Aurinkosähköön pohjautuvien mikroverkkojärjestelmien luotettavuus- ja kestävyysanalyysejä kehittyvissä maissa

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Luonnonvarojen ylikulutus on johtanut vakaviin ympäristö- ja ilmasto-ongelmiin, jotka puolestaan uhkaavat elämää ylläpitäviä ekosysteemejä maapallolla. Samaan aikaan miljoonat ihmiset kärsivät energiaköyhyydestä: 2,7 miljardia ihmistä elää ilman puhtaita ruoanlaittovälineitä ja -tiloja ja miljardilla ihmisellä ei ole pääsyä sähköverkkojen palveluihin, lähinnä Saharan eteläpuolisessa Afrikassa ja Aasian kehittyvillä alueilla. Tämän väitöskirjan päätavoitteena oli ymmärtää niukkojen energiainnovaatioiden merkitystä tarjota kestäviä ja kohtuuhintaisia energiapalveluita köyhille väestöryhmille kehittyvillä markkinoilla. Tämä väitöskirja sisältää uuden viiden kohdan määritelmän niukkojen energiainnovaatioiden tunnistamiseksi. Määritelmä korostaa teknologioiden paikallista sopivuutta, edullisuutta, kestävyyttä ja teknistä laatua. Tutkimuksen keskiössä oli aurinkosähköinen pieni mikroverkko Pohjois-Intian maaseudulla. Intiassa paikallisesti valmistettujen energiamittareiden avulla sähkön hinta muuttui dynaamisesti. Ratkaisu voisi pienentää järjestelmän kokonaiskustannuksia, mikä olisi keskeistä matalan tulotason yhteisöissä. Dynaamisen sähkön hinnoittelun hyödyllisyyttä ei kuitenkaan voitu tässä kokeessa osoittaa, sillä köyhdytetyt asiakkaat käyttivät sähköverkkojen energiaa vain hyvin pieniä määriä. Tällaisissa toimintaympäristöissä on ensiarvoista, että liiketoimintamallit ja teknologiat suunnitellaan käyttäjälähtöisesti. Joskus on syytä arvioida, olisiko uusien käyttäjien kouluttamiselle tarvetta, etenkin jos asiakkaat eivät aikaisemmin ole voineet käyttää sähköverkkojen palveluita. Lisäksi niukkojen elektronisten laitteiden laatuun on kiinnitettävä huomiota. Väitöskirjassa keskityttiin erityisesti mikroverkkojärjestelmien luotettavuuteen. Tuotanto- ja kulutusmittausten avulla havaittiin, että mikroverkkojen tarjoama sähkö oli kotitalouksien saatavilla 87% ajasta. Kun mittauspäiviä oli 356, sähkökatkottomien päivien lukumäärä oli 200. Luotettavuuspuutteet liittyivät aurinkoenergian saatavuuteen, komponenttien rikkoontumiseen sekä käyttäjien ei-odotettuun toimintaan, kuten sähkön pihistämiseen. Lisäksi tässä työssä esitellään uusi arviointimenetelmä mikroverkkojen luotettavuudelle, joka pohjautuu Intian maaseudulla toimivien aurinkosähkömikroverkko-operaattoreiden haastattelututkimukseen. Arviointimenetelmä on kuvaileva, jolloin ongelmien paikallinen luonne voidaan huomioida paremmin. Pitkiä sähkökatkoja aiheuttivat esimerkiksi varaosien saatavuusongelmat, tai puute jonkin järjestelmän osan suojauksessa. Menetelmän käyttö voi kannustaa luotettavusajatteluun ja sen avulla voidaan suunnitella kestävämpiä sähköjärjestelmiä.
Julkaisun otsikon käännösAurinkosähköön pohjautuvien mikroverkkojärjestelmien luotettavuus- ja kestävyysanalyysejä kehittyvissä maissa
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Lund, Peter, Valvoja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-8512-8
Sähköinen ISBN978-952-60-8513-5
TilaJulkaistu - 2019
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • aurinkosähkö
  • mikroverkot
  • luotettavuuden arviointi
  • niukka innovaatio
  • energianiukkuus
  • kehittyvät markkinat
  • energia ja kestävä kehitys
  • Intia

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Aurinkosähköön pohjautuvien mikroverkkojärjestelmien luotettavuus- ja kestävyysanalyysejä kehittyvissä maissa'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä