Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Sini Numminen

Diplomi-insinööri Sini Numminen väittelee maanantaina 10.6.2019 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa salissa K216, Otakaari 4, Espoo. Väitöskirjassa "Reliability and sustainability analyses of frugal solar photovoltaic micro-grid systems in emerging markets" tutkittiin aurinkosähköllä toimivia, intialaisten pienyritysten tarjoamia mikro- eli pienverkkoja ja niiden kestävyyttä ja luotettavuutta Intian maaseudulla.

Aurinkoenergian hyödyntäminen on tärkeä osaratkaisu moniin globaaleihin ympäristöongelmiin ja energianköyhyyteen. Aurinkoenergian käyttö on suositeltavaa erityisesti aurinkovyöhykkeellä, jossa on edulliset aurinkoenergian tuotanto-olosuhteet ja satoja miljoonia ihmisiä elää ilman sähköä. Frugaalit eli niukat energiainnovaatiot voivat tarjota hyvää energiapalvelua edullisesti ja kestävästi näille köyhille alueille.

Väitöskirjassa tutkittiin aurinkosähköllä toimivia intialaisten pienyritysten tarjoamia mikro- eli pienverkkoja. Työssä selvitettiin verkoissa ilmenevien sähkökatkojen yleisyyksiä ja syitä sähkön kulutus- ja tuotantomittausten sekä haastatteluiden avulla. Energian käyttäjät olivat köyhiä talonpoikaisperheitä. Lisäksi tutkittiin dynaamisen sähkön hinnan vaikutusta asiakkaiden käyttäytymiseen ja verkon luotettavuuteen.

Sähkökatkoja aiheuttivat muun muassa teknologian suunnittelu- ja laatuongelmat, mutta ennen kaikkea joukko ympäröivästä köyhyydestä johtuvia ongelmia, kuten vaikea varaosien tai koulutetun henkilökunnan saatavuus. Valitettavasti myös sähkövarkaudet ja laitteiston hakkerointi aiheuttivat häiriöitä koko verkkoon.

Työssä suositellaan, että aurinkosähköjärjestelmien luotettavuuteen kehittyvissä maissa kiinnitettäisiin erityistä huomiota, sillä köyhimmät asiakkaat eivät vaatineet korkeinta sähköpalvelun laatua. Myös länsimaisten kehitysrahoittajien tulisi huomioida luotettavuuskysymykset, sillä monessa kehittyvässä maassa ei ole lainsäädännöllisesti tiukkoja teknologian tai ylläpidon laatuvaatimuksia. Työssä esitetään luotettavuuden arvioimiseksi uusi menetelmä, joka huomioi köyhyyden aiheuttamia haasteita ja korostaa ratkaisujen paikallisuutta näissä hankalissa olosuhteissa.

Vastaväittäjä: professori Ewa Wäckelgård, Uppsala universitet, Ruotsi

Kustos: professori Peter D. Lund, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos

Elektroninen väitöskirja: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-8513-5