Wind Power Systems (5 cr)

Objectives (course unit)

Opintojakson oppimistavoitteet ovat:
• 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.

Content (course unit)

Opintojaksossa perehdyt tuulivoimalan toimintaan ja tuulivoimaan energiantuotantomuotona. Opintojakso tarjoaa tietoa tuulivoimalan suunnitteluperiaatteista, erilaisista tuulivoimalakonsepteista ja niiden erityisominaisuuksista sekä tuulivoimatuotannon ominaispiirteistä osana modernia sähköenergiajärjestelmää.

Assessment criteria, satisfactory (1-2) (course unit)

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.

Assessment criteria, good (3-4) (course unit)

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.

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

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.

Location and time

Syyslukukauden 2022 live-opetus toteutetaan joka toisena perjantaina. Tarkemmat tiedot tulevat opintojakson Moodle-sivulle.

Exam schedules

Opintojakson Moodle-tentti järjestetään joulukuussa opintojakson loppuvaiheessa. Jos sinulla on tarvetta muuna aikana järjestettävälle tentille, ota yhteys opintojakson opettajaan.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

YAMK-opintojakso on suoritettavissa kokonaan etänä. Valtaosa opetuksesta on live-etäopetusta, ja sen lisäksi tarjolle tulee sähköisessä muodossa olevia itseopiskelumateriaaleja.

Learning materials

Opintojakson suorittamiseen vaadittava oppimateriaali tulee tarjolle opintojakson Moodle-sivulle.

Student workload

Kurssin opintopistemäärä (5 op) vastaa kokonaisuudessaan noin 130 tunnin työskentelyä.
- Opetusmateriaalien osuus kattaa tästä noin 50 h: etä-live-opetusta järjestetään noin 20 h, ja itseopiskelumateriaaleja tulee tarjolle noin 30 h:n edestä.
- Lisäksi opintojaksolla järjestetään tuulivoiman energiantuotannon arviointiin keskittyvä harjoitustyö, jonka työmäärä on noin 30 h.
- Opintojaksolla panostetaan tuulivoima-alan perusasioiden vahvaan ymmärrykseen, joka voi toteutua vain henkilökohtaisen ajatustyön välityksellä. Opetus antaa tähän edellytykset ja valmiudet, mutta sen jälkeen opiskelijan on tehtävä varsinainen aivotyö itsenäisesti. Tähän ajatustyöhön on laskettu kuluvan 20 h, vaikka kyseessä voimakkaasti yksilöllinen asia onkin.

Content scheduling

Opintojaksossa perehdyt tuulivoimalan toimintaan ja tuulivoimaan energiantuotantomuotona. Opintojakso tarjoaa tietoa tuulivoimalan suunnitteluperiaatteista, erilaisista tuulivoimalakonsepteista ja niiden erityisominaisuuksista sekä tuulivoimatuotannon ominaispiirteistä osana modernia sähköenergiajärjestelmää. Erityisesti panostetaan tuulivoiman kasvavaan rooliin osana energiamurrosta.

Completion alternatives

Opintojakso suoritetaan Moodle-tentillä.

Practical training and working life cooperation

Työelämäyhteistyö on aktiivista, teollisuuden vierailuluentoja järjestetään useita.

Further information

Opintojaksolla tuulivoimatekniikka havainnollistetaan TAMKin omilla laitteistoilla sekä mahdollisella kohdevierailulla tuulipuistoon.

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Kun tyydyttävän arvosanan kriteerit eivät täyty, arvosana on hylätty.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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.