Ensto Chago kehittää sähköautojen latausjärjestelmiä

Sähköautojen määrän lisääntyessä on akuista tulossa merkittävä osa älykästä energiajärjestelmää. Sähköautojen latauksella ja tarvittaessa myös akkujen purkamisella verkkoon päin voidaan nopeasti tasapainottaa sähkön kysynnän ja tuotannon vaihteluita. 

Latausasema (kuva: Chago).
 


Jo nyt käytössä olevalla teknologialla pystytään nostamaan tai laskemaan sähköauton lataustehoa ja tarvittaessa katkaisemaan lataus. Seuraava askel älykkään sähköverkon suuntaan otetaan, kun autot pystyvät välittämään verkon suuntaan tietoa siitä, miten paljon virtaa lataukseen tarvitaan ja kauanko lataus kestää.

– Tämä on kiinnostava mahdollisuus, ja myös autonvalmistajat ovat vihjanneet, että tiedonsiirto oltaisiin ottamassa käyttöön, latausjärjestelmiä kehittävän Ensto Chagon kehityspäällikkö Ville Parviainen kertoo. 

Sähköautojen hyödyntämisestä ovat kiinnostuneet erityisesti energiayhtiöt, sillä nopeasti reagoivien akkujen käyttö säätövoimana on nopeampaa ja edullisempaa kuin hiilivoimaloiden tai kaasuturbiineiden käynnistäminen. 

– Älykäs lataustapahtuma ei ole haihattelua, vaan siihen on tulevaisuudessa mentävä, sanoo energianmittausjärjestelmiä valmistavan Aidonin tuotekehityksestä vastaava Marko Penttinen


V2H ja V2G – autosta sähköä kotiin ja valtakunnanverkkoon

Sähköverkkoon kytketyt autot tuovat energiakeskusteluun kaksi uutta termiä: V2H eli Vehicle to Home ja V2G eli Vehicle to Grid. 

V2H tarkoittaa sähköauton liittämistä osaksi kodin älykästä sähköverkkoa. Tällöin sähköauton akkua voitaisiin automaattisesti ladata halvan sähkön aikana – tyypillisimmin yöaikaan, kun muu kulutus on vähäistä, tai päivällä, kun aurinkoenergiaa on saatavilla runsaasti. Vastaavasti sähköä voitaisiin tarvittaessa syöttää takaisin kodin verkkoon. 

V2G puolestaan tulee integroimaan sähköauton valtakunnalliseen voimajärjestelmään. Laajemmalla sähköautokannalla olisi merkitystä sähköverkon vakaudelle, joten auton omistajalle kannattaisi maksaa joustavuudesta korvausta.

Sähköverkon näkökulmasta sähköautot ovat kulutusta tasaava, hajautettu akkujärjestelmä. Kantaverkkoyhtiö Fingridin mukaan jo 10 000 sähköautosta olisi selvää hyötyä voimajärjestelmän tasapainotuksessa. 

Enston laskelmien mukaan esimerkiksi 100 000 sähköauton kapasiteetilla voitaisiin päästä Suomessa akkukapasiteettiin, joka mahdollistaisi 200 MW kulutuksen leikkauksen ja 600 MW lisäenergiantuotannon kysyntäpiikkien aikana. 


Autovalmistajien toimia odotetaan

Kaksisuuntaiseen virransyöttöön on valmius jo esimerkiksi kotimaisissa Chago-latausasemissa, mutta suurin osa sähköautoista ja hybrideistä ei pysty syöttämään sähköä kodin sähköjärjestelmään tai valtakunnan verkkoon päin. 

– Laajempi V2G:n hyödyntäminen edellyttäisi autoihin inverttereitä, jotka muuttaisivat akkujen tasavirran vaihtovirraksi. Jos autonvalmistajat eivät ole mahdollisuudesta kiinnostuneita, laturilla ei voida ottaa autosta virtaa, Parviainen toteaa.

Tällä hetkellä poikkeus on Mitsubishi Outlander -lataushybridi, joka voi toimia kodin hätävoimanlähteenä sähkökatkojen aikana. 

Outlanderin täyteen ladattujen akkujen energia riittää kodin normaaleihin tarpeisiin päivän ajaksi. Moottorin ja generaattorin avulla hybridin akusta ja täydestä polttoainetankista riittäisi kotiin sähköä jopa viikoksi. 

V2G-mahdollisuudet ovat kiinnostaneet Mitsubishia jo pitkään, sillä se esitteli MiEV-sähköautoon tarkoitetun ulkoisen invertterin jo vuonna 2012. 


Säätövoimaa jo nykyteknologialla

Säätövoimana sähköautoja voitaisiin hyödyntää jo nyt käytettävissä olevalla teknologialla – ilman autovalmistajien toimenpiteitäkin. Kun latauspisteet yhdistetään pilvipalveluun tiedetään, ottaako auto verkosta virtaa ja millaisella virtamäärällä akkua ladataan. 

– Pystyisimme siis tarjoamaan säätövoimaa, vaikka emme tiedä paljonko ja kuinka kauan autolle pitää vielä antaa virtaa. Tehopulassa verkosta voidaan antaa signaali, että lasketaan lataustehoa 30 prosenttia. Jos taas verkossa on ylituotantoa vaikkapa hyvän tuulivoimatilanteen vuoksi, pystytään lataustehoja vastaavasti nostamaan, Parviainen kertoo. 

Varavoimaloihin ja vaikkapa vesivoimalla tehtävään säätöön verrattuna auton akku on energiajärjestelmän nopeasti reagoiva high-tech-instrumentti. 

– Siksi niitä voidaan käyttään nopeaan, herkkää reagointia vaativaan voimajärjestelmän tasapainotukseen. Tällöin kyse on esimerkiksi latauksen keskeyttämisestä 20 sekunniksi tai minuuteiksi, jolloin auton akku ei ole aamulla tyhjä joustosta huolimatta, Fingridin kehityspäällikkö Jonne Jäppinen sanoo.

Myös Aidonin energiamittarit toimivat jo molempiin suuntiin: niillä voidaan mitata sekä asiakkaan kuluttamaa että verkkoon päin siirtämää energiaa. 

– Tekniset ratkaisut eivät ole ongelma, mutta koko infran, sen toiminnan ja yhteisen logiikan määrittämisessä on vielä työtä, Marko Penttinen sanoo. 
 

Lue lisää suomalaisesta sähköauto-osaamisesta Teknologiateollisuuden sähköinen liikenne -sivuilta >>