Smart styring av næringsbygg med lokal strømproduksjon

I Smart Nærstrøm har vi utviklet logikk, programvare og produkter for å styre strømforbruket i bygg med komplekse energisystemer på en måte som sparer både strøm og penger. Viktige momenter for å oppnå dette er å lage programmer som kan lage prognoser på hvor mye strøm bygget vil forbruke og produsere, og deretter vurdere dette opp mot informasjon om strømpriser, effekttopper, batteritilstand og fleksible laster i bygget. Et slikt energisystem blir raskt ganske komplekst! Vi må hente inn informasjon fra bygget, (temperaturer, tilstand til batteri, solcelleproduksjon, strømforbruk, aktive laster osv.) og informasjon om strømpriser og værmelding. Basert på dette lager vi prognoser for byggets forbruk og produksjon av strøm på både kort og lang sikt. Til slutt må denne informasjonen bearbeides for å finne den mest energieffektive og økonomiske driften den neste timen, og styringssignaler må sendes til komponentene i systemet. Klimanøytrale bygg som bruker maskinlæring for å optimalisere energibruken Det er flere teknologiske trender som gjør at dette er et godt tidspunkt for å realisere smarte, grønne bygg. Vi tar i økende grad i bruk ny teknologi for fornybar produksjon og lagring av strøm. I tillegg ser vi en svært rask utvikling innen databehandling og maskinlæring som gir nye muligheter for å bearbeide data raskt og gi stadig oppdaterte beskjeder til energisystemet. Vi ser også at økt bruk av lokal fornybar energi og digitalisering gir store endringer i hvordan vi kjøper og selger strøm, og internasjonalt er det mye fokus på nye markeds- og forretningsmodeller. Partnerne i prosjektet inkluderer to av Norges største produsenter av lokal strøm fra solceller, ASKO Vestby og Omsorgsbygg. Begge har ambisiøse klimamålsetninger, og energieffektive bygg med lokal produksjon er viktig for å nå deres målsetninger. Prosjektpartneren eSmart Systems har lang erfaring med å utvikle digital intelligens og programvareløsninger til energibransjen. Pixii er et oppstartsselskap som utvikler omformere til batteri. Solenergi FUSen har lang erfaring og leverer komplette anlegg med solcellepaneler. I Smart Nærstrøm ønsker vi å lage et komplett system som er enkelt å bruke, da er det viktig at de ulike delene av energisystemet kan «snakke» godt med hverandre. Pixii vil derfor sørge for at omformeren kommuniserer godt med resten av styringssystemet som utvikles hos eSmart Systems. FUSen forbedrer og forenkler styringen og overvåkningen av solcelleanleggene. IFE er forskningspartner, med lang erfaring innen både analyse av energisystemer og solceller. IFE er prosjektleder og har bistått alle bedriftene med kompetanse og forskning gjennom hele prosjektet.

ASKO Vestby og Omsorgsbygg har gjennom Smart Nærstrøm utviklet sine energisystemer og organisasjoner slik at de evner å håndterer kompleksiteten i moderne næringsbygg på en måte som gir bedriftsøkonomiske fortrinn, gagner samfunnet, klimaet og underbygger bedriftenes gode omdømme og grønne profil. Gjennom prosjektet har eSmart Systems, Pixii, FUSen og IFE sammen utviklet software og tilhørende tjenester som gjør dette mulig. IFE har i tillegg hatt en instrumentell rolle i prosjektet som initiativtaker for prosjektet samt som pådriver for gjennomføring, samhandling, kvalitet, formidling og forskningshøyde. I tillegg til det nye toppsystem har prosjektet medført vesentlige forbedringer i forhold til dagens kommersielle løsninger for å optimalisere ytelsen og driften av solcelleanlegg og batteri. Prosjektet har bidratt til FNs bærekraftsmål 7-«Ren energi til alle», bærekraftsmål 11 «Bærekraftige byer og lokalsamfunn» og bærekraftsmål 9 «Industri, innovasjon og infrastruktur».

Dette prosjektet vil undersøke hvordan solcelleanlegg, lagring og energiforbruk i norske næringsbygg kan optimaliseres ved bruk av maskinlæring og bedre styringssystem. Kunnskapen fra prosjektet vil brukes direkte til å utvikle metodikk og software for design, smart styring og optimal drift av energisystemer i næringsbygg med lokal produksjon og lagring av strøm fra solceller. Resultatet av prosjektet vil være et nytt og unikt system som tilbyr en integrert løsning for smarte og energiproduserende bygg. I prosjektet vil vi også optimalisere kostnadseffektiviteten til de mest sentrale komponentene i det lokale energisystemet; solcelleanlegget og batteriet. For solcelleanlegget vil vi utvikle rutiner for å identifisere små avvik mellom simulert/forventet og faktisk ytelse, samt årsaken til disse. Vi vil utvikle, tilpasse, validere og kost/nytte-vurdere algoritmer og metoder for behandling og automatiske analyser av store datastrømmer og evaluere om statistisk analyse kan være et alternativ for å følge ytelsen til et større antall kommersielle solcelleanlegg. Vi skal utvikle en ny «controller» for et batteribasert energilagringssystem som inkluderer avanserte og fleksible funksjoner for diverse effekt- og energitjenester fra batterier for anvendelse i energisystem i bygg. Den nye «controlleren» vil inkludere nye algoritmer og kommunikasjonsgrensesnitt. Vi vil teste forecasting på ulike tidshorisonter og presisjonsnivåer, fra gratis tilgjengelig skydekningsprediksjoner kombinert med statistisk data fra flere anlegg, til lokale bakkekamera, satellittbilder og meteorologiske modeller. Klassifisere de ulike lastene i byggene og analysere hvilke data som kan berike modellen utover historiske lastdata og værdata. Vi utvikler algoritmer til ett nytt toppsystem, Smart NærStrøm toppsystem, et system for operasjonell drift av byggets energisystem, inklusive driftsbeslutninger og visualisering.