Euroopan unionin neuvoston odotetaan hyväksyvän maaliskuussa 2023 polttomoottoriautojen myyntikiellon vuodesta 2035 alkaen. Tämä lisää sähköautojen yleistymistä jo tällä vuosikymmenellä ja - mikä on ratkaisevan tärkeää - lisää sähkön kysyntää. Gridio on käyttänyt älykkäiden latauslaitteidensa tietoja arvioidakseen vaikutusta huipputehontarpeeseen. Tuloksista käy selvästi ilmi, että ilman älykästä latausta tämä kielto ei ole toteutettavissa.
Bloomberg New Energy Financen, EY:n ja Eurelectricin arvioiden mukaan EU:n teillä liikkuu vuoteen 2035 mennessä noin 150 miljoonaa sähköautoa. Gridio hallinnoi aktiivisesti noin 6 000 sähköauton älykästä latausta, ja meillä on erittäin yksityiskohtainen näkemys siitä, milloin autot latautuvat ja kuinka paljon tehoa ja energiaa ne tarvitsevat. Tiedämme esimerkiksi, että käyttäjät lataavat autoja useimmiten kello 16:00 ja 21:00 välillä, lataavat noin 2,2 kertaa viikossa ja latausteho on keskimäärin 10 kW. Mielenkiintoista on, että noin 20-25 prosenttia sähköautokannasta kytkeytyy lataukseen joka yö.
Sähkön huippukysynnän 50 prosentin kasvu
Jos käyttäjäkuntamme kasvaa 150 miljoonaan, sähköajoneuvot tarvitsevat ruuhka-aikoina noin 300 gigawattia sähköä - olettaen, että autoja ei ladata älykkäästi, joten ne kytketään verkkovirtaan vasta kotiin saavuttuaan. Vertailun vuoksi mainittakoon, että EU:n korkein sähkön tarve mitattiin 18. tammikuuta 2017 - 542 gigawattia. Jos kaikki muut tekijät pysyvät ennallaan, huippukysyntä kasvaa 50 prosenttia pelkästään sähköautojen lisääntymisen vuoksi.
Älykäs lataus voi johtaa vielä korkeampiin huippuihin
Nykyään älykäs lataus (kutsutaan sitä versioksi 1.0) toimii siten, että Gridio aikatauluttaa käyttäjiensä sähköajoneuvojen latauksen ajanjaksoille, jolloin sähkön spot-hinnat ovat alhaisimmat - ja yleensä myös hiilidioksidipäästöt ovat alhaisimmat. Näin keskitämme autojen latauksen järkevimpiin tunteihin - mikä vähentää sähköverkon kuormitusta iltahuippujen aikana, jolloin autot olisivat normaalisti latautuneet. Vaikka on mahdotonta tietää, miltä sähkön tuntihinnat näyttävät vuonna 2035, on todennäköistä, että meillä on jatkossakin alhaisia hintoja silloin, kun uusiutuvien energialähteiden osuus on suuri. Tällaisissa tapauksissa älykäs lataus pahentaisi huippukysyntää jopa 375 GW:iin, mikä merkitsisi 25 prosentin lisäystä. Tämän välttämiseksi on siis siirryttävä älykkääseen lataukseen 2.0.
Älykäs lataus 2.0 - päivänsisäinen suunnittelu, omavaraisuus ja verkon rajoitukset.
Jotta sähköajoneuvojen yleistyminen olisi helpompaa, ne on ehdottomasti ladattava älykkäästi. Tätä varten EU:n energiayhteisön on ryhdyttävä valmistelemaan kehittyneempiä energiamarkkinoita tukku-, vähittäis- ja jakeluverkkotasolla. Edellä kuvattuun sähköautoskenaarioon liittyy kolme keskeistä haastetta.
Haaste nro 1: sähkömarkkinoille tarvitaan päivänsisäistä suunnittelua.
