Kategoria: Yleinen

Aurinkoenergiaa akkuun

Meidän oman aurinkovoimalan ensimmäinen tuotantoyksikkö käynnistyi tällä viikolla. Ei nyt ihan niin myöhässä kuin Olkiluoto 3, mutta meilläkin se 3 kk alkuperäisestä aikataulusta perässä. Katolla on nyt 20 paneelia joiden teoreettinen tuotantokapasiteetti on 8 kWp, joka siis toteutuu ehkä optimiolosuhteissa eli kesähelteillä pilvettömältä taivaalta.

Syitä aurinkovoimalan hankkimiselle oli monia. Ilmeisen sähkön pörssihinnan huidellessa vähän väliä ennätyslukemissa lisäksi syitä oli muitakin. Talossamme on maalämpö ja sen myötä itse lämmittäminen varsin kustannustehokasta, mutta sähköä silti kuluu. Ja nyt kun taloudessamme on myös patteriauto, kävi yhtälö varsin houkuttelevaksi.

Aurinkosähkön ongelmahan yleisesti on ollut se että silloin kun energiatuotto on suurinta, on vastaavasti kulutus pientä. Ja silloin kun sitä energiaa tarvittaisiin enemmälti, on tuotto minimaalista tai sitä ei ole (pahimmilla paukkupakkasilla kun paneelitkin ovat lumen peitossa). Mutta silloinkin kun tuottoa on kohtuullisesti, ei se välttämättä ajoitu kulutustarpeen kannalta optimaalisesti.

Jos ylituottoa syntyy, on aurinkosähkömogulilla kaksi vaihtoehtoa: joko myyt ylituoton sähköyhtiölle tai sitten varastoit sen jemmaan. Ensimmäinen on selkeä ja pörssisähkön huidellessa yli 0,5 €/kWh, tällä voi tehdä mukavan tilin. Mutta mites se jemmaaminen? Aurinkovoimaloihin on saatavilla järkyttävän hintaisia, pienikapasiteettisia akustoja jotka eivät käytännössä millään matematiikalla maksa itseään takaisin. Mutta mitäpäs jos taloudesta löytyykin patteriauto?

Patteriauto muuttaa yhtälöä aivan olennaisesti. Valtaosalla auto, voimalinjasta riippumatta, seisoo valtaosan ajasta omalla pihalla. Patteriauton ollessa kyseessä, vielä latauskaapelin päässä. No mitäpä jos kaikki ylituotto puskettaisiinkin auton akustoihin, olettaen tietysti että siellä on tilaa. Mutta akuston haluttua latausastetta kuin latausnopeuttakin on usein mahdollista säätää (ainakin ID4:ssa). Sen lisäksi on aika simppeliä lisätä ohjausta milloin latauspiste antaa virtaa. Näillä keinoin pystytään siten ohjaamaan syntynyttä aurinkoenergiaa mahdollisimman tehokkaasti haluttuun kohteeseen (kotitalouden kulutus, autonlataus, sähkönmyynti).

Mielenkiintoiseksi tilanne menee siinä vaiheessa kun ID4:eenkin tulee V2G/V2H-tuki, jolloin autossa olevaa sähköenergiaa voidaan puskea takaisin taloon ja sähköverkkoon.

https://www.kauppalehti.fi/uutiset/sahkoautojen-akkuvarannot-yhteiseen-kayttoon-volkswagenin-sahkoautot-osaksi-aurinkosahkon-varastointijarjestelmaa/231d65b4-e13c-4f28-9c46-ec8d4e87d970

Tällöinhän autoa voitaisiin käyttää varavirtana niin sähkökatkojen aikana kun mahdollistaa myös kikkailua sähkönhinnalla ja omalla kulutuksella. Ts. silloin kun pörssisähkö on halpaa (tai omaa aurinkoenergiaa syntyy), ladataan auton akustot täyteen ja vastaavasti kun sähkö kallistuu vuorokauden aikana, käytetäänkin jo jemmaan ladattua sähköä autosta. Toki tässä pitää sitten huomioida että lataussyklit kuluttavat myös akustoa ja kokonaiskustannuksissa on useampia muuttujia, mutta ainakin itseäni tuo varavirta näin maalla asuvana kiinnostaa erityisesti. Hyundain Ioniq 5 tarjoaa jo 2-suuntaisen latauksen, mutta Volkkariin se tosiaan on vasta tulossa (tai näin on ainakin tiedotettu).

