i innehållslistor eller på en innehållssida.
Hur kan man styra luftkonditioneringen och spara energi genom att mäta kvaliteten på inomhusluften? Hur kan man utnyttja artificiell intelligens för solpaneler som används av bostadshus och för att förutspå produktionen? Skulle man kunna styra värmepumpar på basis av prisuppgifter om el?
Bland annat dessa saker utreddes i försöket i vintras som finansierades av Sitra. I slutet av hösten erbjöd Sitra hjälp med att spara energi genom att finansiera åtta pilotprojekt som utnyttjar data. Målet med pilotprojekten var att ge fart åt produkter och tjänster som ska hjälpa i synnerhet små energiförbrukare, såsom hushåll, småföretag och husbolag, att spara el eller värme.
Data hjälper med energisparande
Pilotprojekten som inleddes i december undersökte hur data kan utnyttjas för att spara energi och jämna ut konsumtionstopparna, det vill säga att rikta bort energiförbrukningen från timmarna med högst efterfrågan.
Pilotprojekten visade att man kan skapa nya appar och molntjänster ganska enkelt med öppna datakällor. Med dessa tjänster kan man styra hushållens apparater och uppvärmning enligt energisituationen samt hjälpa konsumenten att göra smarta och flexibla beslut för energiförbrukning i vardagen.
Energibranschen i Finland producerar öppen data av hög kvalitet och detta gjorde att det var relativt smidigt och enkelt att bygga tjänsterna i försöket. Elnätet är smartare än vad man skulle tro i jämförelse med andra länder i Europa eller USA. Automationen och datakommunikationstekniken erbjuder exakt information om användningen av el för konsumenter och elbolag. Däremot observerade man att flera energiförsäljare hade brister i innovationsförmågan.
Sitra bedömer att tre piloter erbjöd de mest intressanta lösningarna: projekten av Loopshore, Kapacity.ion och Turun ammattikorkeakoulu. Under en kort tid lyckades de pröva sin produktidé och få preliminära men lovande mätresultat om sina databaserade lösningar.
Loopshore: Optimerad effekt hos luftkonditioneringen i fastigheter med hjälp av data
Tammerforsbaserade Loopshore, som utvecklar sensorer för inomhusluftskvalitet, drev ett pilotprojekt som strävade efter besparingar genom att optimera effekten hos luftkonditioneringen. Således behöver man inte slösa på varmluften i onödan. Luftkonditioneringen förbrukar en hel del energi.
Pilotobjekten var ett sjukhus och ett egnahemshus.
Vilken roll spelade data i lösningen?
Energioptimering baserar sig på realtidsinformation och data som tillhandahålls genom kontinuerlig mätning. I pilotprojektet utnyttjade man sensorer på ett nytt sätt för att spara på energiförbrukningen i hela byggnaden. Sensorerna mätte till exempel koldioxidhalten, temperaturen och relativa luftfuktigheten i inomhusluften.
På basis av mätningarna kunde man i det ena pilotobjektet minska på luftkonditioneringen över 50 procent, utan att äventyra boendeförhållanden och -hälsan.
På basis av mätningarna kunde man minska på luftkonditioneringen över 50 procent, utan att äventyra boendeförhållanden och -hälsan.
I pilotprojektet upptäckte man också att man bör öppna upp gränssnitten för informationsutbytet i byggnadernas automation och underlätta samordningen av olika system, berättar Janne Edgren som är en av Loopshores grundare.Det finns fortfarande hinder för rörligheten hos data. Till exempel kan enhetsleverantörerna skydda sin egen affärsverksamhet genom begräsningar, vilket bromsar upp nya lösningar och samarbetsnätverk.
– Med hjälp av pilotprojektet fick vi viktig fakta om hur insamlad data kan skapa besparingar på riktigt och att det lönar sig att fortsätta energioptimeringen, beskrev företaget.
Kapacity.io: Styrning av användningen av värmepump till förmånliga timmar
I pilotprojektet som drevs av helsingforsbaserade Kapacity.io utvecklade man ett system för hushållen som styr användningen av värmepumpar baserat på en prisprognos. Systemet effektiverar elförbrukningen hos värmepumpen och styr den bort från de timmar när det är dyrast att förbruka el och när efterfrågan på el är hög.