On todennäköistä, että nykyinen sähkömarkkinoiden day-ahead-malli, jossa kysyntä ja tarjonta ajoitetaan kerran päivässä etukäteen, voi epäonnistua. Markkinoille tulee useita satoja gigawatteja uutta tuuli- ja aurinkovoimaa, mikä laskee sähkön hintaa. Jos kaikki älykkäät latauslaitteet kuitenkin ajoittavat sähköautojen latauksen (yli 300 GW) tuulisimpiin ja aurinkoisimpiin tunteihin, tämä ilmainen uusiutuva energia kuluu melko nopeasti. Siksi on todennäköistä, että sähkön kysyntää joudutaan suunnittelemaan uudelleen muutaman kerran. Esimerkiksi miljoonat sähköautot saatetaan ensin ajoittaa lataamaan kello 14.00-16.00, jolloin tuulivoima on erittäin edullista. Mutta jos käy ilmi, että sähköautojen kysyntä on suurempi kuin tuulivoiman tuotanto (mikä johtaa hintojen nousuun), osa sähköautoista olisi ajoitettava uudelleen lataamaan seuraavana tuulisimpana ajankohtana, ja niin edelleen, kunnes sähköautojen kysyntä jakautuu koko päivän ajalle. Pelkkien päiväkohtaisten hintojen käyttö ei ehkä enää riitä.
Haaste nro 2: aurinkoenergian omakäyttö.
Sähköajoneuvobuumin ohella myös aurinkokattobuumi jatkuu. Tämä tarkoittaa, että suuri osa uudesta kysynnästä (sähköautot) ja tarjonnasta (aurinkoenergia) tuotetaan verkon "päässä" - kodeissa ja toimistoissa, jotka on liitetty rajallisiin jakelujohtoihin. Jotta kaapelit eivät ruuhkautuisi, on elintärkeää, että paikan päällä tuotettua aurinkoenergiaa käytetään yhtä paljon paikan päällä tai sen lähellä, ja tässä sähköautoista on tulossa loistava kumppani. Autojen automaattinen lataaminen aurinkopaneelien tuottaessa sähköä välttää tarpeen sekä viedä että tuoda valtavia määriä sähköä keskusverkosta, mikä tarkoittaa, että sähköasemia ja jakeluverkkoa on parannettava vähemmän. Tätä varten autojen, aurinkopaneelien ja akkujen (eri merkkien) on kommunikoitava keskenään, ja ne on optimoitava ja aikataulutettava. Siksi me Gridio-yrityksessä rakennamme EV-asiakkaillemme monilaite- ja monimerkkiratkaisua, ja tämä on tulevaisuudessa entistäkin tärkeämpää.
Haaste nro 3: paikalliset verkkorajoitukset
Kun verkkoon tulee niin paljon lisää tuuli- ja aurinkoenergiaa, me Gridiossa emme ole niinkään huolissamme siitä, että tarvittava sähköntuotanto on saatavilla, vaan enemmänkin siitä, miten kuparikaapelit, jotka yhdistävät kotimme ja toimistomme suureen verkkoon, kestävät ylimääräisen rasituksen. Samalla kun maksimoidaan edellä mainittu aurinkoenergian omakäyttö, on todennäköistä, että myös jakeluverkon käytön hinnoittelumekanismia on muutettava dynaamisemmaksi. Jotta vältettäisiin se, että yksi naapurusto täynnä sähköautoja tukkii koko jakeluverkon, on todennäköistä, että verkkomaksut laskevat aktiivisesti silloin, kun kysyntä on vähäisempää, ja nousevat jyrkästi silloin, kun verkkokapasiteetti lähestyy maksimikapasiteettia. Kun otetaan huomioon sähköautojen latauksen dynaaminen luonne, kiinteitä ajanjaksoja (esim. huippuajankohta klo 18:00) koskevat maksut eivät enää riitä - mahdollisesti tarvitaan reaaliaikaista verkkohinnoittelua.
Nämä haasteet edellyttävät yhteistyötä markkinatoimijoiden, sääntelyviranomaisten, sähköasiakkaiden ja jopa laitevalmistajien välillä. Me Gridiossa pidämme tehtävänämme auttaa maailmaa selviytymään tästä energiamurroksesta tarjoamalla alustan ja sovelluksen, joka saa sähköajoneuvot käyttämään energiaa silloin, kun se on järkevintä. Kysymys siitä, milloin se on järkevintä, on kuitenkin yhä monimutkaisempi, kuten edellä on esitetty, mutta me otamme haasteen vastaan!
Eteenpäin siirtymässä, alaspäin päästöjen kanssa!
Konrad
