Sijoittaminen sähköautoihin? - Sähköautot - Nyt!
Kännykkäbisneksestä tämä eroaa kyllä monella merkittävällä tavalla, esim. siinä, että kännyköille oli olemassa oikea todellinen tarve, toisin kuin sähköautoille. Tuskinpa kännykät olisivat lähteneet yleistymään jos saman homman olisi voinut hoitaa kymmenen kertaa paremmin ja pienemmällä vaivalla puolet halvemmilla jo aiemmin yleistyneillä laitteilla. Kännyköiden halpenemisen taustalla on ollut mukana oleellisena tekijänä integraatioasteen nousu ja komponenttien pienenneminen, mitä samaa on vaikea nähdä sähköautojen kohdalla, koska ihminen jota sähköautolla kuskataan ei pienene samaa tahtia kuin kännykät. Kolmas ero on myös siinä, että sähköautojen akustot tuskin tulevat halpenemaan merkittävästi vaikka tekniikka kehittyy, siitä pitää huolen samaan aikaan rajusti kasvava kysyntä. Akustojen raaka-aineen saatavuuskin saattaa jossain vaiheessa nousta rajoittavaksi ja hintaa nostavaksi tekijäksi, koska maailmanlaajuinen litiumin tuotanto pitäisi moninkertaistua sähköautojen akustojen tarpeen kasvaessa. Jos johonkin nyt sijoittaisin niin varmaan litiumin tuottajaan.
Obama antaa valtion tukea akkuteknikkaan.javascript:; http://www1.eere.energy.gov/recovery/pdfs/battery_awardee_list.pdf Akustojen raaka-aineen saatavuus ei ongelma. Prosessointikapasiteettin puute riittävään puhtauteen on ongelma, joka heijastunee varsinkin litiumfluoriyhdisteiden korkeaan hintaan. Myöskin hiilen saanissa mahdollisia vaikeuksia. Sähköautojen akustojen kysyntä tulee kasvamaan suuresti.
Sähköautoille on oikea ja todellinen tarve nimeltään öljyriippuvaisuuden vähentäminen.
Ei ole kuin vuosi siitä kun öljy maksoi v. 2008 kesällä 147$ per tynnyri ja koettiin superpiikki jonka jälkeen kysyntä romahti ja romahdutti mukanaan paljon muutakin kuten pankkeja ja maailmantalouksia. Öljyn hinta laski 30$ joulukuuhun 2008 mennessä jonka jälkeen hinta on taas noussut 77$ ja tällä viikolla 1-2$ per päivä. Odotettavissa on uusi superpiikki puolen vuoden sisään mutta tällä kertaa nopeammin ja korkeammalle nouseva.
Kun superpiikki tuli, investoitiin paljon vaihtoehtoisiin energiamuotoihin ja siirryttiin pois öljypohjaisista tuotteista kuten bensiinistä, dieselistä ja maakaasusta. Tehtiin maailman suurimpia aurinko- ja tuulivoimaloita. Ja niin öljyä riitti kauemmaksi, mutta kysyntä ylittää yhä nopeammin tarjonnan ja kun jokainen piikki uhkaa kaataa yrityksiä, on pakko alkaa vähentää öljyn hinnan heilahtelun vaikutuksia. Tämä näkyy erittäin hyvin kun seuraa öljymarkkinoita ja köyhempiä maita, joissa on edelleen suuria öljykriisejä meneillään, varsinkin jos tuotanto on polarisoitunut öljyn varaan. Suurimmalle osalle öljyn käyttökohteita on löytynyt korvaaja, vain autoilu on jäljellä. Nämä köyhemmät maat ovat niitä, joihin tuotanto on siirretty ja koska ne hallitsevat tuotantoa, ne myös haluavat sähköautoja ja siksi niitä alkaa tänne idästä kiihtyvällä vauhdilla tulla. Ei sen takia, että täällä olisi niille joku erityinen hienon teknologian syy.
Siksi sähköautot tulevat, riippumatta siitä haluammeko vai emmekö halua niitä. Akut kehittyvät, tekniikka integroituu ja valmistus halpenee. Napamoottorit tulevat jotta voidaan laittaa pienemmät akut ja halvempi voimansiirto.
Mutta jos nyt palataan takaisin aiheeseen että mihin investoida, niin konversio-osien maahantuonti on ilmeisen hyvä valinta, koska kaikki osat joita täällä käytetään ovat tuontitavaraa ja ostajakunta on taattu. Kun bensa-asema alkaa myydä ei-oota kiinnostus konversioihin kasvaa yllättävän nopeasti….
