helsingin energia: sähköautot ja aurinkopaneelit - revoluutio vai evoluutio?

Sähköautot ja aurinkopaneelit- revoluutio vai evoluutio?

Kesäseminaari 2012

Markku Hyvärinen

Markku Hyvärinen 7.6.2012 2© Helen Sähköverkko Oy

• Miten merkittäviä muutoksia uudet teknologiat voivat aiheuttaa?

• Esimerkkeinä aurinkopaneelit ja sähköautot- globaalit kehitysnäkymät- vaikutukset Helen Sähköverkon jakelualueella

Esityksen sisältö

Aurinkopaneelit


Aurinkoenergian potentiaali


• 26.5.2012 tuotettiin Saksassa aurinkovoimalla 22 GW, mikä kattoi sen hetkisestä tehontarpeesta lähes puolet• voimakkaalla tukipolitiikalla on saatu nopea muutos aikaan

Edelläkävijä - aurinkosähkön tuotanto Saksassa


Aurinkosähkökapasiteetti Euroopassa

Saksa

Suomi


Aurinkopaneelien valmistusvolyymi


Aurinkopaneelien kehitystrenditHinta halpenee Hyötysuhde kasvaa, teknologia kehittyy

→ Edullisemmin enemmän tehoa ja energiaa pinta-alaa kohden→ Uudet teknologiat lisäävät hyödynnettävää pinta-alaa


Karkea laskelma:• sähkön kulutus kerrosalaa kohden

• 40…200 kWh/m2,a• aurinkopaneelin tuotanto

• 150 W/m2, 800 h/a → 120 kWh/m2,a

• paneelin pinta-alan suhde kerrosalaan

• pientaloissa 0,3-0,5• kerrostaloissa 0,1-0,2

•aurinkopaneeleilla voi siis teoriassa kattaa sähkönkulutuksesta

• pientaloissa (ei sl) 90-150%• pientaloissa (sl) 20-40%• kerrostaloissa 20-40%• toimistotaloissa 5-10%

Aurinkopaneelit kaupunkiympäristössäAurinkopuistot Pientalon katto

Kerrostalon julkisivuKerrostalon katto

X

Sähköautot


• EU:n ilmastosopimus edellyttää 16% vähennyksen päästökaupan ulkopuolisiin kasvihuonekaasupäästöihin vuoteen 2020 mennessä • EU edellyttää, että vuoteen 2020 mennessä 10% liikenteen käyttämästä energiasta on uusiutuvaa• em. tavoitteet saavutettaneen polttomoottoritekniikan ja biopolttoaineiden avulla• sähköautot ja hybridit ovat päästöttöminä tai vähäpäästöisinä (sähkön tuotantorakenteesta riippuen) pidemmän tähtäyksen kehityksessä keskeinen teknologia

Sähköautot ja päästövähennykset


Autoteknologioiden osuuksien kehittymisarvioita

Konservatiivinen skenaario Progressiivinen teknologiaskenaario


Sähköautokannan kehittyminen Suomessa

Lähde: Sähköautojen tulevaisuus Suomessa. Sähköautot liikenne- ja ilmastopolitiikanNäkökulmasta. Liikenne- ja viestintäministeriön julkaisuja 12/2011


0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

140 000

160 000

180 000

200 000

220 000

240 000

2010 2015 2020 2025 2030

Nopea kehitys (Helsingissä 20 % nopeampi yleistyminen, hyvä talouskehitys)

Perusura (Tasainen yleistyminen Suomessa)

Hidas kehitys (Tasainen yleistyminen ja hidas talouskehitys)

Ladattavien sähköautojen yleistymisen näkymä Helsingissä 2011 (Taustatiedot: VTT, Helsingin kaupunki)

Helsingissä n. 240 000 ajoneuvoa liikenteessävuonna 2010

Sähköautokanta Helsingissä

Jussi Palola / Helsingin Energia

Latausenergiatarve vastaa 0,4…1,4 % Helsingin sähkönkulutuksesta 2011

Latausenergiatarve vastaa 3,1…9,0 % Helsingin sähkönkulutuksesta 2011


Latausvaihtoehdot ratkaisevat verkkovaikutuksetKuvaus Latausteho Latausaika

(30 Wh akku)

