Śledzenie zużycia energii w czasie rzeczywistym stanowi podstawę funkcjonalności takich jak monitorowanie zużycia prądu w czasie rzeczywistym za pośrednictwem inteligentnych liczników.
Liczniki inteligentne zastępują tradycyjne liczniki, rejestrując zużycie energii elektrycznej co piętnaście minut zamiast raz na miesiąc. Ta cyfrowa rejestracja pozwala konsumentom zrozumieć trendy w zużyciu energii oraz cykle rozliczeniowe. Dzięki niej użytkownicy mogą ocenić rzeczywiste koszty netto zużycia, które mogą być myląco niskie – np. w przypadku oświetlenia pobierającego moc w trybie czuwania. Te liczniki inteligentne, dzięki infrastrukturze zaawansowanego pomiaru (AMI – Advanced Metering Infrastructure), zapewniają unikalną dwukierunkową komunikację między dostawcami energii a odbiorcami. Dostawcy mogą przesyłać sygnały aktywnej kontroli obciążenia, a odbiorcy mogą otrzymywać informacje w czasie rzeczywistym dotyczące zarządzania ruchem energetycznym, aby uniknąć okresów aktywnej kontroli obciążenia. Badania wykazały, że gospodarstwa domowe dobrowolnie ograniczają zużycie energii elektrycznej o około 12% dzięki natychmiastowej informacji zwrotnej dotyczącej rzeczywistego zużycia. Natychmiastowa komunikacja eliminuje dyskomfort związany z kontrolą popytu. Natychmiastowa informacja zwrotna umożliwia kontrolę zużycia energii bez konieczności bezpośredniego sterowania urządzeniami.
Generowanie wglądu na podstawie miesięcznych rachunków
Historycznie rzecz biorąc, dostawcy usług komunalnych wystawiali klientom miesięczne rachunki, które jednak pokazywały jedynie, jak często klienci korzystali z tych usług, zapewniając przy tym niewielką lub w ogóle brak przejrzystości. Dostawcy usług komunalnych oferują teraz panele kontrolne zużycia energii z dostępem do strumieniowego i opartego na chmurze historii zużycia energii w celu zwiększenia przejrzystości, wykresów kołowych, wykresów słupkowych itp. Dzięki panelom kontrolnym zużycia energii klienci mogą obserwować i rozumieć realny wpływ swoich działań. Na przykład, jeśli klient posiadający panel kontrolny zużycia energii podniesie temperaturę w swoim domu o 2 stopnie Celsjusza w czasie fali upałów, może on śledzić swoje zużycie energii oraz – za pośrednictwem panelu kontrolnego – zobaczyć skutki tego zużycia. [] Badania wykazały, że klienci dostawców usług komunalnych wykorzystujących panele kontrolne zużycia energii osiągają trwałe oszczędności energii w zakresie od 8 do 15 procent. Panele kontrolne zużycia energii zapewniają również klientom przejrzystość w zakresie ich zużycia energii – dzięki temu, na przykład, jeśli stara lodówka zużywa zbyt dużo energii, klient może zaobserwować spadek kwoty na swoim rachunku za energię. Panele kontrolne zużycia energii pomagają klientom ograniczać zużycie energii, co przyczynia się zarówno do ochrony ich portfela finansowego, jak i zdrowia planety.
Ceny zależne od pory dnia: inteligentna energia elektryczna z inteligentnym przesuwaniem obciążenia
Aby skorzystać z taryf zależnych od pory dnia, klient płaci różne kwoty, co pomaga jego dostawcy energii ograniczyć szczytowe zapotrzebowanie na energię i tym samym obniżyć szczytowe obciążenie sieci. Opłaty za energię są obniżone w okresach niższego zapotrzebowania na energię. Zazwyczaj są to godziny nocne oraz weekendy, kiedy opłaty zmniejszają się o 20–40 procent.
