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!
Topi Volama
Tatu Svahn
Priit Nukka
Lisää uutisiamme
Granlundin päästövähennystavoitteet saivat SBTi:n hyväksynnän
28.03.2025 – Science Based Targets initiative (SBTi) on hyväksynyt Granlundin päästövähennystavoitteet. Kyse on aloitteesta, jolla pyritään pysäyttämään maapallon lämpeneminen kriittiseen 1,5 asteeseen.
Arkkitehdit lujittavat käyttäjälähtöistä näkökulmaa sairaalasuunnitteluun
25.03.2025 – Raami Arkkitehdit vahvistaa Granlundin sairaalasuunnittelun osaamista 20 vuoden kokemuksella sekä inhimillisillä, toiminnallisilla ja kaupunkikuvallisilla näkökulmilla.
Energiahanke “yhden luukun” periaatteella
20.03.2025 – Granlundin energiatehokkuushankkeiden palvelut kattavat nyt myös projektinjohtourakat, joissa Granlund vastaa kokonaistoimituksesta. Esimerkiksi taloyhtiölle uusi palvelu on vaivaton tapa toteuttaa kannattava…
”Olemme suurimpien rakennuttajakonsulttien joukossa”
04.03.2025 – Rakennuttaminen ja valvonta vahvistuu Granlundilla vauhdilla. Asiakastyytyväisyys on korkealla, ja liikevaihto ja henkilöstömäärä kasvoivat viime vuonna ennätyksellisesti.
Osallistu vastuullisen rakentamisen markkinatutkimukseen!
27.02.2025 – Markkinatutkimuksella kootaan tietoa kaikilta rakennushankkeen toimijoilta alan vastuullisuuden trendeistä ja näkymistä.
Granlund jatkoi kasvua haastavassa markkinatilanteessa
12.02.2025 – Granlund teki vuoden 2024 aikana hyvän tuloksen haastavassa kiinteistö- ja rakennusalan markkinassa. Datakeskusprojektit, korjausrakentaminen, ohjelmistot ja julkisen puolen hankkeet työllistivät…
Jyrki Jääskeläinen tuo Granlund Pohjanmaalle kovan luokan arkkitehtiosaamista
06.02.2025 – Granlund Pohjanmaan arkkitehtiosaston johtajaksi nimitetty Jyrki Jääskeläinen on suunnitellut pitkän uransa aikana kohteita sairaaloista jalkapallostadioneihin. Tärkeintä hänelle on aina asiakkaan…
Granlund on mukana viemässä suomalaista puhdastilaosaamista maailmalle
28.01.2025 – Suomessa on paljon puhdastilojen suunnitteluun, rakentamiseen ja kokonaistoimituksiin liittyvää erityisomaamista. Granlund on mukana yritysyhteenliittymässä, joka haluaa viedä osaamistaan maailmalle ja…
4D vähentää suunnitteluvaiheen hukkaa Laakson sairaala-allianssissa
23.01.2025 – Laakson yhteissairaalan toteutussuunnittelussa hyödynnetään 4D-suunnittelua. Se nivoo eri suunnittelualojen aikataulut yhteen, vähentää odottelua ja tukee myös rakentamisen tahtituotantoa.
