Haja-asutusalueiden 20 kV haarajohtojen rakentamistapa

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia haja-asutusalueiden 20 kV:n päättyvien haarajohtojen rakentamistapoja ja niiden teknistaloudellista kannattavuutta. Työn lähtökohtana oli laatia rakentamistapavertailu sähköverkkoyhtiö Tampereen Energia Sähköverkko Oy:n vuoden 2026 kehittämissuunnitelmaa varten. Haja-asutusalueen sähköverkon kehittäminen on haastavaa pitkien johtopituuksien, vähäisen asiakastiheyden, vaihtelevien maasto-olosuhteiden sekä toimitusvarmuusvaatimusten vuoksi. Samalla energiamurros, kuten sähköautojen latauspisteet, älykkäät lämmitysjärjestelmät, pientuotanto ja sähkövarastot kasvattavat verkon kuormitusta ja hetkellisiä tehohuippuja. Näiden takia sähköverkon mitoittamisessa ja oikean rakentamistavan valinnassa on huomioitava nykyisten tarpeiden lisäksi tulevaisuuden tarpeet.

Työn teoriaosuudessa tarkasteltiin eri rakentamistapoja, joista Energiavirasto vaatii selvityksen, tai perustelun minkä takia ne eivät ole sovellettavia ratkaisuja tarkasteluun. Teoriaosuudessa tarkasteltiin myös tämän diplomityön kohdealuetta Tampereen Teiskoa yleisellä tasolla ja sen tulevaisuuden näkymiä.

Teknistaloudellisessa vertailussa suunniteltiin kolmella valitulla rakentamistavalla uudelleen tarkasteluun valitut päättyvät keskijännitehaarat Trimble NIS-verkkotietojärjestelmää käyttäen. Näiden haarojen rakentamiskustannuksesta muodostettiin yksi suuri massa kustakin, josta muodostettiin Energiaviraston taulukkolaskentaan vertailtavat haarat.

Työn lähteinä on käytetty alan kirjallisuutta ja artikkeleita, asiantuntijahaastatteluita, sekä laskennoissa ja analyyseissa Trimble NIS-verkkotietojärjestelmää ja MS Exceliä.

Työssä laaditun teknistaloudellisen vertailun perusteella rakentamistavan valinta haja-asutusalueella ei ole yksiselitteinen. Valittava rakentamistapa riippuu verkon teknisistä ominaisuuksista, toimitusvarmuudesta, verkon elinkaaren kokonaiskustannuksista ja tulevaisuuden tehojen kasvusta. Joustopalveluilla voidaan pienentää tai lykätä verkon vahvistamistarvetta, jos ongelmana on väliaikainen tai alueellinen verkon kuormitushuippu. Tässä työssä tarkastelluilla haaroilla joustopalveluilla ei voida korvata verkkoinvestointia, koska haarojen kehittämistarpeet liittyvät fyysisen verkon vanhaan ikään ja toimitusvarmuuteen.

Keskeinen tutkimustulos on, että haja-asutusalueen päättyvien haarojen rakentamistapoja tulee arvioida koko elinkaaren näkökulmasta ja valittava ratkaisu tehdään kohdekohtaisesti huomioiden haaran nykyiset ja tulevaisuuden tarpeet.