Tuulivoimajärjestelmät
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | EN00BQ54 |
| OPS: | ENM 2025 |
| Taso: | Insinööri (ylempi AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 2 (2026) |
| Lukukausi: | Kevät |
| Laajuus: | 5 op |
| Vastuuopettaja: | Lustila, Toni |
| Opetuskieli: | Suomi |
Osaamistavoitteet
Opiskelija osaa vahvan luonnontieteellisen ymmärryksensä turvin analysoida erilaisten
tuulisuusjakaumien vaikutukset tuulen energiasisältöön. Tämän seurauksena opiskelija hahmottaa
tuulisuusmittausten keskeisen tärkeän roolin osana suuren kokoluokan tuulivoimaprojektia.
Opiskelija hallitsee tuulivoimalan teknisesti oleellisimpien osien suunnitteluperiaatteet. Opiskelija
osaa analysoida tuulivoimalan lavan optimaalisen toiminnan erilaisissa olosuhteissa ja hahmottaa
syvällisen ymmärryksensä turvin eri generaattorityyppien roolit erilaisissa tuulivoimalakonsepteissa.
Opiskelija osaa analysoida, miten tuulivoimalan tuottamaa tehoa on mahdollista rajoittaa
nimellistuulennopeutta voimakkaammilla tuulilla: miten sakkausilmiötä voidaan hyödyntää osana
tuulivoimalan säätöä, ja toisaalta miten tuulivoimalan tehoa voidaan säätää ilman sakkausilmiön
hyödyntämistä.
Opiskelija osaa kohteen keskituulennopeuden ja ympäristön perusteella arvioida, kuinka paljon
kohteeseen asennettu tuulivoimala tuottaa sähköenergiaa vuoden aikana. Opiskelija osaa käyttää
pinta-alamenetelmää ja tehokäyrämenetelmää energiantuotannon arvioinnissa ja hahmottaa
menetelmien puutteet tarkkaan kohdeanalyysiin verrattuna.
Opiskelija hahmottaa tuulivoiman roolin nykytilanteen ja tulevaisuudennäkymät Suomen
sähköenergiantuotannossa. Opiskelija osaa analysoida tuulivoiman hyvät ja huonot puolet osana
energiamurrosta ja Suomen sähköenergiajärjestelmää. Vahva ymmärrys tuulivoiman
energiantuotannon ominaispiirteistä auttaa analysoimaan kasvavaa säätövoiman tarvetta ja
energiavarastojen lisääntyvää roolia tehotasapainon hallinnassa.
Opiskelija hahmottaa suuren kokoluokan tuulivoimahankkeen eri vaiheet ja niiden tekniset
vaatimukset.
Sisältö
Tuulivoimasta on 15 vuodessa tullut nimellisteholla mitattuna Suomen suurin sähköntuotantomuoto,
ja tulevaisuuden suunnitelmat tuulivoiman lisärakentamisesta tarkoittavat jopa nykykapasiteetin
kolminkertaistamista seuraavan kymmenen vuoden aikana. Opintojakson tavoitteena on tarjota
opiskelijalle vahva teknologinen perusymmärrys tuulivoimaan liittyvistä ilmiöistä ja teknisistä
ratkaisuista. Opintojaksolla lähdetään liikkeelle tuulesta luonnonilmiönä, jatketaan tuulen tehoon
sekä tuulisuuden mittaamiseen ja mallintamiseen, minkä jälkeen siirrytään itse tuulivoimalan teknisiin
ratkaisuihin.
Arviointikriteerit
Tyydyttävä (1-2):
Opiskelija hahmottaa tuulivoimalan oleellisimmat tekniset yksityiskohdat, jotka mahdollistavat
ilmavirtauksen energian muuttamisen sähköenergiaksi. Lisäksi opiskelijalla on käsitys tuulivoiman
ominaispiirteistä energiantuotantomuotona, ja hän tiedostaa voimakkaasti kasvavan tuulivoiman
vaikutukset Suomen sähköenergiajärjestelmään.
Hyvä (3-4):
Opiskelijalla on vahva käsitys tuulivoimalan oleellisimmista teknisistä ratkaisuista, ja sen avulla hän
osaa analysoida tuulivoimalan toimintaa ja energiantuotannon ominaispiirteitä muuttuvissa
olosuhteissa. Opiskelija osaa tehdä tuulivoiman kohdeanalyysiä ja energiantuotannon arviointia, ja
lisäksi hänellä on vahva käsitys tuulivoiman kasvavasta roolista osana Suomen
sähköenergiajärjestelmää.
Kiitettävä (5):
Opiskelijalla on syvällinen luonnontieteellinen ymmärrys tuulivoiman eri osa-alueista: ilmavirtauksen
tehosta, lapojen toimintaperiaatteesta, generaattorityypeistä ja erilaisten tuulivoimalakonseptien
toiminnasta sekä teknis-taloudellisista eroavaisuuksista. Vahvan ymmärryksensä turvin opiskelija
osaa päätellä energiantuotannon ominaispiirteet sekä niiden vaikutukset sähköenergiajärjestelmään,
jossa tuulivoiman osuus tulee olemaan voimakkaasti kasvava.
Lisätietoja
Opintojakson järjestää Tampereen ammattikorkeakoulu.