Olen muutaman kerran väittänyt, ettei sähköautojen akkujen käyttö sähkön tilapäiseen varastointiin ole kovin hyvä ajatus, vaikka tätä usein ehdotetaankin. Keskustelun herättämänä palaan aiheeseen.
Sähköauton akkujen latauksen hinta
Hyvän lähtökohdan laskelmille antaa Jukka Kuisman insnöörityö vuodelta 2011 [1]. Tiedot ovat tuskin kovin paljoa vuodessa muuttuneet.
Talukosta 2 [1] saadaan suoraan eri sähköautoakkutekniikat. Olen valinnut kaikissa tapauksissa optimistisimman luvun (halvin, tehokkain, kevyin). Jos näillä luvuilla sähkön varastointi ei ole järkevää, niin se ei ole sitä millään muualtakaan löytyvillä luvuilla nykyisellä akkutekniikalla.
Akkutyyppi Energiatiheys Hyötysuhde Hinta Hajoaminen
kWh/kg % e/kWh latauskertoja
Lyijy 0,055 80 70 1000
NiMH 0,080 70 141 2000
Li-Ion 0,130 95 141 3000
Li-Pol 0,200 ? 106 3000
Olkaamme lisää optimistisia ja unohtakaamme joidenkin akkujen huono hyötysuhde. Samoin litiumakkujen latauskerrat eivät taulukossa ole lähteen taulukossa olleet 1000 vaan tekstissä optimistisemmin arvioitu 3000.
Laskemme taulukon perusteella, minkälainen akku on yhden kilowattitunnin akku ja kuinka paljon sen lataaminen maksaa ja kuinka monta kiloa yhdestä latauksesta syntyy akkujätettä. Taulukkomme tiedot ovat siis positiivisemmat mahdolliset, mitä nykyakuilla voidaan saavuttaa.
Akkutyyppi Paino Hinta Yhden latauksen Jätettä
hinta /1000 latausta
kg e c kg
Lyijy 18,2 70 7,0 18
NiMH 12,5 141 7,4 6
Li-Ion 7,7 141 4,7 3
Li-Pol 5,0 106 3,5 2
Jatkaessamme optimistisia laskelmiamme, voimme keskittyä Litium-polymeeri-akkuun. Tosin ne eivät ole vielä kovin yleisiä autoissakaan mm. siksi, että ne vaativat toimiakseen 80-120 asteen lämpötilan. Emmekä siis tiedä Litium-polymeeriakun hyötysuhdettakaan, joten olemme olettaneet sen häviöttömäksi.
Kannattaako?
Kysymyksemme on siis, että jos autossani on Litium-polymeeriakut, kaikki infrastruktuuri on jo maksettu, koska sähköauto on jo ostettu ajamista varten, kannattaako minun mihin hintaan antaa sähköyhtiön antaa ladata ja tyhjentää akkuni.
Vastaus on, ettei ainakaan halvemmalla kuin 3,5 c/kWh.
Ja tuo hinta on jumalattoman optimistinen.
Ja jokaista tuhatta kilowattituntia kohden (arvo kuluttajalle tällä hetkellä noin 100 euroa, pörssissä 40 euroa) syntyy ainakin kaksi kiloa akkujätettä. Lyijyakuilla jätettä syntyy 18 kiloa. Uutta akkua on ostettava tuhatta kilowattituntia kohden ainakin 35 eurolla (Li-Pol).
Kannattaisiko sähköä varastoiva laite tehdä?
Muutaman kerran vuodessa sähköpörssissä sähköä ostavan ja myyvän yrityksen kannattaisi käyttää litium-polymeeriakkuja kuorman tasaukseen – jos akuista ei tarvitse maksaa. Sähkön hintaero vuorokauden kalleimman ja halvimman tunnin välillä ei esimerkiksi viimeisen kahdeksan päivän aikana ole ollut kolmea ja puolta senttiä kilowattitunnilta. Suurin minimi- ja maksimihinnan välinen ero oli maaliskuun 12. päivä ja se oli hieman alle kolme senttiä kilowattitunnilta. Keskimääräinen ero oli 2,2 c/kWh. Kaikkein kovimmilla pakkasilla ero voi olla paljonkin, mutta näitä päivä ei ole vuodessa kovinkaan montaa. Latauksen pitäisi maksaa todennäköisesti luokkaa yksi sentti kilowattitunnilta, että investointi maksaisi itsensäkin.
Mikäli sähkön varastointia tekee tavallinen kuluttaja, laskelmaa sotkee verot, sähkön siirtohinnat, provisiot jne. Arvonlisäveroa lukuunottamatta kuluttajan sähkön hinnan ero on kuitenkin sama kuin pörssisähkön vaihtelu. Prosentuaalisesti kuluttajan sähkön hinta vaihtelee paljon vähemmän kuin pörssihinta, mutta absoluuttisesti sentteinä kilowattitunnilta hinta vaihtelee arvonlisäverolla nostetun määrän. Kuluttajan kannattaa siis varastoida sähköä omaan käyttöönsä jo, kun hintaero vuorokauden sisällä on 2,8 c/kWh. Myös yösähkön halvempi siirtohinta lisää tätä kannttavuutta noin sentillä. Eli kuluttajan ehkä kannattaa tasata omaa kuormaansa jo noin kahden sentin vuorokausittaisilla hintaeroilla – mutta kovin muhkeisiin säästöihin tuossa ei vielä päästä. Korostan vielä, että tämäkin laskelma on optimistisin mahdollinen.
[1] Jukka Kuisma, Sähköautojen lataustekniikat (Metropolia, insinöörityö)
