Lastbalansering

Lastbalansering – vad menas med det?

Lastbalansering är en av de mest centrala funktionerna i ett laddsystem. Den används för att förhindra överbelastning som kan uppstå vid laddning av elbilar. Sådana överbelastningar kan inträffa till exempel i gruppcentralen eller i själva elanslutningen. En utjämningsfaktor på 1 tillämpas vid dimensionering och installation om endast en laddningsenhet finns eller om ingen lastbalansering används. Med lastbalansering kan denna utjämningsfaktor reduceras, vilket möjliggör optimerad dimensionering av kabeldragningen till laddstationerna och kan i många fall eliminera behovet av att utöka fastighetens elanslutning eller installation av nya kablar.

Lastbalansering styr laddbelastningen inom ramen för fastighetens tillgängliga kapacitet. Om exempelvis den maximala kapaciteten är nära att överskridas, reglerar systemet laddningen så att belastningen från elbilsladdningen minskas, och den tillgängliga kapaciteten fördelas jämnt mellan laddningspunkterna. Det är viktigt att beakta att olika tillverkare och tjänsteleverantörer kan ha olika tekniska lösningar för lastbalansering, vilket kan göra samordningen komplex. Därför rekommenderar vi att lastbalanseringen i varje projekt planeras noggrant i samarbete med berörda aktörer, så att hela systemet fungerar på ett smidigt och tillförlitligt sätt.

Olika alternativ för lastbalansering

Det finns flera alternativ för laststyrning. De vanligaste är laststyrning i en eller flera grupper, samt en ”dynamisk” laststyrning där stömförbrukning mäts med hjälp av  strömtransformatorer, även i flera utvalda mätpunkter som kan ligga på olika nivåer i hierarkin. Tack vare UTU-Xs mångsidiga laststyrningsfunktioner lämpar sig den grundläggande ”basnivå” laststyrningen väl för de flesta anläggningar. Den ingår som standardfunktion i systemet.

På basnivån av laststyrningen har laddningsgruppen, eller flera grupper, fasta gränser för maximal ström. Systemet ser till att laddnings- och motorvärmestationerna håller sig inom dessa värden, så att den totala effekten inte överskrider säkringsgränserna för varje fas eller grupp. I praktiken innebär det att man i UTU-X basnivån laststyrning kan övervaka både motorvärmar- och laddningsförbrukningen för en hel parkeringsplats.

För att basnivåns laststyrning ska fungera krävs en platsanalys för att fastställa den tillgängliga kapaciteten. Funktioner som användarprofiler och intelligent köhantering ingår också i denna nivå.

Det är dock inte alltid möjligt att sätta fasta gränser – till exempel om fastighetens lediga kapacitet är okänd eller belastningen varierar kraftigt. Då krävs laststyrning med strömtransformatorer. I detta fall ersätts fasta strömgränser med dynamiska, beroende på fastighetens totala kapacitet.

Vid dynamisk laststyrning installeras en strömtransformator vid en mätpunkt, därifrån belastningsdata skickas till backendsystemett för styrning av enheterna. Systemet justerar automatiskt den maximala effekt som laddsystemet använder, utifrån fastighetens övriga elförbrukning.

UTU-X Camu möjliggör dynamisk laststyrning och säkerställer en sömlös funktion för hela systemet.

Lastbalansering i husbolag

Betydelsen av laststyrning i husbolag ökar ju större fastigheten är. Det är viktigt att utreda tillgänglig effekt, det vill säga skillnaden mellan anslutningseffekt och konsumtionstoppar. Detta görs genom att låta bostadsbolaget utföra en kartläggning av den nuvarande infrastrukturens skick.

I bostadsanvändning är det ofta ändamålsenligt att bedöma tillgänglig laddningstid och när användarna rör sig samt när de laddar. I bostadsbolag är det också bra att beakta uppvärmningsbehovet. En lämplig utgångspunkt för dimensioneringen är att en  genomsnittliga körsträcka i Sverige är under 4 mil per dag. I princip är 2–3 kW per laddpunkt tillräcklig effekt i bostadsbolag, särskilt om laddstationerna dynamiskt kan balansera last sinsemellan. När antalet laddare är mindre kan laddningseffekten i motsvarande grad vara högre i de stationer som laddar.

Lastbalansering på arbetsplatser

På arbetsplatser kan det vara motiverat att dimensionera en högre laddningseffekt så att laddningen sker under arbetsdagen, men det är ändå bra att hålla i minnet vilka typer av användare som laddar sina bilar inom företaget, jämfört med den genomsnittliga körsträckan per dag som nämnts ovan.

Toppeffekten är det motiverat att begränsa till viss del eller att reservera möjlighet för detta, med beaktande av det kontinuerligt ökande antalet elfordon.

UTUReX och UTUMaX lastbalansering

I UTUReX- och UTUMaX-produktfamiljerna kan lasten balanseras programmässigt, och både UTUReX och UTUMaX-laddstationer kan placeras i samma grupp. När laddfältet har installerats ska systemet tas i bruk. Driftsättningen utgör grunden för laststyrningen. Vid driftsättningen definieras bland annat fasordningen för ladduttaget, och information om bilplatser samt eventuella begränsningar matas in i systemet från gruppen. Laststyrningen sker programmässigt i backendsystemet. Grunden för laststyrningen är också att det har tecknats ett tjänsteavtal för laddutrustningen och att dessa drivs via backendsystemet

Laststyrningen fungerar olika beroende på typ av uttag. Type2-uttag har dynamisk laststyrning, det vill säga laddströmmen regleras uppåt eller nedåt enligt tillgänglig kapacitet. Schuko-uttag tillåter däremot inte dynamisk laststyrning, utan laddpunkterna övergår till ett turordningssystem av on/off-typ i situationer där överbelastning riskerar uppstå i en fas.

Om det utöver den programmässiga laststyrningen på basnivå behövs laststyrning baserad på strömtransformatorer i objektet, är det möjligt att lägga till en eller flera UTU-X Camu-mätpunkter i systemet. Det finns flera alternativ tillgängliga med olika konfigurationer.

All energi som förbrukas av UTUReX- och UTUMaX-värme- och laddutrustning är mätbar, vilket möjliggör styrning. Dessutom visar bakendsystemet förbrukninsdata  fasvis och i realtid.

Fördelar med lastbalansering

Laststyrning förbättrar både funktionalitet och elsäkerhet genom att hålla elnätets belastning under kontroll samt säkerställa att prioriterade laster förblir i drift. Den möjliggör en effektiv användning av kapaciteten, vilket eliminerar behovet av att överdimensionera elsystemet.

Laststyrning bidrar till en jämnare fördelning av elförbrukningen och minskar behovet av att utöka elanslutningens kapacitet – vilket i sin tur leder till lägre investeringar och driftskostnader. Den hjälper även till att hantera effektavgifter och sänker topparna i elförbrukningen, vilket syns direkt i form av lägre elkostnader.

Med hjälp av smarta tidsstyrningar kan förbrukningen flyttas till nattetid, då elpriserna oftast är lägre. Genom att hämta in Nordpol elpriser till backendsystemet och styra förbrukningen till dygnets billigaste timmar uppnås ytterligare besparingar. Laststyrningen garanterar dessutom att samtliga användare får tillgång till el på ett rättvist sätt – oavsett den tillgängliga kapaciteten.