallisuustutkimus.
Työssä käsitellään ensiksi tuulivoiman tilannetta Suomessa ja esitellään teollisuudessa käytettävät tuulivoimalat ja niiden toimintaperiaatteet, minkä jälkeen pohjustetaan tuuliennusteita katsauksella tuulen syntyyn. Lopuksi esitellään ja vertaillaan tuulisähkönennusteita ja tehdään katsaus ennusteiden tulevaisuuteen.
Tuulella tuotetun sähkön määrän ennustamiseen käytetyt ennusteet voidaan jakaa kahteen kategoriaan: deterministiset ennusteet ja todennäköisyysennusteet. Ennusteet voidaan edelleen jakaa niiden ennustaman ajanjakson pituuden perusteella karkeasti alle kahdeksan tunnin ennusteisiin, päiväennusteisiin ja usean päivän ennusteisiin. Deterministiset ennusteet ovat tuulisähkön ennustuksessa toistaiseksi todennäköisyysennusteita suositumpia, mutta niiden suosion ennustetaan kasvavan tulevaisuudessa. Todennäköisyysennusteilla on mahdollista tuottaa deterministisiä ennusteita tarkempia ennusteita, ja tuulivoimalla tuotetun sähkön osuuden kasvaessa determinististen ennusteiden tarkkuus ei enää riitä sähkön kaupankäyntiin.
Työssä käsitellään ensiksi tuulivoiman tilannetta Suomessa ja esitellään teollisuudessa käytettävät tuulivoimalat ja niiden toimintaperiaatteet, minkä jälkeen pohjustetaan tuuliennusteita katsauksella tuulen syntyyn. Lopuksi esitellään ja vertaillaan tuulisähkönennusteita ja tehdään katsaus ennusteiden tulevaisuuteen.
Tuulella tuotetun sähkön määrän ennustamiseen käytetyt ennusteet voidaan jakaa kahteen kategoriaan: deterministiset ennusteet ja todennäköisyysennusteet. Ennusteet voidaan edelleen jakaa niiden ennustaman ajanjakson pituuden perusteella karkeasti alle kahdeksan tunnin ennusteisiin, päiväennusteisiin ja usean päivän ennusteisiin. Deterministiset ennusteet ovat tuulisähkön ennustuksessa toistaiseksi todennäköisyysennusteita suositumpia, mutta niiden suosion ennustetaan kasvavan tulevaisuudessa. Todennäköisyysennusteilla on mahdollista tuottaa deterministisiä ennusteita tarkempia ennusteita, ja tuulivoimalla tuotetun sähkön osuuden kasvaessa determinististen ennusteiden tarkkuus ei enää riitä sähkön kaupankäyntiin.