När elpriset fluktuerar erbjuder värmepumpar en möjlighet för att hitta flexibilitet i förbrukningen. Värmepumpen är den största energiförbrukaren i eluppvärmda hem.
Nutida luftvärmepumpar är ofta anslutna till molntjänster och i detta fall kan invånarna styra pumpen med sin mobiltelefon även om de inte skulle vara hemma.
Vilken roll spelade data i lösningen?
Algoritmen som utvecklades av Kapacity.io fördjupar sig i flexibel konsumtion: fastighetens anordningar, såsom värmepumpar, luftkonditioneringen eller solpaneler, styrs på basis av elmarknadens signaler. Signalerna kan till exempel gälla elpriset och kolintensiteten hos elnätet, det vill säga om elproduktionen baserar sig på förnybara eller utsläppsbaserade källor i varje stund.
– Baserat på preliminära resultat kan man uppnå besparingar på över 10 procent i elförbrukningen hos luftvärmepumpen med Kapacity.io:s smarta styrning av värmepumpar, berättar företaget.
Smart styrning kan användas för att styra hemmets luftvärmepump automatiskt, när fastighetens innehavare har gett tillstånd till att hantera värmepumpens data och styra pumpen.
– När man utvecklar öppna gränssnitt för dataöverföring för värmepumparna kan man skapa en tjänstplattform av pumparna. På den kan tredje parter bygga sina program som gynnar anordningens ägare och elnätet, konstaterade Johanna Kalli från Kapacity.io.
Genom smart styrning av värmepumpar är det möjligt att uppnå en besparing på över 10 procent.
I framtiden säljer pumptillverkarna inte enbart anordningar. Även anordningens data ska användas för nyttobruk och oftast som en del av någon annans serviceutveckling.
Turun ammattikorkeakoulu: Maximal nytta från solpanelerna med artificiell intelligens
I Turun ammattikorkeakoulus pilotprojekt utvecklade man en algoritm baserad på maskininlärning. Med algoritmen kunde man kalkylera en produktionsprognos som är mer exakt än i nuläget, baserat på solpanelens läge, väderprognosen och tidigare produktionshistorik. Panelerna fanns på taken på yrkeshögskolans och studentbyns byggnader.
Med hjälp av artificiell intelligens ville man förbättra energihanteringen i hushållen. Energihanteringssystem är viktiga verktyg för att följa upp, hantera och optimera energianvändningen. De används också bland annat i kontor, sjukhus och industrin och de ska också införas i hemmen i allt högre grad.
I pilotprojektet utvecklade man också en prototyp av en mobilapp riktad till hushåll för optimal användning av solpaneler med hjälp av data.
I pilotprojektet samarbetade man också med Turku Energia och solpanelstillverkaren Solar Finland från Salo.
Vilken roll spelade data i lösningen?
Energihanteringssystem som använder artificiell intelligens kan lära sig om användarnas beteende och förutse kommande elkonsumtion på basis av det. Samtidigt kan de vara till hjälp vid att balansera elnätet och hjälpa till med att undvika överbelastning.
För mobilappen samlade man in offentlig data och hushållens proprietära data.
Pilotprojektet visade att artificiell intelligens och öppen data kan öka precisionen och effektiviteten hos energihanteringssystem, vilket ger nytta till användaren.
Att anpassa artificiell intelligens som en del av en välfungerade helhet och energihanteringssystem upplevdes som utmanande, beskriver Tero Mäki som ledde studerandegruppen. Det kan också vara svårt att samordna data som inhämtas från olika sensorer.
– Vårt mål var att kunna mäta och synliggöra effekterna av det som användarna gör på resurshushållning, ansvarsfullhet och ekologisk hållbarhet, rapporterade de som genomförde pilotprojektet.
