Energiamurroksen vaikutus omakotitalon sähkökeskussuunnitteluun

Abstract

Sähkömarkkinoiden muuttuessa energiamurroksessa muuttuu myös kuluttajien käyttäytyminen ja rooli markkinoilla. Tässä kandidaatintyössä tutkittiin kirjallisuustutkimuksena sähkömarkkinoiden muutoksen vaikutuksia omakotitalojen sähkökeskussuunnitteluun. Sähkökeskus on koko kiinteistön sähköistyksen perusta ja pitkäaikainen asennus, joten siinä tulisi olla valmiuksia myös tulevaisuuden varalle. Työ rajattiin aurinkosähkön, sähkön varastoinnin, sähköautojen ja kysyntäjouston vaikutusten tarkasteluun omakotitalojen sähkökeskusten suunnittelussa.

Työssä tutustutaan omakotitalonsähkökeskukseen ja sen tärkeimpiin komponentteihin. Eri tekniikoiden vaikutuksia selvitettiin kunkin tekniikan yleistymisen kannalta ja niiden toteuttamisen teknisistä vaatimuksista. Teknisiin vaatimuksiin vaikuttavat lähinnä standardit. Aurinkosähköön ja sähkön varastointiin kannattaa keskuksissa varautua ja keskuksen koon mukaisesti ne vaativat johdonsuojakatkaisijat ja energiamittarit tai ainakin tilavaraukset näille. Sähköautojen lataukseen kannattaa varautua ja edellä mainittujen lisäksi se vaatii vikavirtasuojan. Kysyntäjoustoon voidaan jo jossain määrin osallistua keskusten AMR-mittareilla, mutta siihen varautuminen keskussuunnittelussa on haastavaa, ellei asennettavaa järjestelmää tunneta. Keskusten ollessa nykyisin jo ahtaita, pitää energiatuotantomuotojen ja kulutuskojeiden muutoksiin varautuessa keskuksia suurentaa.

As electricity markets develop in the electricity transition so does the consumers behavior and role on the market. In this bachelors’ thesis it was studied as a literature study the changes of electricity markets effects on detached houses switchboard design. Switchboard is the foundation of the buildings electrification and a long-term installation, so it should have readiness for the future. Thesis was limited on the solar energy’s, electricity storages, electric cars and demand responses effects on detached houses switchboard design.

In this thesis it’s getting to know the detached houses switchboard and its important components. The effects on design on different technics is examined by its popularity and the technical requirements for installing them. The technical requirements are mostly controlled by standards. The switchboard should be prepared for solar energy and electricity storage with circuit breakers for protection and energy metering or at least reserve the needed space for their installation. The switchboard should also be prepared to load an electric car with the same protection and metering as mentioned for solar energy and storages and it also requires additional protection in the form of residual current circuit breaker. Detached houses can somewhat participate in demand response with the switchboards AMR-meters but preparing for it during switchboard design is challenging unless the demand response system to be installed is already known. As the switchboards are full as it is, the switchboards should be enlarged when preparing for the new forms of electricity production and electrical devices.