Energistyrning
Vad är intelligent energistyrning (HEMS), och hur fungerar det?
Ditt hem kan redan producera, lagra och använda el. Men vem ser egentligen till att allt arbetar tillsammans?
Allt fler danska hem får solceller, hemmabatterier, värmepumpar och elbilar. Varje teknik kan vara en bra investering, men de flesta har en sak gemensamt: de kommer med sin egen app, sina egna inställningar och sitt eget sätt att styra energin.
↓Solcellsanläggningen vet hur mycket el den producerar. Batteriet vet hur mycket energi det har lagrat. Värmepumpen håller huset varmt, och elbilsladdaren ser till att bilen får el.
Men vem avgör vad som sammantaget är smartast för hemmet?
Det är här intelligent energistyrning – även kallat HEMS – kommer in i bilden.
Vad betyder HEMS?
HEMS står för Home Energy Management System – på svenska ett energistyrningssystem för hemmet.
Ett HEMS samlar information om hemmets energiproduktion, energiförbrukning och flexibla enheter. Syftet är att samordna när elen ska köpas, lagras, användas och eventuellt säljas.
Ett traditionellt energisystem reagerar ofta på det som händer just nu.
Ett intelligent energistyrningssystem försöker också ta hänsyn till det som sannolikt händer senare.
Det kan till exempel använda:
- Aktuella och kommande elpriser.
- Nättariffer och andra relevanta kostnader.
- Prognoser för solelproduktionen.
- Hemmets förväntade elförbrukning.
- Batteriets laddningsnivå.
- Behovet av värme och varmvatten.
- Elbilens förväntade laddningsbehov.
Utifrån dessa uppgifter kan systemet planera energiförbrukningen så att de olika enheterna inte fattar beslut oberoende av varandra.
Hemmets energi arbetar tillsammans
Solceller producerar el. Hemmet, värmepumpen och elbilen använder el. Batteriet kan lagra och leverera energi, och elnätet kan leverera eller ta emot el. HEMS samordnar utifrån tillgängliga data och styrmöjligheter.
Varför har intelligent energistyrning blivit relevant?
Tidigare var elförbrukningen i de flesta hem ganska enkel. Man slog på apparaterna när man behövde dem och betalade för den el som användes.
I dag ser situationen annorlunda ut.
Många hushåll kan både producera el, lagra den och flytta en del av förbrukningen till andra tidpunkter.
Samtidigt varierar elpriset under dygnet, och nättariffer kan göra vissa perioder dyrare än andra.
Det skapar nya möjligheter, men också fler beslut.
Ska batteriet laddas nu eller vänta på morgondagens solelproduktion? Ska värmepumpen värma vattnet när elen är billig? Och ska elbilen laddas direkt eller senare under natten?
Det är inte nödvändigtvis svårt att optimera en enhet. Det svåra är att optimera hela hemmet samtidigt.
När varje enhet tänker på sig själv
Föreställ dig ett hem med solceller, hemmabatteri, värmepump och elbil.
Batteriets egen styrning väljer kanske att ladda från elnätet eftersom elen är billig.
Samtidigt börjar elbilen laddas, eftersom laddappen har hittat samma billiga tidsperiod.
Värmepumpen startar också för att producera varmvatten.
Varje enhet gör det den är programmerad att göra. Men de har inte nödvändigtvis tagit hänsyn till varandra.
Resultatet kan bli att flera stora förbrukare startar samtidigt, trots att det sammantaget vore smartare att fördela energiförbrukningen.
Ett HEMS kan se behoven i ett sammanhang och planera dem gemensamt.
Det betyder inte att allt alltid måste köras vid olika tidpunkter. Ibland är samtidig förbrukning faktiskt den bästa lösningen.
Poängen är att beslutet ska fattas utifrån hemmets samlade ekonomi och behov, inte utifrån varje enhets isolerade regler.
Ett dygn med olika tidpunkter för förbrukningen
- Utan samordning
- Med samordning
Hur fungerar intelligent energistyrning i praktiken?
Ett intelligent energistyrningssystem arbetar i grunden med tre saker: att förstå hemmet, planera energin och genomföra planen.
1. Systemet lär känna hemmets energiförbrukning
Först behöver systemet en bild av hur hemmet använder och producerar energi.
Hur mycket el använder huset normalt? När producerar solcellerna mest? Hur reagerar batteriet på laddning och urladdning?
