Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös, sähkö- ja energiatekniikka, DI Ilkka Jokinen
Energy system decarbonization through electrification: Coupling electrical power, district heating, vehicles, building stock and flexibility.
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, sähkötekniikan ja automaation laitokselta.
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, sähkötekniikan ja automaation laitokselta.
Noudatamme tapahtumassa Aalto-yliopiston turvallisemman tilan periaatteita.
Väitöskirjan nimi: Energy system decarbonization through electrification: Coupling electrical power, district heating, vehicles, building stock and flexibility
³Õä¾±³Ù³Ù±ð±ô¾±Âáä: Ilkka Jokinen
³Õ²¹²õ³Ù²¹±¹Ã¤¾±³Ù³ÙäÂáä: Prof. Anna Mutule, Riga Technical University, Latvia
Kustos: Prof. Matti Lehtonen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
Tämä väitöskirja tarkasteli Suomen energiajärjestelmän hiilidioksidipäästöjen vähentämistä sähköistämällä, ja sen vaatimuksia ja vaikutuksia järjestelmälle. Pääasiallinen tutkimus sisälsi sähkön tuotannon, kaukolämmön tuotannon, rakennuskannan ja henkilöautoliikenteen. Sähköistäminen mahdollistettiin hyödyntämällä sähköä pääasiallisena energiankantajana energiajärjestelmässä. Suurin osa sähköstä mallinnettiin tuotettavan tuuli-, aurinko-, vesi- ja ydinvoimalla. Sen lisäksi merkittävä osa työstä keskittyi mallintamaan sähköautojen, omakotitalojen, kaukolämmön ja vedyntuotannon kysyntäjouston mahdollisuuksia, joiden tavoitteena oli hyödyntää suurempi osuus tuotetusta päästöttömästä sähköstä.
Tulokset osoittivat, että sähköistämällä on mahdollista saavuttaa huomattavia päästövähennyksiä. 95% päästövähennystavoite sähkön tuotannossa, kaukolämmön tuotannossa, rakennuskannassa ja henkilöautoliikenteessä oli mahdollinen. Tämän tavoitteen saavuttaminen vaati rakennuskannan energiaremontteja, joissa öljylämmitys poistui rakennuksista, säädettävää vesivoimaa ja henkilöautojen sähköistämistä. Joustojen käyttäminen osana energiajärjestelmää lisäsi päästöttömän tuotannon hyödyntämistä selvästi.
Laskelmissa, joilla saavutettiin 95% päästövähennystavoite, Suomen vuosittainen sähkön kysyntä kasvoi hieman, 10–17%, verrattuna kysyntään vuosina 2010–2023. Vaadittu sähköntuotantokapasiteetti oli merkittävä, noin 1.7–2.3 kertainen verrattuna huippukysyntään. Myös sähkön tuotanto joka ylitti sähkön kysynnän oli huomattava, 10–28% koko tuotannosta. Lisäksi tarvittu säädettävä sähköntuotantokapasiteetti kasvoi verrattuna nykyiseen. Nykyisellä ydinvoiman kapasiteetilla kasvu oli jopa 3.7 GW, 105%. Vuosittainen vaihtelu energiajärjestelmän päästöissä ja tarvittavassa säätövoiman määrässä oli huomattavaa, ja siksi päätöksenteon tulisi keskittyä yksittäisten vuosien sijaan trendeihin.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä):
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas