Sähköbussien latausratkaisu julkiselle liikenteelle

1. Sähköbussin lataus – mitä ratkaisussa tulee ottaa huomioon?

Sähköbussien latausratkaisua suunniteltaessa tulee ottaa huomioon seuraavia asioita:

• Missä ja miten sähköbussien lataus tapahtuu?
• Minkälaista kalustoa ladataan?
• Kuka on vastuussa latauksen järjestämisestä?
• Latausratkaisun helppokäyttöisyys ja toimintavarmuus

Missä ja miten sähköbussien lataus tapahtuu?

Suomessa joukkoliikenteen sähkökäyttöisiä linja-autoja ladataan tällä hetkellä bussin katolla olevalla pantografilla eli virroittimella tai auton kylkeen liitettävällä latauskaapelilla. Pantografilatausta käytetään yleensä lyhyempikestoiseen käytönaikaiseen lataukseen esimerkiksi päätepysäkillä ja kaapelilla ladataan pidempiä aikoja auton seisoessa varikolla ajovuorojen välissä. Käytössä voi olla myös näiden kahden yhdistelmiä kuten Espoon Leppävaaraan toteutetussa latausratkaisussa.

Mitä ajoneuvoja ladataan ja kuka on vastuussa latauksen järjestämisestä?

Sähköbussien latausratkaisun sijaintiin ja ominaisuuksiin vaikuttaa olennaisesti se, että käyttääkö samaa latausjärjestelmää yksi vai useampi liikennöitsijä. Tähän liittyy myös latauksen järjestämisvastuu, eli onko vastuu latauksen järjestämisestä liikennöitsijällä vai esimerkiksi kunnalla. Latausratkaisun suunnitteluun vaikuttaa niin ikään kunnan / kaupungin lupabyrokratia ja maankäyttöpolitiikka, sillä latausinfrastruktuurin rakentaminen edellyttää tilaa ja virtaa.

Latausratkaisun helppokäyttöisyys ja toimintavarmuus

Vastuu ajokaluston lataamisesta on yleensä kuljettajilla, joille annettava käyttökoulutus on tärkeää lataustapahtuman onnistumiseksi. Latauslaitteiden tulee olla helppokäyttöisiä sekä turvallisia, joten suunnittelussa tulee ottaa huomioon muun muassa työergonomia ja latauslaitteissa kulkeva korkea jännite.

Ammattiliikenteen elinehto on toimintavarmuus. Bussien pitää pysyä liikkeessä ja aikataulussa, joten latauksen tulee toimia. Lisäksi tulee varmistaa että virtaa riittää kaikille ja seuraavana ajovuorossa oleva auto ladataan täyteen ensimmäisenä. Sähköbussiliikenteen riskienhallinnassa on keskeistä, että latauksen toimivuus varmistetaan myös riittävällä huoltopäivystyksellä sekä tarvittavilla varasuunnitelmilla.

Sähköbussin lataus – milloin lataaminen tapahtuu?

Sähköbussien akkukapasiteetti on jo muutaman vuoden aikana suurentunut merkittävästi ja pidentyneen toimintamatkan seurauksena lataus on siirtymässä kasvavassa määrin varikolle. Varikolla autoja ladataan ajovuorojen välissä tai yöaikaan.

Sähköbussien suurehkon akkukoon ansiosta toimintamatka riittää hyvin julkisen liikenteen reiteille, mutta linja-autoliiton tekemän selvityksen mukaan kaukoliikenteessä ja tilausliikenteessä sähköinen siirtymä ei ole vielä alkanut, sillä pitkät siirtymät edellyttävät toimivaa latausverkostoa matkan varrelle. Linja-autoliitto peräänkuuluttaakin joukkoliikenteelle räätälöityä julkista latausverkostoa.

Sähköbussin lataus – latausratkaisun skaalaaminen

Bussiliikenteen sähköistyessä yhä useampi bussi on latauksessa samaan aikaan. Dynaamisella kuormanhallinnalla voidaan hillitä tehopiikkejä, varmistaa lataustehon suuntautuminen niille busseille, jotka sitä eniten tarvitsevat sekä pienentää tarvittavan sähköliittymän kokoa.

Suomalaisten sähkönkäytössä on havaittavissa selkeä kaava. Yleensä suurimmat kulutuspiikit osuvat ilta-aikaan klo 18-21 välille. Dynaaminen kuormanhallinta mahdollistaa lataustapahtuman viivyttämistä niin sanottujen sesonkiaikojen ulkopuolelle. Eli vaikka kaapeli on kytkettynä, lataus alkaa automaattisesti vasta kun sähköverkon kuormitus alenee.