Ei unohdeta että sähköautot ovat myös oleellinen osa kehitystä joka voi johtaa sähkönjakelussa samanlaiseen mullistukseen kuin mitä tiedonvälityksessä on koettu - broadcast mallista "podcast" malliin. "Smart grid" on se iso kuvio taustalla. Saa nähdä tuleeko kWh:sta jopa jonkinlainen valuuttayksikkö. Melkein scifiä myönnän.
-vikke-
"Smart grid" on se iso kuvio taustalla. Saa nähdä tuleeko kWh:sta jopa jonkinlainen valuuttayksikkö. Melkein scifiä myönnän.
Asioiden toteutumisaikataulu, realistisuus ja hinta riippuvat kovasti siitä, mitä fiksulla verkolla tarkoitetaan. Sähköautolla voi olla kaksi mahdollista roolia tässä kuviossa. Se voi olla säädettävä kuorma tai se voi jopa toimia sähkövarastona.
Kummassakin tapauksessa asian ohjaaminen ulkopuolelta (verkko-operaattorilta) käsin tuntuu aika vaikealta lähtökohdalta. Päätöksen pitäisi olla kuluttajalla, koska vain kuluttaja tuntee todelliset tarpeensa. On hyvin vaikea viestittää verkkoon päin, että auton pitäisi olla ehdottomasti täydessä latingissa huomenna aamulla.
Käytännössä ohjaavana suureena pitäisi olla sähkön hetkellisen hinnan. Tällöin kuluttaja voi miettiä, onko sähkön hinta niin korkea, ettei autoa juuri nyt viitsi ladata. Ehkä sähkön hinta on jollain hetkellä peräti niin korkea, että kannattaa myydä auton akuissa olevaa sähköä takaisin sähköyhtiölle.
Nykyisellä akkujen hinnalla tosin käy niin, että sähköä kannattaisi myydä takaisin vain hyvin harvoissa tilanteissa. Sähkön käyttäminen akussa (lataaminen, purkaminen) kuluttaa akkua, ja millään parin sentin kWh-marginaalilla akkua ei kannata rasittaa. Akkujen parantuessa ja halventuessa tilanne toki muuttuu, mutta niin kauan kuin akun ikä on auton ikää lyhyempi, sähköyhtiön kannattaa mieluummin ostaa omat akut.
Ajatuksena fiksu verkko on kuitenkin hyvä. Jos sähköyhtiö pystyisi kommunikoimaan käyttäjälle sähkön kulloisenkin tarkan hinnan, erilaiset vähemmän kiireiset toiminnot voisi hoitaa paremmilla hetkillä. Esimerkiksi kovin kalliin sähkön aikaan sähkölämmityksen voisi säätää päästämään asunnon lämpötilan vähän normaalia alemmaksi.
Yksi vaihtoehto olisi antaa sähköfirman päättää millä teholla akkuja ladataan esim yön aikana. Ainoa kriteeri olisi että aamulla haluttuun aikaan patteri olisi täynnä. Tällöin sähköyhtiö voisi paremmin optimoida ylimääräisen kapasiteetin "dumppaamisen". Voisi hyvin kuvitella että alkuillasta latausteho olisi alhaisempi kun huusholleissa pyöriit pelit ja vehkeet & valot on päällä, saunotaan yms. Aamuyöstä potkua olisi paremmin tarjolla. Talosta voisi jopa pudottaa hieman muiden kuin makuuhuoneiden lämpötiloja yön ajaksi niin sähköä riittäisi lataukseen paremmin.
Kuluttujalle tämä voisi näkyä vaikkapa tietynkokoisena % alennuksena normaalista hinnasta. Näin hintasysteemi ei menisi liian mutkikkaaksi.
Toki älliä tähänkin tarvitaan jotta auto osaa kertoa töpselille kuinka monta kWh pitää tulla yön aikana akkuun.
Ei sähköautot niin paljon sähköä syö että joutuisi ihan huoneiden lämpötilaa lähteä laskemaan. Yösähköllä lataaminen on järkevintä niin hinnan kuin sähköverkon kuormituksen takia. Yöllähän sähkönkulutus on aivan mitätöntä näin myös sähköntuottajat pystyvät kapasiteettiä käyttämään paremmin myös yöllä.
Älliä siinä ei niin kauheasti tarvitse, ajastin riittää että se lähtee lataamaan vaikka kello 23, niin akut on täynnä aamulla. Tosin kaikki riippuu akkujen määrästä ja valitusta pistokkeesta.
