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
Granlund mukana uuden arkkitehtuuri- ja designmuseon suunnittelukilpailun voittajatiimissä
12.09.2025 – Helsingin Eteläsatamaan rakennettavan uuden arkkitehtuuri- ja designmuseon suunnittelukilpailu huipentui 11. syyskuuta. Granlund on mukana kilpailun voittaneessa JKMM Arkkitehtien suunnitteluryhmässä.
Granlund on Vuoden 2025 sähkösuunnittelija
11.09.2025 – Kiinteistönomistajat ja rakennuttajat Rakli ry ja Sähkö- ja teleurakoitsijat STUL ry valitsivat Granlundin Vuoden sähkösuunnittelijaksi.
Kim Hagman aloittaa Granlundin talousjohtajana
10.09.2025 – Granlundin uusi talousjohtaja (CFO) on FCG:ltä siirtyvä Kim Hagman. Hänessä yhdistyy kira-alan, projektiliiketoiminnan ja laskennan vahva osaaminen.
Granlund teki yrityskaupan Kauto Nikulainen arkkitehtien kanssa
02.09.2025 – Granlundin arkkitehtisuunnittelu kasvaa yli 100 arkkitehtiin. Kauto Nikulainen arkkitehtien yrityskaupan myötä arkkitehtisuunnittelu laajenee pääkaupunkiseudulle.
Konkreettisia ohjeita talotekniikan kiertotalouteen
15.08.2025 – Alan yhteishanke selvitti, miten kiertotalous mahdollistetaan talotekniikka-alalla. Tarjolla on tutkittua tietoa ja konkreettisia ohjeita. Granlund toimi hankkeen konsulttina.
Suomalaiset asiantuntijat suunnittelevat Ukrainaan sairaalakonseptin
14.08.2025 – Suomalaisista sairaalasuunnittelun asiantuntijoista muodostuva IHDA-allianssi suunnittelee Ukrainaan yleissairaalan mallia.
Tuomo Nerg rakennuttamisen liiketoimintajohtajaksi
05.08.2025 – Tuomo Nerg aloittaa Granlundin uutena rakennuttamisen liiketoimintajohtajana. Hänen tehtävänään on tukea rakennuttamisen kasvua kotimaassa ja kansainvälisesti.
Pk-yrityksen vastuullisuustyö helpommaksi – uusi palvelukokonaisuus avuksi
18.06.2025 – Monissa pk-yrityksissä vastuullisuustyö on jo arkea. Tuotevalmistajille 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.
