Utvikling av metoder og system for automatisk effektkontroll i bolig

Ved installasjon av automatisk måleravlesning i alle norske husstander innen 1.1.19 lå det en forventning om introduserte effekttariffer som ville stimulere til reduksjon av forbruket på tidspunktene for makseffekt i strømnettet. Utfordringen var å få folk til å forstå at de må endre adferd når effektstyring introduseres og å få de til å tilpasse seg dette med aktiv handling i en ellers travel hverdag. Dette innførte behov for intuitive strømstyringsprodukter som automatisk tilpasser seg forbrukernes behov. Prosjektets hovedmål var å utvikle et totalkonsept med gode metoder og systemer for effektkontroll i norske/nordiske boliger og hytter, hvor systemet til enhver tid sørger for at makseffekten (kW) holdes under en definert grense. Gjennom intelligent ut- og innkobling av ulike laster, samt evt. utnyttelse av batteripakke og alternativ energikilde som f.eks. solcellepanel, vil smart effektstyring gjøre at brukerne som hovedregel ikke skal oppleve redusert komfort ved løsningen. I prosjektets første del ble det gjennomført en brukerundersøkelse med 303 respondenter, og anonymiserte rådata fra undersøkelsen ble brukt til å påbegynne analyser for 4-stegs segmentering av referansebygg. Utvikling av nytt utstyr ble igangsatt og rekrutteringen av pilotbrukere ble påbegynt. Første versjon av hardware ferdigutviklet og de første 15 enheter ble installert hos utvalgte pilotkunder, hvor forskere fra NTNU ble koblet på for å utføre kvalitative analyser for opplevd komfort koblet til smart effektstyring. Første utvikling av og løpende tilpasning av første versjon av algoritmen for smart effektstyring ble utviklet basert på fortløpne data fra installerte piloter. I prosjektets andre del ble en større andel pilotenheter (versjon 2) igangsatt for ytterligere pilotinstallasjoner i større omfang, og første brukergrensesnitt for smart effektstyring i bolig ble utviklet. Testoppsett for installering og simuleringer i NTNUs elkraftlab (NTNU Smart Hus) ble spesifisert for å forske på effekten av ulike ukesprogram for effektstyring, og masteroppgaven "Utvikling av algoritmer for automatisk effektkontroll i bolig" av Hanna Tysseland Skulstad ble levert og senere publisert. En rekke installatører og nye partnere for uttesting av piloter med solcellepanel ble deretter påkoblet prosjektet for en større utrulling av piloter i hus og hytte. Våren 2019 ble det satt igang et tettere samarbeid mellom utviklere av effektstyrings-algoritmen og NTNU institutt for bygg- og miljøteknikk for å optimalisere effektstyringsalgoritmen mtp opplevd komfort. I prosjektets tredje del (2019) ble pilotinstallasjonene av smart effektstyring rullet ut videre kommersielt - til sammen 170 installasjoner av HAN-plugg er gjennomført, i tett samarbeid med over 30 installatørfirma. Effektstyringsalgoritmen er ved prosjektets avslutning i stabil drift hos ca 150 brukere, og takket være brukerstyrte prosesser i prosjektet har algoritmen blitt smartere og bedre egnet til å fylle det komplette behovet til smart effektstyring i en husholdning. Prosjektet har skapt oppmerksomhet og gitt selskapet muligheter for nye utviklingssamarbeid. Dette vil sikre videre optimalisering og utvikling av algoritmen og kompatibilitet med et komplett system for smart effektkontroll. Energistyring i Norge har blitt lagt merke til av en del internasjonale aktører, og særlig leverandører av de automatiske strømmålerne ser at smart effektstyring kan konverteres over til en del andre aktører i andre land. Selskapet jobber derfor tett med både nasjonale og internasjonale aktører, og fokuserer på å lære opp brukere, optimalisere dataanalyse og formidle fremgang innen smart effektstyring på en rekke bransjetreff.

Hovedmålsetting med prosjektet er oppnådd, som var å utvikle et totalkonsept med gode metoder og systemer for effektkontroll i norske/nordiske boligeg og hytter, hvor systemet til enhver tid sørger for at makseffekten (kW) holdes under en definert grense, ved intelligent ut- og innkobling av ulike laster, på en måte som gjør at brukerne som hovedregel ikke skal oppleve redusert komfort ved løsningen. Sikom har gjennom prosjektet blitt den første smartboligaktøren i Norden som implementerer automatisk effektkontroll som en del av sin kjernetjeneste innenfor intelligent strømstyring. Prosjektet har bidratt til å utvikle unik kunnskap og datasett for partnerne knyttet til: - Kunnskap om forbruks- og effektdata fra ulike typer utstyr i en husholdning - Kunnskap om ulike typer lastkrevende utstyr, leverandører, utstyrsvarianter og funksjonalitetsforskjeller - Kunnskap om brukeroppfatninger / hva ulike brukere alltid vil ha full kontroll på selv, og hva de ønsker automatisert

Effektbehovet, det vil si makseffekten i watt som kreves i strømnettet på et gitt tidspunkt, er dimensjonerende for investeringer og kostnadsnivå i energisektoren. Ved å ta i bruk smartgrid teknologi som stimulerer til reduksjon av forbruket på tidspunktene for makseffekt, har forskere kalkulert en besparelse for samfunnet på 15 mrd kroner fram mot 2025. Ved installasjon av Automatisk Måleravlesning (AMS-målere) i alle husstander innen 1.1.19 forventes det derfor introdusert nye effekttariffer, som gjør prisen til kunden delvis avhengig av den makseffekt som trekkes i en bolig. Utfordringen er å få folk til å tilpasse seg dette med aktiv handling i en ellers travel hverdag. Det er derfor behov for strømstyringsprodukter som automatisk klarer å holde effektnivået i en bolig under en viss grense, gjennom smart inn- og utkobling av tyngre laster, samt etterhvert også gjennom utnyttelse av batteripakker og alternative energikilder som solceller. Sikom tror effektkontroll vil bli en naturlig funksjonalitet i en smartbolig eller varmestyrings-installasjon etter hvert, og vil gjennom prosjektet utvikle Nordens mest avanserte og komplette løsning for effektkontroll i bolig, ved å - utvikle metoder og algoritmer for dynamisk inn- og utkobling av laster, som på en intelligent måte tar hensyn til typisk bruksmønster, lastenes art og effekt, boligtype, tilgjengelighet til batteri/ solkraft etc. - utvikle funksjonalitet for adaptiv kontroll, basert på prediksjon av framtidige endringer i omgivelsene - utvikle funksjonalitet for makinlæring, slik at inn-/utkoblingsalgoritmene tilpasser seg dynamisk over tid - integrere oss enda tettere og bedre mot relevante utstyrsleverandør av tyngre laster, slik at totalløsningen for bruker blir best mulig - utvikle løsning for sanntidstilgang til måledata på hovedinntaket i boligen, og på våre termostater og bryterenheter - utvikle brukergrensesnitt som gjør at både effekttariffering og selve systemet blir forståelig for folk flest