Piilota Re: Sijoittaminen sähköautoihin? luonutYösähköllä lataaminen on järkevintä niin hinnan kuin sähköverkon kuormituksen takia. Yöllähän sähkönkulutus on aivan mitätöntä näin myös sähköntuottajat pystyvät kapasiteettiä käyttämään paremmin myös yöllä.
Sähkön tuottajat ja jakelijat ovat harkinneet luopuvansa yösähköstä. Yösähköstä ei enää ole vastaavaa etua kuin aikaisemmin, koska kulutus on nykyään tasaisempaa ympäri vuorokauden kuin takavuosina. Lisäksi yösähkön kytkeytymishetki on inhottava sähköverkon säätämisen kanssa, kun miljoonan talon lämmitykset napsahtavat päälle samalla hetkellä.
Sähkönkulutuksessa on kaksi huippua, yksi aamulla töihinmenoaikaan, toinen iltapäivällä töihinpaluun aikaan. Näiden ero alimpaan aikaan aamuyöstä tyypillisesti on kuitenkin vain tuollainen 15 %, joka tulee vesivoimalla helposti säädettyä. Suuret kuormat (teollisuus, lämmitys) ovat päällä yötä päivää. Säärintamat näkyvät sähkönkulutuksessa selvästi, samoin suurten teollisuuslaitosten seisokit.
Sähköautojen ideaalisen lataamisen kautta tätä vuorokautista aaltoilua voitaisiin yön osalta häivyttää, mutta se ei olennaisesti helpottaisi tai halventaisi tuotantoa.
Sama näkyy siinä, että vuorokautinen sähkön markkinahinnan vaihtelu ei ole kovin suurta. Jos kuormituksen vaihtelu olisi todellinen ongelma, myös hinta heiluisi aivan toisella tavalla kuin nykyään.
Se tietysti on hyvä ottaa huomioon, että jos sähköautojen lataus osuisi kaikkein pahimpien kysyntähuippujen aikaan, se voisi vaikeuttaa asioita monella tasolla (sekä tuotanto että joissain tapauksissa myös siirto). Sama koskee kuitenkin myös esimerkiksi lämmitystä, vedenlämmitystä, jne. Kaikki tämä tietysti heijastuu markkinahintaan, joka on sähkön tuottamisen vaikeuden (ja osin ekologisuudenkin) mittari.
Yksi vaihtoehto olisi antaa sähköfirman päättää millä teholla akkuja ladataan esim yön aikana. Ainoa kriteeri olisi että aamulla haluttuun aikaan patteri olisi täynnä.
Järjestelmän tekeminen keskitetysti ohjaavaksi olisi melkoinen haaste. Siinä tarvitaan kaksisuuntaista kommunikaatiota sähkönjakelijan ja yksittäisten sähkölaitteiden välillä. Jos asia kuitenkin tehdään niin, että sähkön jakelija kommunikoi sähkön hinnan, niin laitteet voivat itse tehdä oman fiksuutensa puitteissa päätökset toiminnastaan. Yksisuuntainen kommunikaatio riittää, ja lopulta säätövaraa on kuluttajalla enemmän.
Kuluttaja taas voisi tuossa tilanteessa tehdä haluamansa sähkösopimuksen sähköntoimittajan kanssa. Jollakin toimittajalla sähköllä on sitten kiinteä hinta, toinen tarjoaa traditionaalista kellosidonnaista yösähkötyyppistä, kolmannella pyörii markkinahinta. Halvimmalla pääsee joustava latailija, jolle kelpaa markkinahinta.
Sinänsä tästä paletista ei paljon puutu, koska etäluettavat tuntikohtaiset sähkömittarit tulevat pakollisiksi lähivuosina Suomessakin. Sen jälkeen kyse on vain siitä, miten hinta kommunikoidaan myyjältä ostajalle tunti kerrallaan. Netti olisi aika hyvä arvaus. Tällöin isommat kulutuskohteet laitetaan älyreleen perään. Releelle kerrotaan esimerkiksi haluttu hintataso tai minimisähkömäärä, joka pitää siirtää tiettyyn kellonaikaan mennessä. Rele taas tietää hakea hintatiedon netistä.
Mitään teknologisesti ihmeellistä tai puuttuvaa rengasta tässä mekanismissa ei ole. Optimialgoritmien löytäminen jää käyttäjien ja relekauppiaiden päänsäryksi, mutta kyllä markkinat niistä huolehtivat.
*Rele taas tietää hakea hintatiedon netistä.*
Entä sitten kun netti on poikki?
