Isoja teho- ja kustannussäästöjä sähköautojen latauspisteissä
19.10.2022 – Tuore diplomityö selvitti sähköautojen latauspisteiden sekä sähköliittymien mitoitusta.
Sähköautojen määrä lisääntyy hurjaa vauhtia ja tämä on avannut liiketoimintamahdollisuuksia myös sähköautojen latauspisteille. Useat yritykset houkuttelevat asiakkaita tarjoamalla latausmahdollisuutta. Toisaalta latausenergian myynnillä on mahdollista tehdä kannattavaa liiketoimintaa, erityisesti pikalatausasemilla. Tämä kuitenkin luo vaatimukset sähköliittymien ja kiinteistöverkkojen uudenlaisille mitoitusperiaatteille.
Laskentatyökalu avuksi latauspisteiden mitoitukseen
Granlundin sähkösuunnittelija Ville Kuusniemi kiinnostui aiheesta, ja käsitteli diplomityössään muun muassa sähköautojen latauskentän optimaalista huipputehon mitoitusta sekä elinkaarikustannuksiltaan järkevää sähköliittymävalintaa. Diplomityössä luotiin tilastomatemaattinen laskentatyökalu, jolla voidaan mallintaa latauskentän huipputehon muodostumista esimerkiksi julkisissa latauspisteissä sekä kauppojen ja sairaaloiden latauspisteissä.
Laskentatyökalulla on simuloitu latauskuormituksia useilla eri skenaarioilla. Tulosten perusteella latauspisteiden tehoa voisi vähentää jopa puoleen, ja ne silti tarjoaisivat asiakkaalle vastaavaa palvelua kuin tälläkin hetkellä. Latauspisteet ja erityisesti sähköliittymät ovat siis usein ylimitoitettu kuormituksen osalta.
”Jos sähköautojen latauspisteet mahdollistaisivat esimerkiksi 22 kW nimellislataustehon ja käytössä ei olisi kuormanhallintaa, esimerkiksi 15 latauspisteen huipputeho tulisi mitoittaa 330 kW mukaan. Kuitenkin mallinnusten perusteella huipputehot esimerkkitapauksessa jäisivät 99 % todennäköisyydellä noin 150 kW tasolle, mikä tarkoittaa keskimäärin vain 10 kW per latauspiste. Tämä selittyy pitkälti sillä, että hybridiautot, joita on toistaiseksi suurin osa sähköautokannasta, kykenevät vastaanottamaan korkeintaan 3,7 tai 7,4 kW lataustehoa”, Kuusniemi selventää.
Latauspisteiden tehon pienentäminen tuo huomattavia kustannussäästöjä
Latauspisteiden tehon pienentämisellä on useita hyötyjä. Latausjärjestelmien rakentamisvaiheessa on mahdollista pienentää liittymän kokoa, jolloin säästetään investointikustannuksissa. Lisäksi ylläpidossa kuormanhallinnalla saavutetaan säästöjä liittymän tehomaksuissa, kun hetkellisiä tehohuippuja saadaan pienennettyä.
Latausjärjestelmät kannattaisi siis mitoittaa käytön mukaan. ”Ensin arvioidaan, miten ja kuinka paljon autoja kohteessa ladataan, ja näiden tietojen pohjalta lasketaan todennäköisyydet, kuinka suuria huipputehot tulevat olemaan. Kuormanhallinta alkaa ensiksi rajoittamaan korkeimpia lataustehoja kuten 22 kW, jolloin kyseiset asiakkaat eivät todennäköisesti juurikaan huomaisi tätä käytännössä. Tällöin suurin osa lataushybrideistä lataa edelleen 3,7 kW teholla ja harvalukuisemmat täyssähköautoilijat saavat ladattua autoa hieman alle 22 kW nimellisteholla”, Kuusniemi avaa.
Laskentatyökalun avulla on myös mahdollista arvioida todennäköisyyspohjaisesti, kuinka monta latauspistettä tulisi hankkia, jotta tietty määrä sähköautoja mahtuu lataukseen. Näin saadaan optimoitua latauspisteiden määrä sekä parannettua latauspisteiden kokonaiskäyttöastetta.
Sähköautojen latausjärjestelmän tarkastelut, laskelmat ja mitoitukset tulisi tehdä aina tapauskohtaisesti, sillä kohteet ovat teknisiltä toteutuksiltaan lähtökohtaisesti aina yksilöllisiä.
