Tasasähkönjakelun käyttöpotentiaalin määrittäminen

Abstract

Sähkönjakeluverkkojen kehittäminen nykyistä käyttövarmemmiksi ja taloudellisemmiksi vaatii jatkuvasti uusia ratkaisumalleja. Lupaavaksi tekniikaksi sähkönjakeluverkkojen kehittämisessä on osoittautumassa tasasähkönjakelu tehoelektronisten komponenttien kehittyessä ja hintojen laskiessa samanaikaisesti. Pienjännitedirektiivi mahdollistaa tasajännitteen myötä aiempaa suurempien jännitteiden käytön pienjänniteverkoissa. Tasajännitteen käytöllä voidaan saavuttaa etuja mm. tehonsiirtokyvyssä, sähkönlaadussa, käyttövarmuudessa sekä kustannuksissa. Työssä tehdään yksityiskohtaisia teknistaloudellisia tarkasteluja perinteistä 20/0,4 kV tekniikkaa, 1000 V sähkönjakelua sekä tasasähköjärjestelmiä hyödyntäen ja verrataan näiden järjestelmien kustannuksia ja ominaisuuksia toisiinsa. Tutkimusalueet on valittu Fortum Sähkönsiirto Oy:n maaseutu- ja taajamaverkoista. Työssä pyritään hahmotta-maan teknistaloudellista käyttöaluetta eri tasasähkönjakelujärjestelmille sekä määrittä-mään tasasähkönjakelun käyttöpotentiaali tutkimuskohteena olleissa verkoissa. Lisäksi tutkitaan eri tekijöiden vaikutuksia tasasähköjakelun kannattavuuteen ja käyttövarmuu-teen sekä pyritään tuomaan esiin muitakin tasasähkönjakelujärjestelmien ominaisuuksia.

The development of electricity distribution networks to be more reliable and economically feasible is a process that constantly requires new solutions. DC distribution is turning out to be a promising technique as the power electronical components are developing rapidly, and at the same time, their prices are going down. With the use of DC volt-age, the Low Voltage Directive allows raising the voltage level in the low-voltage net-works. DC distribution can provide various benefits, such as better power transmission capability, power quality, reliability and lower costs. In this work, a detailed technical and economical analysis is carried out based on 20/0,4 kV, 1000 V and DC distribution systems, and a comparison is made on the costs and characteristics of these systems. The target areas for the analysis are chosen from the rural and urban networks of Fortum Distribution. The techno-economical ranges of different DC systems and the potential of DC distribution in the analyzed areas are determined. In addition, the influences of different factors on the economic feasibility and reliability of DC distribution together with some other characteristics of DC systems are examined