Väitös: Aurinkosähkön tuotantoa voidaan ennustaa mallintamalla

Aurinkosähkön tuotanto on ajoittaista ja sääriippuvaista. Näitä haasteita voidaan ratkoa mallintamalla sähköntuotantoa. Kokonaisvaltaisia ja yhdenmukaisia ratkaisuja mallintamiseen ei kuitenkaan ole vielä olemassa.

Herman Böök tutki väitöstutkimuksessaan aurinkosähkön tuotantomallin toimivuutta ja suorituskykyä Suomen oloissa. Mallin osoitettiin suoriutuvan hyvin lumettomissa olosuhteissa, ja se oli hyödyksi esimerkiksi järjestelmähäviöitä arvioitaessa. Jotta täsmällinen ja luotettava kuva yksittäisten aurinkovoimaloiden toiminnasta saadaan muodostettua, on otettava huomioon kunkin voimalan ominaispiirteet. Tuotantoennusteen säätämistä kuhunkin kohteeseen sopivaksi arvioitiin yli kahdenkymmen aurinkovoimalan osalta, joissa erillisiä ulkoisia mittauksia ei ollut saatavilla. Kohteisiin säädetty ennuste paransi suorituskykyä, ja sitä voidaan pitää käyttökelpoisena menetelmänä yksittäisten kohteiden tuotannon ennustamiseen.

Aurinkosähkötuotannon mallinnusmenetelmiä hyödynnettiin kolmessa eri sovelluksessa. Tutkimuskohteina olivat käyttöveden lämmityksen optimointi aurinkosähkön tuotantoennusteeseen perustuvan kiinteistönohjausmenetelmän avulla sekä energiavarastointiin pohjautuva aurinkosähkön pientuotannon kannattavuuslaskelma Suomessa. Lisäksi tutkittiin mallinnuksen hyödyntämistä tulevaisuuden sähkömarkkinoille sijoittuvassa kysyntäjoustoa hyödyntävässä virtuaalivoimalakokeilussa. Kaikissa näissä aurinkosähkömallinnus toi selkeää lisäarvoa: mallintamalla voidaan ennakoida aurinkosähkön tuotantoa paremmin ja parantaa kustannustehokkuutta.

Väitöskirja tarkastetaan 10.12.

Herman Böökin väitöskirja ”Photovoltaic Output Modeling: Monitoring, Forecasting, and Applications” tarkastetaan Aalto-yliopistossa 10.12.2021. Vastaväittäjä on tohtori Tomas Landelius Ruotsin ilmatieteen ja hydrologian laitokselta, ja kustoksena toimii professori Peter Lund Aalto-yliopistosta. Väitöskirjan on ohjannut Anders Lindfors Ilmatieteen laitokselta.

Väitöstilaisuus järjestetään ensisijaisesti etäyhteydellä Zoomissa. Lisätiedot väitöstilaisuudesta.

Lisätietoja:

FM Herman Böök, p. 040 8383 411, book.herman@gmail.com

tutkimusprofessori Anders Lindfors, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 2112, anders.lindfors@fmi.fi

Väitöskirja on saatavilla Aalto-yliopiston verkkosivustolla.