Asettaako sähköinen liikenne sähköverkolle uusia vaatimuksia?

Kun sähköautoilun osuus autokannasta lähenee 25 % tai ylittää sen, saatamme olla jo kriittisellä polulla, mikäli nykyisiä sähköasemia ei tarkisteta ja tehdä tehotarvelaskelmia.


Julkisuudessa ja uutisissa puhutaan paljon sähköautoilusta ja sen mahdollisesti nykyiselle verkkorakenteelle aiheuttamista ongelmista. Suomessa oli syyskuussa 2021 88 531 sähkö- tai lataushybridiautoa (3,1 %), kun koko liikennekäytössä oleva henkilöautokanta Suomessa on 2 830 953. Tänä päivänä uusien autojen hankinnoista noin 11 % on sähkö- tai lataushybridejä. (Sähköinen Liikenne r.y.)

Edellä mainittu sähköautokanta ei tuota haasteita verkkoyhtiöille ja kapasiteetti riittää. Vaikka sähköautoilun autokanta nousisi kymmeneen prosenttiin, sekään ei vielä aiheuttaisi ongelmia. Kun sähköautoilun osuus autokannasta lähenee 25 % tai ylittää sen, saatamme olla jo kriittisellä polulla, mikäli nykyisiä sähköasemia ei tarkisteta ja tehdä tehotarvelaskelmia, joilla voidaan tunnistaa mahdollisia tulevia ongelmia.

Sähköautojen yleistyminen luo tarpeen sähköautojen julkiselle ja puolijulkiselle latauspisteverkostolle. Latausteholtaan nämä latauspisteet ovat normaaleja kotien tai työpaikkojen latureita suurempia. Julkisten latauspisteiden tehot ovat kasvamassa, ne ovat jo keskimäärin yli 100 kW ja tulevat tästäkin vielä kasvamaan.

Sähköautojen hitaan kotilatauksen vaikutukset jakeluverkolle riippuvat vahvasti latauksen ohjaustavasta. Jos kaikki Suomessa olevat sähköautot laitettaisiin kerralla lataukseen, ongelma olisi suurempi; mikäli lataus alkaa ilta-aikaan ihmisten palatessa töistä, huipputehot kasvavat selvästi. Tämä taas kasvattaa merkittävästi kuormaa erityisesti sähköasemilla, jotka syöttävät pääasiassa asuinalueita.

Latauksen älykkäällä ohjauksella voidaan merkittävästi vaikuttaa tehohuipun suuruuteen. Kuormituksen kannalta optimaalisinta olisi, että sähköautojen lataus ajoittuisi keskelle yötä, jolloin muu kulutus on alhaisempaa. Tällöin kuorma tasautuisi ja suurimmilta ongelmilta voitaisiin välttyä. Käytännössä näin harvoin kuitenkaan on, mutta käyttämällä esimerkiksi ABB:n EVSS Control 100 -järjestelmää kuormaa voidaan tasata paremmin.

Riittääkö vanhojen asemien kapasiteetti?

110/20 kV:n sähköasemia Suomessa on noin 900. Asemien ikä ja maksimikapasiteetti vaihtelee verkkoyhtiöittäin, eikä niin sanottua vakiota ole. Osassa asemissa on kaksi päämuuntajaa, jolloin maksimiteho nousee 50 MW:n tasolle.

Kapasiteetin riittävyys lienee suurin ongelma paikoissa, joissa tarvitaan paljon pikalatausasemia, kuten markettien, huoltoasemien ja hiihtokeskusten pysäköintialueilla, joilla tehopiikit ovat korkeimmillaan loma-aikoina. Voi hyvinkin olla, että näiden kohteiden kaapelit, sähköasemat ja muuntamot pitää uusia nykyistä suuremmiksi.

Vaikkakin moni asema on suunniteltu siten, että nykyiset tehopiikit ovat noin 60 % maksimikapasiteetista, on huomioitava, että Suomessa on aika paljon 60- ja 70-luvuilla käyttöönotettuja sähköasemia. Jos teho on sähköautoilun yleistyessä jatkuvasti 60–70 % tasolla maksimikapasiteetistä, ei ole takeita siitä, että ikääntynyt laitteisto kestää tällaista kuormaa. Osassa asemia toisiopuolen suojausta ei olla uusittu, joten kuormitustilanteessa vikoihin reagoiminen vaikeutuu – esimerkiksi hälytyksiä ei voida rekisteröidä kaukokäyttöön, eikä vikatilanteita voida jälkeenpäin analysoida. Monessa tapauksessa kojeiston katkaisijoita ei myöskään olla ohjattu vuosikymmeniin, eikä ole takeita siitä, että ne toimisivat moitteettomasti.

Miten varautua kasvavaan kuormitukseen?

ABB:n elinkaarianalyysillä päästään kiinni mahdollisiin ongelmakohtiin. Tarkistamme olemassa olevan laitteiston ja teemme ehdotuksia tarvittaville toimenpiteille, kartoitamme esimerkiksi päivitystarpeet ja laiteuusinnat.

Ratkaisuksi voidaan harkita myös rengassyötön kasvattamista sähköasematasolla, esimerkiksi käyttämällä kahta päämuuntajaa ja kaksikiskojärjestelmää, jolloin voidaan paremmin varautua tehotarpeen kasvuun. Tämä voisi monissa tapauksissa olla riittävä ratkaisu.

Koska jokainen sähköasema on yksilöllinen, autamme mielellämme juuri teidän tarpeissanne. Olethan siis yhteydessä asiantuntijoihimme, niin keskustellaan lisää.

Kategoriat and Avainsanat
Tietoja kirjoittajasta

Mats Östergård

Vastaan keskijännitetuotteiden ja -järjestelmien markkinoinnista Suomessa. Tehtävänäni on löytää fiksuja ratkaisuja, jotka auttavat asiakkaitamme kehittämään toimintaansa, esimerkiksi automaation avulla. ABB:llä olen työskennellyt lähes parikymmentä vuotta, lähinnä keski- ja pienjännitetuotteiden sekä -järjestelmien parissa. Työni on innostavaa – on palkitsevaa tehdä yhteistyötä ja löytää asiakkaille sopivia ratkaisuja heidän tarpeisiinsa.
Kommentoi