Lämpöpumppujen verkkovaikutukset

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua lämpöpumppujen sähköverkolle aiheuttamiin vaikutuksiin. Opinnäytetyö tehtiin osana EL-tran-konsortion järjestämää lämpöpumppuihin liittyvää tutkimusta.

Työssä perehdyttiin lämpöpumpputyyppeihin ja lämpöpumppujen aiheuttamiin verkkovaikutuksiin, niiden syihin ja ennaltaehkäisemiseen. Näitä vaikutuksia tuotiin päätutkimuskohteena olevan muuntopiirin avulla esille. Verkkovaikutuksissa keskityttiin muuntopiirin ja yksittäisten liittymien tehojen aiheuttamiin vaikutuksiin.

Tutkittavaksi muuntopiiriksi valittiin omakotitaloalueella sijaitseva muuntopiiri Tampereen Kissanmaalta. Muuntopiiri valittiin sen muuttumattomuutensa ja rakennustyyppien perusteella. Muuntopiirin ja kahdeksan kohteen tuntitehotiedot saatiin sähkölaitokselta. Näitä tuntitehotietoja analysoitiin ja verrattiin mitoituksellisiin tehoihin. Mitoitukselliset tehot määritettiin verkostosuositus SA 1:87:n ja Trimble NIS verkonhallintaohjelmiston avulla.

Opinnäytetyössä lämpöpumpuista aiheutuvia ongelmia verkolle saatiin tuotua esille tutkimuskohteena olleen muuntopiirin avulla. Muuntopiirin tehotasot olivat selvästi nousevia tarkastelujaksolla ja jatkavat nousuaan tulevaisuudessa. Öljylämmityksestä maalämpöjärjestelmään muuttaneissa kohteissa huomattiin suurin tehotasojen kasvu ja suurimmat ylitykset mitoituksellisiin tehoihin verraten.

The purpose of the Thesis was to get acquainted with different heat pump types and their effect on power grid, the causes of the negative effects and how to prevent them. The Thesis was made in part of heat pump research by EL -tran -consortium.

The effects were displayed with the transformation circuit which was the main subject of the Thesis. The research concentrated on effects caused by electrical power in transformation circuit and in single electricity connections. The transformation circuit was chosen from Tampere Kissanmaa, and it was chosen because of its constancy and the type of buildings in the target area.

The information about hourly capacity in transformation circuit and in electricity connections was obtained from the electrical power plant. This information was analyzed and compared to designed electrical powers. The designed electrical powers were determined with power grid recommendation SA 1:87 and with Trimble NIS- power grid control software.

The effects of heat pumps on the grid were demonstrated successfully. The levels of power were clearly increased in the reference period. The level of the electrical power was increased the most in buildings, where the heating system was changed from oil heating system to heat pump system. Also, the biggest exceeding of designed power was noticed in these subjects.