Photovoltaic Systems (5 cr)

Objectives (course unit)

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.
• Opiskelija osaa suunnitella ja analysoida aurinkosähköjärjestelmien sähköiset suojaukset.

Content (course unit)

Opintojaksossa perehdyt aurinkosähköjärjestelmien toimintaan, niiden eri osa-alueisiin sekä suunnitteluperusteisiin ja -menetelmiin. Opintojakso tarjoaa tietoa aurinkosähköjärjestelmien ominaisuuksista, komponenteista ja hyödynnettävyydestä erilaisissa käyttökohteissa: asuinkiinteistöissä, teollisuuskiinteistöissä tai itsenäisenä voimalana osana sähköenergiajärjestelmää.

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

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

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

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

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

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.

Exam schedules

Ilmoitetaan opintojakson aikana.

Assessment methods and criteria

Oikeanlainen arviointi kannustaa opiskelijoita oppimaan. Koska tällä opintojaksolla pääpaino on sähköenergiajärjestelmään liittyvien teknisten asioiden sisäistämisessä, arvioinnissa keskitytään ymmärryksen kehittymisen arviointiin.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Opintojakso toteutetaan kokonaan etäopetuksena. Live-etäopetuksen tallenteet tulevat tarjolle opintojakson verkkosivulle, joten periaatteessa kaikki on opiskeltavissa aika- ja paikkariippumattomasti.

Learning materials

Opintojakson suorittamiseen tarvittavat materiaalit tulevat löytymään opintojakson verkkosivulta.

Student workload

Opintojakson laajuus on 5 op, ja koska opintopiste vastaa 27 tunnin työpanosta, opintojakson laskennallinen työkuorma on 135 tuntia. Live-etäopetusta järjestetään noin 20 tuntia, joten itseopiskeluun jää joka tapauksessa yli sadan tunnin työkuorma. Tämän oletetaan koostuvan opintojakson materiaalien lukemisesta, videoiden katselusta sekä teknisesti haastavan sisällön omaksumisesta. Lisäksi aikaa kuluu tenttiin valmistautumiseen ja tentin tekemiseen.

Completion alternatives

Näillä näkymin opintojakso suoritetaan tentillä.

Practical training and working life cooperation

Opintojaksolla on aktiivista työelämäyhteistyötä yritysten pitämien vierailuluentojen muodossa.

Further information

Aurinkosähkön roolia osana modernia sähköenergiajärjestelmää havainnollistetaan TAMKin omilla järjestelmillä sekä kohdevierailuilla. Yksi kohteista on Lempäälän Marjamäen energiayhteisö, jossa MW-luokan aurinkosähköjärjestelmä on kytketty osaksi modernia energiayhteisöä.

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

Opiskelijan suoritus on hylätty, jos tyydyttävän arvosanan kriteerit eivät täyty.

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

Opiskelijan osaaminen on hyvää, kun se sijoittuu tyydyttävän ja kiitettävän väliin.