Taso 2 – Rajoitteet huomioiva optimointi ja suurin hyötyharppaus

Taso 1 kysyy:

Milloin sähkö on halvinta?

Taso 2 kysyy:

Milloin kokonaiskustannus on pienin, tekniset rajoitteet huomioiden?

Tämä ero kuulostaa pieneltä.

Käytännössä se muuttaa koko optimointiajattelun.

Mitä “rajoitteet” tarkoittavat?

Kotitalouden energiajärjestelmä ei ole abstrakti laskentataulukko.
Se on fyysinen järjestelmä.

Siihen liittyy rajoitteita:

• Lämpöpumpun hyötysuhde (COP)
• Rakennuksen lämpöinertia
• Hetkellinen teho
• Sulakekoko
• Siirtomaksurakenne
• Käyttömukavuus
• Laitteiden tekniset rajat

Taso 2 alkaa siitä, että nämä tunnistetaan.

COP muuttaa kaiken

Otetaan lämpöpumppu.

Sen hyötysuhde (COP) riippuu:

• Ulkolämpötilasta
• Menoveden lämpötilasta
• Käyttötavasta

Jos siirrät lämmitystä kovalle pakkasyölle vain hinnan perusteella:

• Ulkolämpötila on matalampi
• Lämpöpumppu käy kovemmalla
• COP laskee

Yhden kilowattitunnin sähkö tuottaa vähemmän lämpöä.

Halpa tunti ei enää olekaan niin halpa.

Taso 2 ymmärtää tämän.

Hetkellinen teho on kustannus

Yksi suurimmista väärinkäsityksistä on tämä:

“Maksamme vain kilowattitunneista.”

Yhä useammin tämä ei pidä paikkaansa.

Tehomaksut ja sulakekoko tekevät hetkellisestä kuormasta merkittävän.

Jos:

• Lämpöpumppu käy täydellä teholla
• Sähköauto lataa maksimiteholla
• Sauna on päällä

Hetkellinen kuormitus voi nousta merkittävästi.

Taso 1 ei huomioi tätä.

Taso 2 alkaa tasapainottaa kuormia.

Siirtomaksurakenne ei ole neutraali

Moni optimoi vain energian hinnan perusteella.

Mutta kokonaishinta muodostuu:

• Energian hinnasta
• Siirrosta
• Perusmaksuista
• Mahdollisista tehomaksuista

Jos siirto on kiinteä per kWh, hintapohjainen optimointi toimii kohtuullisesti.

Jos siirrossa on tehoelementti, tilanne muuttuu.

Taso 2 ottaa tämän huomioon.

Rakennus on lämpövarasto

Yksi aliarvostetuimmista tekijöistä on rakennuksen lämpöinertia.

Rakennus varastoi lämpöä.

Mutta:

• Se ei varastoi rajattomasti
• Se ei reagoi lineaarisesti
• Se ei pidä korkeista lämpötilapiikeistä

Taso 1 voi “yliladata” lämpöä halvalla tunnilla.

Taso 2 optimoi maltillisemmin:

• Pieni ennakointi
• Ei äärimmäisiä lämpötilavaihteluita
• Tasaisempi käynti

Tämä parantaa hyötysuhdetta ja mukavuutta.

Mukavuus on rajoite

Optimointi, joka heikentää asumismukavuutta, ei ole kestävää.

Jos:

• Lattiat jäähtyvät
• Sisälämpötila vaihtelee liikaa
• Käyttövesi loppuu

Järjestelmä ei ole onnistunut.

Taso 2 määrittelee mukavuusrajat:

• Minimilämpötila
• Maksimilämpötila
• Käyttöveden minimitaso

Optimointi toimii näiden sisällä.

Taso 2 ei tarkoita monimutkaisuutta

Tämä on tärkeää.

Taso 2 ei edellytä:

• Ennustemalleja
• Keinoälyä
• Kymmeniä automaatioita

Se edellyttää:

• Rajoitteiden ymmärtämistä
• Maltillista säätöä
• Kuormien tasapainotusta

Monelle tämä voidaan toteuttaa hyvin yksinkertaisella logiikalla.

Miksi tämä on suurin hyötyharppaus?

Koska taso 1 voi:

• Säästää energiakustannusta
• Mutta samalla lisätä tehokuormaa
• Heikentää COP:ia
• Lisätä laitteiden rasitusta

Taso 2:

• Tasapainottaa säästön
• Parantaa järjestelmän vakautta
• Vähentää turhia tehopiikkejä
• Parantaa pitkän aikavälin tehokkuutta

Usein lisämonimutkaisuus on pieni – mutta vaikutus suuri.

Esimerkki: Talvipäivä

Taso 1:

• Kaikki lämmitys halvoille tunneille
• Lataus samaan aikaan
• Kompressori käy maksimilla

Taso 2:

• Lämmitystä ennakoidaan hieman
• Latausta rajoitetaan
• Kuormia porrastetaan
• Ei äärimmäistä lämpötilapiikkiä

Energiahinta voi olla hieman korkeampi yhdellä tunnilla.

Mutta kokonaiskustannus on pienempi.

Missä taso 2 näkyy käytännössä?

Se näkyy:

• Tasaisempana sähkökäyränä
• Vähemmän dramaattisina tehopiikkeinä
• Parempana lämpömukavuutena
• Pienempänä järjestelmän stressinä

Se on vähemmän näyttävä.

Mutta usein tehokkaampi.

Miksi kaikki eivät siirry tasolle 2?

Koska taso 1 tuntuu helpolta.

Taso 2 vaatii:

• Laitteen toimintaperiaatteen ymmärtämistä
• Pientä vaivaa
• Kriittistä ajattelua

Se ei ole teknisesti vaikea.

Se on ajattelullisesti vaativampi.

Taso 2 on monelle optimaalinen päätepiste

On tärkeää sanoa tämä ääneen.

Kaikkien ei tarvitse:

• Rakentaa ennustemalleja
• Osallistua reservimarkkinoille
• Investoida akustoon

Monelle taso 2 tuo:

• 70–90 % mahdollisesta hyödystä
• Ilman suurta kompleksisuutta
• Ilman merkittävää investointia

Tämä on HEOMF:n keskeinen viesti.

Yhteenveto

Taso 2 on:

• Rajoitteet huomioiva optimointi
• Kokonaiskustannuksen hallintaa
• Tasapainottamista, ei maksimointia
• Useimmille kotitalouksille järkevin tavoitetaso

Seuraavassa artikkelissa siirrytään tasolle 3:

Monimuuttujainen, ennustava optimointi.

Siellä järjestelmä alkaa ajatella etukäteen.

Mutta ennen kuin siirrytään sinne, on tärkeää varmistaa, että taso 2 on hallussa.