Onko kaapelin pituudella väliä?

Yksi vähemmälle huomiolle jäänyt haaste sähköautoiluun liittyen on latauskaapelin pituus suhteessa itse latausluukun sijoitteluun. Latausluukun paikkaa kun ei ole millään muotoa standardoitu ja osassa luukku voi olla joka oikeassa tai vasemmassa takakyljessä kuten polttiksissa on polttoaineluukut. Mutta ihan yhtän hyvin latausluukku voi olla auton etuosassa tai ihan suoraan takana. Tämähän on mm. yksi niistä syistä miksi Suomessakin tehtiin lakimuutos jolla sallittiin kadunvarteen pysäköiminen keula kumpaan suuntaan tahansa, jotta mahdolliset kadunvarressa olevat latauspisteet olisivat paremmin saavutettavissa sähköautoille.

Valitettavasti vain monilla latauskentillä on kehitettävää joko itse latauspisteiden sijoittelussa suhteessa ruutuihin tai muuhun liikenteeseen. Esim. latausruudut saattavat olla sijoittettuna Mäkkärin autokaistan eteen, ts. joudut ajamaan jonon läpi jotta pääset hakemaan lisävirtaa autollesi ja kaikki kanssa-autoilijat eivät ole niin innokkaita tekemään patteriautolle ylimääräistä aukkoa jonoon, BigMac ja HappyMeal kun ovat jo odottamassa.

Mutta toiseenkin suunnittelumokaan törmää, nimittäin liian lyhyisiin latauskaapeleihin. Hidaslatatauksessahan kuskilla tulee olla oma type2 tai muu kaapeli (mummolaturi), mutta pikalatauksessa kaapelit tulevat talon puolesta. Ikävä kyllä usein vain liian lyhyinä, mikä aiheuttaa sen että jos ruutu suhteessa latauspisteen ja auton latausluukkuun nähden ei ole ideaali sijoittelultaan, voi joutua ajamaan auton hyvinkin tiukkaan tai jopa vinosti parkkiruutuun. Mielenkiintoista olisi toki kuulla pysäköinninvalvonnan näkemys tällaiseen, jos se yksinkertaisesti on ainoa tapa käyttää ko. latauspistettä tällä automallilla. Itselleni ei ole toistaiseksi käynyt kertaakaan niin etteikö lataus olisi onnistunut ollenkaan kaapelin pituudesta johtuen, mutta paljon olen joutunut joissan paikoissa vekslaamaan että lataus on ollut mahdollista.

Onhan se tietysti ymmärrettävää että HPC-laturin kaapeli on kallista tavaraa ja jokainen ylimääräinen sentti maksaa varmasti paljon, mutta silti, jotkin operaattorit (kuten VIrta/Oomi) sniidailevat väärässä paikassa. Löytyy toki mallikelpoisiakin suorituksia kuten esim. ABC:n latauspisteet joissa parhaimmissa on ihan omat kaapelipuominsakin, ilmiö saisi yleistä muillekin operaattoreille.

Akustojen elinkaaresta

Varmaan yksi suurimpia blokkereita sähköauton hankinnalle on hankintahinnan lisäksi akuston elinkaari. Millainen patteriauton toimintasäde on 10 vuoden kuluttua ja mitä tapahtuu auton jälleenmyyntiarvolle, jos akuston vaihtaminen maksaa enemmän kuin autolla on siinä vaiheessa arvoa? Onko 10 vuotta vanha sähköauto sitten romurautaa?

