Hannun kurssi sähköntuotanto ja -siirto 20.2.2017

Tausta materiaali:

 Internet: www.energia.fi ja www.fingrid.fi

Tehtävä 1:

Sähköä tuottavat voimalaitokset voidaan jaotella mm. tuotantotekniikan mukaan. Luettele yleisimmät Suomessa käytettävät voimalaitostekniikat?

kivihiilivoimalat (lämpövoimalaitokset), vesivoimalat, tuulivoimalat, ydinvoimalat.

 

Tehtävä 2:

Kuvaile pääkohdittain kuinka lämpövoimalaitokset toimivat?

Lämpövoimalaitos on voimalaitos, joka tuottaa ensin lämpöä, ja muuttaa sen edelleen sähköksi generaattorissa. Tyypillisimmin poltetaan jotain polttoainetta, vapautuneella lämmöllä höyrystetään vettä, höyry pyörittää höyryturbiinia ja tämä edelleen pyörittää generaattoria.

 

Tehtävä 3:

Mitkä ovat lämpövoimalaitoksen tavanomaiset energian lähteet?

Hiiltä, maakaasua, öljyä, turvetta, puuta tai hake.

 

Tehtävä 4: Miten lauhdevoimalaitos eroaa yhteistuotanto voimalaitoksesta

Höyryssä olevaa lämpöenergiaa voidaan joko ottaa hyötykäyttöön, jolloin kyseessä on vastapaine- eli lämmön ja sähkön yhteistuotantolaitos tai lauhduttaa vesistöön tai ilmaan, jolloin kyseessä on lauhdevoimalaitos.

 

Tehtävä 5:

Mitä etua saavutetaan sähkön ja lämmön yhteistuotannosta? Entä mitä haittaa siitä on?

Vastapainevoimalaitoksessa höyry poistuu turbiinista kuumempana ja korkeammassa paineessa, joten sähköä saadaan vähemmän mutta toisaalta lauhteen energia voidaan hyödyntää. Tämän vuoksi lauhdevoimalaitoksia käytetään pelkkään sähköntuottoon mutta mikäli lämmölle on paikallinen käyttökohde, silloin käytetään vastapainevoimalaitosta.

 

Tehtävä 6:

Kuvaile kuinka ydinvoimala toimii?

Ydinvoimalan toiminta-ajatus perustuu siihen, että korkeasti rikastettua uraania asetellaan polttoainesauvoihin ketjureaktion aikaansaamista varten.

 

Tehtävä 7:

Miten painevesireaktorijärjestelmät ja kiehutusreaktorijärjestelmät eroavat toisistaan?

Kiehutusvesireaktorissa vesi kiertää vain yhdessä kierrossa matalammalla paineella (noin 75 kertaa ilmakehän paine) joten se kiehuu ytimessä noin 285°C.

Tehtävä 8:

Miten kaasuturbiinivoimalaitoksen toiminta eroaa kiinteän polttoaineen voimalaitoksesta?

Kaasuturbiinin toiminta perustuu sisäiseen palamiseen: polttoaine ruiskutetaan suurella paineella moottorin keskivaiheille akselin ympärille ryhmitettyihin polttokammioihin. Ahdin puristaa niihin ilmaa, jolloin polttoaine palaa suurella paineella ja pakokaasut purkautuvat taaksepäin turbiinin läpi. Turbiini puolestaan antaa akselin välityksellä voiman ahtimelle. Kaasuturbiinin ja suihkumoottorin tärkein ero on moottorin tuottaman voiman hyödyntämisen tapa: kaasuturbiinista otetaan akselitehoa, suihkumoottorista taas työntövoimaa esimerkiksi lentokoneelle. Potkuriturbiini on lentokoneessa käytetty kaasuturbiini, jonka akseliteho käytetään potkurin pyörittämiseen. Kaasuturbiini eroaa höyryturbiinista, jossa palaminen tapahtuu moottorin ulkopuolella ja itse moottori toimii välikaasun eli vesihöyryn avulla.

Tehtävä 9:

Kuinka vesivoimalaitoksen ja lämpövoimalaitoksen toimintaperiaatteet eroavat toisistaan?

Lämpövoimalaitoksessa lämmöstä vapautuneella höyryllä pyöritetään sähkögeneraattoria.

Vesivoimalassa virtaava vesi pyörittää turbiinia, joka puolestaan pyörittää sähkögeneraattoria.

Tehtävä 10:

Mitkä osatekijät vaikuttavat vesivoimalaitoksen tehokkuuteen?

Veden määrä, turbiinin ja generaattorin koko.

Tehtävä 11:

Luettele vesivoimalaitoksen pääosat, ja kerro mitä ne tekevät?

Turbiini, generaattori, pato, siirtoverkko

Veden liike-energia muunnetaan turbiinilla generaattorin pyörimisenergiaksi. Generaattorista energia menee siirtoverkkoon, joka muuntaa energian sähköksi.

Tehtävä 12.

Kuvaile kuinka tuulivoimala toimii?

