Asiantuntijablogi: Tunnetko, miten sähköauton lataaminen vaikuttaa jakeluverkkoon?

Lappeenrannan Energia
|
Sähköautojen yleistyminen on yksi merkittävistä muutoksista, joita sähkönjakeluverkot kohtaavat lähivuosina. Vaikka sähköautojen määrä on vielä toistaiseksi maltillinen, ennusteet osoittavat tasaista kasvua pitkällä aikavälillä: esimerkiksi Lappeenrannan Energiaverkkojen jakelualueella ladattavien autojen osuuden ajoneuvokannasta ennustetaan nousevan 50 prosenttiin vuoteen 2035 mennessä ja jopa 70 prosenttiin vuoteen 2040 mennessä. Tämä kehitys perustuu EU:n päästövähennystavoitteisiin, jotka edellyttävät uusien henkilöautojen olevan nollapäästöisiä vuoden 2035 jälkeen.

Sähkönjakeluverkon kehittämisessä suunnitteluhorisontti on pitkä, jakeluverkon teknisen pitoajan eli suunnitellun elinkaaren ollessa noin 50 vuotta. Tämä tarkoittaa, että tänään rakennetun verkon tulisi vastata myös 2070-luvun tarpeita sähkönkäytön näkökulmasta, jotta ennenaikaisilta uusintainvestoinneilta voitaisiin välttyä. Tämän takia olemme selvittäneet, miten ennusteen mukainen ajoneuvokannan sähköistyminen tulee vaikuttamaan paikalliseen jakeluverkkoon. 

Uudenlaiset kuormat haastavat vanhoja mitoitusperusteita 

Jakeluverkon suunnittelussa kulutuksen huipputeho on keskeinen mitoitusperuste ja sähköverkon mitoituksessa on luotettu näihin päiviin saakka niin kutsuttuun kuormien vuorotteluun. Tämä tarkoittaa sitä, että verkkoa ei mitoiteta sen pohjalta, että kaikki verkon käyttäjät kuluttaisivat liittymänsä huipputehon verran samanaikaisesti. Tällainen mitoitus moninkertaistaisi sähköverkon rakentamiskustannukset ja tätä nostaisi verkkopalvelumaksuja, jolloin se ei olisi verkon ylläpidon eikä siten asiakkaidemme sähkölaskujen näkökulmasta järkevää. 

Vuorottelun huomioiminen sähköverkon mitoituksessa on toiminut hyvin tähän päivään saakka, sillä sähkönkäyttäjien kulutuksessa on ollut ajallista hajontaa, vaikka selkeitä kulutuspiikkejä onkin luonnollisesti ollut. Esimerkiksi arkipäivisin alkuillasta sähköverkon kuormat kasvavat, kun työpäivät päättyvät ja sähkönkulutus kotitalouksissa kasvaa.  

Sähköautojen laajamittainen kotilataus voi vähentää tätä kuormien välistä risteilyä kahdella tapaa. Lataus voi tapahtua arki-iltaisin, kun autolla saavutaan kotiin ja auto laitetaan latautumaan välittömästi, jolloin latausteho summautuu olemassa olevan tehohuipun päälle. Mikäli taas lataus tapahtuu pörssisähkön hintasignaalin perusteella, tapahtuu lataus vuorokauden halvimpien tuntien aikana. Pörssisähkön hinnan mukaan ohjautuvan kuorman kasvaessa, voi tulevaisuudessa uusi vuorokauden huipputeho ajoittua esimerkiksi yön tunneille edullisen pörssisähkön aikaan. 

Kestääkö jakeluverkko laajamittaista liikenteen sähköistymistä? 

Tähän mennessä jakeluverkossa ei olla vielä havaittu liikenteen sähköistymisestä johtuvia ongelmia. Tarkastelumme perusteella myös tulevaisuudessa jakeluverkollamme on edellytykset kestää liikenteen laajamittainen sähköistyminen erityisesti, jos sähköautojen lataus toteutetaan älykkäästi. Yksittäisiä verkonvahvistustarpeita saattaa esiintyä tästä huolimatta erityisesti pienempien muuntopiirien jakelumuuntajien ja yksittäisten ilmakaapeleiden osalta. Pääsääntöisesti nämä vahvistusta vaativat kohteet ovat lähellä pitoaikansa päätä, joten niiden korvaaminen on muillakin perustein ajankohtaista. 

Älykkäällä latauksella mahdollistetaan olemassa olevan sähköverkon kustannustehokas käyttö 

Älykäs lataus voi tarkoittaa sähkönkäyttäjän näkökulmasta latauksen ajoittumista pörssisähkön halvimmille tunneille, mutta älykkyyttä voi olla myös taloyhtiötason latauskuormien hallinnassa ja jakeluverkon huippukuormien minimoimisessa, eivätkä nämä ole toisiaan poissulkevia asioita. 

Mikäli vuorokauden sisään osuu useita edullisia tunteja, olisi jakeluverkon näkökulmasta tärkeää, että yksittäisen kuluttajan sähkönkäyttö jakautuisi usealle tunnille sen sijasta, että vuorokauden ensimmäisellä edullisella tunnilla ladattaisiin sähköauton akku täyteen, sekä esimerkiksi lämmitettäisiin lämminvesivaraajan vesi. Taloyhtiötasolla vastaavanlainen kuormien älykäs ohjaus etenkin sähköautojen latauksen osalta mahdollistaa olemassa olevan sähköliittymän tehokkaamman hyödyntämisen ja tuo asukkaille kustannussäästöjä, mikäli liittymän suurentaminen voidaan välttää tällaisilla ratkaisuilla. 

Tuukka Tähti
Blogin kirjoittaja: Tuukka Tähti, verkostoinsinööri

 

Tilaa Elämää & Energiaa suoraan sähköpostiisi

Tilaa asiakaskirjeemme ja saat kuukausittain ajankohtaiset uutiset ensimmäisenä sähköpostiisi.