Tuulivoimatuotannon erityispiirteet ja tilastollinen tarkastelu teknillisen koulutuksen kehittämisessä

Abstract

Opinnäytetyön aiheina oli käydä läpi tuulivoimalaitosten generaattoreiden erityispiirteitä Suomessa esiintyvissä voimalaitoksissa, sekä rakentaa tuleville opintokokonaisuuksille teknistä ja tilastollista lähdemateriaalia. Laitteistojen teknisen tarkastelun ohella tuli käydä läpi generaattoreiden energialähteen, eli tuulen muodostuminen, sekä sen hyödyntämisen tekniikkaa perusymmärryksen luomiseksi.

Tilastollinen tarkastelu on tehty keräämällä tuulivoima-alan toimijoilta tietoa, jonka analyysilla ja keskenään vertailulla haettiin yleiskuvaa erinäisistä esiintyvyyksistä ja trendeistä. Tämä lähestymistapa selvensi myös tulevan metodiikan tutkimista, toimiiko tämäntyyppinen data tulevaisuudessa aihealueen tutkimiseen. Tehty selvitys on käytettävissä opintokokonaisuuksien resurssoinnin apuna korkeakouluissa, kun pyritään priorisoimaan läpikäytäviä teknisiä kokonaisuuksia.

Suurin määrä tietoa työn tilastolliseen tarkasteluun on saatu Energiavirastolta syöttötariffijärjestelmän kautta. Tämän tietokanta tarvitsi tietyiltä osin täydennystä teknisiin yksityiskohtiin, jotka vaativat merkittävän määrän työtä, mutta palkitsivat taas käsittelyn laadulla. Tämä materiaali päättyy vuoteen 2018, jolloin tämän ajanhetken jälkeen tapahtuneet kehityskulut eivät omaa yhtä laajaa tilastollista pohjaa. Näitä tapahtumia on kuitenkin ristiin verrattu Tuulivoimayhdistyksen tämän päivän tilastotietojen kanssa sekä verrattu tätä kautta ennusteiden paikkansapitävyyttä. Tällä pyritään varmistamaan, olisiko vastaavan datan keruu tänä päivänä kannattavaa vastaavien ennusteiden tekemiseen.

Merkittäväksi jatkokehityskohteeksi tunnistetaankin huomattavasti laajempi tilastoanalyysi myös muista tiedonlähteistä aihealueeseen liittyen.

Subject of this thesis was different generator sets in wind power plants located in Finland. Second subject was to build material for future courses regarding the technical aspects of the mentioned subject and to perform statistical analysis regarding the matter. Outside of the technical study, the thesis goes through the formation of wind and how to use it for electric energy production.

Statistical analysis required significant amount of data gathering. The analysis was used to clarify possible trends and to study if similar data could be used for following the field in future. Combination of these elements can be used to plan the studies in universities of applied sciences as the limited resources are being prioritized.

The biggest data amount for this work was acquired from Finnish Energy Authority through their Feed-in Traffic databases. Database was supplemented with necessary technical details so that it could be used for the analysis required by this thesis. This required substantial amount of work, but it also rewarded the author with new information which would not have been available otherwise. As the database is limited to year 2018 the forecasting tests were performed against the historical data from Finnish Wind Power Association. The matches of forecasts with the facts what happened proved to be a match by most parts.

Significant area for future development was recognized to be another statistical analysis of data from other sources.