Sähköautojen latausasemien vaikutus kaupunkiverkon kuormitukseen
Pysyvä osoite
Kuvaus
Opinnäytetyö kokotekstinä PDF-muodossa.
Sähköautojen odotetaan yleistyvän tulevina vuosina, mikä aiheuttaa haasteita jakeluverkkojen
näkökulmasta.
kandidaatintutkielmassa
tarkastellaan
systemaattisen
kirjallisuuskatsauksen menetelmällä, miten sähköautojen lataus vaikuttaa jakeluverkkojen
toimintaan, ja arvioidaan koordinoidun latauksen mahdollisuuksia näiden ongelmien
lieventämisessä.
Aihe on ajankohtainen, koska lisääntyvät sähköautot tuovat dynaamisia kuormia verkkoon,
joiden mallintamista ei voida tehdä perinteisin keinoin, sillä kuormat eivät ole
paikkariippuvaisia ja niiden toiminta riippuu täysin sähköauton käyttäjän käytöksestä.
sekä
Työssä esitellään ensin taustatiedot, joissa käsitellään autojen lataustekniikat, latausmoodit ja
menetelmät
kuvataan
jakeluverkon
rakenne
ja
toimintaperiaatteet.
Kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan ensin koordinoitumattoman latauksen vaikutuksia
kuormitusprofiileihin, jännitteen laatuun ja tehohäviöihin. Jonka jälkeen käsitellään mahdolliset
muutokset jakeluverkon arkkitehtuuriin ja lopuksi vertaillaan koordinoidun latauksen muotoja,
kuten V2G-tekniikkaa, kysynnänohjausta sekä latausasemien sijoittelun optimointia.
Koordinoimaton lataus kasaantuu iltapäivälle huippukysynnän päälle, aiheuttaen
jännitealenemaa, muuntajien lämpöylikuormitusta ja tehohäviöitä. Kun sähköautojen osuus
kaikista autoista on noin neljännes, jakeluverkot saattavat kokea ylikuormitusta. Pohjoismaissa
kylmät talvet pahentavat tilannetta entisestään
Koordinoidun latauksen kohdalla huomattiin, että älylataus itsessään ei ratkaise verkon
ongelmia. Portaittaiset TOU-tariffit voivat pahentaa huippukuormitusta, kytkemällä kaikki
odottavat sähköautot verkkoon samanaikaisesti hinnan laskiessa. Dynaamiset tariffit
osoittautuvat tehokkaimmiksi ratkaisuiksi. V2G-tekniikkaa haastaa akun kuluminen ja epäselvät
kannustimet.
Tutkielman johtopäätöksenä todetaan, että koordinoimaton lataus kuormittaa jakeluverkkoa
merkittävästi, mutta koordinoidulla latauksella ja dynaamisella kuormanhallinnalla voidaan
lieventää haittoja huomattavasti. Tehokkaimmat ratkaisut hyödyntävät sähköautoja aktiivisina
verkon resursseina passiivisten kuormien sijaan. Lisätutkimusta tarvitaan erityisesti
pohjoismaisten
lämpötilaolosuhteiden
vaikutuksista
sähköverkon suunnitteluun ja
mitoitukseen, reaaliaikaisten mittausjärjestelmien kehittämisestä sekä raskaan liikenteen
sähköistymisen vaikutusten eroista suhteessa henkilöautoliikenteen sähköistymiseen.