Vielä muutama vuosi sitten sähkön käyttö oli kotitalouksille lähes näkymätöntä.
Sähkösopimus oli usein kiinteähintainen.
Sähköä käytettiin silloin kun sitä tarvittiin.
Lasku tuli kerran kuukaudessa.Harva tiesi sähkön tuntihintaa.
Eikä sillä oikeastaan ollut merkitystäkään.Pesukone käynnistettiin kun pyykkiä oli tarpeeksi.
Lämminvesivaraaja lämmitti vettä automaattisesti.
Lämmitys toimi termostaateilla.Sähkön käyttö ei ollut optimointitehtävä.
Se oli infrastruktuuri.
Pörssisähkö muutti arkea
Viime vuosina sähkön hinnoittelussa tapahtui merkittävä muutos.
Pörssisähkösopimukset yleistyivät nopeasti ja sähkön hinta alkoi vaihdella tunneittain.
Samalla monien kotitalouksien arkeen tuli uusi ilmiö: sähkön hinnan seuraaminen.
Käytännössä tämä näkyy esimerkiksi näin:
- seuraavan päivän hinnat tarkistetaan sovelluksesta
- pesukone ja astianpesukone siirretään halvoille tunneille
- sähköauton lataus ajoitetaan yöhön
- lämminvesivaraajan lämmitystä siirretään halvemmille tunneille
- lämmitystä säädetään hinnan mukaan
Usein kyse on merkittävistä kuormista.
Esimerkiksi:
- sähköauton lataus: 7–11 kW
- lämminvesivaraaja: 2–3 kW
- sähkölämmitys: useita kilowatteja
Kun näitä kuormia siirretään halvemmille tunneille, vaikutus sähkölaskuun voi olla merkittävä.
Optimointi on siis tullut osaksi arkea.
Mutta samalla syntyy tärkeä kysymys.
Pitäisikö sen olla sitä?
Kuinka paljon aikaa optimointi oikeasti vie
Opinnäytetyössäni Kotitalouksien osallistuminen sähkönkulutuksen säätöön tarkasteltiin myös sitä, kuinka paljon aikaa kotitaloudet käyttävät sähkön optimointiin päivittäin.
Tulokset olivat mielenkiintoisia.
Suurin osa optimointia tekevistä kotitalouksista käyttää siihen vain vähän aikaa:
- noin 59 % käyttää 1–5 minuuttia päivässä
- noin 17 % käyttää 6–10 minuuttia
- osa käyttää enemmän
- ja pieni osa ei käytä lainkaan aikaa
Käytännössä tämä voi tarkoittaa esimerkiksi:
- sähkön hintojen tarkistamista
- auton latauksen siirtämistä
- lämminvesivaraajan ajastuksen muuttamista
Yksittäinen toimenpide vie vain hetken.
Mutta kun se toistuu lähes päivittäin, siitä tulee uusi rutiini.
Optimoinnin tavoite ei kuitenkaan ole käyttää aikaa seuraamiseen.
Sen tavoite on vähentää siihen käytettyä aikaa.
Optimoinnin paradoksi
Kun energiajärjestelmät muuttuvat monimutkaisemmiksi, optimointi helposti siirtyy käyttäjälle.
Kotitaloudesta tulee eräänlainen pienimuotoinen energianhallinnan operaattori.
Arjessa tämä voi tarkoittaa esimerkiksi sitä, että käyttäjä:
- tarkistaa sähkön hinnan seuraavalle päivälle
- siirtää auton latauksen halvoille tunneille
- säätää lämmitystä
- optimoi kulutusta tuntitasolla
Lyhyellä aikavälillä tämä toimii.
Mutta pitkällä aikavälillä se ei ole kestävä ratkaisu.
Sähköjärjestelmä ei voi perustua siihen, että miljoonat kotitaloudet tekevät päivittäin manuaalista optimointia.
Ratkaisun täytyy olla järjestelmätasolla.
HEOMF – optimoinnin kypsyystasot
Tätä ajatusta varten kehitin HEOMF-mallin (Home Energy Optimization Maturity Framework).
Se kuvaa kotitalouksien energiajärjestelmien kypsyyttä viidellä tasolla.
Taso 0 – ei optimointia
Sähköä käytetään ilman hinnan huomiointia.
Taso 1 – ajastus
Yksittäisiä laitteita ajastetaan halvemmille tunneille.
Taso 2 – mitattu ja ohjattava järjestelmä
Kulutusta mitataan ja ohjataan automaation avulla.
Taso 3 – orkestroitu optimointi
Useita energiakomponentteja optimoidaan yhdessä:
lämmitys, sähköauto, aurinkosähkö ja akku.
Taso 4 – markkinaosallistuminen
Kotitalous osallistuu aktiivisesti sähkömarkkinoiden joustoihin.
Keskeinen havainto on tämä:
mitä korkeampi kypsyystaso, sitä vähemmän käyttäjän tarvitsee käyttää aikaa optimointiin.
Miltä hyvä optimointijärjestelmä näyttää
Kun energiajärjestelmä on suunniteltu hyvin, optimointi ei ole päivittäinen tehtävä.
Se on järjestelmän ominaisuus.
Tällaisessa järjestelmässä:
- sähkön hinnat luetaan automaattisesti
- sääennusteet huomioidaan
- lämmitys optimoidaan automaattisesti
- sähköauton lataus ajoitetaan
- aurinkosähkön tuotanto hyödynnetään
Käyttäjän ei tarvitse tehdä näitä päätöksiä.
Järjestelmä tekee ne itse.
Arkkitehtuuri ratkaisee
Toimiva optimointi ei synny yksittäisestä laitteesta tai sovelluksesta.
Se vaatii arkkitehtuurin, jossa kolme asiaa toimivat yhdessä:
mittaus
Kotitalouden energiavirrat täytyy mitata riittävällä tarkkuudella.
ohjaus
Merkittävät kuormat täytyy pystyä ohjaamaan.
orkestrointi
Järjestelmän täytyy pystyä optimoimaan useita kuormia samanaikaisesti.
Esimerkiksi:
- lämmitys
- käyttövesi
- sähköauton lataus
- aurinkosähkö
- akusto
Kun nämä toimivat yhdessä, optimointi voidaan automatisoida.
Paras energiajärjestelmä on näkymätön
Kun optimointi toimii hyvin, sitä ei tarvitse ajatella.
Järjestelmä:
- seuraa sähkön hintoja
- huomioi sääennusteet
- optimoi kulutusta
- pitää asumismukavuuden kunnossa
Kaikki tämä tapahtuu automaattisesti.
Käyttäjän ei tarvitse tarkistaa sähkön hintaa joka päivä.
Arki voi olla yhtä helppoa kuin ennen pörssisähköä.
Mutta energiajärjestelmä toimii silti paljon tehokkaammin.
Optimoinnin tulevaisuus
Kotitalouksista on tulossa pieniä energiakeskuksia.
Sähköautot, aurinkosähkö, lämpöpumput ja akustot muuttavat energiajärjestelmää nopeasti.
Tämä lisää optimoinnin mahdollisuuksia.
Mutta samalla on tärkeää muistaa yksi asia.
Optimointi ei saa olla uusi kotityö.
Paras ratkaisu ei ole se, että kotitaloudet käyttävät enemmän aikaa energian hallintaan.
Paras ratkaisu on rakentaa järjestelmiä, joissa optimointi tapahtuu automaattisesti.
Silloin energian käyttö voi olla taas yhtä helppoa kuin ennen.
Piditkö artikkelista?
Seuraa blogia myös Blogit.fi:ssä, niin löydät uudet kirjoitukset helposti.
