Hyppää sisältöön
UutinenIsoja teho- ja kustannussäästöjä sähköautojen latauspisteissä

Isoja teho- ja kustannussäästöjä sähköautojen latauspisteissä

19.10.2022 – Tuore diplomityö selvitti sähköautojen latauspisteiden sekä sähköliittymien mitoitusta.

Aihepiiri
Energia, suunnittelu
Jaa

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.

Esimerkkikuva erään mallinnuksen tuloksista arkiviikolta. Lataavien sähköautojen määrä 150 kappaletta, latauspaikkoja 15 kappaletta. Punaiset viivat kuvaavat hetkellisiä huipputehoja jokaisella ajanhetkellä 200 mallinnetun vuorokauden aikana.

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

Liiketoimintayksikön johtaja, rakentamisen ja kiinteistökehityksen palvelut
Granlund Oy

Tatu Svahn

Osastonjohtaja, sähkösuunnittelu
Granlund Oy

Tero Räty

Liiketoimintapäällikkö
Granlund Tampere

Lisää uutisiamme

Timo Palonkoski, Granlund

Timo Palonkoski liiketoiminnan kehitysjohtajaksi Granlundille

26.02.2024 – Liiketoiminnan kasvattamisen ja kehittämisen ammattilainen Timo Palonkoski on nimitetty Granlundille liiketoiminnan kehitysjohtajan tehtävään.

Uutinen
Davor Stjelja, Priyanka Thapa, Anna Korolyuk ja Nhung Nguyen

Kansainväliset granlundilaiset osallistuvat aktiivisesti yhtiön monimuotoisuuden kehittämiseen

15.02.2024 – Granlundin kansainvälisillä työntekijöillä on paljon annettavaa työyhteisön monimuotoisuudelle ja osaamisen kasvattamiselle. Neljä Suomeen muuttanutta granlundilaista kertoo kokemuksistaan.

Uutinen
Pekka Metsi, Granlund

Granlund teki hyvän tuloksen haastavassa markkinatilanteessa

13.02.2024 – Granlund pärjäsi hyvin vuonna 2023, vaikka kiinteistö- ja rakennusalan markkinatilanne oli haastava. Vahvat asiakassuhteet sekä erikoisosaaminen kantoivat vaikeinakin aikoina.

Uutinen

Granlund Oy ja Rakennuttajatoimisto Rantatupa Oy yhdistyvät

31.01.2024 – Granlund Oy on ostanut lahtelaisen Rakennuttajatoimisto Rantatupa Oy:n. Yrityskaupan vahvistamana Granlund tarjoaa jatkossa rakennuttamisen ja valvonnan palveluja myös Lahden alueella.

Uutinen

YAMK-opinnot töiden ohella ei ollut helppo rasti – mutta kyllä kannatti

09.01.2024 – Kaksi lasta, nousujohteinen ura, kiireinen arki ja opinnäytetyö. YAMK-opintonsa ruuhkavuosien aikana suorittanut Asta Autelo kannustaa kaikesta huolimatta muitakin opiskelemaan töiden…

Uutinen

PTS-hankkeiden kulut tiukkaan hallintaan Granlund Managerin ja Scudo Pron integraatiolla

04.01.2024 – Rakennusten hankevaiheen ja käyttövaiheen data on tuotu lähemmäs toisiaan. Granlund Managerin ja Scudo Pron välisen integraation keskeisiä hyötyjä ovat sujuva…

Uutinen

Vuoden 2023 palkittuja opinnäytetöitä juhlistettiin Granlundilla

20.11.2023 – Tämän vuoden palkitut opinnäytetyöt käsittelivät energiasta saatavaa dataa, ulospuhallusilmaa toimistorakennuksissa sekä tarpeenmukaista ilmanvaihtoa.

Uutinen

4D-suunnittelu edistää tiedolla johtamista

17.11.2023 – 4D-suunnittelua voi hyödyntää monessa. Lue, miten palvelu tuki tietomallien käyttöä Lujatalon työmaalla ja tehostaa datalla johtamista Vektor IO:n infrahankkeissa.

Uutinen

Kuinka 4D-suunnittelu tehostaa rakennushankkeita?

10.11.2023 – Asiakkaamme kertovat, miten 4D on vaikuttanut purkuhankkeiden aikatauluihin Purkupihalla, läpinäkyvyyteen Helsinki-Vantaan kehitysohjelmassa ja suunnittelun laatuun Destialla.

Uutinen

Mitä tietoa etsit?