Tentin tekstisisältö

SMG-4500 Tuulivoima
tentti 11.5.2011 , . Aki Korpela
OMAN OHJELMOITAVAN LASKIMEN KÄYTTÖ SALLITTU

1.

Selitä lyhyesti seuraavat käsitteet: (1 p/kohta)

(a) painegradienttivoima (b) geostrofinen tuuli

(c) Savonius-roottori (d) tuulivoimalan lavan sakkaaminen
(e) kapasiteettikerroin (£) tuulivoimalan kokonaishyötysuhde
2

Korkeapaineen keskus on kauniina aurinkoisena kesäpäivänä asettunut Tampereen
yläpuolelle. Perustele, minkä suuntainen ilmavirtaus tätä korkeapaineen keskusta kiertää.
Havainnollista kuvan avulla myös sitä, miten korkeapainetta kiertävä ilmavirtaus
muuttuu, kun siirrytään rajakerroksen yläpuolelta rajakerrokseen. Mistä tämä muutos
johtuu? (6 p)

3

Lähde liikkeelle käsitteistä nosto- ja vastusvoima, ja perustele huolellisesti, miksi vaaka-
akselisen tuulivoimalan lavassa on kierrettä pituusakselin suhteen. (6 p)

4.

0)
(b)
(e)

(a)

(b)

Selitä lyhyesti, miten vaihteellinen ja vaihteeton tuulivoimala eroavat toisistaan.
(2 p)

Mikä on suuruusluokka Suomeen asennetun tuulivoiman nimellistehosta vuoden
2010 lopussa? Entä mikä on tavoite Suomeen asennetun tuulivoiman
nimellistehosta vuoteen 2020 mennessä? (2 p)

Luettele neljä mahdollista tuulivoiman verkostovaikutusta (2 p)

Mökkinaapurisi — harkitsee | pientuulivoimalan hankintaa. Koska opiskelet
teknillisessä yliopistossa, hän antaa sinun tehtäväksesi arvioida, kuinka paljon
voimala tuottaa sähköenergiaa vuoden aikana. Jos lähtötietona on vain tuulen
nopeuden vuosittainen keskiarvolukema voimalan napakorkeudella, miten saat
arvioitua pinta-alamenetelmällä voimalan tuotantoa? Periaatteellinen selitys
riittää, eli tuulen nopeuden todennäköisyysjakaumia ei tarvitse alkaa käsin laskea.
(4p)

Mikä on tuulivoiman syöttötariffin taso Suomessa? Mitä syöttötariffi käytännössä
tarkoittaa, eli millä perusteella valtion maksaman tuen suuruus määräytyy? (2 p)