Yksi mielenkiintoinen tulokulma lähestyä asiaa on myydä asiakkaalle pelkkä auto ja leasata akusto. Tähän on lähtenyt maailmalla mm. Vinfast:

https://www.is.fi/autot/art-2000009063799.html

Vinfast tarjoaa akustojaan monenlaisilla sopimusmalleilla ja kk-kustannukset pyörivät n. 200 USD molemminpuolin (https://vinfastauto.us/battery-subscription). Tämä poistaa toki asiakkaalta riskin akuston happanemisesta mutta tuosta kun kalkuloi vuosikustannuksia niin tulee pelkälle toki akustolle hintaa. Ja Suomen maassa vastaavan vuokrauspalvelun hintalappu olisi merkittävästi suurempi, jos sellainen toimija Suomen markkinaan löytyisi.

Toki nyt kun puhutaan aidosti akustojen elinkaaresta, niin keskeistä on verrata sitä myös autojen elinkaareen, miten pitkään sähköauton, tai ylipäätään auton pitäisi kestää. On toki legendaarisia volvoja joilla on ajettu miljoona kilometriä ja Suomessa on tunnetusti yksi Euroopan vanhimpia autokantoja. Suomessa kuitenkin keskimäärin paaliin päätyvien autojen keski-ikä huitelee reilussa 22 vuodessa (https://www.aut.fi/tilastot/romutustilastoja/henkiloautojen_keskimaarainen_romutusika). Mutta jos ajatellaan että auton pitäisi Suomessa se 22 vuotta kestää pakkasia, suolaa ja routamonttuja täynnä olevia pikipolkuja niin onhan se paljon vaadittu.

Mutta miten nopeasti se akusto sitten happanee? Tyypillisesti kun puhutaan akustojen elinkaaresta, puhutaan samalla lataussykleistä. Oletusarvoisesti auton akuston tulisi kestää vähintään 1500-3000 lataussykliä jonka jälkeen sen kapasiteetti voi olla olennaisesti pienentynyt. No tästä voisi vetää nopean johtopäätöksen että jos joka päivä laitan auton laturin päähän, niin eihän auton akusto kestä päivittäistä latausta välttämättä kuin 4 vuotta ja sitten sillä ei pääse enää kuin lähimarkettiin. Lataussyklin käsite on tässä kuitenkin olennaista ymmärtää. Lataussykli tarkoittaa akuston täydellistä tyhjentymistä. Ts. jos ajaisit joka päivä sen akuston toimintasäteen verran, menisi tuon 1500 lataussyklin saavuttamiseen 4 vuotta ja yli puoli miljoonaa kilometriä. Aika harvalla tulee ajettua yli 10 tkm/kk, hyvin harvalla.

Eikä se akusto sittenkään olisi vielä entinen, sillä moni valmistaja lupaa että tietyn kilometrimäärän tai iän ylittyessä akustolla pitää siltikin olla vielä puhtia kohtuullisen hyvin. Esim. Volkkari lupaa täyssähköautoilleen että akustoissa pitää joko 8 vuoden tai 160 000 km jälkeen olla vielä 70% ytyä jäljellä: https://www.volkswagen.fi/fi/auton-hankinta/takuu.html#sahkoautojen-akkutakuu

Täyssähköjä on ollut markkinoilla vasta n. 10 vuoden ajan, ensimmäisen sukupolven Leafeja näkee nyt jonkin verran myynnissä. Ne tulivat jo aikanaa myyntiin varsin pienellä akustolla ja toimintasäteellä (n. 200 km), joten kovilla pakkasilla toimintasäde jää todella pieneksi. Mutta paljonko se akuston kapasiteetti sitten häviää iän myötä. Tesla tutki asiaa ja heidän empiirisen tutkimuksen pohjalta hyvin vähän, 1000 lataussyklillä n. 4% ja 1500 lataussyklillä 5% (https://www.findmyelectric.com/blog/how-long-does-a-tesla-battery-last/).