Sähköliittymävalintaan apua simuloinnilla
Diplomityössä tutkittiin myös elinkaarikustannuksiltaan järkevää sähköliittymävalintaa erilaisissa tilanteissa. ”Käytännössä on olemassa kolme eri sähköliittymävaihtoehtoa, jotka ovat yksi tai kaksi pienjänniteliittymää tai yksi keskijänniteliittymä. Elinkaarikustannusvertailun pohjalta yleispätevää vastausta ei ole annettavissa, mutta keskijänniteliittymän hankinta joko kiinteistölle ja/tai sähköautojen latauskentälle voi olla teknistaloudellisesti varteenotettava vaihtoehto erityisesti suuremmilla kuormitustasoilla ja pidemmällä aikavälillä tarkasteltaessa”, Kuusniemi kertoo.
Diplomityö on tehty LUT-yliopistolle ja se on julkaistu elokuussa 2022. Diplomityö on luettavissa täältä: https://lutpub.lut.fi/handle/10024/164581
Kiinnostuitko aiheesta?
Diplomityön pohjalta luotu laskentatyökalu on Granlundin käytössä sähköautojen latauspisteiden mitoittamiseen ja sähköliittymävalintaan. Jos haluat kuulla aiheesta lisää, ota yhteyttä!
Topi Volama
Tatu Svahn
Priit Nukka
Lisää uutisiamme
Pk-yrityksen vastuullisuustyö helpommaksi – uusi palvelukokonaisuus avuksi
18.06.2025 – Monissa pk-yrityksissä vastuullisuustyö on jo arkea. Rakennustuotevalmistajille suunnattu palvelukokonaisuutemme auttaa tekemään sen näkyväksi.
Energiatehokkuustoimien pitää tuottaa säästöjä – mutta voiko niiden onnistumista mitata?
16.06.2025 – Säästääkö energiatehokkuushanke tai energiatehokkuuspalvelu luvatun määrän energiaa? Asia pystytään selvittämään kustannustehokkaasti Granlundin uudella tekoälyä hyödyntävällä työkalulla.
Granlund vahvistaa sähkösuunnittelua – yrityskauppa Staconin kanssa
13.06.2025 – Helsingissä toimiva haastavaan sähkösuunnitteluun keskittynyt Stacon Oy tulee osaksi Granlundia.
Tuore selvitys: näin rakentaminen vaikuttaa luontoon
10.06.2025 – Usean toimijan yhteishanke valaisee rakentamisen luontojalanjälkeä. ”Jopa 99% vaikutuksista tapahtuu tontin ulkopuolella, esimerkiksi raaka-aineiden hankinnassa ja tuotevalmistuksessa”, sanoo ympäristöasiantuntija.
Rakennushankkeiden data viimein tehokkaassa käytössä
05.06.2025 – Uudella ratkaisulla kustannus- ja hiilitiedot voi laskea tarkasti jo hankkeen alkuvaiheessa.
NQE Rakennetekniikka ja NQE Teollisuus yhdistävät voimansa Granlundin kanssa
03.06.2025 – Granlund laajentaa rakennesuunnittelun osaamistaan kovan luokan osaajalla. 30.5.2025 tehdyllä yrityskaupalla NQE Rakennetekniikka Oy:sta ja NQE Teollisuus Oy:sta tulee osa Granlundia.
Markkinatutkimus: rakennusalan vastuullisuus kehittyy hitaasti
02.06.2025 – Granlundin tuoreesta rakennusalan markkinatutkimuksesta selviää, että vastuullisuuden kehitys on alalla hälyttävän hidasta.
Toni Tiaisesta Granlund Saimaan sähköosaston johtaja
27.05.2025 – Granlund Saimaan sähköosaston vetäjäksi siirtynyt Toni Tiainen tuo taloon monipuolista kokemusta raskaan teollisuuden sähkösuunnittelusta.
Rami Kolehmaisesta Granlund Tampereen aluejohtaja
19.05.2025 – Granlund Tampereen pitkäaikainen aluejohtaja Risto Suojanen eläköityy, ja hänen tilalleen aluetoimiston johtoon on nimitetty Rami Kolehmainen, joka tunnetaan Raami Arkkitehtien…
