EVE-seminaari

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "EVE-seminaari 6.11.2012"

Tuomas Parviainen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 EVE-seminaari esini: Sähkötekniikan laitoksen tutkimusryhmä Matti Lehtonen Eero Saarijärvi Antti Alahäivälä

2 Latausinfrastruktuuri ja sen vaatimukset Sähköautoilu aiheuttaa vaikutuksia sähköverkkoon Eri tasoilla vaikutukset erilaisia Pienjännite-, jakelu- ja siirtoverkot tarkasteltava erikseen Vaikutuksia mm.: Kuormien kasvu: tehot ja energiat, Käyttöasteet Sähkönlaatu Jännitteen säröytyminen Epäsymmetriat Välkyntää Jne. Liikkuva kuorma EMOn vai sähköverkkoyhtiön asiakas?

3 Aiheita tänään: muutama tutkimusaihe 1. Latauskäyrät ja vaikutukset PJ-verkkoon Diplomityö Antti Alahäivälä 2. Pikalatausasemakapasiteetin mitoittaminen simuloinnin keinoin Sähkötekniikka ja Liikennetekniikka 3. Katsaus tulevaan Tulevan tutkimuksen painopisteet

4 Latauskuormien mallintaminen keskijännite- ja pienjänniteverkkotasolla Antti Alahäivälä, D-työ

Päivärakenne (matkat, latauspaikat ) Ominaisuudet (akusto, kulutus, latausteho )

5 Latauksen mallintaminen Tarkoitus mallintaa henkilöautolle: Vuorokauden ajosuoritteet Lähtö- ja saapumisajat Määritetään tutkittaville autoille Päivärakenne (matkat, latauspaikat ) Ominaisuudet (akusto, kulutus, latausteho ) Monte Carlo -simuloinnit Saadaan keskimääräiset lataustehot ja hajonnat vuorokauden jokaiselle tunnille

6 - Kotilatauskäyrä - Latausteho 3,7 kw - Akusto 21 kwh - Kulutus 0,2 kwh/km - Hyötysuhde 0,9 - Keskinopeus 50 km/h - Lataus julkisessa pisteessä - Lataus työpaikalla

7 Latauksen ohjaaminen viivästämällä Latauksen ohjaaminen sähkön hinnan mukaan

8 Latauksen vaikutus asuinalueiden jakelumuuntajiin - Suhteellinen huipputeho penetraation mukaan kotilatauksessa - Käyttökerroin penetraation mukaan kotilatauksessa - M1:n kokonaiskuorma - M6:n kokonaiskuorma

9 - Suhteellinen huipputeho ladattaessa kotona viivästetyllä ohjauksella - Käyttökerroin ladattaessa kotona viivästetyllä ohjauksella - M14:n latauskuorma ohjattuna ja ohjaamattomana (a) sekä peruskuorma (b)

10 Pikalatausasemakapasiteetin mitoittamiseen liittyviä tarkasteluita: case studies Eero Saarijärvi, Antti Alahäivälä, Matti Lehtonen, Antero Alku, Iisakki Kosonen

11 Pikalatausasemakapasiteetin mitoittamiseen liittyviä tarkasteluita: case studies Olennainen osa sähköauton käytettävyyttä on sen soveltuvuus pidempien matkojen ajoon Pikalatausasemilla haasteena matalat käyttöasteet Pienet energiat, suuret tehot matalat käyttöasteet investointi tyhjäkäy Tässä tarkastelussa pyritään arvioimaan miten kattava pikalatausasemaverkoston tulisi olla, jotta se selviäisi tyypillisestä viikonloppu- ja juhlapyhäliikenteestä ilman kohtuuttomia jonotusaikoja Voidaan samalla selvittää odotettavissa olevaa latausasemakapasiteetin käyttöastetta koko viikon yli Asemakapasiteettia mitoittava kriteeri: kohtuullinen jonotusaika? Yhteistyössä Sähkötekniikka ja Liikennetekniikka

ulospäin suuntautuvaa liikennettä pääväylillä Erityisesti 4- ja 5-tie

12 Tutkittava case: Helsingistä ulosmenevät väylät Kuva: foreca.fi worst case scenario Liikennevirran maksimihuippu Tutkitaan Helsingistä ulospäin suuntautuvaa liikennettä pääväylillä Erityisesti 4- ja 5-tie Pikalatausasemaverkosto Lähdetään liikkeelle nykyisestä huoltoasemaverkostosta Kuva: foreca.fi Kuva: foreca.fi

13 Pikalatausasemaverkon kapasiteetin arviointia simulointien avulla Esim.: 13x4x100 kw, 500 EVs, σ = 60 min Keskimääräinen odotusaika ~ 30 min Kuvassa odotettavissa olevat jonotusajat saatavilla olevan lataustehon funktiona Asemalla olevia latauspisteiden määriä varioidaan (1 8 kpl/as) 13 kuvitteellista pikalatausasemaa 0, 10, 20, 30, 35, 40, 45, 50, 70, 80, 90, 100, 120 km Asemalla saatavilla oleva latausteho lyhentää jonotusaikaa odotetusti Työ kesken, lähtötietoja tarkennus, simulointimallia kehitetään

14 T (wait time) [min] T (wait time) [min] 1000 sähköautoa: odotusajat latausasemilla Latausasemaverkko kuvitteellinen, tulokset alustavia! EVs, 30 runs of MC 1 sockets per station 2 sockets per station 4 sockets per station 8 sockets per station EVs, 30 runs of MC 1 sockets per station 2 sockets per station 4 sockets per station 8 sockets per station P (available charging power) [kw] P (available charging power) [kw]

15 Tulosten analysointia Edellä olevalla tarkastelulla päästään kiinni latausasemakapasiteetin mitoitukseen Sallittu pisin jonotusaika lähtötietona Huippukuorma määrittää mitoituksen Eri keinoja vaikuttaa esim. sähköverkolle näkyvään kuormaan: Energiavarastot? Nyt voidaan ko. asemaverkostolle laskea käyttöasteet koko viikon (vuoden) yli Myös mahdollisesti vuoden eri viikot huomioiden

16 Lähitulevaisuuden tutkimuspainopisteet: Sähkötekniikan tutkimusryhmä Pikalatausasemaverkoston kapasiteetin riittävyys Edellä esiteltyä simulointimallia hyödyntäen Mittausten järjestäminen latauspisteitä syöttävissä sähkökeskuksissa Vaikutukset sähkökuormiin, huippujen ajoittuminen suhteessa pohjakuormaan Sähkönlaatu Jännitteen säröytyminen, laturien syöttämät harmoniset virta-aallot Muuntajien kuormittumiset, nollajohtimen kuormittuminen (3. yliaalto) Epäsymmetriset kuormitukset, sen vaikutukset verkkokomponenteille Jännitteen vaihtelut, välkyntä? Vuodenaikojen vaikutus kulutukseen ja ajokäyttäytymiseen

Samankaltaiset tiedostot

Sähköautojen ja plug-in hybridien vaikutukset sähköverkkoihin. Antti Mutanen TTY / Sähköenergiatekniikka

Sähköautojen ja plug-in hybridien vaikutukset sähköverkkoihin Antti Mutanen TTY / Sähköenergiatekniikka Esimerkkejä sähköajoneuvoista Tesla Roadster Sähköauto Toimintasäde: 350 km Teho: 185 kw (248 hp)