Edelleen, muistetaan että 1500 lataussykliä vastaa luokkaa 0,5 milj. kilometrin ajamista kesäkelillä, eli ei vastaa ihan lähikaupassa sukkulointia. Luonnollisesti kun autovalmistaja tutkii omien tuotteidensa laatua, on näkemys vahvasti subjektiviinen, mutta ovat tutkivat journalistitkin asiaa ihmetelleet. Vanha tuttu TM ajoi ID4:lla 60 tkm ja latasi autoa yhteensä 350 kertaa. Huom! ei siis tarkoita 350 lataussykliä vaan latauskertaa, mikä on merkittävästi vähemmän. Toimittajien mittausten mukaisesti auton akusto oli tämän käyttötestin jälkeen edelleen uudenveroinen: https://www.is.fi/autot/art-2000009057247.html

Yksi asia mikä myös vaikuttaa asiaan on miten täyteen akuston varaa. Moni autovalmistaja suosittelee että akusto ladataan vain 80% tasoon ja on voinut sitoa jopa takuuehtojaan näiltä osin (taannoinen Volkkarin akku-gate: https://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/sahkoauton-mahdottomista-pakkasehdoista-alahdettiin-ruotsissa-suomalaisella-maahantuojalla-yksiselitteisen-selva-nakemys/8321498#gs.c59p1v). Aletaanko jossain vaiheessa syynäämään sähköautojen lataushistoriaa ja voisiko sillä olla jotain mahdollista vaikutusta käytettyjen sähköautojen markkina-arvoon (vrt. polttipuolella käytetyt “taksimersut”)?

Mutta jos nyt vielä palataan tuohon 20 vuoden elinkaareen tehtaalta paaluun. Suomalaiset ajavat keskimäärin noin 14 tkm/vuosi (2019 tutkimus: https://www.stat.fi/tietotrendit/artikkelit/2019/tieliikenteen-ajokilometreissa-edelleen-hienoista-kasvua/), tosin nyt pandemian ja polttoainehintojen noustua määrät ovat varmasti pienentyneet. Mutta jos tuosta laskee suoraan 22 * 14 000 km saa tulokseksi rapiat 300 tkm koko auton elinkaaren aikana. Tuon verran auton pitäisi siis keskimäärin kestää ennen kuin se voidaan päästää autaammille hiekkateille. Jos lasketaan että sähköauton keskimääräinen toimintasäde Suomen olosuhteissa ympäri vuoden olisi 300 km yhdellä lataussyklillä, tarkoittaisi tuo reilua tuhtatta lataussykliä auton elinkaaren aikana.

Siis hetkinen, jos auto on ollut 20 vuotta liikenteessä ja sillä on ajettu rapiat 14 000 km/vuosi, on lataussyklejä kertynyt vasta 1000, vain 1000. Ja edelleen Teslan tutkimuksien mukaan 1000 lataussyklillä oli havaittu 4% pudotus ja 1500:lla 5%. Toki pitää muistaa että vaikuttaahan myös ihan puhdas kaluston ikääntyminenkin asiaan, mutta siitä ei vielä täyssähköjen osalta ole kokemusta kuin n. 10 vuotta vanhoista autoista.

Yhteenvetona voisi ehkä sanoa että jos olet hankkimassa täyssähköautoa ja aiot sen jättää vielä perikunnalle 20 vuoden päästä, ei todellakaan ole varmuutta siitä miten hyvin akusto sinne asti kestää. Toisaalta minkä tahansa auton hankkiminen sillä ajatuksella että tämä kestää isältä pojalle ja äidiltä tyttärelle, on nykyautoilla aika harvinaista. Mutta jos aiot tulevaisuudessakin ajaa alle 10 vuotta vanhalla autolla, akuston elinkaaren ei pitäisi olla ensimmäinen huolenaihe, pelkästään valmistajien takuut kattavat valtaosan tästä. Kukaan ei tiedä mihin akkuteknologia lähivuosina menee ja mitä se mahdollistaa. Mutta samat lainalaisuudet ja periatteet pätevät yleisesti teknologiakehitykseen.

Pääsekö patteriautolla Lappiin jos sinne kuitenkin haluaa mennä

Nythän patteriautoista kirjoitettaessa on muodostunut jo kestoaiheeksi että pääseekö patteriautolla Lappiin ja onko sinne pakko mennä jos ei halua. No itse Lapissa nuoruuteni viettäneenä patteriautoilijana en tunne minkäänlaista antipatiaa Lappia kohtaan, päinvastoin. Olen nyt kesän aikana ajanut jo useamman reissun Lappiin, niin Kuusamon, Rovaniemen kuin Luostonkin suuntaan. Sen myötä alkaa olla jo hieman perspektiiviä aiheesta.