Tuuliturbiini on turbiini, jolla tuulen eli virtaavan ilman liike-energiaa muutetaan turbiinin akselin pyörimisenergiaksi eli mekaaniseksi energiaksi. Akseli pyörittää edelleen sähköä tuottavaa generaattoria. Roottorin pyörimisliike sovitetaan vaihteiston avulla generaattorille sopivaksi. Mikäli energia käytetään suoraan esim. jauhinkivien pyöritykseen käytetään nimitystä tuulimylly.

 

Tehtävä 13.

Kuvaile kuinka aurinkovoimala toimii?

Keskittävässä aurinkovoimalassa kerätyllä lämmöllä käytetään lämpövoimaprosessia. Aurinkohöyryvoimala tuottaa energiaa muodostamalla vedestä auringon säteilyn avulla vesihöyryä. Espanjassa on tehty kokeellinen auringolla toimiva höyryvoimala. Siinä käytetään vettä öljyn tai muun nesteen sijasta, koska arvellaan sen toimivan nestetasolla parhaiten kaasuuntuessaan ja muutettaessa voimaksi.

 

Tehtävä 14.

Mihin varavoimakoneita käytetään, ja minkälaista polttoainetta niissä yleensä käytetään?

Sähkökatkot aiheuttavat vahinkoja, jotka voivat olla taloudellisia, tuotannollisia tai jopa henkilövahinkoja. Näiden vahinkojen estämiseksi tai minimoimiseksi tarvitaan varavoimaa. Niissä käytetään yleensä dieseliä.

 

Tehtävä 15.

Miksi hiilivoimalaitoksen käyttöä pyritään vähentämään?

Hiilivoiman haittoja ovat suuret rikki- ja hiilidioksidipäästöt sekä erilaisten typen oksidien pääsy ilmakehään. Jatkuvat päästöt aiheuttavat ympäristövahinkoja ja saastuneilla alueilla vakavia sairauksia. Öljyhuippu saattaa johtaa ehtyvien maaöljy- ja maakaasuvarojen korvaamiseen hiilivoimaa lisäämällä.

Hannun kurssi sähköntuotanto ja -siirto 13.2.2017

Tehtävä 1:

Luettele Suomen energia tuotannon tärkeimmät energialähteet (6kpl)?

Tehtävä 2:

Kuinka paljon Suomessa on sähköä tuottavaa yrityksiä ja voimalaitoksia?

413 yritystä ja voimalaitosta yhteensä.

Tehtävä 3:

Luetteloi, suuruusjärjestyksessä, Suomessa käytettävien energialähteiden osuudet:

Tehtävä 4:

Luetteloi, suuruusjärjestyksessä, Suomessa käytettävien sähkön tuotantomuodot energialähteittäin:

Puupolttoaineet (lämpö), öljy (lämpö), ydinenergia (sähköntuotanto), hiili (lämpö)

Tehtävä 5:

Mitä on säätövoima eli säädettävä sähköntuotanto?

 

 

 

 

Tehtävä 6:

Mihin säätövoimaa tarvitaan?

Sitä tarvitaan jatkuvasti pitämään sähkönkulutus ja –tuotanto tasapainossa eli käytännössä pitämään sähköverkko toiminnassa.

Tehtävä 7:

Miksi Suomeen tarvitaan nyt lisää säätövoimaa?

Koska Suomessa kuluu paljon sähköä ja toisaalta tuotannon vaihteluista.

Tehtävä 8:

Mistä ja kuinka paljon kotimaista säädettävää sähköntuotantoa?

Tuulivoimasta ja aurinkovoimasta ja sitä tarvitaan kulutuksen ja tuotannon vaihtelun perusteella.

Tehtävä 9:

Miksi energian tuotannossa on menty yhteistuotantoon (lämpö ja sähkö samasta prosessista)?

Energiaa on halvempi siten tuottaa koska lämpöenergiasta voidaan muuttaa energia sähköksi. Toinen syy on se että väkiluvut ovat kasvaneet.

Tehtävä 10:

Millä perusteilla sähkön tuotanto suurissa voimalaitoksissa on edullisempaa, kuin pienissä yksiköissä?

Siellä on enemmän resursseja tuottaa sähköä.

Tehtävä 11:

Mistä osatekijöistä sähkön kokonaishinta muodostuu?

Sähkönmyyntihinta, siirtohinta ja verot.

Tehtävä 12:

Mistä asioista sovitaan sähkösopimuksessa? Kenen kanssa sähkösopimus tehdään?

Hinnasta, minkälaista virtaa tarvitaan, ja sähkösopimus tehdään jälleenmyyjän kanssa.

Tehtävä 13:

Sähkölaskutus voi perustua lukemalaskuun tai arviolaskuun (+tasauslaskuun). Mitä heikkouksia ja/tai vahvuuksia näet laskutustavoille?

Lukemalasku tulee kulutusjakson jälkeen, joten ei voi tietää paljonko laskun hinta on.

