Sähköisen liikenteen nopea yleistyminen kuormittaa kiinteistöjen sähköjärjestelmiä uudella tavalla. Vaikka julkinen suurteholatausverkosto on tärkeä pitkien matkojen taittamisessa, suuri osa sähköautojen latauksesta tapahtuu siellä, missä auto seisoo pisimpään: kotona, työpaikalla tai liikekiinteistön pysäköintialueella.
Koska valtaosa Suomen asuin- ja liikekiinteistöistä on suunniteltu ja rakennettu aikakaudella ennen sähköautojen yleistymistä, niiden sähköliittymiä ja sisäisiä sähkönjakeluverkkoja ei ole mitoitettu kestämään tilannetta, jossa kymmenet sähköautot kytketään lataukseen samanaikaisesti muun kiinteistösähkön kulutuksen ollessa huipussaan. Jo yksittäinen 11 kilowatin teholla operoiva latausasema kuluttaa sähköä jatkuvalla teholla yhtä paljon kuin tehokas sähkökiuas.
Asuinkiinteistöissä ja erityisesti taloyhtiöissä kiinteistön kokonaiskulutus huipentuu tyypillisesti alkuillasta, kun asukkaat palaavat kotiin, alkavat valmistaa ruokaa, kytkevät päälle suuritehoisia kodinkoneita ja lämmittävät sähkösaunoja. Samanaikaisesti pysäköintialueelle saapuvat sähköautot kytketään lataukseen. Tämä muodostaa kiinteistön sähkönkäytön huippukuormituksen. Mikäli lataus tapahtuu vapaasti ilman ohjauslogiikkaa, autot pyrkivät ottamaan maksimivirtansa välittömästi. Tällöin yhteenlaskettu sähköteho ylittää äkillisesti tehomaksun rajat tai pahimmillaan sähköpääkeskuksen fyysisen kestokyvyn. Tämän hallitsemiseksi kiinteistöt tarvitsevat älykästä automaatiota ja luotettavan latausoperaattorin kumppanikseen. Evenli on suunniteltu juuri tähän tarpeeseen.
Reaaliaikaista tasapainoilua sähköverkon ehdoilla
Dynaaminen kuormanhallinta on automaatiojärjestelmä, jonka päätehtävänä on suojella sähköverkkoa ylikuormitukselta, optimoida käytettävissä olevan sähkötehon hyödyntäminen ja taata käytettävissä olevan energian oikeudenmukainen jakautuminen useiden ajoneuvojen kesken.
Reaaliaikainen mittaustieto välitetään latausjärjestelmän ohjausjärjestelmälle, joka vertaa jatkuvasti mitattua sähkönkulutusta tai annettua maksimia kiinteistön pääsulakkeiden tai annetun sulakkeen fyysiseen maksimikapasiteettiin. Järjestelmä laskee näiden muuttujien erotuksena kulloinkin vapaana olevan turvallisen kapasiteetin ja allokoi sen dynaamisesti latausasemien käyttöön. Tämä mahdollistaa sen, että sähköautoilijalle voidaan aina tarjota turvallisesti suurin mahdollinen latausteho ilman tarvetta keinotekoisille rajoituksille tai ihmisen manuaaliselle valvonnalle.
Älykkään kuormanhallinnan toiminta edellyttää luotettavaa ja standardoitua tietoliikennettä latausasemien, mittausyksiköiden ja taustajärjestelmien välillä. Latausalan globaaliksi standardiksi on vakiintunut OCPP, joka mahdollistaa saumattoman kommunikaation latausaseman ja taustajärjestelmän välillä. OCPP:n keskeisin merkitys kiinteistönomistajalle piilee sen avoimuudessa. Se vähentää toimittaja- ja teknologialoukkuun joutumisen riskiä, sillästandardin mukaiset laitteet voivat kommunikoida useiden eri operaattoreiden ja ohjelmistotoimittajien järjestelmien kanssa. Evenli hyödyntää aina avointa OCPP-standardia, mikä takaa kiinteistölle täyden vapauden ja pitkäikäisen suojan laiteinvestoinneille.
Älykäs kuormanhallinta säästää taloyhtiön latausinvestoinneissa
Latausinfrastruktuurin rakentaminen taloyhtiössä on teknisen projektin ohella prosessi, jossa on tasapainoiltava osakkaiden yhdenvertaisuuden, kiinteistön reunaehtojen ja taloudellisen tehokkuuden välillä.
Useimmat taloyhtiöt on suunniteltu ja rakennettu vuosikymmeniä ennen sähköautojen yleistymistä. Tyypillisen suomalaisen kerros- tai rivitaloyhtiön sähköliittymä on mitoitettu tiukasti kattamaan vain kiinteistön peruskulutus, johon kuuluvat valaistus, yhteisten tilojen lämmitys, hissit, talotekniikka ja asukkaiden normaali kotitaloussähkö. Autopaikkojen lohkolämmittimet on perinteisesti rajoitettu 2 tunnin käyttöaikaan ja suhteellisen matalaan tehoon, eivätkä ne muodosta läheskään sellaista jatkuvaa kuormaa kuin sähköautojen lataus.
