Kuormanhallinta

UTUn latausasemavalikoimasta löytyy ratkaisuja kohteisiin, joissa on tarvetta toteuttaa kuormanhallintaa niin staattisilla, kuin dynaamisillakin ohjausarvoilla. Kuormanhallinta on keskeinen osa sähköautojen latauskokonaisuutta. Optimaalisen ratkaisun löytäminen edellyttää kohteen kartoitusta mm. kohteen liittymätehosta, keskuksien nimellisvirrankestoista, kaapeloinnista ja muista kuormista. Autamme mielellämme latauskohteen suunnittelussa myös kuormanhallinnan osalta.

Kuormanhallinta – mitä sillä tarkoitetaan

Kuormanhallinta on latausjärjestelmän keskeisimpiä ominaisuuksia. Kuormanhallinnan avulla estetään sähköauton latauksen aiheuttama ylikuormitustilanne. Ylikuormitustilanne voi syntyä esim. latauslaitteessa, lähdössä, ryhmissä tai sähköliittymässä. Asennusstandardi SFS 600-7-722 määrittää asennuksissa ja mitoituksissa käytettäväksi tasoituskertoimen 1, mikäli asennettuna on vain yksi laite tai kuormanhallintaa ei ole käytössä. Kuormanhallinnan avulla tasoituskerrointa voidaan pienentää ja mitoittaa asemia syöttävä kaapelointi, sekä mahdollisti säästyä liittymäkoon kasvattamiselta

Kuormanhallinnalla ohjataan latauskuormaa kiinteistön käytössä olevan kapasiteetin puitteissa. Esimerkiksi jos kiinteistön maksimi kapasiteetti on vaarassa ylittyä, kuormanhallinta vähentää sähköauton latauksien kuormaa ja vapaana oleva kapasiteetti jaetaan tasaisesti latauslaitteiden kesken. Yleisesti kuormanhallinnassa on huomioitava, että eri laitevalmistajien ja palveluntarjoajien kuormanhallinnat toimivat eri tavalla ja niiden yhteensovittaminen on hankalaa. Tämän vuoksi suosittelemme, että kohteiden kuormanhallinta on suunniteltu huolella näiden toimijoiden kanssa, jotta järjestelmä toimii saumattomasti.

Kuormanhallinnan eri vaihtoehdot

Kuormahallinnassa on eri vaihtoehtoja. Useiten käytetyt vaihtoehdot ovat ryhmän- / ryhmienvälinen 1-tasoinen kuormanhallinta tai virtamuuntajalla toteutettu 2-tasoinen kuormanhallinta. UTUn latauslaitteiden monipuolisten kuormanhallintaominaisuuksien ansiosta perus- eli 1-tason kuormanhallinta soveltuu sellaisenaan käytettäväksi useimmissa kohteissa. 1-tason kuormanhallinta kuuluu taustajärjestelmän perusominaisuuksiin. 1- tason kuormanhallinnassa latausryhmällä tai useilla latausryhmillä on kiinteitä maksimivirtarajoja. Järjestelmä huolehtii siitä, että lataus- ja lämmitysasemat pysyvät niille asetettujen maksimivirta-arvojen rajoissa, eikä niiden yhteenlaskettu teho ylitä vaihe- ja ryhmäkohtaisia sulakearvoja. Käytännössä siis 1-tason kuormanhallinnalla voidaan valvoa kokonaisen parkkipaikan lämmityksen ja latauksen kulutusta. Toimiakseen 1-tason kuormanhallinta vaatii kohteen kartoituksen, jolla selvitetään vapaana oleva kapasiteetti. 1-tason kuormanhallinnan ominaisuuksia ovat myös erilaiset käyttäjäprofiilit sekä älykäs jonotus.

Aina kuitenkaan kiinteän rajojen asettaminen ei ole mahdollista, jos esimerkiksi kiinteistön vapaa kapasiteetti ei ole tiedossa tai kuormituksen vaihtelut ovat huomattavia. Tällöin kohteeseen tarvitaan virtamuuntajalla toteutettu 2-tason kuormanhallinta. Tämä tarkoittaa, että kiinteistä virtarajoista tulee muuttuvia kiinteistön muun kapasiteetin mukaisesti. 2-tason kuormanhallinnassa mitattavaan pisteeseen asennetaan virtamuuntaja. Mittauspisteestä kuormitustieto välitetään taustajärjestelmään, jossa laitteiden ohjaus tapahtuu. 2-tason kuormanhallinta säätää latauslaitteiston käyttämää maksimitehoa kiinteistön muun kulutuksen mukaan. UTU-X Camu -kuormanhallinta mahdollistaa 2-tason kuormanhallinnan.