Jos kaikki bussit lataavat samaan aikaan ilman kuormanhallintaa tai lataamisen porrastamista, hetkellinen verkon kuormitus nousee korkealle. Tämä edellyttää suurta sähköliittymää, ellei sitten kuormanhallinnalla ketjuteta latausta niin, että ensimmäisenä liikenteeseen lähtevät bussit ladataan ensin.

Älykkäiden ratkaisujen ansiosta varmistetaan että kaikki autot tulevat ladatuiksi ajallaan, mutta kuormanhallinta mahdollistaa latausjärjestelmän kasvattamisen tiettyyn pisteeseen saakka ilman sähköliittymän kasvattamista.

2. Sähköbussin lataus – latausratkaisun hyödyt julkiselle liikenteelle

Hyviä syitä kaupungin sisäiseen liikenteeseen käytetyn kaluston sähköistämiselle ovat päästöjen, melun ja hajun vähentyminen.

Ympäristöystävällisyys

Siirtymä sähköiseen julkiseen liikenteeseen on kaupungeissa väistämätön, jotta tiukat päästötavoitteet voidaan saavuttaa.

Sähköbussit ovat tehokas tapa vähentää päästöjä ja torjua ilmastonmuutosta. Pitkäaikaisessa käytössä niiden kokonaiskustannukset ovat lisäksi pienemmät kuin perinteisillä dieselbusseilla.

Kustannustehokkuus

Sähköbussien reitit ja infrastruktuuri suunnitellaan huolellisesti, mikä mahdollistaa paremman toimintavarmuuden ja pienemmät henkilöstökustannukset.

Puutteellisesti suunniteltu lataus kasvattaa käyttökustannuksia ja lisää toiminnan epävarmuutta.

Optimoitua ajoa

Kaluston optimointi vähentää kustannuksia ja päästöjä. Lataus on otettava huomioon reittien ja aikataulujen suunnittelussa, ja ensimmäisenä sähköistetään ne reitit, joita se hyödyttää eniten.

3. Sähköbussin lataus – latausratkaisun hyödyt julkiselle liikenteelle

Latausratkaisun kokonaishinta riippuu tavoiteltavasta lataustehosta, ladattavien ajoneuvojen määrästä sekä monista muista tekijöistä, kuten esimerkiksi liittymän jännitteestä ja tarvittavien kaapelivetojen määrästä ja pituudesta.

Esimerkkitapauksessa keskijänniteliittymän hinta on noin 90 000–125 000 euroa ja suurjänniteliittymän 150 000–360 000 euroa. Liittymän omistajan vastuulla on sähkölatausinfran toteuttaminen ja kustannukset liittymispisteestä eteenpäin, muun muassa muuntajat, latauskeskus, kaapelit ja latauslaitteet.

Kustannukset voivat siis vaihdella merkittävästi ratkaisun koosta ja ominaisuuksista riippuen.

Plugit CaaS – lataaminen palveluna mahdollistaa sähköisen kaluston lataamisen ilman raskaita alkuinvestointeja. Palvelukokonaisuuteen kuuluu suunnittelu, asennus, latauslaitteet, ohjelmistot ja ylläpitopalvelut.

Latausratkaisun tuet

Työ- ja elinkeinoministeriö on myöntänyt investointitukea joukkoliikenteen latausinfran rakentamiseen, mutta energiatukihakemuspalvelu sulkeutui määräajaksi 31.12.2022. Hakemuspalvelu avataan uusia hakemuksia varten uudelleen keväällä 2023.

4. Sähköbussin lataus – latausratkaisun huolto ja ylläpito

Julkisen liikenteen latauksessa korostuu yksi asia: toimintavarmuus. Yksikin ajamatta jäänyt vuoro poikii vihaista asiakaspalautetta ja saattaa ruuhkauttaa muita vuoroja.

Latauksen tulee toimia ja parhaiten tämä varmistetaan jatkuvalla ylläpidolla ja ennakoivalla huollolla. Häiriötilanteisiin tulee reagoida nopeasti.

Yksinkertaisin ratkaisu on keskittää kaikki yhdelle toimijalle, joka vastaa latauksesta kokonaisuutena. Näin vältytään tilanteelta, jossa vastuuta siirrellään toimijalta toiselle samalla kun bussit seisovat kiinni rikkinäisessä latauslaitteessa varikolla.