Poimitaan se kuuma peruna heti alkuun pois, patteriautolla pääsee kyllä Lappiin, mutta rehellisyyden nimissä se vaatii suunnittelua. Ja mitä ylemmäs olet menossa, sen enemmän suunnittelua ja väljää aikataulua se edellyttää.

Valtaosa Lappiin suuntaavasta liikenteestä kulkee Kajaanin kautta ja ilokseni siellä alkaa olla ihan mukavasti latausinfraa. Prisman ja Citymarketin parkkihalleista on löytynyt toistaiseksi joka kerta hyvin tilaa ja siellä kun vetää akut täyteen, niin ajelee jo mukavasti niin Ouluun, Kuusamoon kuin Rovaniemelle. On näillä väleillä muutamia pikalatureita jos ei ihan halua 100% odotella akunlatausta, mutta se voi luonnollisesti kostautua jos ne Suomussalmen Kempowerit ovatkin varattuja eikä fiksua vaihtoehtoa ole säällisen matkan päässä. Käytännössä olen joka kerta Lappiin suunnatessa pitänyt Kajaanissa lounastauon ja vetänyt akut täyteen hönkää.

Porot eivät pahemmin reagoi patteriauton vinkumiseen, eikä nyt oikeastaan mihinkään.

Mutta sitten kun mennään pohjoisemmaksi, niin totuus on se että katvealueita on vielä pohjoisessa runsaasti. Rukalla julkilatureita oli heikosti ja ajattelin ladata auton mukana tulleella granny-laturilla vuokramökin seinästä (granny-laturi = normaalin schuko-pistokkeeseen kytkettävä hidaslatauslaite). Vuokraisännälle viestittelyn jälkeen selvisi että autonlatauksesta menee 15 €/vrk lisähintaa ja grannyllä sai hikisen kilowatin puskettua autoon lisähönkää. Ihanan kallista, mutta muita vaihtoehtoja ei ollut tarjolla.

Rangevaraa on myös pakko jättää Lapissa enemmän, kun ei vaan voi luottaa siihen että se ainoa laturi 50 km säteellä pelaa moitteettomasti tai on edes käytössä. Itse pidin koko ajan sellaista reilun 100 km rangepuskuria/varatankkia eli en ajellut missään vaiheessa viimeisillä “höyryillä”.

Kesäinen Lappi tarkoittaa samalla jos jonkinlaista öttiäistä auton etumaskissa ja tuulilasissa. Käytännössä jos haluaa pitää ID4:n vakkarit ja Travel Assistit päällä, pitää välillä vaivautua puhdistamaan autoa huoltsikalla.

Mutta ei se Lapissa ajaminen muuten poikkea mitenkään etelän liikenteestä. Tiet voivat olla kuoppaisempia ja yleisesti huonommassa kunnossa, mutta jos akuissa on virtaa niin kulkeehan se patteriauto Lapissa ihan samalla tavoin kuin stadissakin. Ja yllättävän paljon patteriautoja tuli vastaan myös Lapissa, niin ID-perheen autoja kuin Tesloja. Tuo on tietysti huomioitava asia että jos Lappiin on suuntaamassa tiettynä juhlapyhänä tai johonkin tiettyyn massatapahtumaan, on julkisten latauspisteiden latauskapasiteetti kortilla ja poikkeuksellisia jonoja voi muodostua. Mutta jälleen kaikki lähtee ennakoinnista. Jos on mahdollista lähteä vaikka aikaisin aamusta juhannuksen paluuliikenteeseen sen sijaan että yrittää laturille iltapäivällä, niin voi säästää loppupelissä merkittävästi enemmän aikaa.

Blogi takaisin linjoilla

Blogi on ollut muutaman kuukauden hiljaiselossa, ei sillä etteikö sähköautolla olisi ajeltu ja auto pelannut, vaan ihan yksinkertaisesti työ- ja siviilielämän kiireistä johtuen, eikä yksi kosteusvahinkokaan asiaa millään muotoa asiaa auttanut. Mutta kirjoituksia alkaa nyt taas ilmaantua tiuhempaan tahtiin, varsinkin kun kirjoittaja on ansaitulla kesälomallaan 🙂