Kuormanhallinta taloyhtiössä

Taloyhtiöissä kuormanhallinnan merkitys kasvaa, mitä suurempi taloyhtiö on kyseessä. Taloyhtiöissä on syytä selvittää vapaana oleva teho, joka on erotus liittymätehon ja kulutushuippujen välillä. Tämä toteutetaan taloyhtiössä teettämällä kartoitus nykyisestä infran kunnosta. Asuinkäytössä on usein tarkoituksenmukaista arvioida käytettävissä oleva latausaika ja ajankohta, milloin käyttäjät liikkuvat ja milloin lataavat. Taloyhtiöissä on hyvä ottaa huomioon myös lämmityksen tarve. Mitoituksen lähtökohtana on, että suomalaisten keskimääräinen ajosuorite on n.45 km/päivä. Lähtökohtaisesti taloyhtiössä n. 2-3 kW/latauspiste on riittävä teho etenkin, jos latausasemat tasaavat kuormaa keskenään dynaamisesti. Lataajien määrän ollessa pienempi, latausteho on vastaavasti korkeampi.

Kuormanhallinta työpaikoilla

Työpaikoilla lataustehon mitoitus voi perustellusti olla korkeampi, jotta lataus tapahtuu työpäivän aikana, mutta edelleen on hyvä pitää mielessä, minkälaisia käyttäjiä yrityksessä lataa autojaan, vrt. yllä todettu keskimääräinen ajosuorite per päivä. Huipputehoa on perusteltua leikata jonkin verran tai järjestää sille optio, huomioiden sähköisten ajoneuvojen jatkuva määrällinen kasvu.

DC-lataus on jo nykyisin optimaalisempi lataustapa julkisissa kohteissa. Asiointilataus ja liikennepaikkojen lataus tapahtuu käyttömukavuuden kannalta mukavasti vain riittävän nopealla latauksella. Troniq Modular ja Troniq High Power DC-latausasemista voidaan rakentaa suurempiakin latauskenttiä, joissa latauspistokkeiden ja latausasemien välillä voidaan tasata kuormaa dynaamisesti liittymäteho huomioiden. Tällöin tehonkäyttö on optimaalisempaa, kun latauspistokkeita voi olla enemmän ja teho tasaantuu eri latauspistokkeiden välillä, kun sähköajoneuvot lataavat eri tehoilla esim. akuston lataustason, lämpötilan ja tekniikan suhteen.

UTUReX ja UTUMaX kuormanhallinta

UTUReX- ja UTUMaX-tuoteperheissä kuormaa voidaan tasata ohjelmallisesti ja samaan ryhmään voidaan sijoittaa sekä UTUReX että UTUMaX latausasemia. Kun latauskenttä on asennettu, järjestelmä tulee käyttöönottaa. Käyttöönotto luo perustan kuormanhallinnalle. Käyttöönotossa määritellään mm. latauspistorasian vaihejärjestys ja ryhmästä syötetään järjestelmään autopaikkatiedot ja mahdolliset rajoitukset. Kuormanhallinta hoituu taustajärjestelmässä ohjelmallisesti. Kuormanhallinnan perustana on myös se, että latauslaitteista on tehty palvelusopimus ja ne ovat taustajärjestelmän operoinnissa.

Kuormanhallinta on erilaista eri pistoketyypeissä. Type2-liittimissä on dynaaminen kuormanhallinta, eli latausvirtaa ohjataan kapasiteetin mukaan alas tai ylös. Sitä vastoin suko-pistorasioissa dynaaminen kuormanhallinta ei ole mahdollista, vaan latauspisteet siirtyvät vuorottelujärjestelyyn on/off-tyyppisesti tilanteissa, joissa vaiheessa on syntymässä ylikuormaa. Mikäli kohteessa tarvitaan ohjelmallisen 1-tason kuormanhallinnan lisäksi virtamuuntajiin perustuvaa kuormanhallintaa, on järjestelmään mahdollista lisätä yksi tai useampi UTU-X Camu -mittauspiste. Näitä on saatavilla eri kokonaisuuksilla varustettuja vaihtoehtoja. Lue lisää UTU-X Camusta.

Kaikki UTUReX ja UTUMaX lämmitys- ja latauslaitteiden kuluttama energia on mitattua, jolloin sitä on mahdollista ohjata. Lisäksi taustajärjestelmästä on nähtävissä reaaliaikaista ja vaihekohtaista kulutustietoa.

Kuormanhallinnan edut

Kuormanhallinta parantaa toiminnallisuutta ja turvallisuutta varmistamalla, että sähköverkon kuormitus pysyy hallinnassa ja priorisoidut kuormat säilyvät käytössä. Se mahdollistaa kapasiteetin optimoinnin, jolloin sähköjärjestelmää ei tarvitse ylimitoittaa.

Kuormanhallinta auttaa tasapainottamaan sähköverkon kuormitusta ja säästää sähköliittymän nostotarpeelta, mikä pienentää kustannuksia. Lisäksi se tukee tehomaksujen hallintaa ja pienentää energiankulutuksen huippuja, mikä näkyy pienempänä sähkölaskuna.

Älykkäät ajastukset mahdollistavat kulutuksen siirtämisen yöaikaan, jolloin sähkö on usein edullisempaa. Lisäksi pörssisähköön yhdistäminen ja kulutuksen ohjaus halvimmille tunneille tuo säästöjä. Kuormanhallinta myös varmistaa, että kaikki käyttäjät saavat sähköä tasapuolisesti kapasiteetista riippumatta.