Sähkönkäyttäjien luokittelu ja sähkönkäytön ennustaminen sähkönkulutustietojen avulla
Viljakainen, Santeri (2017)
Diplomityö
Viljakainen, Santeri
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201710058901
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201710058901
Tiivistelmä
Sähkömarkkinalain toimitusvarmuusvaatimukset pakottavat sähköverkkoyhtiöt investoimaan sähkönjakeluverkkoihin huomattavia summia tulevina vuosina. Samaan aikaan sähkönkäyttö on murroksessa mm. lämpöpumppujen, sähköautojen ja aurinkosähköjärjestelmien yleistymisen vuoksi. Sähkönkäytön muuttumisen seurauksena vanhat kuormituskäyrät, jonka mukaan sähkönkäyttöä on mallinnettu mm. sähköverkonsuunnittelua varten, eivät enää vastaa todellista sähkönkäyttöä. Väestö on myös kaupungistumassa. Kuitenkin toimitusvarmuusvaatimukset koskevat myös harvaan asuttaja alueita.
Tässä diplomityössä tutkitaan sähkönkäytön muuttumista sekä sähkönkäyttäjien luokittelua sähkönkulutustietojen ja rakennustietojen avulla. Tarkastelu painottuu erityisesti haja-asutusalueille. Työssä käytetään neljän sähkönjakeluverkkoyhtiön haja-asutusalueiden sähköasiakkaiden etäluettavien sähkönkulutusmittareiden mittaustietoja (AMR-data). AMR-datan avulla sähkönkäyttäjiä luokitellaan samankaltaisuuden perusteella ryhmiin, joille simuloidaan sähkönkäytön muutoksia. Tässä työssä muutoksista simuloidaan ainoastaan lämpöpumppuja.
Tulosten perusteella sähkönkäyttäjien luokittelua tulisi päivittää nykyistä useammin. Mm. lämmitystapamuutosten ja omistusmuutosten seurauksista käyttöpaikkojen sähkönkäyttö voi muuttua nopeasti. Lämpöpumppujen mallinnuksen perusteella sähkönkäyttö tulee kasvamaan. Etenkin maalämpöpumppujen yleistyminen lisää sähkönkäyttöä. Simulointien perusteella lämpöpumppujen yleistyminen ei kuitenkaan vaikuta loppukäyttäjien huipputehoihin merkittävästi. Electricity distribution system operators (DSOs) have to renovate their electrical networks a lot in the next 15 years due to the service security requirements in Finnish electricity market act. Meanwhile, customers’ electricity usage is expected to change because of the increasing number of heat pumps, electrical vehicles and photovoltaic systems. Old load profiles DSOs have been using to model electricity usage, may be less useful in the future when the electricity usage changes. People are also moving more and more to cities from rural areas, but DSOs still need to renovate also rural area networks without oversizing them.
Change of electricity usage and electrical power customer classification with electricity consumption measurements (AMR data) and building information especially from rural areas are studied in this master’s thesis. AMR data in this study is from rural areas of four different DSOs. Power customers are clustered to multiple groups and changes of electricity use are simulated accordingly. In this thesis, only heat pumps simulations are made.
According to results, customers’ load profiles should be updated more often than they have been updated in the past. Change of heating systems and ownerships of buildings can change electricity usage a lot. Heat pump simulations show an increase in electricity consumption, especially among the rising number of ground source heat pumps. However, according to simulations, maximum powers of customers are not going to increase that much in the process.
Tässä diplomityössä tutkitaan sähkönkäytön muuttumista sekä sähkönkäyttäjien luokittelua sähkönkulutustietojen ja rakennustietojen avulla. Tarkastelu painottuu erityisesti haja-asutusalueille. Työssä käytetään neljän sähkönjakeluverkkoyhtiön haja-asutusalueiden sähköasiakkaiden etäluettavien sähkönkulutusmittareiden mittaustietoja (AMR-data). AMR-datan avulla sähkönkäyttäjiä luokitellaan samankaltaisuuden perusteella ryhmiin, joille simuloidaan sähkönkäytön muutoksia. Tässä työssä muutoksista simuloidaan ainoastaan lämpöpumppuja.
Tulosten perusteella sähkönkäyttäjien luokittelua tulisi päivittää nykyistä useammin. Mm. lämmitystapamuutosten ja omistusmuutosten seurauksista käyttöpaikkojen sähkönkäyttö voi muuttua nopeasti. Lämpöpumppujen mallinnuksen perusteella sähkönkäyttö tulee kasvamaan. Etenkin maalämpöpumppujen yleistyminen lisää sähkönkäyttöä. Simulointien perusteella lämpöpumppujen yleistyminen ei kuitenkaan vaikuta loppukäyttäjien huipputehoihin merkittävästi.
Change of electricity usage and electrical power customer classification with electricity consumption measurements (AMR data) and building information especially from rural areas are studied in this master’s thesis. AMR data in this study is from rural areas of four different DSOs. Power customers are clustered to multiple groups and changes of electricity use are simulated accordingly. In this thesis, only heat pumps simulations are made.
According to results, customers’ load profiles should be updated more often than they have been updated in the past. Change of heating systems and ownerships of buildings can change electricity usage a lot. Heat pump simulations show an increase in electricity consumption, especially among the rising number of ground source heat pumps. However, according to simulations, maximum powers of customers are not going to increase that much in the process.