Opinto-opas

Tavoitteet (OJ)

Opiskelija tuntee prosessiteollisuuden näkökulmasta
- energiamuodot ja lähteet ja osaa laskea ja mitoittaa energian tuotantoa ja käyttöä
- energian tuotantomenetelmien yksikköprosessit
- energian kaupan ja käytön sekä sen ympäristövaikutukset
- toimia energian tuotannon ja käytön eri työtehtävissä

Sisältö (OJ)

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

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Tenttiajankohdat sovitaan opintojakson aikana, ja uusintamahdollisuuksia järjestetään tarpeen mukaan.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakson pääasiallisena tavoitteena on saavuttaa ymmärrys sähköenergian tuotannosta ja käytöstä Suomessa sekä energiamurroksen vaikutuksista sähköenergiajärjestelmän toimintaan. Kurssin arvioinnissa pyritään pääosin testaamaan sitä, kuinka hyvin nämä päätavoitteet on saavutettu.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Näillä näkymin syyslukukauden 2023 opetus järjestetään lähi- ja etäopetuksen yhdistelmänä. Lähiopetuksesta huolimatta pyritään siihen, että kaikki materiaalit tulevat tarjolle myös videoiden muodossa. Tämän ratkaisun tavoitteena on tarjota opiskelijoille mahdollisuus aika- ja paikkariippumattomaan opiskeluun.

Kurssi on teemoiltaan hyvin ajankohtainen, sillä painotus on Suomen sähköenergian tuotannossa ja käytössä sekä energiamurroksen vaikutuksissa sähköenergiajärjestelmään. Energia-aiheinen keskustelu on tärkeä osa oppimista, ja erityisesti siinä korostuu lähiopetuksen rooli, sillä aitoa keskustelua on vaikea saada onnistumaan etänä.

Merkittävä osa opintojaksoa on harjoitustyö, jossa opiskelijat ennakoivat Suomen sähköenergian tuotantoa parinkymmenen vuoden päähän. Harjoitustyö palautetaan kirjallisena raporttina, ja siitä pidetään seminaari, jossa opiskelijaryhmät esittelevät töitään.

Oppimateriaalit

Oppimateriaalina toimivat Moodlessa jaettavat sähköiset materiaalit.

Lisäksi tarjolla on kurssin opettajan kirjoittamat kaksi teosta: Aurinkosähkön perusteet ja Tuulivoiman perusteet.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Normaalissa lähiopetuksessa opintojakson lähiopetusmäärä on 40 tunnin luokkaa. Kun oletetaan, että yksi opintopiste vastaa noin 27 tunnin työskentelyä, viiden opintopisteen opintojakson kokonaiskuorma on 135 tunnin luokkaa. Normaalitilanteessa lähiopetuksen lisäksi kuorma on siis sadan tunnin luokkaa.

Lähiopetuksen lisäksi opintojaksolla järjestetään etä-live-opetusta ja myös videoita on tarjolla noin 20 tunnin edestä. Kun oletetaan, että opiskellessaan opiskelijat pysäyttelevät ja kelailevat videoita, pelkkään videoihin katseluun kulunee helposti noin 30 tuntia. Sen lisäksi opiskeluun on siis tarkoitus käyttää noin 100 tunnin verran aikaa. Käytännössä tästä noin puolet koostuu asioiden omaksumiseen vaadittavasta henkilökohtaisesta aivotyöstä.

Kurssin harjoitustyö arvioidaan kokonaisuudessaan noin 50 tunnin suuruiseksi. Harjoitustyössä hyödynnetään opintojakson aikana opittuja asioita, ja rakennetaan niiden pohjalta ehdotus Suomen sähköenergian tuotannosta parin vuosikymmenen päästä.

Sisällön jaksotus

Pääpainotus opintojaksolla on Suomen sähköenergian tuotannossa. Mitä eri teknologioita on käytössä, ja mitkä ovat niiden edut, haitat ja tuotannon ominaispiirteet. Lisäksi panostetaan sähköenergiajärjestelmän toimintaperiaatteiden ymmärtämiseen. Miten esimerkiksi pidetään huolta jatkuvasta tehotasapainosta tuotannon ja kulutuksen välillä? Kun nämä kriteerit tiedostetaan, eri tuotantoteknologioiden ominaispiirteet saavat syvällisemmän merkityksen.

Lisäksi opintojaksolla panostetaan energiamurrokseen, jolla ensisijaisesti pyritään vähentämään energiantuotannon hiilidioksidipäästöjä. Erityisesti tarkastellaan energiamurroksen vaikutuksia sähköenergiajärjestelmään. Esimerkkinä mainittakoon säätösähköongelma: mitä uusia tekniikoita tarvitaan tehotasapainon hallintaan, kun helposti säädettävää fossiilista tuotantoa poistuu markkinoilta, ja tilalle tulee sääriippuvaa tuulivoimaa, jota ei pystytä säätämään?

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Opintojakson pakolliset osasuoritukset ovat tentti ja harjoitustyö.

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)

Arvosana on tyydyttävä, kun opiskelija osaa luetella Suomen merkittävimmät sähköntuotantomuodot ominaispiirteineen. Lisäksi opiskelijalla on käsitys sähkön kulutuksesta Suomessa, ja hän tiedostaa myös ne energiamurrokseksen aiheuttamat muutokset, joihin sähköenergiajärjestelmän laadukkaan toiminnan takaamiseksi tulee reagoida.

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

Arvosana on hyvä, kun opiskelijalla on vahva käsitys Suomen merkittävimmistä sähköntuotantomuodoista, ja niiden ominaispiirteiden seurauksena hän ymmärtää jokaisen teknologian roolin osana sähköenergiajärjestelmää. Lisäksi opiskelija on hyvin kartalla energiamurroksesta ja sen aiheuttamista muutoksista sähköenergiajärjestelmään. Opiskelija ymmärtää, miksi perinteinen säätöjärjestelmä vaatii uudistuksia, kun fossiilista tuotantoa korvataan sääriippuvilla tuotantomuodoilla. Hän tiedostaa, mistä kysynnän joustossa ja tehotariffeissa on kyse, ja millaista roolia suurille energiavarastoille suunnitellaan osana sähköenergiajärjestelmää.

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

Kun arvosana on kiitettävä, opiskelijalla on vahvat valmiudet osallistua energiantuotannon julkiseen keskusteluun, jota Suomessakin jatkuvasti käydään. Ymmärrys tuotantoteknologioiden luonnontieteellisista yksityiskohdista on vahvaa, ja tuotantomuotojen ominaispiirteiden avulla opiskelija pystyy rakentamaan realistisen energiapaletin, joka täyttää sekä ilmastotavoitteet että korkealaatuisen sähköenergiajärjestelmän kriteerit. Energiamurros ja sen vaikutukset sähköenergiajärjestelmään ovat erinomaisesti hallussa.

Kiitettävä arvosana edellyttää myös erinomaista harjoitustyötä sekä raportin että esitelmän osalta.