Pienasiakkaan kysynnän jouston ja oman tuotannon vaikutukset kuormitusmalleihin
Grip, Kaisa (2013)
Grip, Kaisa
2013
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-08-14
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201308211288
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201308211288
Tiivistelmä
Älykkäät sähköverkot mahdollistavat laajamittaisemman hajautetun tuotannon ja kysynnän jouston sekä kaksisuuntaisen tiedonsiirron verkkoyhtiön, sähkön myyjän ja asiakkaan välillä. Yksittäisellä sähkön käyttäjällä voi olla omaa pientuotantoa, jonka seurauksena verkosta ostetun sähkö määrä vähenee sekä sähkön myyminen tulee mahdolliseksi. Kysynnän joustolla puolestaan pyritään vähentämään huippukuormituksia ja tasoittamaan sähkön kulutusta sekä siirtämään kuormaa halvemman sähkön tai pienemmän kuorman ajankohtaan.
Tärkeä yksittäinen komponentti älykkään sähköverkon konseptissa on AMR-mittarit, joiden kautta saatava tieto antaa pohjan kuormitusmallien luomiselle. Nykyiset kuormitusmallit eivät kuitenkaan tulevaisuudessa tule antamaan aina riittävän tarkkaa tietoa huippukuormituksista ja niiden ajankohdista sähkökuormien muuttuessa. Nykyisillä malleilla huomioidaan ainoastaan ulkolämpötilan vaikutus kuormitusten suuruuteen. Tulevaisuudessa kuormituksiin vaikuttavat merkittävästi lämpötilan lisäksi esimerkiksi oman tuotannon suuruus, kuormien ohjaus sekä sähköautojen lataus. Kysynnän jouston seurauksena ohjauksen piirissä olevat sähkökuormat siirtyvät eri ajankohtiin kokonaiskuormituksen pysyessä samana. Oman tuotannon käyttöönotto puolestaan vaikuttaa suoraan asiakkaiden verkosta syötettävän tai otettavan sähkötehon suuruuteen. Erityisesti oman tuotannon satunnaisuus aiheuttaa ongelmia kuormitusennusteiden luomiselle.
Eräs mahdollisuus kuormien ohjaamiseen on tehokaista, joka määrittelee kuormitukselle suurimman mahdollisen tehon. Mikäli asiakas ylittää tämän tehorajan, osakuormia ohjataan alemman kuorman ajanhetkille. Lisäksi kuormia voidaan ohjata sähkön spot -hinnan perusteella. Tehokaistaohjaus ei näy välttämättä yksittäisen asiakkaan kuormituksessa merkittävästi. Spot -ohjaus kuitenkin näkyy ohjattavan kuorman siirtymisenä halvemman sähkön ajankohtaan. Tämän siirtymän ennustaminen ei ole mahdollista nykyisillä kuormitusmalleilla, vaan malleihin vaadittaisiin spot -hintoihin perustuva korjaustekijä. Tarkkoja kuormitusmalleja varten tarvittaisiin kuitenkin useampi kuorman ohjauksen piirissä oleva asiakas, joiden mittaustietoja voitaisiin vertailla.
Kuorman ohjauksen lisäksi oman tuotannon, muun muassa aurinkopaneelien, yleistyminen vaikuttaa kuormitusmallien luotettavuuteen. Aurinkopaneelien tuottamalla energialla voidaan kesäaikaan kattaa suuri osa asiakkaan kulutuksesta, etenkin, jos paneelien rinnalle on kytketty akusto. Aurinkopaneelien tapauksessa kuormitusmalleihin vaadittaisiin laskennallinen paneelien tuotantoa kuvaava parametri.
Tärkeä yksittäinen komponentti älykkään sähköverkon konseptissa on AMR-mittarit, joiden kautta saatava tieto antaa pohjan kuormitusmallien luomiselle. Nykyiset kuormitusmallit eivät kuitenkaan tulevaisuudessa tule antamaan aina riittävän tarkkaa tietoa huippukuormituksista ja niiden ajankohdista sähkökuormien muuttuessa. Nykyisillä malleilla huomioidaan ainoastaan ulkolämpötilan vaikutus kuormitusten suuruuteen. Tulevaisuudessa kuormituksiin vaikuttavat merkittävästi lämpötilan lisäksi esimerkiksi oman tuotannon suuruus, kuormien ohjaus sekä sähköautojen lataus. Kysynnän jouston seurauksena ohjauksen piirissä olevat sähkökuormat siirtyvät eri ajankohtiin kokonaiskuormituksen pysyessä samana. Oman tuotannon käyttöönotto puolestaan vaikuttaa suoraan asiakkaiden verkosta syötettävän tai otettavan sähkötehon suuruuteen. Erityisesti oman tuotannon satunnaisuus aiheuttaa ongelmia kuormitusennusteiden luomiselle.
Eräs mahdollisuus kuormien ohjaamiseen on tehokaista, joka määrittelee kuormitukselle suurimman mahdollisen tehon. Mikäli asiakas ylittää tämän tehorajan, osakuormia ohjataan alemman kuorman ajanhetkille. Lisäksi kuormia voidaan ohjata sähkön spot -hinnan perusteella. Tehokaistaohjaus ei näy välttämättä yksittäisen asiakkaan kuormituksessa merkittävästi. Spot -ohjaus kuitenkin näkyy ohjattavan kuorman siirtymisenä halvemman sähkön ajankohtaan. Tämän siirtymän ennustaminen ei ole mahdollista nykyisillä kuormitusmalleilla, vaan malleihin vaadittaisiin spot -hintoihin perustuva korjaustekijä. Tarkkoja kuormitusmalleja varten tarvittaisiin kuitenkin useampi kuorman ohjauksen piirissä oleva asiakas, joiden mittaustietoja voitaisiin vertailla.
Kuorman ohjauksen lisäksi oman tuotannon, muun muassa aurinkopaneelien, yleistyminen vaikuttaa kuormitusmallien luotettavuuteen. Aurinkopaneelien tuottamalla energialla voidaan kesäaikaan kattaa suuri osa asiakkaan kulutuksesta, etenkin, jos paneelien rinnalle on kytketty akusto. Aurinkopaneelien tapauksessa kuormitusmalleihin vaadittaisiin laskennallinen paneelien tuotantoa kuvaava parametri.