KUORMANHALLINNAN ERI VAIHTOEHDOT KOTIIN, YRITYKSILLE, JULKISEEN LATAUKSEEN JA TALOYHTIÖILLE

Lähes kaikissa lataushankkeissa tulee eteen kuormanhallinta. Joitain vuosia sitten asia saatettiin pyrkiä ratkomaan asia massiivisen kokoisella keskuksella ja liittymällä, mutta tämä aiheuttaa erittäin merkittäviä kustannuksia sekä infran rakentamisessa ja käytössä vaikkapa tehomaksujen muodossa.

Kuormanhallinta kannattaa aina miettiä kohteen mukaan ottaen huomioon teknisten kysymysten ja kustannusten lisäksi myös järjestelmän elinkaari. Tärkeää on miettiä ratkaisu siten, että tulevaisuudessa ei ajauduta tilanteeseen, jossa joudutaan tekemään uusia isoja investointeja tai vaihtamaan laitteita. Paljon on rakennettu ympäristöjä, joissa tulevaisuudessa saattaa tulla ongelmia. Ei heti, mutta 5-10 vuoden kuluessa, jos kiinteistöön tulee runsaasti sähköautoja. Pahimmillaan ongelmat ovat sellaisia, että laitteet joudutaan vaihtamaan kokonaisuudessaan ja välttämättä infrankaan osalta tilannetta ei ole mietitty riittävän pitkäjänteisesti. Moni urakoitsija on tottunut ajattelemaan ”korjauskertoimia” joiden ajatus on että teho tasaantuu usealla käyttäjällä automaattisesti. Autonlatauksessa tämä ajatus ei kuitenkaan käytännössä kunnolla toteudu. Olemme nähneet jo nyt kohteita, joissa sähkön kulutus on 3-4 kertaistunut, kun sähköautoilu on positiivisten kokemusten myötä levinnyt nopeasti.

Kun urakoitsijan ja järjestelmän valinta tehdään usein hinnan perusteella, on tietysti iso kiusaus tarjoajalle jättää huomiotta asiat, jotka saattavat aiheuttaa ongelmia vasta n. 10 vuoden kuluessa. Tietotaito ja käytännön kokemus järjestelmistä on myös uutta, tosiasiassa on vähän kohteita joissa täyssähköautoja lataavia on erittäin paljon suhteessa esim. autopaikkoihin. Meillä on kokemusta muutamasta kohteesta, joissa sähköautoilu on levinnyt nopeasti ja lähes jokaisella paikalla on lataaja (suurin osa vielä täyssähköautoja). Yllätys on piikkitehon tarve, joka tosiaan on noussut moninkertaiseksi ja alun perin mietitty ”käytännön” toteutunut maksimiteho ilman kuormanhallintaa on paikoin reippaastikin ylittynyt. Kuormanhallinta on siis muuttunut pakolliseksi myös isonkin pääliittymän osalta. Kun tähän on varauduttu, ei se kuitenkaan aiheuta ongelmia. Spot- hinnoittelu ja optimointi entisestään lisää lataamista samaan aikaan ja kuormanhallinnan tärkeys korostuu. Tässä myös tehomaksu tulee ottaa huomioon. Kun ladataan samaan aikaan, tulee lataamisesta tehomaksujen myötä erittäin kallista. Tässä tapauksessa optimointi ja kuormanhallinta tulevat entistä tärkeämmiksi ja vaativat monipuolista järjestelmää.

Kuten muutenkin latauksessa niin kaikissa kohteissa kuormanhallinnalle paras lähtökohta on OCPP- pohjainen taustajärjestelmä ja siihen aidosti laitetasolla yhteensopivat latausasemat. Mielellään järjestelmän kokonaisuudessan tulisi olla sellainen, että se toimii ainakin tulevaisuudessa myös uusissa 2.01 tai 2.1 versioissa. Lisäksi ei voi turhaan korostaa sitä, että valitsemalla aidosti OCPP yhteensopivat laitteet, ei jouduta lock-in tilanteeseen, jossa ei pystytä vaihtamaan laitevalmistajaa/ verkkopalvelua. Myös kuormanhallinta on laajasti määritelty OCPP- standardissa lukuisten eri vaihtoehtojen osalta. Valitsemalla suoraan laitetasolla (Ei valmistajan API) yhteensopivat latausasemat, kaikki vaihtoehdot ovat myös tulevaisuudessa käytettävissä verkkopalvelun ja kuormanhallinnan osalta. Tämä pätee erityisesti isompien kohteiden suhteen. Pienemmissä järjestelmissä voi tietysti ajatella myös, että sitoudutaan yhteen hyvään laitteeseen tai toimijaan ja jos eteen tulee uusia parempia palveluita, laitteet ovat kuitenkin elektroniikkaa, joilla käyttöikä ja ne voi vaihtaa uudempaan teknologiaan. Kohteissa on myös eroja ja tiettyihin ympäristöihin on olemassa juuri siihen kohteeseen soveltuvia laitteita, joissa ominaisuudet esim. kuormanhallinnan osalta ovat riittäviä tai hyvin sopivia. Infra kannattaa kaikissa tapauksissa joka tapauksessa huolellisesti miettiä.

