Sähkön kulutuksen ja pientuotannon reaaliaikainen seuranta
Pohjonen, Joona (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052915536
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052915536
Tiivistelmä
Eurooppaa koetteleva energiakriisi on saanut sähkön hinnan nousemaan poikkeuksellisen korkeaksi, luonut suuria ja nopeita sähkön hinnan vaihteluita sekä tehnyt sähkömarkkinasta heikosti ennustettavan. Tämä yhdistettynä vaatimukseen kasvattaa uusiutuvan energian käyttöä, on johtanut tarpeeseen kehittää uuden tyyppisiä menetelmiä sähköverkon kulutuksen ja tuotannon tasapainottamiseksi. Lisäksi nopeasti muuttuva ja korkea sähkön hinta on luonut sähkön käyttäjille tarpeen seurata omaa sähkön kulutustaan reaaliajassa, jotta he voivat sopeuttaa kulutustaan suhteessa sähkön hintaan.
Sähkön käytön ajoittamisen lisäksi vuoden 2023 alusta voimaan tulleen taseselvitysjakson sisäisen netotuksen hyödyntäminen voi tuottaa merkittävää taloudellista etua kohteissa, joissa on myös omaa sähkön pien-tuotantoa. Markkinoilla olevat mittaus- tai kuormaohjausjärjestelmät eivät kuitenkaan vielä hyödynnä taseselvitysjakson sisäistä netotusta sähkön kulutuksen ja tuotannon optimoinnissa. Tämä synnytti tarpeen tutkia, miten reaaliaikainen mittaus- ja laskentajärjestelmä voitaisiin toteuttaa.
Koska tällä hetkellä käytössä olevat verkkoyhtiöiden sähkömittarit eivät toimita reaaliaikaista mittaustietoa, toteutettiin pilottikohteena toimineeseen omakotitaloon kaksisuuntainen energiamittaus. Tällä voitiin mitata reaaliajassa sähkön ostoa sähköverkosta ja sähkön myyntiä sähköverkkoon. Tämän lisäksi luotiin laskentaohjelmisto, joka laskee reaaliajassa sähkön tuotantoa, kulutusta ja sähkön kokonaishintaa käyttöpaikassa.
Laskentaohjelmisto suorittaa taseselvitysjakson sisäisen netotuksen ja tuottaa käyttäjälle reaaliajassa laskentatuloksen arvioidusta sähkön euromääräisestä kokonaiskustannuksesta. Laskentaohjelmiston tulokset näytetään käyttäjälle mobiilisovelluksen välityksellä. Ratkaisussa laskentaohjelmistoon liitettiin ohjelmisto-rajapintojen välityksellä energiamittari, aurinkosähköjärjestelmän invertteri sekä pörssisähkön hinnan tarjoava tietojärjestelmä.
Lopputuloksena syntyi toimiva mittausjärjestelmä ja laskentaohjelmisto, jonka laskentatulokset ovat seurattavissa mobiilisovelluksella. Lisäksi laskentaohjelmisto tuottaa rajapinnan, joka mahdollistaa pörssisähkön hinnan ja netotuslaskennan hyödyntämisen automaattisessa kuormaohjauksessa tai osana muita älykkäitä sähköjärjestelmiä.
Sähkön käytön ajoittamisen lisäksi vuoden 2023 alusta voimaan tulleen taseselvitysjakson sisäisen netotuksen hyödyntäminen voi tuottaa merkittävää taloudellista etua kohteissa, joissa on myös omaa sähkön pien-tuotantoa. Markkinoilla olevat mittaus- tai kuormaohjausjärjestelmät eivät kuitenkaan vielä hyödynnä taseselvitysjakson sisäistä netotusta sähkön kulutuksen ja tuotannon optimoinnissa. Tämä synnytti tarpeen tutkia, miten reaaliaikainen mittaus- ja laskentajärjestelmä voitaisiin toteuttaa.
Koska tällä hetkellä käytössä olevat verkkoyhtiöiden sähkömittarit eivät toimita reaaliaikaista mittaustietoa, toteutettiin pilottikohteena toimineeseen omakotitaloon kaksisuuntainen energiamittaus. Tällä voitiin mitata reaaliajassa sähkön ostoa sähköverkosta ja sähkön myyntiä sähköverkkoon. Tämän lisäksi luotiin laskentaohjelmisto, joka laskee reaaliajassa sähkön tuotantoa, kulutusta ja sähkön kokonaishintaa käyttöpaikassa.
Laskentaohjelmisto suorittaa taseselvitysjakson sisäisen netotuksen ja tuottaa käyttäjälle reaaliajassa laskentatuloksen arvioidusta sähkön euromääräisestä kokonaiskustannuksesta. Laskentaohjelmiston tulokset näytetään käyttäjälle mobiilisovelluksen välityksellä. Ratkaisussa laskentaohjelmistoon liitettiin ohjelmisto-rajapintojen välityksellä energiamittari, aurinkosähköjärjestelmän invertteri sekä pörssisähkön hinnan tarjoava tietojärjestelmä.
Lopputuloksena syntyi toimiva mittausjärjestelmä ja laskentaohjelmisto, jonka laskentatulokset ovat seurattavissa mobiilisovelluksella. Lisäksi laskentaohjelmisto tuottaa rajapinnan, joka mahdollistaa pörssisähkön hinnan ja netotuslaskennan hyödyntämisen automaattisessa kuormaohjauksessa tai osana muita älykkäitä sähköjärjestelmiä.