Kun lataustarve ilmenee, taloyhtiöiden ensimmäinen ajatus kapasiteettivajeen korjaamiseen on usein sähköliittymän koon kasvattaminen ja pysäköintialueen sähköpääkeskuksen uusiminen. Tämä on kuitenkin tyypillisesti erittäin raskas, kymmenien tuhansien eurojen alkuinvestointi, johon sisältyvät mittavat maankaivuutyöt, paksujen maakaapelien vedot, laitehankinnat ja verkkoyhtiön perimät liittymismaksut. Lisäksi suurempi sähköliittymä kasvattaa kiinteistön kiinteitä sähkön perusmaksuja pysyvästi, mikä nostaa taloyhtiön jatkuvia operatiivisia kuluja ja sitä kautta mahdollisesti yhtiövastikkeita.
Dynaaminen kuormanhallinta tarjoaa ratkaisun, jolla nämä raskaat infrainvestoinnit voidaan välttää kokonaan tai niiden tarvetta voidaan siirtää kauas tulevaisuuteen. Sähköautot seisovat taloyhtiön pysäköintipaikalla tyypillisesti 10–14 tuntia vuorokaudessa. Dynaaminen järjestelmä hyödyntää kiinteistön luontaista vuorokausivaihtelua: alkuillan tehopiikin aikana lataustehoa rajoitetaan voimakkaasti suojellen sulakkeita, mutta myöhemmin yöllä, kun muu sähkönkulutus putoaa minimiin, koko vapaa kapasiteetti ohjataan lataukseen. Oikein mitoitetussa järjestelmässä tämä menetelmä riittää useimmissa arjen käyttötapauksissa siihen, että ajoneuvoihin saadaan yön aikana tarvittava määrä energiaa ilman kiinteistön sähköjärjestelmän ylikuormittamista.
Kuormanhallintajärjestelmien taloudellista kannattavuutta ohjaavat Suomessa sähkönjakeluyhtiöiden hinnastorakenteet. Suomen sähköverkossa verkkoyhtiöt pyrkivät siirtämään laskutuksensa painopistettä siirretystä energiasta (snt/kWh) kohti sähköverkon varaamaa kapasiteettia eli tehomaksuja (€/kW). Tavoitteena on ohjata kuluttajia ja kiinteistöjä tasaamaan kulutustaan ja leikkaamaan kalliita virtapiikkejä, jotka vaativat sähköverkon ylimitoittamista.
Energiaviraston määräys yhtenäistää sähkönjakelun hinnoitteluperusteita viimeistään vuodesta 2029 alkaen. Vaikka tehomaksu ei tule kaikille asiakkaille pakolliseksi, kehityssuunta on selvä: sähkönkulutuksen huipputehoihin kiinnitetään entistä enemmän huomiota. Siksi sähköautojen latauksen ohjaus kannattaa suunnitella jo nyt niin, ettei se kasvata kiinteistön kulutuspiikkejätarpeettomasti.
Tällä muutoksella on merkittävä vaikutus sähköautojen lataamisen talouteen. Kun kiinteistöön asennetaan useita 11 kW:n latausasemia, samanaikainen lataus nostaa kokonaistehon äkisti kymmeniin tai jopa satoihin kilowatteihin. Jos esimerkiksi kymmenen autoa lataa samanaikaisesti täydellä teholla ilman rajoituksia, syntyy kiinteistöön välitön 110 kW:n tehopiikki. Tehomaksullisessa kotitaloustuotteessa yksittäinen 11 kW lataus voi jo yksinään ylittää Energiaviraston määrittelemän 8 kW tehokynnyksen, jonka ylittävä osuus voi vaikuttaa tehomaksuun. Taloyhtiö- ja liikekiinteistötasolla nämä hallitsemattomat piikit voivat nostaa kiinteistön kuukausittaisia siirtolaskuja sadoilla euroilla. Esimerkiksi Helen Sähköverkon aikasiirtotuotteessa tehomaksu on 1,73 €/kW/kk sisältäen alv:n, mutta Helenilläkin pienille liittymille on tarjolla myös tehomaksuton yleissiirtotuote. Ilman dynaamista tehonhallintaa tapahtuva lataus kiinteistön muun kulutuksen ollessa huipussaan voi siis käydä erittäin kalliiksi.
Haluatko kartoittaa, miten dynaaminen kuormanhallinta sopii juuri teidän kiinteistöönne? Varaa maksuton esittely Evenliltä.