Ei nimittäin ole kovin harvinaista että tulee erinäisiä "huoltokatkoja" jonka aikana saa soitella operaattorille ja vääntää kättä että onko se vika siellä päässä vai täällä päässä. Soneran netti saattaa olla parikin päivää alhaalla ilman että viitsivät huomioida sitä mitenkään, ja DNA katkoo tämän tästä.
Hintasignaalin voi hyvin laittaa sähköverkoon ja sieltä se on parhaimmin saatavilla. Kun sähköä tulee, tulee hintatieto, ja jo pelkästään sähköverkon taajuuden ja jännitteen vaihtelusta voi päätellä hyvin pitkälti että mikä on tuotantotilanne.
Tosin isompi ongelma tulee alemyyntiefektistä, eli ihmiset ryntäävät sankoin joukoin lataamaan akkuja kun hinta notkahtaa, jolloin hinta taas pompsahtaa, ja taas notkahtaa… eli jos resoluutio on tunnin luokkaa, niin systeemiin muodostuu valtava takaisinkytkentäaalto.
Eli kuten alunperin ehdotettiin. Voisi antaa sähköyhtiön "päättää" millä virralla kulloinkin akkua ladataan. Sähköpuodissa on tieto kulloinkin käytettävissä olevasta kapasiteetista. Vastapalveluksena sähköfirma antaa rabattia lataussähkön hinnasta koska saavat sähkönsä mahdollisimman tehokkaasti valutettua akkuihin. Toiminnallisuuden voisi rakentaa vaikka kaukoluettavaan sähkömittariin jossa olisi yksi kanava sähköauton lataukselle. Yhteyden mahdollisesti katketessa mittari voisi automaattisesti siirtyä tilaan jossa se sallisi latausvirran olevan maksimi (jotta se akku on varmasti täysi aamulla).
Eli kuluttaja luonnollisesti kertoisi edelleen milloin sen akun pitää olla täysi. Mutta sähkön toimittaja voisi annostella virran määrää latauksen aikana siten että sähköverkon käyttö olisi mahdollisimman tehokasta.
Kuluttajan oma valinta johtaisi hyvin helposti edellisissa maileissa kuvattuun kuormituksen heilumiseen joka tulee sähköntoimittajalle kalliiksi (ja kyllä se hinta aina viime kädessä kuluttajan laskuun päätyy).
Yhteyden mahdollisesti katketessa mittari voisi automaattisesti siirtyä tilaan jossa se sallisi latausvirran olevan maksimi (jotta se akku on varmasti täysi aamulla).
Eli käytännössä lähetinhäiriön sattuessa koko verkko kaatuu siihen. Ei näin.
"Yhteyden mahdollisesti katketessa mittari voisi automaattisesti siirtyä tilaan jossa se sallisi latausvirran olevan maksimi (jotta se akku on varmasti täysi aamulla).
Eli käytännössä lähetinhäiriön sattuessa koko verkko kaatuu siihen. Ei näin."
Vain jos KAIKKI (tai hyvin suuri osa) mittarit tipahtavat yhteydestä. Tuossa on oletettu mitä pitäisi tehdä jos yksittäisen mittarin yhteys sähköyhtiöön katoaa, joka lienee se yleisin ongelma. Totaalinen kaikkien mittarien yhteyskatkos toki aiheuttaisi tilanteen jossa mahdollisesti liian monien laturien sallittaisiin "imeä liikaa virtaa" yhtäaikaa. Tälläisen tilanteen varalle ei liene muuta konstia kuin liittää mittariin vielä viimeinen varmistus, eli jos verkkojännite alkaa pudota (ns. brown out) liiallisen kuormituksen takia mittari pudottaa sallittua latausvirtaa eikä yritä enää nostaa sitä ellei yhteys palaudu.
Luonnollisesti yhteyden katketessa mittarin ei kannata heti siirtyä maksimin sallimiseen vaan jatkaa asetuksella jossa se viimeksi oli ja tehdä se vasta sopivan ajan kuluttua esim tunti + satunnaisaika (estetään mahdollinen usean mittarin yhtäaikainen äkillinen lisätehontarve) jos yhteys ei palaudu.
Tosin isompi ongelma tulee alemyyntiefektistä, eli ihmiset ryntäävät sankoin joukoin lataamaan akkuja kun hinta notkahtaa, jolloin hinta taas pompsahtaa, ja taas notkahtaa… eli jos resoluutio on tunnin luokkaa, niin systeemiin muodostuu valtava takaisinkytkentäaalto.
