Sähköautoista lisäenergiaa sähköverkon kulutushuippuihin?

22.9.2015

”Sähköautot ovat pyörillä varustettuja energiavarastoja” on joku sanonut. Tätä ei aina tule ajatelleeksi, vaan sähköautoja pidetään yksinkertaisesti vain uutta käyttövoimaa käyttävinä ajoneuvoina, joilla pääsee paikasta toiseen kuten nykyisilläkin polttomoottoriautoilla.

Itse asiassa sähköautojen lisääntyminen ja hyödyntäminen energiamarkkinoilla on iso mahdollisuus ja poikkeaa olennaisesti polttomoottoriajoneuvoista. Näin sähköautojen vaikutus ympäristöpäästöihin ja energiatehokkuuden parantumiseen ei ole ainoa positiivinen peruste sähköisen liikenteen edistämiselle.

Sähkön tuotanto ja kulutus vaihtelevat koko ajan ja sen takia sähköntuotantokapasiteettia eli voimalaitoksia pitää olla paljon enemmän kuin joka hetki tarvittaisiin. Sähköntuotannossa tarvitaan ns. perusvoimaa, jota tuotetaan esimerkiksi ydinvoimalla ja säätövoimaa, joka pääosin on vesivoimaa. Lisäksi kulutushuippuja varten pitää olla sähköntuotantokapasiteettia, joina voidaan käyttää mm. öljyyn tai kaasuun perustuvia sähköntuotantolaitoksia.

Miten sitten sähköautojen energiavarastoja eli akkuja voidaan hyödyntää muutenkin kuin liikkumiseen? Tähän löytyy useitakin mahdollisuuksia.

Kun sähkön kulutus on huipussaan, voidaan sähköautojen akuista siirtää energiaa sähköverkkoon, jolloin ei tarvitse käynnistää kallista huippuvoiman tuotantoa. Huippukulutus ei yleensä ole pitkäaikaista, joten sähköautojen akkujen kapasiteetti ei paljon tuona aikana vähene. Tämä mahdollistaa merkittävät investointisäästöt sähkön tuottajien kannalta.

Toisaalta sähköverkon tärkeä ominaisuus on sen taajuus (50 Hz) mikä täytyy ylläpitää jokaisessa tilanteessa. Kulutuksen suuri vaihtelu aiheuttaa taajuuden vaihtelua, joka pitää tasapainottaa käyttäen lisätuotantoa. Myös tässä tilanteessa voidaan käyttää sähköautojen akkujen energiaa apuna eli lyhytaikaisesti syöttää akkujen energiaa sähköverkkoon ja saada verkon taajuus halutulle tasolle.

Uusiutuvan ja hajautetun energiantuotannon lisääntyessä sähköautot voivat tasoittaa verkon kuormitusta myös toimimalla hajautetun tuotannon energiavarastona.

Mitä sähköautojen hyötykäyttö edellyttää?

Ensinnäkin sähköautojen on oltava kytkettyinä latausasemiin. Jotta merkittävä vaikutus sähköverkon kannalta saataisiin, pitää ajoneuvoja olla riittävästi, puhutaan tuhansista tai jopa kymmenistä tuhansista ajoneuvoista.

Latausasemien tulee olla älykkäitä, eli niiden ohjaaminen pitää olla mahdollista siten, että sähkön syöttö verkkoon mahdollistuu.  Myös auton latausjärjestelmän tulee sallia ulkopuolinen ohjaus sähkön purkuun. Tällä hetkellä edistyksellisimmät sähköautot sisältävät tämän niin sanotun V2G/H (vehicle to grid/home) -mahdollisuuden eli akun sähkövarastoa voidaan käyttää vaikka kodin tai kesämökin sähkön tarpeisiin.

Tärkeää on myös käyttäjän hyväksyntä, akun kapasiteetin käyttöön tarvitaan tietenkin auton omistaja lupa. Luvan saantia voisi helpottaa pieni taloudellinen porkkana eli korvaus tästä mahdollisuudesta.

Tämä mahdollistaa myös uutta liiketoimintaa, joka voisi tarkoittaa, että sähköautojen varastoja kerätään yhteen. Näin saadaan yhteinen varasto jota voidaan myydä palveluna verkkoyhtiölle, joka taas hyödyntää sitä sähköverkon hallinnassa. Tärkeää on, että sähköauton omistaja on vakuuttunut siitä, että auton akun purku ei vaaranna liikkumista ja sähköauto on aina tarpeen tulleen käytettävissä. Sähköverkkoasiantuntijoiden mukaan akkuja käytettäisiin vain hyvin lyhyen aikaa, joten esim. aamulla akun varaustilanne olisi riittävä.

Edellytyksenä tälle kaikelle on älykäs sähköverkko, joka mahdollistaa autojen latauksen silloin, kun muuta kulutusta ei ole paljon ja akkujen energian syötön sähköverkkoon silloin kun se verkon hallinnan kannalta on tarpeen.

Kaikki edellä kuvattu tarkoittaa, että sähköautoja voidaan perustellusti pitää uusia mahdollisuuksia antavina ja niillä on monelta kantilta positiivia vaikutuksia yhteiskuntaan. Tätä asiaa ei tuoda riittävästi esille. Ne eivät vain ole nykyistä teknologiaa käyttävien kulkuneuvojen korvaajia. Hiilidioksidipäästöjen ja paikallispäästöjen vähenemisen lisäksi liikenteen energian käyttö voisi tehostua merkittävästi sähköistymisen myötä.

Martti Korkiakoski
kuva: Valpuri Aalto, kuskiton sähkökäyttöinen pikkubussi Vantaan Asuntomessuilla 2015

Eero Lukin
comments powered by Disqus