Myrskyjen vaikutus tuulivoimatuotantoon Suomessa

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Holttinen, Hannele
dc.contributor.author Luukkonen, Juho-Tuomas
dc.date.accessioned 2012-09-20T09:05:27Z
dc.date.available 2012-09-20T09:05:27Z
dc.date.issued 2012
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/5220
dc.description.abstract Tuulivoimalat joutuvat pysähtymään myrskyjen aikana, jotta ne eivät rikkoutuisi altistuttuaan liian suurille mekaanisille voimille. Myrskypysäytykset aiheuttavat voimalaitoksen tehontuotannon putoamisen nollaan. Myrskyjen aikana on vaarana, että suuri määrä tuotannosta menetetään lyhyessä ajassa. Tämä voi aiheuttaa haasteita sähköverkon tehotasapainosta huolehtimiseen. Tässä työssä tutkittiin tuulivoimaloista mitatun datan avulla myrskyjen esiintyvyyttä ja niiden vaikutusta tuulivoiman tuotantoon Suomessa. Dataa saatiin viideltä eri paikkakunnalta eri puolilta länsirannikkoa vuosilta 1999-2011. Tavoitteena oli selvittää kuinka usein myrskyjä esiintyy, ja kuinka myrskyrintamat vaikuttavat useiden paikka-kuntien tuulisuuteen. Päämääränä oli tarkastella myös koko Suomen tuulivoimatuotannon käyttäytymistä myrskyjen aikana. Työssä haluttiin selvittää myrskyjen mahdollisia vaikutuksia laajamittaiseen tuulivoimatuotantoon. Työn perusteella tuulivoimaloiden toimintaan vaikuttavat myrskyt ovat harvinaisia Suomessa. Kovimpia myrskyjä, jotka ylittivät rajan 25 m/s, havaittiin esiintyneen vain kahtena päivänä ja vain vuonna 2008 tarkasteltavista vuosista. Rajan 20 m/s ylittäneitä 10 minuutin arvoja esiintyi keskimäärin 10-86 kertaa vuodessa eri paikkakunnilla. Tarkasteltavina vuosina yhdentoista myrskyn aikana useammalla kuin yhdellä paikkakunnalla ylittyi 20 m/s:n raja. Myrskyt ajoittuivat pääasiassa syksyyn ja talveen. Vuonna 2008 myrskyt aiheuttivat suurimmat tuntivaihtelut Suomen tuulivoimatuotannossa (kasvu 18,9 % ja lasku 19,0 % kapasiteetista). Myös muissa kuin myrskytilanteissa Suomen tuulivoiman tuotantovaihtelu on ollut muutaman kerran vuodessa yli 15 % kapasiteetista. Analyysien perusteella voimaloiden myrskysuojausraja 20 m/s saattaisi aiheuttaa Suomessa ongelmia tuotannon supistumisen vuoksi myrskytilanteissa. Myrskysuojausrajalla 20 m/s laajat alueet voivat olla tuottamatta samanaikaisesti myrskyn takia. Myrskysuojausraja 25 m/s havaittiin olevan riittävä työn perusteella, koska samanaikaisia rajan ylityksiä eri paikkakunnilla ei havaittu ja ylitykset olivat todella harvinaisia. fi
dc.description.abstract Wind turbines shut down during storms to prevent damage due to extreme mechanical loads. The wind turbine ceases power production when it shuts down. During storms large amount of wind power production can be lose at short notice. This can pose a threat to power balance management in electrical grid. In this work the incidence of storms and their impact on wind power production in Finland were studied. The analyzed data was measured from 5 different localities on the west coast of Finland from the years 1999-2011. The purpose of this work was to de-termine how often storms have occurred and how storm fronts have appeared in differ-ent locations. The wind power variation and ramp events of whole wind power produc-tion were also examined during storms. The object of the thesis was to investigate pos-sible effects of storms on the large scale wind power production. The study shows that storm events at the height of a turbine are very rare in Fin-land. There was only two days in one year when wind farms average speeds exceeded value 25 m/s. Meanwhile 10-minute wind speed value 20 m/s have exceeded on average 10-86 times per year in different localities. The 20 m/s value exceeded simultaneously at least in two localities during eleven storms. The storms were more common in the autumn and winter. In 2008, the largest hourly production variations were observed within stormy days and those were about 19 % of the installed capacity. However the maximum variations of the non-stormy days were also a couple of times over 15 % of the installed capacity. The analysis proved that widely used cut-out wind speed value 20 m/s might lead to very large reductions of production. Large geographical areas could be out of production, if shutdown wind speed 20 m/s are widely used. Cut-out wind speed 25 m/s turned out to be adequate because the limit were not exceeded simultane-ously in different localities and storms over 25 m/s were very rare. en
dc.format.extent [7] + 57 s.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso fi en
dc.title Myrskyjen vaikutus tuulivoimatuotantoon Suomessa fi
dc.title The Impact of Storms on Wind Power Production in Finland en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.department Sähkötekniikan laitos fi
dc.subject.keyword wind power en
dc.subject.keyword storm en
dc.subject.keyword storm control en
dc.subject.keyword power variation en
dc.subject.keyword tuulivoima fi
dc.subject.keyword myrsky fi
dc.subject.keyword myrskysuojaus fi
dc.subject.keyword tehovaihtelu fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201209213157
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Sähköverkot ja suurjännitetekniikka fi
dc.programme.mcode S-18
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Haarla, Liisa
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account