Tuottajien ja isojen käyttäjien kohdalla sähköverkko toimii jo nyt hintaohjatusti. Pohjoismaisesta sähköpörssistä ostetaan ja myydään sähköä etukäteen tunneittain määräytyvillä hinnoilla. Hinnat eivät siis juokse sielläkään suoraan kulutuksen perässä, vaan ennusteet ovat merkittävässä osassa.
Tämän lisäksi markkinoilla on säätösähköä. Jos jostain syystä alkaa näyttää siltä, että verkossa on liikaa tai liian vähän kapasiteettia, Fingrid ostaa tai myy sähköä hetkelliseen säätöhintaan pitääkseen verkon stabiilina.
Hintaohjatussa mallissa kuluttajahinnan oikea säätäminen kuuluu nimenomaan sähkön pörssistä ostavalle ja kuluttajalle myyvän firman ongelmaksi. Jos kulutus alkaa värähdellä, myyjä ei pysy sitoumuksissaan ja joutuu maksamaan sähköstään kalliimman kautta. Tämä motivoi miettimään toisenlaista hinnoittelustrategiaa.
Problematiikka on siis olemassa jo nyt paljon isommassa mittakaavassa, eikä mitään kohtuuttomia ongelmia ole näkynyt.
jo pelkästään sähköverkon taajuuden ja jännitteen vaihtelusta voi päätellä hyvin pitkälti että mikä on tuotantotilanne.
Kuluttajan saamasta jännitteestä ei voi päätellä oikein mitään muuta kuin sen, kuinka paljon naapurit käyttävät sähköä. Jännitettä pidetään suurjänniteverkossa aktiivisesti paikallaan; jos häviöt kasvavat kuormituksen mukaan, käämikytkimillä nostetaan jännitettä.
Taajuudesta voi päätellä jotain tuotantotilanteesta, mutta taajuuttakin säädetään aktiivisesti. Nykyaikana taajuus pidetään annetuissa spekseissä varsin vapaasti, koska vanhanaikainen tiukka säätäminen olisi kalliimpaa. Niinpä taajuus ja aikapoikkeama heiluvat aika paljon sekä halvan että kalliin sähkön aikana.
Entä sitten kun netti on poikki?
Sitten kuluttaja on ohjeistanut relettä joko:
- antamaan sähköä joka tapauksessa
- olemaan poikki joka tapauksessa
- piipittämään niin perhanasti
Normaalitapauksessa yön aikana pörssisähkön hintaheilahtelut ovat mitattavissa alta sentin kilowattitunnilta. Joten itse ottaisin vaihtoehdon 1. Oikein huonolla tuurilla siinä voi hävitä ihan koko euronkin akkua ladatessaan…
Eli kuten alunperin ehdotettiin. Voisi antaa sähköyhtiön "päättää" millä virralla kulloinkin akkua ladataan.
Tämä systeemi vaatisi:
- tieto akkuun vielä tarvittavasta kWh-määrästä sähköyhtiölle
- etäsäädettävällä latausvirralla oleva järjestelmä
- sähköyhtiölle tieto siitä, milloin akun pitäisi olla täynnä
Sähköteknisesti on tietysti ihan selvää, että toinen kohta (säädettävä latausvirta) hoidetaan sillä, että virtaa joko menee tai ei mene. Kaikki muu säätäminen on turhaa.
Mutta jotta noin pitkälle päästään, niin tarvitaan siis kaksisuuntainen kommunikaatio sähköyhtiön ja auton välillä. Tämä taas vaatii yhteistyötä ja standardeja kovin monessa välissä. Ei ihan nopeaa eikä helppoa.
Ja sitten seuraava kysymys on se, että miksi ihmeessä me tekisimme nimenomaan sähköautojen kanssa tämän, kun jo nyt talojen lämmitykseen menee paljon sähköä. Eikö olisi fiksumpaa antaa sähkölämmityksen säätäminen sähköyhtiölle? Ainakin boilerin voisi ihan hyvin hoidattaa sitä kautta.
Vastaus kaikkeen tähän on se, että kun ei kannata. Sähkön hinta vaihtelee yön aikana kuitenkin yleensä alle sentin kilowattitunnilta. Sillä on paha kuolettaa isoja ja kalliita investointeja.
Sen sijaan hintaohjattu relejärjestely olisi halpa tehdä. Jos volyymejä saa jonnekin järkevään osastoon, hinta jää kaksinumeroiseksi. Eikä vaadi mitään olemassaolematonta standardointia eikä ole sidonnainen esimerkiksi sähköautoihin. Mutta tässäkin tulee vastaan se, että vielä ei sähkön hinta ole sellainen, että tuostakaan saisi vaivanpalkkaa.