Edellisessä osassa HEOMF 1.0 jaettiin viiteen kypsyystasoon. Tässä osassa tarkastellaan niistä ensimmäistä aktiivista vaihetta: hintatietoisuutta ja sitä, missä kohtaa pelkkään sähkön hintaan perustuva optimointi alkaa tulla vastaan omiin rajoihinsa.
Kun kotitalous siirtyy pörssisähköön, sähkön hinta muuttuu näkyväksi aivan eri tavalla kuin kiinteähintaisessa sopimuksessa. Vuorokauden tunnit eivät enää näytä kustannuksen kannalta samanarvoisilta, ja kulutuksen ajoittamisesta tulee ensimmäistä kertaa selvästi mitattava päätös.
Tämä on tyypillinen siirtymä HEOMF:n tasolta 0 tasolle 1. Se on tärkeä askel, vaikka järjestelmä ei vielä varsinaisesti hallitse kokonaisuutta.
Mitä taso 1 tarkoittaa?
Taso 1 ei ole ensisijaisesti tekninen tila vaan muutos ajattelussa: sähkö ei maksa aina samaa, joten kustannuksiin voidaan vaikuttaa siirtämällä kulutusta ajassa.
Käytännössä tämä näkyy esimerkiksi pyykin- ja astianpesun ajoittamisena edullisemmille tunneille, sähköauton latauksen siirtämisenä yöhön tai lämmityksen painottamisena halvempiin jaksoihin. Toimintamalli on täysin rationaalinen ja voi tuoda säästöä ilman suuria investointeja.
Miksi hintatietoisuus tuntuu nopeasti toimivalta?
Hintaan perustuvan optimoinnin vahvuus on sen selkeä palaute. Sähkön hinnan näkee etukäteen, halvimmat tunnit voidaan tunnistaa ja kulutuksesta voidaan jälkikäteen tarkistaa, osuiko käyttö haluttuun ajankohtaan.
Syy-seuraussuhde on helppo ymmärtää: halvempi tunti → kulutuksen siirto → pienempi energiakustannus. Tämä tekee tasosta 1 helposti lähestyttävän ja selittää myös sen, miksi moni kotitalous jää tarkoituksella tälle tasolle.
Hintatietoisuus lisää samalla ymmärrystä omasta energiankäytöstä ja voi vähentää tarpeetonta kulutusta. Se luo hyvän pohjan myöhemmälle optimoinnille, vaikka järjestelmää ei koskaan kehitettäisi pidemmälle.
Ongelmat alkavat, kun kuormat eivät käyttäydy yksinkertaisesti
Yksimuuttujainen optimointi toimii parhaiten kuormissa, joiden siirtäminen ei juuri muuta niiden muuta käyttäytymistä. Esimerkiksi astianpesukoneen energiankulutus ei olennaisesti muutu sen perusteella, käykö se klo 18 vai klo 02.
Lämpöpumppu on erilainen. Jos lämmitystä siirretään kovalla pakkasella lyhyeen halpaan jaksoon, lämpöpumpun käyttöolosuhteet ja tarvittava menoveden lämpötila voivat muuttua. COP voi heikentyä, kompressorin kuormitus kasvaa ja hetkellinen sähköteho nousta. Sähkö voi siis olla halvempaa, mutta tuotettu lämpö ei välttämättä halpene samassa suhteessa.
Sähköautossa ongelma on toisenlainen. Jos suuri latausenergia puristetaan hyvin lyhyeen halpaan jaksoon, hetkellinen kuorma kasvaa. Tämä voi tulla vastaan pääsulakkeissa tai kasvattaa kustannusta sellaisessa tariffissa, jossa myös teholla on merkitystä.
Näissä tilanteissa yhden muuttujan optimointi voi pienentää yhtä kustannusta samalla kun se kasvattaa toista.
Taso 1 reagoi, mutta ei vielä hallitse
Hintatietoinen järjestelmä reagoi päivän tuntihintoihin ja hintapiikkeihin. Se pystyy vastaamaan kysymykseen milloin sähkö on halvinta?, mutta ei vielä välttämättä kysy, miten valittu hetki vaikuttaa hyötysuhteeseen, hetkelliseen tehoon, asumismukavuuteen tai koko kuukauden kustannukseen.
Juuri tämä erottaa reaktiivisen hintaoptimoinnin seuraavasta kypsyystasosta. Taso 1 tekee päätöksiä oikean signaalin perusteella, mutta päätöksenteossa on vielä vain hyvin pieni osa koko järjestelmän tiedosta.
