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!
Ville Kuusniemi
Tatu Svahn
Topi Volama
Lisää uutisiamme
Granlund sai toimiston Kotkaan
21.09.2023 – Granlund avasi uuden toimiston Kotkaan. Paikallisia työntekijöitä työllistävä toimisto sijaitsee meren äärellä juuri kalustetuissa toimitiloissa.
Ympäristöministeriön selvitys tarkentaa tietoa talotekniikan päästövaikutuksista
12.09.2023 – Ympäristöministeriön tuore selvitys tarkentaa huomattavasti taloteknisten järjestelmien päästövaikutuksia. Selvitys auttaa rakennusalan toimijoita tekemään tarkempia laskelmia taloteknisten järjestelmien vaikutuksesta rakennusten hiilijalanjälkeen.
Miltä energia näyttää valotaiteen keinoin?
08.09.2023 – Jyväskylässä järjestettävä Valon kaupunki -tapahtuma pidetään tänä vuonna 28.9.–7.10. Granlundin vuorovaikutteisen teoksen teema on energian eri muodot. Teokseen osallistuvan ihmisen…
Vastuullinen kiinteistönomistaja varautuu häiriötilanteisiin ennalta
28.08.2023 – Kiinteistöön kohdistuvat mahdolliset häiriötilanteet ja riskit kannattaa selvittää ennakoiden. Tärkeintä on varmistaa käyttäjien turvallisuus ja kriittisten järjestelmien toiminta kaikissa tilanteissa.
Fiksu yritys varautuu sähkökatkoihin
28.08.2023 – Jokaisen yrityksen kannattaa laatia varautumissuunnitelma sähkökatkojen varalta. Kriittisten toimintojen turvaaminen voi edellyttää varavoimaa ja vaihtoisia reittejä sähkönsyötölle.
Suomalainen osaaminen tukemassa Romanian sairaalakannan uudistusta
21.08.2023 – Suomalaisen sairaalasuunnittelun ja -rakentamisen asiantuntijat yhdistävä Integrated Hospital Design Alliance eli IHDA-ryhmä on mukana romanialaisen sairaalan uudisrakennushankkeessa. Länsi-Romaniassa sijaitseva Resita…
Energiankierrätys leikkaa jopa 95 prosenttia lämmönkulutuksesta
15.08.2023 – Energiankierrätys on osoittanut toimivuutensa jo yli sadassa Granlundin suunnittelemassa kohteessa. Kiinteistön hukkalämmöt voivat kattaa jopa 95 prosenttia lämmöntarpeesta.
Energia-asiantuntija on kiinteistö- ja rakennusalan poikkitieteilijä
14.08.2023 – Jotta energiaa voidaan hyödyntää optimaalisesti ja kestävästi, tarvitaan alan osaajia, energia-asiantuntijoita. Millaista on energia-asiantuntijan työ käytännössä?
E3-hanke: puhtaan ilman tuotto ehkäisee tehokkaasti virusinfektioita
09.08.2023 – Alustavien tutkimustulosten mukaan ilmanpuhdistimet vähensivät päiväkotien virusinfektioita 30 prosenttia. Iso E3-tutkimushanke antaa ilmanvaihdosta arvokasta tietoa myös pandemioiden varalta.
