Opinto-opas

Osaamistavoitteet

Opintojakson oppimistavoitteet ovat:
• Opiskelija osaa luonnontieteellinen ymmärryksensä avulla analysoida ja päätellä toimintaolosuhteiden vaikutukset aurinkosähköjärjestelmien toimintaan. Opiskelija osaa analysoida virta-jännite-käyrän ja maksimitehopisteen muutokset olosuhteiden muuttuessa.
• Opiskelija osaa analysoida aurinkosähköjärjestelmän toiminnan komponenttitasolla ja pystyy suunnittelemaan aurinkosähköjärjestelmän, kun järjestelmän tekniset yksityiskohdat ja energiantuotannolliset tavoitteet ovat tiedossa.
• Opiskelija osaa tehdä luotettavat tuotantoennusteet aurinkosähköjärjestelmälle erilaisissa olosuhteissa eri vuodenaikoina. Opiskelija osaa analysoida paneelien suuntausten ja kallistusten vaikutukset tuotantoennusteisiin.
• Opiskelija osaa analysoida aurinkosähköjärjestelmien energiantuotannon ominaispiirteet ja niistä seuraavat vahvuudet ja heikkoudet. Näiden perusteella opiskelija osaa analysoida energiavarastojen roolia osana aurinkosähköjärjestelmää: joissain tilanteissa energiavarasto on lähes tarpeeton, kun taas joissain toisissa tilanteissa sen rooli on täysin keskeinen. Opiskelija ymmärtää suuremman kokonaiskuvan energiavarastojen taustalla: pelkän aurinkosähkövaraston lisäksi mahdollisuuksia on tehopiikkien leikkaamisessa ja jopa reservimarkkinalle osallistumisessa.
• Opiskelija osaa analysoida suuren kokoluokan (MW) aurinkosähköjärjestelmät osana tulevaisuuden sähköenergiajärjestelmää: kun MW-luokan aurinkosähköjärjestelmät yleistyvät, mikä on niiden vaikutus sähköenergiajärjestelmään, ja millaisilla teknisillä ratkaisuilla vaikutuksiin on syytä varautua.

Sisältö

Aurinkosähkö on tuulivoiman ohella energiamurroksen voittava sähköntuotantoteknologia, ja nimellisteholla mitattuna globaali aurinkosähkökapasiteetti on kasvanut hieman tuulivoimaa nopeammin. Suomessa tuulivoiman rooli on ollut hallitseva, mutta viime vuosina Suomessa pientuotannon lisäksi myös MW-kokoluokan aurinkosähköjärjestelmät ovat yleistyneet. Opintojakson tavoitteena on tarjota opiskelijalle vahva teknologinen perusymmärrys aurinkosähköön liittyvistä ilmiöistä ja teknisistä ratkaisuista. Opintojaksolla lähdetään liikkeelle auringonsäteilystä luonnonilmiönä, ja jatketaan perinteisen puolijohdeaurinkokennon rakenteen ja toimintaperiaatteen käsittelyn kautta aurinkosähköjärjestelmän muihin teknisiin ratkaisuihin.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Opiskelija hahmottaa aurinkosähköjärjestelmien toimintaperiaatteet ja tunnistaa aurinkosähkön ominaispiirteet energiantuotantomuotona. Opiskelija osaa alustavasti mitoittaa aurinkosähköjärjestelmän tiettyyn kulutuskohteeseen.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Opiskelija osaa analysoida aurinkosähköjärjestelmien toimintaa muuttuvissa olosuhteissa ja ymmärtää aurinkosähkön hyvät ja huonot puolet osana sähköenergiajärjestelmää. Lisäksi opiskelija osaa analysoida energiavarastojen roolia aurinkosähköjärjestelmissä.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa syvällisen ymmärryksensä turvin päätellä aurinkosähköjärjestelmien toimintaan vaikuttavia tekijöitä ja niiden merkittävyyttä. Opiskelija osaa analysoida aurinkosähkön roolia osana Suomen sähköenergiajärjestelmää, ja pystyy mitoittamaan aurinkosähköjärjestelmän kulutuskohteeseen kokoluokasta riippumatta. Lisäksi opiskelija osaa ottaa huomioon energian varastoinnin mahdollisuudet osana mitoitustyötä.