Hintasokeus syntyy, kun hinnasta tulee ainoa totuus
Hintasokeudella tarkoitan tilannetta, jossa sähkön hinnasta tulee ainoa ohjaava muuttuja. Kaikkia kuormia käsitellään samalla tavalla, hetkellistä tehoa ei huomioida ja esimerkiksi siirtokustannusten tai laitteiden hyötysuhteen vaikutus jää sivuun.
Tämä ei tee tasosta 1 väärää. Se tarkoittaa vain, että toimintamalli on vielä keskeneräinen suhteessa monimutkaisempaan energiajärjestelmään.
Tyypilliset tason 1 virheet
Omissa kokeiluissani ja tämän ajattelumallin perusteella tyypillisiä ongelmia ovat liian aggressiivinen lämmityksen siirto, latauksen puristaminen tarpeettoman lyhyeen jaksoon, asumismukavuuden uhraaminen hyvin pienen säästön vuoksi sekä yksittäisiin hintapiikkeihin ylireagoiminen.
Toinen yleinen virhe on lisätä automaatioita ennen kuin kokonaisuutta ymmärretään. Tällöin järjestelmä voi näyttää älykkäältä, mutta toiminta muuttuu helposti levottomaksi: yksittäinen hintamuutos käynnistää suuren määrän ohjauksia ilman, että niiden yhteisvaikutusta tarkastellaan.
Miksi tasolle 1 kannattaa joskus jäädä?
Taso 1 voi olla täysin riittävä ratkaisu, jos säästöä syntyy, tekniikka pysyy yksinkertaisena eikä kuormien ajoittamisesta aiheudu uusia ongelmia. Kaikkien kotitalouksien ei ole tarkoituksenmukaista rakentaa monimuuttujaista energianhallintajärjestelmää.
HEOMF ei vaadi etenemään korkeammalle tasolle. Sen tehtävä on auttaa tunnistamaan, milloin nykyinen toimintatapa alkaa olla liian karkea suhteessa talon kuormiin ja tavoitteisiin.
Milloin hintatietoisuus ei enää riitä?
Tarve seuraavalle tasolle kasvaa yleensä silloin, kun kotitalouteen tulee suurempia ja keskenään vuorovaikuttavia kuormia. Lämpöpumppu, päivittäisessä käytössä oleva sähköauto, rajallinen pääsulake, oma aurinkotuotanto tai tehon mukaan määräytyvät kustannukset tekevät yksinkertaisesta hintasäännöstä nopeasti liian karkean.
Tällöin kysymys ei enää ole vain siitä, mikä tunti on halvin. Järjestelmän pitää tietää myös, kuinka paljon kuormaa kyseiseen hetkeen voidaan siirtää ja mitä muita seurauksia päätöksellä on.
Siirtymä tasolle 2 alkaa rajoitteiden ymmärtämisestä
Siirtyminen tasolta 1 tasolle 2 ei välttämättä vaadi lisää laitteita tai monimutkaisempaa automaatiota. Ensimmäinen muutos tapahtuu ajattelussa: hinnan rinnalle otetaan järjestelmän rajat.
Lämpöpumpun käyttäytyminen, rakennuksen lämpövarasto, hetkellisen tehon merkitys ja sähkön kustannusrakenne alkavat vaikuttaa siihen, milloin kulutusta kannattaa siirtää. Optimointi muuttuu reagoinnista harkinnaksi.
Taso 1 on hyvä alku, mutta ei kaikille päätepiste
Monelle kotitaloudelle hintatietoisuus on riittävä kypsyystaso. Jos joustavat kuormat ovat pieniä, sähköliittymässä on hyvin kapasiteettia eikä lämmityksen hyötysuhde muutu merkittävästi ajoituksen mukana, seuraavan tason lisähyöty voi jäädä vähäiseksi.
Kun kuormat ja niiden väliset riippuvuudet kasvavat, tilanne muuttuu. Silloin yksinkertaisen hintareaktion rinnalle tarvitaan rajoitteita huomioivaa päätöksentekoa.
Seuraavaksi: Taso 2 – rajoitteet huomioiva optimointi
Seuraavassa osassa siirrytään HEOMF:n keskeiseen tasoon 2. Siellä optimointi muuttuu halvimpien tuntien etsimisestä kokonaiskustannuksen ja teknisten rajojen hallinnaksi.
HEOMF-pääsivulta löydät koko kypsyysmallisarjan, itsearvioinnin ja White Paperin.