Tuulienergian varastointimenetelmät ja niiden ominaisuudet

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan energian varastointimenetelmiä tuulienergian varastoimiseksi. Tuulienergiaa tulee varastoida, koska tuulivoiman ongelmana on yleisesti se, että tuulisähköntuotanto on vaihtelevaa tuulisuuden mukaan. Tällöin tuulisina päivinä tuotettu sähköenergia, joka ylittää sähköverkon kysynnän, tulee varastoida jollakin tavalla. Erilaiset varastointimenetelmät voidaan jakaa viiteen pääkategoriaan. Pääkategoriat ovat mekaaninen, kemiallinen, sähkökemiallinen, sähkömagneettinen ja terminen energian varastointi. Aluksi työssä käsitellään tuulivoiman perusteita, jonka jälkeen tarkasteltavana on neljä erilaista tuulienergian varastointimenetelmää. Tuulienergia on tuulesta saatua energiaa. Tuulessa olevan energian muuntaminen sähköenergiaksi, vaatii tuulivoimalan. Tuulivoimalan lavat on suunniteltu siten, että ne maksimoivat nostovoiman ja minimoivat vastusvoiman. Vastusvoima aiheuttaa rasitusta tuulivoimalan rakenteelle ja nostovoima taas saattaa tuuliturbiinin roottorin pyörivään liikkeeseen. Tämä pyörimisenergia muunnetaan edelleen sähköenergiaksi generaattorin avulla. Esiteltävistä tuulienergian varastointimenetelmistä pumpatut vesivarastot perustuvat siihen, että ylimääräinen sähköenergia varastoidaan potentiaalienergiaksi pumppaamalla vettä alemmasta tasosta ylempään. Ylimääräistä tuulienergiaa varastoidaan myös lämpöenergiaksi. Työssä esitellään kaksi erilaista menetelmää lämmöksi varastoimiseen. Ensimmäisessä näistä tuulisähkö varastoidaan lämpöakkuun, josta sitä käytetään kaukolämpönä kysynnän mukaan. Toinen lämmön varastointimenetelmä on, että tuuliturbiinissa tuotetaan suoraan höyryä, joka varastoitaisiin höyryakkuun. Työn kolmas energian varastointimenetelmä on polttoaineeksi varastoiminen, jossa ylimääräisellä sähköllä tuotetaan vetyä elektrolyysin avulla. Viimeinen esiteltävä energian varastointimenetelmä työssä on paineilmavarastot. Menetelmässä ylimääräisellä sähköllä paineistetaan ilmaa, joka varastoidaan ja käytetään myöhemmin kaasuturbiinilaitoksessa. Työssä vertaillaan myös näitä erilaisia energian varastointimenetelmiä. Tietyn varastointimenetelmän paremmuutta ei kuitenkaan pystytä toteamaan, koska tarkasteltavana on ainoastaan neljä energian varastointimenetelmää

Antipsychotic medications and sleep problems in patients with schizophrenia

Background: Sleep problems are common and related to a worse quality of life in patients with schizophrenia. Almost all patients with schizophrenia use antipsychotic medications, which usually increase sleep. Still, the differences in subjective sleep outcomes between different antipsychotic medications are not entirely clear. Methods: This study assessed 5466 patients with schizophrenia and is part of the nationwide Finnish SUPER study. We examined how the five most common antipsychotic medications (clozapine, olanzapine, quetiapine, aripiprazole, and risperidone) associate with questionnaire-based sleep problems in logistic regression analyses, including head-to-head analyses between different antipsychotic medications. The sleep problems were difficulties initiating sleep, early morning awakenings, fatigue, poor sleep quality, short (≤6 h) and long sleep duration (≥10 h). Results: The average number of antipsychotic medications was 1.59 per patient. Clozapine was associated with long sleep duration (49.0 % of clozapine users vs 30.2 % of other patients, OR = 2.05, 95 % CI 1.83–2.30, p < .001). Olanzapine and risperidone were in head-to-head analyses associated with less sleep problems than patients using aripiprazole, quetiapine, or no antipsychotic medication. Aripiprazole and quetiapine were associated with more insomnia symptoms and poorer sleep quality. Patients without antipsychotic medications (N = 159) had poorer sleep quality than patients with antipsychotic use, and short sleep duration was common (21.5 % of patients using antipsychotics vs 7.8 % of patients using antipsychotics, OR = 2.97, 95 % CI 1.98–4.44, p < .001). Conclusions: Prevalence of sleep problems is markedly related to the antipsychotic medication the patient uses. These findings underline the importance of considering and assessing sleep problems when treating schizophrenia patients with antipsychotics