Hidas lataus kotitalouspistokytkimellä 230 V, 1-vaihe, AC-lataus 30 kW 10-12 h

Keskinopea lataus, 400 V 3-vaihe, AC-lataus 10 kW 3 h

Nopea DC-lataus auton ulkopuolisella laturilla 50-75 kW 15-30 min

Erittäin nopea DC-lataus auton ulkopuolisella laturilla 250 kW 6 min

Verkkotaso Kuormitusasteen kasvu

Sähköasema 1-6%

Keskijännitelähdöt 1-15%, pääosin alle 8%

Jakelumuuntajat ja pienjänniteverkko Valtaosalla alle 12% (80%)Osalla merkittävä kasvu (20%)

Liittymät Omakotitalo: väh. 50% kasvu 62%:lla, väh. 100% kasvu 16%:llaRivitalo: väh. 50% kasvu 65%:lla, väh. 100% kasvu 9%:llaKerrostalo: väh. 50% kasvu 83%:lla, väh.100% kasvu 3%:lla

Unkuri 2011, vaikutukset kaupunkiverkossa erään skenaarion mukaan:

Nopean latauksen edellyttämien sähkönsyötöjen rakentaminen pääosin hallittua.

Keskinopea lataus voi olla haaste, jos tulee olemaan laajamittaista ja hajautetusti rakennettua.

Vahvistustarvetta osassa pienjänniteverkkoa ja useissa liittymissä.

Latausvaihtoehtoja:

Yhteenveto

vaikutukset sähköverkon kannalta


• vaikutukset ovat pääosin suhteellisen maltillisia johtuen Suomen kannustinpolitiikasta, kaupunkiympäristöstä ja maantieteellisestä sijainnista• aurinkopaneelit

• huolimatta hintojen laskusta edelleen kannattamatonta ilman tukea• kaupunkimainen rakentaminen ja talviolosuhteet heikentävät hyödyntämistä• kaupunkisuunnittelu ei suosi paneeleita julkisivuihin

• sähköautot• ratkaisevaa globaali kehitys: öljyn riittävyys ja hintakehitys, vaihtoehtoisten

teknologioiden kehittyminen, akkujen hintakehitys • kansallisesti vaikuttaa mahdollinen kannustimien käyttö

• Euroopan esimerkkien valossa nopeat muutokset ovat mahdollisia jo nykyisellä teknologia- ja kustannustasolla, jos poliittisia linjauksia muutetaan

Vaikutukset Helen Sähköverkon kannalta


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

2020

2030

GWh

Helsinki mitattu

Helsinki ennuste (HSV)

Vaikutukset sähkönsiirtotarpeeseen

+10%

-10%

~ sähköautojen potentiaali

~ aurinkopaneeleiden potentiaali

Lisäksi huomioitava:

Rakentamisen volyymin ja uusien käyttösovellusten seurauksena lisääntyvää sähkönkäyttöä.

Energiatehokkuuden kasvu yleisemmin voi olla näitä merkittävämpi tekijä.

GWh/a

Sähkön kokonaiskulutus Helsingissä


• verkkoyhtiöt • yhtenäinen ohjeistus ja toimintamallit hajautetun tuotannon liittämisessä• etäluennan hyödyntäminen kuormien ohjaukseen ja kuormituksen

analysointiin• sähkömarkkinatoimijat

• kehittävät tuotteita lataukseen ja hajautettuun tuotantoon• standardointi

• mm. sähköajoneuvojen lataamiseen käytettävien kiinteistöjen sähköverkkojen asennusvaatimukset (SFS 6000-7-722 valmisteilla)

• alan aktiivinen tutkimus- ja kehitystyö, mm. Smart Grids and Energy Markets tutkimusohjelma• kaupunki

• rakentamisen ohjeistus, tontinluovutusehdot

Miten toimijat reagoivat kehitykseen?


Kiitos!

[email protected]

helsingin energia: sähköautot ja aurinkopaneelit - revoluutio vai evoluutio?

Documents