Energian tuotanto ja käyttö (3 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija tuntee prosessiteollisuuden näkökulmasta
- energiamuodot ja lähteet
- energian tuotantomenetelmien yksikköprosessit
- energian kaupan ja käytön sekä sen ympäristövaikutukset

Sisältö (Opintojakso)

- energia ja energiamuodot,
- fossiiliset ja uusituvat energialähteet
- energian tuotantomenetelmät
- energian siirto ja käyttö
- energiatehokkuus ja talteenotto
- tase- ja hyötysuhdelaskenta
- ympäristövaikutukset

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Tenttipäivämäärä sovitaan opintojakson aikana.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin pääasiallisena oppimistavoitteena on saavuttaa vahva ymmärrys sähköenergian tuotannosta ja kulutuksesta Suomessa, sekä energiamurroksen vaikutuksista sähköenergiajärjestelmän toimintaan. Kurssin arvioinnissa pyritään pääosin testaamaan sitä, kuinka hyvin nämä keskeiset oppimistavoitteet on saavutettu.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Koronan aiheuttaman poikkeustilan aikainen etäopetus Energian tuotannon ja käytön opintojaksolla perustuu pääasiassa opetusvideoihin. Kaikki materiaalit ovat tarjolla videoiden muodossa, ja samat aineistot löytyvät myös pdf-tiedostoina. Tämän ratkaisun tavoitteena on tarjota opiskelijoille mahdollisuus aika- ja paikkariippumattomaan opiskeluun. Se tarjoaa vapautta, mutta samalla se lisää myös opiskelijan vastuuta omasta oppimisestaan. Video-opetuksen lisäksi järjestetään etä-live-tapahtumia, joissa kerrataan videoissa käsiteltyjä asioita.

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina toimivat Moodlessa jaettavat sähköiset materiaalit.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Normaalissa lähiopetuksessa opintojakson lähituntimäärä on noin 20. Kun oletetaan, että yksi opintopiste vastaa noin 27 tunnin työskentelyä, kolmen opintopisteen opintojakson kokonaiskuorma on 80 tunnin luokkaa. Lähiopetuksen lisäksi kuorma on siis 60 tunnin luokkaa.

Korona-ajan etäopetuksessa opintojaksolla on videoita tarjolla noin 10 tunnin edestä. Sen lisäksi opiskeluun on siis tarkoitus käyttää noin 70 tunnin verran aikaa. Käytännössä tämä koostuu pääosin eri sähköntuotantoteknologioihin sekä niiden erityispiirteisiin perehtymisestä. Lisäksi energiamurroksen vaikutukset sähköenergiajärjestelmään on laaja aihepiiri, johon perehtymisen lasketaan vaativan vähintään 20 tunnin työpanoksen.

Sisällön jaksotus

Opintojakson keskeiset aihepiirit ovat sähköenergian tuotanto ja kulutus Suomessa sekä energiamurroksen vaikutukset sähköenergiajärjestelmän toimintaan.
- Nykyhetken ja tulevaisuuden keskeiset sähköenergian tuotantoteknologiat ja niiden energiantuotannon ominaispiirteet käsitellään huolellisesti. Näitä ovat ydinvoima, vesivoima, sähkön ja lämmön yhteistuotanto, tuulivoima ja aurinkosähkö. Lisäksi tulevaisuuden teknologioita, kuten vetytaloutta ja fuusiota, käsitellään lyhyemmin.
- Käsitellään sitä, miten sähköenergiajärjestelmä toimii, ja miten eri tuotantomuodot osallistuvat ominaispiirteillään sähköenergiajärjestelmän toimintaan.
- Tarkastellaan energiamurroksen vaikutuksia sähköenergiajärjestelmän toimintaan. Kyse on pääasiassa siitä, että kun helposti säädettävä fossiilinen tuotanto korvautuu sääriippuvalla uusiutuvalla tuotannolla, jota ei voida säätää, sähköenergiajärjestelmän laadukkaan toiminnan takaamiseen tarvitaan uusia ratkaisuja. Käsitellään näitä uusia ratkaisuja.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Opintojakso suoritetaan tentillä.

Lisätietoja opiskelijoille

Korona-ajan etäopiskelun mahdollistamiseksi opintojakson kaikki materiaalit on tuotettu videoiden muotoon. Pääosa opiskelusta on siis mahdollista toteuttaa aika- ja paikkariippumattomasti.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Arvosana on hylätty, jos tyydyttävän arvosanan minimikriteerejä ei saavuteta.

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa luetella Suomen keskeiset sähköntuotantoteknologiat ja ymmärtää niiden ominaispiirteet tyydyttävällä tavalla. Lisäksi opiskelijalla on käsitys energiamurroksen vaikutuksista sähköenergiajärjestelmän toimintaan.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelijalla on hyvä käsitys Suomen keskeisistä sähköntuotantoteknologioista sekä niiden tuotannollisista ominaispiirteistä. Lisäksi opiskelija ymmärtää, miten energiamurros vaikuttaa sähköenergiajärjestelmän toimintaan, ja mitä uusia ratkaisuja tarvitaan sähköenergian korkean laadun takaamiseksi.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskeli tuntee kiitettävällä tavalla Suomen keskeisten sähköntuotantoteknologioiden tekniset yksityiskohdat sekä niiden tuotannolliset ominaispiirteet. Lisäksi opiskelija osaa eri skenaarioita soveltaen selittää, miten energiamurros vaikuttaa sähköenergiajärjestelmän toimintaan, ja miten uusia ratkaisuja voidaan hyödyntää sähköenergiajärjestelmän laadukkaan toiminnan takaamisessa.