Sähkönjakeluverkon primäärikomponenttien elinkaarianalyysi

Abstract

Tässä työssä on tarkasteltu sähkönjakeluverkon primäärikomponenttien elinkaaria niiden energiankulutuksen näkökulmasta. Työssä kerrotaan elinkaarianalyysin käyttämisestä tutkimusmenetelmänä erityisesti sähkönjakeluverkkojen tarkastelussa. Tarkasteltaviksi komponenteiksi on valittu 110 kV/20 kV sähköasemalta päämuuntajat ja keskijännitepuolen kojeistot, keskijännitejohtolähdön maakaapeli ja ilmajohtorakenteet sekä jake-lumuuntajat, pienjännitemaakaapelit ja -avojohdot. Työssä esitetään yksinkertainen menetelmä komponenttien elinkaarien aikana kuluvan energiamäärän ja siitä aiheutuvien CO2-päästöjen arviointiin. Lisäksi esitetään tuloksia tehdyistä esimerkkitarkasteluista ja analyysin lähtötietojen määrittämisestä. Työn tarkoitus on auttaa verkkoyhtiöitä arvioimaan komponentti-investointien kannattavuutta energiatehokkuuden näkökulmasta. Energiahäviöt ovat usein verkkoyhtiön suurin asiakas ja päästökaupan myötä myös CO2-päästöillä on hintansa. Energiatehokkaiden ratkaisujen käyttäminen on tullut entistä tärkeämmäksi komponentteja uusittaessa.

The main focus of this thesis is on analysing the life cycle energy consumption of the primary components of electricity distribution networks. The methodology of the life cycle analysis is approached especially from the viewpoint of the electricity distribution. The components selected for the analysis are 110 kV/ 20kV transformers and medium voltage switchgears at 110 kV/ 20kV substation, medium voltage overhead lines and underground cables, distribution transformers, and low voltage aerial cables and underground cables. A simplified methodology for assessing the energy consumption and CO2-emissions resulting from the energy consumption over the life cycles of selected components is presented in this thesis. Furthermore, results of example studies and initial values of the analysis are presented. The objective of this thesis is to help distribution companies to overview the feasibility of component investments from the aspect of energy efficiency. Energy losses in the network are often the biggest single customer of a distribution company and due to emissions trading there is also a price for the CO2-emissions. Energy efficiency of network components is a relevant factor when selecting new network components.