Arviolaskujen perusteena on ennuste siitä, kuinka paljon sähköä käytät vuodessa. Ennuste muodostuu aiempien vuosien toteutuneen sähkön käytön perusteella. Uuden kodin ennuste muodostuu joko asiakkaan oman arvion tai ns. tyyppikäyttäjän kulutusennusteen pohjalta. Laskun mukana saat erittelyn laskun sisällöstä. Arviolasku muodostuu, mikäli laskutuksella ei ole laskutushetkellä hyväksyttyä lukemaa käytettävissä. Arvio tasataan tasauslaskulla heti, kun lukema seuraavan kerran on käytettävissä.

Tasauslasku perustuu mittarisi luentaan ja toteutuneeseen sähkönkäyttöön mittarinluentojen välillä. Tasauslaskulla laskutetaan todellinen sähkönkäyttösi. Laskusta vähennetään aiemmin laskutetut

arviomaksut. Mikäli olet käyttänyt arvioitua enemmän sähköä, erotus veloitetaan tasauslaskulla. Jos olet käyttänyt vähemmän, erotus hyvitetään laskulla. Tasauslasku sisältää myös seuraavan laskutusjakson arvio-osuuden sekä ennakkotiedotteen tulevista sähkölaskuistasi

Tehtävä 14:

Mitä tarkoitetaan sähkölaskussa/liittymätyypissä tariffilla?

Tariffi on vahvistettu ja yleensä virallinen maksu- tai hintaluettelo.

Tehtävä 15:

Tutustu sähkölaskuun. Esimerkki laskussa on numeroitu yhdeksän tärkeää kohtaa laskussa. Mitä numeroidut kohdat kertovat kuluttajalle?

http://energia.fi/sahkomarkkinat/sahkon-hinta-ja-sopimukset/sahkolasku/mita-sahkolaskuun-sisaltyy

Linkki ei toimi

Tehtävä 16:

Mistä osatekijöistä kuluttajan sähkön kokonaishinta muodostuu?

Katso energiateollisuuden videot!

Veroista, sähkön määrästä, sähkön hinnasta ja Nord-Pool pörssistä.

Tehtävä 17:

Tutustu vuoden 2014 sähkömarkkinakatsaukseen. Miten Suomi sijoittuu energian hinnassa muihin maihin nähden?

Suomessa on Euroopan muihin maihin nähden halvinta sähköä ja energiaa.

Tehtävä 18:

Mikä on Nord Pool Spot? Paljonko on tämän hetken energiahinta (MWh) Spotissa?

Nord pool spot on osakemuotoinen Pohjoismaiden ja Baltian maiden omistama sähköpörssi. 32,87e (MWh)

Tehtävä 19:

Mikä jännitetaso on suurjännitteisissä sähkönsiirtoverkoissa? Kuka nämä siirtoverkot omistaa?

110 kilovolttia nimellisjännitteeltään. Enso Alueverkko Oy. EPV Alueverkko Oy. Kaakon Alueverkko Oy. Kittilän Alueverkko Oy.

Tehtävä 20:

Mikä on Fingridin päätehtävä?

Yhtiön tehtävänä on ylläpitää ja kehittää Suomen sähkönsiirron kantaverkkoa.

Tehtävä 21:

Miksi maamme kantaverkko on yhteydessä mm. Ruotsiin, Norjaa ja Venäjälle? Käy katsomassa Fingridin sivustoilta kuinka paljon viedään/tuodaan sähköä rajojemme yli?

Yhteys lisäsi Suomen ja Ruotsin välistä sähkönsiirtomahdollisuutta ja liitti maiden sähkömarkkinat entistä kiinteämmin toisiinsa. Investointi vähensi sähkömarkkinoiden jakautumisesta johtuvia maiden välisiä tilapäisiä sähkön hintaeroja ja pienensi markkinaosapuolten suojauskustannuksia. Yhteyden avulla pienennettiin myös pohjoismaisten sähkönsiirtoverkkojen häviöitä ja reservien hankintakustannuksia sekä parannettiin käyttövarmuutta. Sähköä viedään Suomesta ja tuodaan Suomeen 306 (MWh).

Tehtävä 22:

Etsi internetistä viime vuoden sähkön kokonaiskulutus? Ilmoita tulos myös kilowatteina.

15 105 MWh ja 15 105 000 kWh

Tehtävä 23.

Kuinka sähkökulutus on jakautunut Suomessa?

Etelässä kulutetaan eniten sähköä, ja mitä pohjoisemmaksi mennään, sitä vähemmän sähköä kulutetaan.

Tehtävä 24:

Mikä on jakeluverkkoyhtiön tehtävä?

Se omistaa alueen sähköverkon. Tehtävänä on välittää energiatiedot asiakkaalle.

Tehtävä 25:

Käy katsomassa internetistä jonkun jakeluverkkoyhtiön kotisivuilta minkälaisia sähkön myyntituotteita heillä on.

Mitä löytyy?

Lahden energialta löytyy kaukolämpöä, kvartaalisähköä, ekologista sähköä, ja yrityssähköä yrittäjille.