Även spelifiering och styrning av smarta enheter i hemmet testades
I pilotprojekten som finansierades av Sitra utvecklade man även detta:
- Energiarenki-tjänsten påskyndar energisparandet i hushållen: I pilotprojektet som genomfördes av Renki Software skapades en noggrann analys av elförbrukningen i hushållet i Omasahko.fi-tjänsten. Användaren kan hämta in sin egen elförbrukningshistorik från stamnätsbolaget Fingrids informationsutbytsystem Datahub till tjänsten. Tjänsten erbjuder användaren en framställning av den egna förbrukningen och råd för att spara el i hemmet.
- Spelifierad app ger flexibilitet i elförbrukningen: Wapice utvecklade ett koncept för en spelliknande mobilapp som uppmuntrar till ännu flexiblare energiförbrukning och -besparing. Med den kan konsumenten följa med sin egen elförbrukning och styra bort elförbrukningen från topptimmarna. För att ha framgång i spelet krävs det att undvika förbrukningstopparna och att utföra olika sorters utmaningar för att spara energi. Planeringen i pilotprojektet fortskred till användartestningsfasen.
- Energibesparingar med styrning av smarta enheter i hemmet: I Honkios pilotprojekt utvecklade man en tjänst som styr smarta enheter i hemmet och sporrar till flexibilitet i förbrukningen. Konsumenten får se hur de egna valen i vardagen påverkar elförbrukningen och kan ge besparingar i realtid. Mobilappen har utvecklats till prototypnivån och installationskonceptet har testats.
- Smarta enheter som fungerar enligt elprisprognosen i hemmet: I Netgallerias pilotprojekt vidareutvecklade man en styrenhet för smart teknik i hemmet som styrs enligt energivädret i fastigheten. Enheten kan styra värmeproduktionen, användningen av solenergi och enheter som förbrukar mycket energi. Den egna elförbrukningen och -anskaffningen kan styras till förmånligare och utsläppssnålare timmar. Nödvändig data om elpriset hämtas till exempel från öppna gränssnitt. Enhetsbeskrivningen och dess källkoder som utvecklades i pilotprojektet publiceras huvudsakligen öppet.
- Incitament för flexibilitet i fast elavtal: I MoeGreens pilotprojekt var syftet att utveckla en plattformstjänst för elförsäljare, där man skulle uppmuntra elavtalskunder som har fasta priser att utnyttja flexibel förbrukning. Projektet gick dock inte framåt eftersom det önskade samarbetet med energiförsäljarna inte uppstod.
Varför behöver vi fortfarande energisparande och nya lösningar?
Vinterns energikris förutspåddes vara utmanande både för hushåll, företag och samhället. I flera hem funderade man på hur man kan minska på den dyra elräkningen och elförbrukningen. Myndigheterna var beredda på en eventuell elbrist och på hur elen ska räcka för alla.
Trots att vi slutligen undvek elavbrott och elbrist – främst tack vare den milda vintern – finns det fortfarande behov för lösningarna. I framtiden producerar vi energi i allt större utsträckning beroende av vädret, såsom med vind, solkraft och vattenkraft. Elpriset varierar troligtvis även under följande vinter. Energibesparing är ett snabbt och effektivt sätt att lindra energikrisen och spara pengar.
Omfattande datalager inom energibranschen bör av goda orsaker tas till nyttobruk allt mer och som en del av utvecklingen av nya tjänster. Det finns ännu rum för förbättring i tillgängligheten hos data. Till exempel bör konsumentens tillträde till sin egen konsumtionsdata förenklas, till exempel i Fingrids informationsutbytsystem Datahub, så att data kan röra sig till andra tjänster mer smidigt än för närvarande.
Det finns även behov för avgiftsfri data om elpris för företagens fortsatta bruk, så att man kan utnyttja den för att utveckla nya tjänster. Tjänster som stödjer energisparande behöver data, dataanalys och framläggning av data för vidareutveckling, på ett sätt som fungerar så att användare kan få maximal nytta av den.
Energibesparingsförsöken som finansierades av Sitra presenterade sina kunskaper på evenemanget Situationsrummet för dataekonomi den 7 mars 2023. Inspelningen från evenemanget kan ses i det gemensamma öppna arbetsrummet Howspace.