Vissa uppgifter kan läsas direkt från enheterna. Andra kan uppskattas utifrån historiska mätningar och förbättras med tiden.
Ju bättre systemet förstår hemmets faktiska beteende, desto bättre underlag har det för att planera.
2. Systemet blickar framåt
Därefter kombineras uppgifterna med till exempel kommande elpriser och prognoser.
Föreställ dig att elen är billig på natten, men att det också väntas stor solelproduktion nästa förmiddag.
Det kan vara lockande att fylla batteriet helt under natten.
Men om batteriet redan är fullt när solen börjar producera finns det mindre utrymme att lagra den el som huset självt producerar.
Omvänt kan en molnig dag göra laddning från elnätet mer attraktiv.
Det rätta valet beror på fler förhållanden än det aktuella elpriset.
3. Systemet samordnar enheterna
När planen har beräknats kan energistyrningen samordna de enheter som stöder styrning.
Batteriet kan få besked om att ladda eller ladda ur. Elbilsladdningen kan placeras i lämpliga tidsperioder. Värmeproduktionen kan i vissa fall flyttas utan att komforten försämras.
Och om förutsättningarna ändras bör planen kunna beräknas på nytt.
En prognos är trots allt bara en prognos.
Vad kan ett HEMS styra?
Det beror på systemet och på vilka data och styrmöjligheter hemmets utrustning tillhandahåller.
Solceller
Solelproduktionen är inte något man fritt kan flytta till en annan tidpunkt. Men en produktionsprognos kan hjälpa till att planera när elen ska användas eller lagras.
Hemmabatteri
Ett batteri kan flytta energi från en tidpunkt till en annan. Energistyrningen kan bedöma när det är mest lönsamt att ladda, spara elen eller använda den.
Elbil och laddbox
Elbilsladdning är ofta en stor, flexibel elförbrukning. Om bilen inte behövs förrän nästa morgon kan laddningen planeras inom det tillgängliga tidsfönstret.
Värmepump och varmvattenberedare
Ett värmesystem kan i vissa fall lagra energi som värme. Det gör det möjligt att flytta en del av elförbrukningen, så länge temperaturgränser och komfortbehov respekteras.
Andra flexibla förbrukare
Vissa elektriska värmeapparater och andra styrbara enheter kan också ingå i en gemensam energiplan.
Det avgörande är inte hur många apparater som är anslutna, utan om systemet kan samordna dem på ett meningsfullt sätt.
Kan man tjäna pengar på att köpa el billigt och sälja den dyrt?
Ett hemmabatteri kan användas till mer än att lagra el från solcellerna.
När elen är billig kan batteriet laddas. När elen senare blir dyrare kan energin användas i hemmet eller i vissa fall säljas tillbaka till elnätet.
Det kallas energiarbitrage. Det handlar helt enkelt om att utnyttja prisskillnaden mellan olika tidpunkter.
Men det är en viktig skillnad mellan att spara pengar genom att använda elen själv och att tjäna pengar på att sälja den.
När batteriet används för att undvika dyr el
Föreställ dig att elen är billig på natten men dyr sent på eftermiddagen.
Ett hemmabatteri kan laddas under den billiga perioden och senare leverera el till husets egen förbrukning.
Därmed slipper man köpa en del av elen när den är som dyrast.
Det kan ge en ekonomisk fördel även om batteriet inte säljer en enda kilowattimme till elnätet.
När batteriet säljer el tillbaka till nätet
Om batteriet och installationen stöder export kan det också finnas möjlighet att sälja lagrad energi när ersättningen är hög.
Men ett högt försäljningspris innebär inte nödvändigtvis att affären är lönsam.
Man behöver bland annat ta hänsyn till:
- Priset på den el som köptes.
- Energiförluster vid laddning och urladdning.
- Nättariffer, skatter och övriga kostnader.
- Den faktiska ersättningen vid försäljning.
- Batterislitage och eventuella kostnader för extra cykler.
- Om energin skulle kunna ha större värde om den används i hemmet senare.
Dessutom kan kommande solelproduktion förändra kalkylen.
Om batteriet förväntas fyllas av solcellerna nästa dag kan det till exempel vara mer attraktivt att frigöra kapacitet i förväg.
Omvänt kan det vara ett dåligt beslut att sälja batteriets energi om huset kort därefter måste köpa dyr el för sin egen förbrukning.
