Väitös energiatekniikan alalta, FM Janne Hirvonen

Lämpövarastot tekevät aurinkoenergian hyödyntämisestä taloudellisempaa.

FM Janne Hirvonen väittelee 2.6.2017 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Kohti nollaenergiayhteisöjä: Paikallisen ja uusiutuvan energian käytön lisääminen rakennuksissa hyödyntäen jaettua energian tuotantoa ja varastointia. Väitöskirjan nimi on englanniksi Towards zero energy communities: Increasing local and renewable energy utiliza-tion in buildings through shared energy generation and storage. Väitöksen ala on energiatekniikka, rakennusten energia- ja LVI-tekniikka.

Rakennusten energiankäyttö on merkittävä osa koko Suomen energiankulutuksesta. Nollaenergiataloja, jotka tuottavat itse energiaa muun muassa aurinkopaneeleilla, pidetään yhtenä ratkaisuna ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Aurinkoenergian tuotanto ja kulutus eivät kuitenkaan täsmää, mikä tekee taloudellisuusarvioista helposti liian optimistisia, sillä energian oman käytön arvo on suurempi kuin ylijäämän myynnin.

Akkujen käyttö sähkön varastointiin on kallista, mutta lämmön varastointi vesitankkeihin voi merkittävästi laskea aurinkopaneeleilla tuotetun sähkön kokonaiskustannuksia. Erityisesti käyttämällä maahan porattavia lämmön kausivarastoja, voidaan aurinkoenergiaa hyödyntää myös talvella, jolloin tarve on suurimmillaan. Näitä järjestelmiä on kuitenkin kannattavaa rakentaa vain suuressa mittakaavassa eivätkä ne suurten lämpöhäviöiden takia sovellu yksittäisten rakennusten ratkaisuiksi.

Yhteisönäkökulma tuo etua myös pienentämällä energiajärjestelmän yksikkökustannuksia ja laskemalla suhteellista huippukulutusta. Monitavoiteoptimointia hyödyntäen voidaan suunnitella pienen yhteisön jaettu energiajärjestelmä, jossa minimoidaan ulkoisen energian tarve, pitäen samalle kustannukset pieninä. Väitöskirjassa on myös kehitetty uusi neuroverkkoja hyödyntävä optimointimenetelmä, jonka tavoitteena on vähentää aikaa vievien simulaatioiden tarvetta.

Vastaväittäjät: Professori Jan Hensen, Eindhoven University of Technology, Department of the built environment, Alankomaat ja dosentti Jussi Hakanen, Jyväskylän yliopisto, tietotekniikan laitos, Suomi.

Valvoja: Professori Kai Sirén, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos

Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-7451-1

Väittelijän yhteystiedot:
Janne Hirvonen, janne.p.hirvonen@aalto.fi