Vesivoiman ajosuunnittelu
Varpenius, Taina (2006)
Tiivistelmä
Diplomityön tavoitteena oli tutkia UPM-Kymmene Oyj:n keskusvalvomossa tapahtuvaa vesivoiman ajosuunnittelua. Pääkohdat tarkastelussa olivat vesistöjen säännöstely, erilaiset vesivuodet ja sähkömarkkinatilanteet.
Vesivoiman ajosuunnittelua tarkasteltiin pääasiassa erilaisten vesivuosien ja sähkömarkkinatilanteiden näkökulmasta. Lähtötietoina käytettiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän ja UPM-Kymmene Oyj:n energianhallintajärjestelmän numeerisia historia-arvoja.
Työssäselvitettiin UPM-Kymmene Oyj:n vesivarannoista hyödynnettävissä olevat energiamäärät. Energiamäärien avulla määritettiin skenaario UPM-Kymmene Oyj:n vesivoimantuotannon vaihtelusta. Lisäksi tarkasteltiin vesivoimaa sähkötaseen säätövoimana.
Teoreettisessa osassa perehdyttiin Suomen sähköntuotantorakenteeseen, vesivoiman asemaan sähköntuotannossa ja vesivoiman ohjausmekanismeihin. Lisäksi tarkasteltiin UPM-Kymmene Oyj:n sähkön käyttöä ja vesivarantoja.
Soveltavassa osassa tarkasteltiin, miten vesivoiman ohjausmekanismit toimivat käytännössä. Lisäksi analysoitiin sähkömarkkinatilanteiden vaikutuksia ja vesivoimalaitosten ajon tehostamismahdollisuuksia.
Työn tuloksena laadittiin ennuste-simulaattori, jolla voidaan optimoida vesivoimanja lauhdevoiman ajoa. Tulevaisuudessa simulaattorin avulla voidaan ennustaa poikkeuksellisia sähkömarkkinatilanteita. The aim of this Master's thesis was to study the run planning of UPM's hydro power. Themain points of Master's thesis were regulation of water reservoirs, different water years and electricity market situations.
Run planning of hydro power was studied from the point of view of different water and electricity market situations. The Finnish Environment Institute's Watershed Simulation and Forecasting System (WSFS) as well as the numerical data of the UPM Energy Management System (EMS) were used as the basic information in this study.
The amount of exploitable energy from UPM's water reservoirs was determined. The scenario of different variations of the hydro power production of UPM was also determined. Hydro power was studied as a regulation power of electricity power balance sheet.
In the theoretical part of the work, the composition of Finnish electricity production was presented as well as the role of hydro power in this composition. The control mechanisms of hydro power were also presented. In addition, UPM's use of electricity was studied.
In the experimental part it was also studied how the control mechanisms of hydro power work in practice. The effects of electricity market situations were analysed. The ways to improve the use of hydro power were also studied.
As the result of the Master's thesis, asimulator was created which can be used for run planning of hydro power and condensate power. It can also be used for preparation of exceptional electricity market situations and to improve the control of electricity balance sheet.
Vesivoiman ajosuunnittelua tarkasteltiin pääasiassa erilaisten vesivuosien ja sähkömarkkinatilanteiden näkökulmasta. Lähtötietoina käytettiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän ja UPM-Kymmene Oyj:n energianhallintajärjestelmän numeerisia historia-arvoja.
Työssäselvitettiin UPM-Kymmene Oyj:n vesivarannoista hyödynnettävissä olevat energiamäärät. Energiamäärien avulla määritettiin skenaario UPM-Kymmene Oyj:n vesivoimantuotannon vaihtelusta. Lisäksi tarkasteltiin vesivoimaa sähkötaseen säätövoimana.
Teoreettisessa osassa perehdyttiin Suomen sähköntuotantorakenteeseen, vesivoiman asemaan sähköntuotannossa ja vesivoiman ohjausmekanismeihin. Lisäksi tarkasteltiin UPM-Kymmene Oyj:n sähkön käyttöä ja vesivarantoja.
Soveltavassa osassa tarkasteltiin, miten vesivoiman ohjausmekanismit toimivat käytännössä. Lisäksi analysoitiin sähkömarkkinatilanteiden vaikutuksia ja vesivoimalaitosten ajon tehostamismahdollisuuksia.
Työn tuloksena laadittiin ennuste-simulaattori, jolla voidaan optimoida vesivoimanja lauhdevoiman ajoa. Tulevaisuudessa simulaattorin avulla voidaan ennustaa poikkeuksellisia sähkömarkkinatilanteita.
Run planning of hydro power was studied from the point of view of different water and electricity market situations. The Finnish Environment Institute's Watershed Simulation and Forecasting System (WSFS) as well as the numerical data of the UPM Energy Management System (EMS) were used as the basic information in this study.
The amount of exploitable energy from UPM's water reservoirs was determined. The scenario of different variations of the hydro power production of UPM was also determined. Hydro power was studied as a regulation power of electricity power balance sheet.
In the theoretical part of the work, the composition of Finnish electricity production was presented as well as the role of hydro power in this composition. The control mechanisms of hydro power were also presented. In addition, UPM's use of electricity was studied.
In the experimental part it was also studied how the control mechanisms of hydro power work in practice. The effects of electricity market situations were analysed. The ways to improve the use of hydro power were also studied.
As the result of the Master's thesis, asimulator was created which can be used for run planning of hydro power and condensate power. It can also be used for preparation of exceptional electricity market situations and to improve the control of electricity balance sheet.