Mitä kuormanhallinnan vaihtoehtoja sitten käytännössä on? Ensimmäinen valinta on se, toteutetaanko kuormanhallinta laitteiden tasolla lokaalisti vai verkkopalveluna. Molemmissa on hyvät puolensa, verkkopalvelun puolesta puhuu sen joustavuus, ei sitouduta yhteen laitteeseen (OCPP), helppo ja edullinen konfaus ja asennus, muutosmahdollisuudet uusissa tilanteissa/ uusia laitteita asennettaessa sekä tulevaisuudessa erityisesti mahdollisuus erilaisiin optimointiratkaisuihin. Lokaalin puolesta puhuu riippumattomuus nettiyhteydestä/ verkkopalvelusta, nopeus tietyissä erikoistilanteissa, erityisesti kaapeloiduissa ratkaisuissa luotettavuus sekä uusimmissa järjestelmissä usean tason tuki. Lokaaliin järjestelmään liitetään käytännössä aina mittari/ kuormanhallintalaite, jolloin saadaan aikaan dynaaminen järjestelmä, joka ottaa huomioon myös muun kuorman reaaliaikaisesti. Tämä saattaa olla olennaista esim. maalämpökohteissa tai muissa kohteissa, joissa kuorma vaihtelee erittäin voimakkaasti tai ”piikittää”.

Myös verkkopohjaiseen järjestelmään voi monessa tapauksessa liittää mittari ja lokaalikontrolleri, jolla voidaan tehostaa olemassa olevaa verkkopohjaista kuormanhallintaa. Tämä on mielestämme monesti teknisesti paras ratkaisu, sillä näin saadaan molempien vaihtoehtojen parhaat puolet käyttöön. Kustannus on yleensä hiukan korkeampi ja vaatii verkkopalvelulta enemmän. Meillä järjestelmä on Woltti SmartMeter, joka perustuu lokaaliin ModBus- mittariin tai verkkoanalysaattoriin (samoin kuin lokaalit järjestelmät) ja lokaalikontrolleriin, joka erikseen lähettää tiedon verkkopalveluun. Tulevaisuudessa myös P1/HAN mittaus ja pienissä kohteissa myös Shelly Pro- mittaus on mahdollinen. Optimointi tulee tulevaisuudessa olemaan tärkeä osa latausjärjestelmää ja siksi verkkopohjaisuus kuormanhallinnassa on myös olennaista, jos tulevaisuudessa on suunnitelmia esim. Spot- hintaoptimoinnille, aurinkosähkölle tai akkujärjestelmille.

Markkinoille on tullut nyt myös uusia itsenäisiä verkkopalveluita, joista esimerkki on Enegic. Se on käytännössä P1/HAN- porttiin liitettävä tiedonsiirtokomponentti, joka valmistajan pilvipalvelun kautta on yhteydessä latauslaitteen API-rajapintaan. Tässä on taaskin hyviä ja huonoja puolia. Järjestelmä on joustava, mutta sitoo aina sekä Enegic- järjestelmään että latauslaitteen API- palveluun. Pienemmissä kohteissa hyödyt alempien kustannusten muodossa voivat olla merkittäviä ja pienissä kohteissa voi olla ihan hyvä vaihtoehto. Tiedonsiirto on tässä WLAN, mitä ei yleensä suositella taloyhtiö/ yritysjärjestelmiin. Sen vikatapaukset vaativat aina yleensä paikalla käyntiä. Enegic- kuormanhallinnan voit halutessasi liittää myös Woltti- järjestelmään.

Latauslaitteiden tiedonsiirto taustajärjestelmään on se osa, johon kannattaa panostaa ja jossa myös suurin osa vioista ilmenee. Käytännössä kokemuksen mukaan parhaat vaihtoehdot ovat ethernet- kaapelointi tai jokaisen laitteen oma SIM- yhteys. WLAN/ ZigBee/ muut langattomat järjestelmät ovat vikaherkempiä ja vaikka olisi laadukkaasti toteutettu niin harvinaisenkin vian sattuessa joudutaan useimmiten paikan päälle selvittämään asiaa. Tämä on kallista ja myös vie aina aikaa, jolloin järjestelmä ei toimi sovitusti. Lisäksi verkkojen rakentaminen ja ylläpito on kohtuullisen vaativaa ja edellyttää osaamista ja laadukkaita laitteita.

Hybridijärjestelmät ovat saavuttaneet viime aikoina suurta suosiota, koska aloituskynnys ja kustannus on hidaslatauksille monesti matala. Hidaslatauksissa kuormanhallinta katkaisee aina latauksen kokonaan ja käytännössä paikat ”vuorottelevat”. Autojen ”herääminen” vuorottelun jälkeen on joskus ongelma ja siksi Woltti- kuormanhallinnassa peruslataus (11/22kW) joustaa ensin. Woltti SmartSchuko voidaan asentaa laite kerrallaan, koska jokaisessa laitteessa on SIM- kortti. Tämä helpottaa entisestään asennusta ja mahdollistaa joustavuuden ja varman toiminnan. Latauslaitteiden valinta on myös tärkeää, niissä on isoja eroja vaikkapa OCPP- protokollan laajuudessa. Plug-And-Play on tärkeä ominaisuus, jolla varmistetaan että asennus sujuu nopeasti ja laitteiden toimivuus on paras mahdollinen.

Kuormanhallinta on siis laaja ja monimutkainen kokonaisuus. Sen ratkaisuun kannattaa käyttää aikaa, jotta ratkaisu on toimii myös pitkälle tulevaisuuteen. Kohteilla on myös merkittävää eroa ja siksi järjestelmä kannattaa miettiä kohteen mukaan.