Tapahtumat

Väitös teknillisen fysiikan alalta, M.Sc. Justinas Jasiunas

Väitös Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulusta, teknillisen fysiikan laitokselta
Doctoral hat floating above a speaker's podium with a microphone

Väitöskirjan nimi: Energy system resilience to extreme disruptions: reexamining impacts and their assessment

Tohtoriopiskelija: Justinas Jasiunas
Vastaväittäjä: apulaisprofessori Mathaios Panteli, University of Cyprus, Kypros
Kustos: professori Peter Lund, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos

Energiakysymyksissä huomio kiinnittyy usein taloudellisiin ja ympäristötekijöihin. Energiantuotannon häiriötilanteet, jotka voivat johtaa merkittäviin häiriöihin yhteiskunnassa, ovat usein jääneet vähemmälle huomiolle. Yksi merkittävä häiriö voi vastata peräti kaikkia vuosien aikana tapahtuvia pienempiä häiriötilanteita. Viikon mittaisen häiriön vaikutus lämmityksessä tai vedenjakelussa on huomattavasti suurempi kuin pelkkä menetetty aika. Tästä syystä ennätyksellisen ankara energiahäiriö voi aiheuttaa valtavia haittoja, jos sitä ei ole pidetty mahdollisena eikä siihen ole varauduttu, kuten kokemukset COVID-pandemiasta ja Venäjän ja Ukrainan välisestä sodasta osoittavat. 

Työssä kehitettiin ja käytettiin mallinnusmenetelmiä arvioimaan kovan ja historiallisesti ennennäkemättömän, mutta meteorologisesti uskottavan tuulimyrskyn aiheuttamaa spatiotemporaalista (ajan ja paikan suhteen) menetetyn kuorman eli toimittamatta jääneen sähkön profiilia. Myrskyt valittiin Suomen suurimmaksi toimituskatkosten aiheuttajaksi perustuen laajaan uhkakuvien ja Suomen verkkojen haavoittuvuuksien kartoitukseen ja analysointiin. Toimittamatta jääneen sähkön arviointi vaati vaikutustekijöiden ja sopivien menetelmien uudelleentarkastelua, koska useimmat olemassa olevat vaikutusmallit keskittyvät historiallisen vakavuustason häiriöihin. Ennennäkemättömien tuulenpuuskien spatiotemporaalinen kenttä luotiin skaalaamalla historiallisen myrskyn kenttää tilastollisella menetelmällä, joka menee olemassa olevia menetelmiä pidemmälle alueellisten äärimmäisyyksien osalta. Tällaisen myrskyn vaikutuksia arvioitiin mallintamalla synteettistä sähköverkkoa sen komponenttien haavoittuvuuksineen ja häiriön vakavuudesta riippuvine korjausaikoineen. Keskijännitesähköverkkoja, jotka ovat herkimpiä tuulen aiheuttamille puiden kaatumisille, mallinnettiin synteettisessä sähköverkossa poikkeuksellisen yksityiskohtaisesti kansallisella tasolla. 

Vaikutusmalli simuloi toimittamatta jääneen sähkön profiilin Suomen kolmelle eniten vaikuttaneelle viimeaikaiselle myrskylle noin 20 prosentin virheillä. Ennennäkemättömän myrskyn 24 % korkeammat tuulenpuuskat aiheuttavat kymmenen kertaa suuremman toimittamatta jääneen sähkön kuin vaikuttavin historiallinen myrsky. Toimittamatta jääneen sähkön profiilin käyttökohteita ovat esimerkiksi turvatoimien kustannus-hyötyarviointi, tärkeimpien kustannustekijöiden analysointi ja realistisemman skenaarion luominen erilaisiin valmiusharjoituksiin.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/ 

Yhteystiedot:

Sähköposti [email protected]


Perustieteiden korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/52 

Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas 
 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty: