Sähköautojen yleistyminen kuormittaa sähkönjakeluverkkoa. LUT-yliopistossa tehty väitöstutkimus antaa uusia eväitä sähkönjakeluverkon suunnitteluun niin, että kuormitusta voidaan hallita ja lataus on sujuvaa.
Väitöskirjatutkija Ville Tikka on tutkinut, miten sähköverkkoa pitää kehittää sähköautojen yleistyessä. Onnistunut suunnittelu mahdollistaa liikenteen laajamittaisen sähköistymisen ilman ongelmia, mikä on ensiarvoisen tärkeää myös auton käyttäjän näkökulmasta.
- Sähköautojen latauskuormituksen arviointi ja latauksen ohjaus ovat keskeisiä tekijöitä sähkönjakeluverkon suunnittelun näkökulmasta. Onnistunut suunnittelu näkyy auton käyttäjälle sujuvana ja toimivana lataustapahtumana, Tikka toteaa.
Sähköautojen latauskuorma aiheuttaa merkittävää lisäkuormitusta sähköverkolle. Latauksen mallintaminen ja erilaisten käyttötapausten tunnistaminen hyödyttää useita energiajärjestelmän toimijoita, kuten esimerkiksi sähkönmyyjiä, kanta- sekä jakeluverkkoyhtiöitä ja kysyntäjoustoa tarjoavia operaattoreita.
- Tutkimukseni tulokset tukevat myös esimerkiksi taloyhtiöiden päätöksentekoa avaamalla erilaisten lataustapojen vaikutusta autojen aiheuttamaan sähköjärjestelmän kuormitukseen", Tikka lisää.
Lataamista voidaan ohjata älykkäillä lataussovelluksilla, jotka esimerkiksi optimoivat latauksen halvimpiin tunteihin tai mahdollistavat kuormituksen dynaamisen hallinnan rakennuksessa ilman liittymätehon kasvattamista. Ohjaamaton lataus on helposti ennakoitavaa, mutta aiheuttaa usein painetta vahvistaa verkkoa. Jos lataamista ohjataan dynaamisesti kulutuksen perusteella, voidaan tasoittaa latauskuormia ja välttää verkon vahvistustarve. Jos lataamista ohjataan halvimman hinnan perusteella, lataus voi aiheuttaa merkittäviä alueellisia tehopiikkejä, jotka pitää ottaa huomioon verkon suunnitelussa.
Tikan tutkimus vahvisti, että kylmät olosuhteet kasvattavat latauskuormitusta olennaisesti. Kun sähköautolla ajetaan kovalla pakkasella, auton energiankulutus on huomattavasti suurempi. Autoa on ladattava useammin, ja energiantarve latauksen yhteydessä on suurempi.
Autojen lataaminen kylmässä vaatii akkujen lämmittämistä, joka osaltaan lisää energiantarvetta ja lataustapahtuman energiakysyntää. Myös auton esilämmitys tai sulatus ennen ajoa kuluttaa merkittävästi energiaa, koska sähköautojen sisätilat lämmitetään sähköllä. Suomen olosuhteissa sähköalalla on siis monestakin syystä tarve varautua sähköautojen mukana tulevaan latauskuormitukseen.
Ville Tikka jatkaa tutkijan uraansa LUTissa sähköisen liikenteen ja sähkövoimajärjestelmän parissa kansainvälisessä DriVe2X-tutkimusprojektissa. Siinä tutkitaan edullisia, pienitehoisia lataustapahtumia, kuten sähköautojen kotilatausta ja pitkäkestoista pysäköintiä. Tutkimuksessa selvitetään kaksisuuntaista latausta, jossa sähköauton akku voi toimia varavoimanlähteenä kotona, apuna sähköverkon kuorman tasapainottamisessa tai välineenä sähkön myynnissä sähkömarkkinoille.
Tilan väitöstilaisuus järjestetään perjantaina Lappeenrannassa.
Kuva: AdobeStock
Elektroniikka- ja kodinkonekaupan yhdistys ETKOn lukujen mukaan Suomessa myytiin heinä-syyskuussa reilut 636 tuhatta puhelinta, mikä on 4,4 prosenttia enemmän kuin vuotta aikaisemmin. Rahassa mitattuna myynnin arvo sen sijaan laski 1,6 prosenttia.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.
