Kotiautomaatio osana älykästä sähköverkkoa
Saarela, Joonas (2026)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202601141316
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202601141316
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia, miten omakotitalot tai asuinalueet voitaisiin liittää osaksi älykästä sähköverkkoa. Tarkoituksena on myös selvittää, miten kotitaloudet voisivat osallistua shköverkon tasapainottamiseen kuitenkin huomioiden pörssisähkön hinnan, kulutusjouston ja reservimarkkinan tarpeet.
Opinnäytetyön teoreettinen viitekehys koostuu kahdesta osiosta, joista ensimmäinen käsittelee sähköntuotantoa ja toinen kodinautomaatiojärjestelmiä. Keskeisiä teemoja ovat älykäs sähköverkko, kotiautomaatio, integraatioprotokollat ja energian mittausjärjestelmät. Työssä keskitytään erityisesti Matter-tiedonsiirtoprotokollaan.
Työn tutkimusosuudessa luotiin kaksi erillistä tutkimusympäristöä. Ensimmäinen ympäristö muodostui Vamian kiinteistöautomaatio-opetusympäristöön ja toinen olemassa olevaan ympäristöön oikeassa kodissa. Molemmissa tutkimusympäristöissä oli käytössä ABB:n Free@Home-kotiautomaatiojärjestelmä. Molempiin järjestelmiin integroitiin eri valmistajien laitteita Matter-väylää hyödyntäen. Ohjauksen tueksi mittaukseen käytettiin ABB SCU2000-monimittausjärjestelmää.
Tutkimuksessa havaittiin, että eri laitteiden integrointi osaksi yhtä järjestelmää vaatii yhteisen protokollan ja teknistä osaamista. Matter-väylän avulla liitokset syntyvät pääsääntöisesti suhteellisen vaivattomasti. Kuitenkin haasteena on nopeasti kehittyvä ja muuttuva toimintaympäristö. Kuluttajan näkökulmasta kotiautomaatioratkaisuja on paljon ja niiden käytettävyys ja muokattavuus vaihtelevat valmistajittain. Jotta kotitaloudet voisivat osallistua tehokkaasti tulevausyyden älykkään sähöverkon toimintaan ja tasapainotukseen, on oleellista, että kotitalous on automatisoitu ja toisaalta myös, että tiedonsiirto automaatiojärjestelmien ja palveluntarjoajien välillä on standardisoitu. Teknologian ja standardien kehittyessä kotitaloudet voivat tulevaisuudessa olla merkittävässä roolissa paikallisessa energiatasapainossa.
Opinnäytetyön teoreettinen viitekehys koostuu kahdesta osiosta, joista ensimmäinen käsittelee sähköntuotantoa ja toinen kodinautomaatiojärjestelmiä. Keskeisiä teemoja ovat älykäs sähköverkko, kotiautomaatio, integraatioprotokollat ja energian mittausjärjestelmät. Työssä keskitytään erityisesti Matter-tiedonsiirtoprotokollaan.
Työn tutkimusosuudessa luotiin kaksi erillistä tutkimusympäristöä. Ensimmäinen ympäristö muodostui Vamian kiinteistöautomaatio-opetusympäristöön ja toinen olemassa olevaan ympäristöön oikeassa kodissa. Molemmissa tutkimusympäristöissä oli käytössä ABB:n Free@Home-kotiautomaatiojärjestelmä. Molempiin järjestelmiin integroitiin eri valmistajien laitteita Matter-väylää hyödyntäen. Ohjauksen tueksi mittaukseen käytettiin ABB SCU2000-monimittausjärjestelmää.
Tutkimuksessa havaittiin, että eri laitteiden integrointi osaksi yhtä järjestelmää vaatii yhteisen protokollan ja teknistä osaamista. Matter-väylän avulla liitokset syntyvät pääsääntöisesti suhteellisen vaivattomasti. Kuitenkin haasteena on nopeasti kehittyvä ja muuttuva toimintaympäristö. Kuluttajan näkökulmasta kotiautomaatioratkaisuja on paljon ja niiden käytettävyys ja muokattavuus vaihtelevat valmistajittain. Jotta kotitaloudet voisivat osallistua tehokkaasti tulevausyyden älykkään sähöverkon toimintaan ja tasapainotukseen, on oleellista, että kotitalous on automatisoitu ja toisaalta myös, että tiedonsiirto automaatiojärjestelmien ja palveluntarjoajien välillä on standardisoitu. Teknologian ja standardien kehittyessä kotitaloudet voivat tulevaisuudessa olla merkittävässä roolissa paikallisessa energiatasapainossa.