Intelligent energistyrning handlar därför inte bara om att hitta det högsta försäljningspriset, utan om att välja den ekonomiskt bästa användningen av energin.
Möjligheten till automatiska köp och vidareförsäljning beror på installationen, ersättningsavtalet och vilka funktioner energistyrningen stöder.
Är HEMS samma sak som ett smart hem?
Inte riktigt.
Ett smart hem handlar brett om att ansluta och automatisera enheter i hemmet.
Det kan vara belysning, termostater, sensorer, larm och energimätare.
Ett HEMS har ett mer specifikt syfte: att styra energin.
De två kan däremot fungera mycket bra tillsammans.
Ett exempel är Home Assistant, som kan samla information och styrning från många olika tillverkare.
Home Assistant ger en gemensam teknisk grund, medan en energioptimeringslösning kan använda uppgifterna för att beräkna vad som sammantaget är smartast.
Det är också tanken bakom Fluks.
Behöver man vara expert för att använda intelligent energistyrning?
Det beror mycket på lösningen.
Vissa energistyrningssystem kräver att användaren själv konfigurerar batteriparametrar, effektgränser, prognoser, automationsregler och styrstrategier.
Det ger stor flexibilitet, men kan också göra installationen omfattande.
Och det väcker en ganska självklar fråga:
Varför ska man behöva förstå energimarknaden och batteriets tekniska egenskaper för att få sitt eget hem att använda elen smartare?
Det är just den utmaningen Fluks har utvecklats för att lösa.
Fluks: när energistyrningen lär känna ditt hem
Fluks är en intelligent energistyrningslösning som samlar hemmets energiutrustning och planerar hur den bäst kan arbeta tillsammans.
I stället för att be användaren mata in en lång rad tekniska uppgifter bygger Fluks på en princip om zero-config.
Systemet använder tillgängliga mätningar och observationer för att gradvis lära känna hemmets egenskaper.
Det kan till exempel handla om hur batteriet laddas och laddas ur, hur mycket energi vissa enheter använder och hur hushållets förbrukning utvecklas.
Fluks kombinerar denna kunskap med elpriser, prognoser och de behov som systemet kan härleda eller får information om.
På så sätt kan energiplanen löpande anpassas när förhållandena ändras.
Home Assistant är den första integrationsvägen till hemmets enheter. Det innebär att Fluks kan bygga vidare på befintliga integrationer i stället för att vara bundet till en viss tillverkare.
För att kunna styra en enhet måste integrationen naturligtvis tillhandahålla nödvändiga data och styrfunktioner.
Zero-config är inte bara en funktion i Fluks. Det är en grundprincip.
Målet är att den tekniska komplexiteten ska finnas i programvaran – inte hos husägaren.
Kan intelligent energistyrning spara pengar?
Ja, intelligent energistyrning kan minska elkostnaderna om hemmet har flexibel förbrukning eller möjlighet att lagra energi.
Men hur mycket man kan spara beror bland annat på:
- Skillnaderna i elpriser och nättariffer.
- Hur mycket el hushållet använder.
- Solcellsanläggningens produktion.
- Batteriets kapacitet och energiförluster.
- Hur flexibelt elbilsladdning och värmeförbrukning kan flyttas.
- Hur väl energiplanen stämmer med hemmets faktiska behov.
Det finns ingen garanti för en viss besparing.
Ett hem med stor flexibel energiförbrukning kan ha andra möjligheter än en lägenhet utan batteri, elbil eller värmepump.
Därför är det också viktigt att ett HEMS inte bara fokuserar på det billigaste elpriset, utan på den samlade ekonomin i de beslut det fattar.
Framtidens energistyrning handlar om samarbete
Solceller, batterier, värmepumpar och elbilar blir allt vanligare.
Men fler intelligenta enheter ger inte automatiskt ett intelligent energisystem.
Om varje enhet bara optimerar sin egen uppgift kan hemmet fortfarande gå miste om möjligheterna med samordning.
Det är här HEMS gör skillnad.
Ett bra energistyrningssystem ska inte bara visa vad som händer. Det ska kunna förstå sambanden, planera framåt och anpassa besluten när verkligheten förändras.
Och det ska helst göra det utan att husägaren behöver bli energiprofessor.
Du behöver inte förstå energimarknaden för att få ut det bästa av din energi. Det gör Fluks åt dig.
Fluks – Your energy. Decides together.