Vaihtoehtoinen sähkövoimaratkaisu polttomoottorigeneraattoreille

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Suomen Puolustusvoimat. Työ perustui toimeksiantajan tarpeeseen vähentää polttomoottorigeneraattorien eli voimakoneiden käyttöä sähköntuotannossa kenttäolosuhteissa. Voimakoneiden käyttöä tahdottiin vähentää polttoaineen kuljettamisen haastavuuden ja logistisen tehottomuuden vuoksi. Voimakoneet tahdottiin korvata laitteella, joka pystyy vastaanottamaan energiaa useista eri lähteistä, varastoimaan sitä ja luovuttamaan sähköenergiaa latauskohteille sopivalla hetkellä. Opinnäytetyön tavoite oli tuottaa taustatietoa ja ideoida voimakoneita korvaavan järjestelmän rakennetta toimeksiantajan tulevaisuuden kehitysprojekteja varten. Työn alussa kerättiin taustatietoa työn toteuttamista varten. Tietoperusta koottiin verkosta löytyvistä materiaaleista, sekä aiheeseen liittyvästä kirjallisuudesta. Tietoperustassa opinnäytetyön aiheeseen liittyvää teoriaa käsiteltiin laajasti ja pyrittiin pohjustamaan työn suoritusvaihetta kattavasti. Voimakoneita korvaavaa laitetta alettiin kehittämään toteuttamalla kyselytutkimus Puolustusvoimien henkilöstölle. Tutkimuksen avulla selvitettiin laitteen kohderyhmän tarpeita ja laitteen vaatimuksia, jotka tuotiin esille raportin kyselytutkimuksen analysointiosiossa. Kyselyn jälkeen siirryttiin työn suoritusvaiheeseen. Suoritusvaiheessa luotiin kytkentäkaavio, joka sisälsi kehitetyn energiajärjestelmän tärkeimmät komponentit. Energiajärjestelmän suunnittelussa huomioitiin tarkoin kyselytutkimuksessa esiin nousseita vaatimuksia ja kohderyhmän näkemyksiä. Kytkentäkaavion laatimisen jälkeen suoritettiin työn raportointi, jossa kerrottiin järjestelmän komponenttien toiminnasta ja järjestelmän rakenteesta yksityiskohtaisesti. Lopputulokseksi opinnäytetyössä muodostui kirjallinen selvitys voimakoneiden korvaamisesta kenttäolosuhteiden energiantuotannossa. Selvityksessä pohdittiin uusiutuvien energiamuotojen rajoitteita ja mahdollisuuksia osana sotilasjoukon energiahuoltoa, sekä voimakoneita korvaavan energiajärjestelmän vaatimuksia ja järjestelmän kohderyhmän ajatuksia järjestelmän toiminnasta. Selvityksessä esitettiin ratkaisu komentopaikan energiajärjestelmän rakenteesta ja taistelijoiden energiahuollon toteuttamisesta kenttäolosuhteissa