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

Jukka Tyni: “Asiakkaiden luottamus on tämän työn suola”

11.06.2024 – Granlundin varatoimitusjohtaja Jukka Tyni jää eläkkeelle, mutta jatkaa asiakkaiden palvelua Senior Advisorina. Lähes 40 vuodessa LVI-alalla on nähty nousuja ja…

Uutinen

Vahva yrityskulttuuri Granlundin henkilöstötyytyväisyyden perustana

05.06.2024 – Granlundilaisista valtaosa, 94 prosenttia, on tyytyväisiä Granlundiin työpaikkana. Granlundilaiset antavat työpaikalleen arvosanaksi 4,13 asteikolla 1–5. Mikä on korkean henkilöstötyytyväisyyden salaisuus?

Uutinen
Pekka Metsi, CEO of Granlund

Granlund jatkaa vahvaa liiketoimintaa

28.05.2024 – Liikevaihto kasvoi alkuvuodesta 12 prosenttia verrattuna edellisvuoden vastaavaan jaksoon. Kaikilla liiketoiminta-alueilla riittää töitä.

Uutinen

Telia kasvattaa datakeskustehoja – tekoäly nostaa datakeskusten kapasiteettitarvetta

20.05.2024 – Tekoälypalvelujen yleistyminen kasvattaa Pohjoismaissa datakeskusten kapasiteettitarvetta noin 30 prosenttia vuosittain. Telia Helsinki Data Centerissä rakennetaan parhaillaan 4 MW lisää kapasiteettia.

Uutinen
Rakennesuunnittelu Granlund

Granlund laajentaa rakennesuunnittelun liiketoimintaa

14.05.2024 – Talotekniikan markkinajohtaja laajentaa rakennesuunnittelun liiketoimintaansa. Palveluissa tullaan keskittymään erityisen vaativiin kohteisiin ja vähähiiliseen rakentamiseen.

Uutinen

Vesidata virtaa Granlund Manageriin

12.04.2024 – Granlund Managerin ja Smartvattenin integraatio tekee vedenkulutuksen seurannasta ja raportoinnista huomattavasti nopeampaa ja luotettavampaa. Kiristyvät vastuullisuusraportointivaatimukset korostavat integraation hyötyjä.

Uutinen

Granlundin maine vakaana ja luotettavana työnantajana ei ole syntynyt tyhjästä

10.04.2024 – Finanssikriisi, 90-luvun lama, pandemia, rakennusalan haasteet… Näissäkin maailman meille heittämissä kierrepalloissa Granlund on pysynyt vuodesta toiseen työntekijöidensä silmissä turvaa tuovana…

Uutinen

Modelspacen ja Granlund Managerin integraatio: tehokkuutta korjaushankkeiden johtamiseen

03.04.2024 – Modelspacen ja Granlund Managerin integraation avulla johdat korjaus- ja rakennushankkeitasi tehokkaasti, kun kaikki hankkeiden johtamiseen tarvittavat tiedot löytyvät samasta paikasta.

Uutinen

Rakennuttamisen liiketoiminta on Granlundilla vahvassa kasvussa

02.04.2024 – Granlundin rakennuttamisen ja valvonnan liiketoiminta on kasvanut vuosikymmenessä yli 17 miljoonaan euroon. Asiakkaat arvostavat erityisesti kokonaispalvelua.

Uutinen

Mitä tietoa etsit?