Incentywy za użytkowanie systemów HVAC, ładowanie pojazdów elektrycznych (EV) oraz dużych urządzeń gospodarstwa domowego poza godzinami szczytowymi
Strategie przesuwania obciążenia obejmują trzy główne obszary:
HVAC: wstępne chłodzenie i ogrzewanie domu przed wzrostem stawek za ogrzewanie
Ładowanie pojazdów elektrycznych (EV): zaprogramowanie czasu ładowania na godziny taryfy poza szczytową
Duże urządzenia gospodarstwa domowego: eksploatacja zmywarek, suszarek i pomp w godzinach taryfy poza szczytową.
Samodzielne przyjęcie tego zachowania w ramach metody przesuwania zapotrzebowania przynosi uczestnikom średnie oszczędności w wysokości od 150 do 300 USD rocznie. Wdrożenie zautomatyzowanych systemów zarządzania energią, które synchronizują działanie urządzeń z dynamicznie zmieniającymi się taryfami, eliminuje zgadywanie i maksymalizuje oszczędności.
Uwzględnienie sprawiedliwości społecznej: Zamykanie luk w zakresie przyjmowania rozwiązań w gospodarstwach domowych o niskich dochodach
Programy taryf dwustrefowych (TOU) mogą wykluczać najbardziej zagrożone grupy społeczne: 30 procent gospodarstw domowych o niższych dochodach nie posiada inteligentnych termostatów i timerów, co uniemożliwia przesunięcie zapotrzebowania na energię w określonych porach dnia; ponadto osoby z elastycznymi harmonogramami pracy mogą nie być w stanie przesunąć swojego zapotrzebowania energetycznego. Sprawiedliwe przesunięcie zapotrzebowania energetycznego w gospodarstwach domowych wyposażonych w technologię inteligentną oraz budowanie bardziej odporniej sieci energetycznej:
Dostarczanie inteligentnych termostatów i timerów w formie dotacji
Dostarczanie inteligentnych, elastycznych i ekonomicznie uzasadnionych progów zużycia w warstwach taryfowych
Współpraca społeczności z lokalnymi organizacjami w celu realizacji inicjatyw edukacyjnych.
Choć te inicjatywy dają nadzieję na poprawę technologii dostępnych dla gospodarstw domowych oraz wzmocnienie odporności sieci, skupiają się również na inteligentnych technologiach wspierających systemy zużycia energii elektrycznej w domu.
Inteligentna integracja energii elektrycznej z automatyką budynkową i sztuczną inteligencją
Inteligentne systemy zarządzania energią w domu oparte na sztucznej inteligencji (AI HEMS) oraz harmonogramowanie dostosowane do stanu sieci
Systemy zarządzania energią w domu oparte na sztucznej inteligencji (AI HEMS) rewolucjonizują sposób, w jaki konsumenci zarządzają energią elektryczną. Do innowacji należą inteligentne systemy śledzące i kontrolujące przepływ energii między odbiornikami, mikrosiecią, fotowoltaiką montowaną na dachach, magazynami energii oraz siecią energetyczną dostawcy. Systemy te analizują rzeczywisty pobór energii elektrycznej w czasie rzeczywistym, wykorzystują prognozy pogody, przewidują zmiany taryf dostawcy oraz uwzględniają harmonogram mieszkańców i ich wzorce zużycia energii w budynku mieszkalnym. Systemy AI HEMS wykorzystują wszystkie te dane wejściowe do podejmowania decyzji umożliwiających arbitraż taryfowy dostawcy (np. ładowanie pojazdów elektrycznych, zmianę ustawień termostatów itp.) oraz zachęcanie do przesunięcia obciążenia poza okresy szczytowe. Większość ekspertów przewiduje, że do 2025 r. systemy te umożliwią konsumentom uczestnictwo w programach odpowiedzi na zapotrzebowanie (demand response) organizowanych przez dostawców energii, w ramach których konsumenty dobrowolnie ograniczają swoje zużycie energii elektrycznej w okresach szczytowych, aby uniknąć wyłączeń zasilania. Systemy te stale się uczą i zarządzają energią bez interwencji użytkownika. Jest to korzystne zarówno dla konsumentów – ponieważ systemy przesuwają obciążenie na okresy pozaszczytowe – jak i dla sieci energetycznej, wspierając integrację źródeł odnawialnych oraz odkładając potrzebę budowy nowej infrastruktury przesyłowej i stacji transformatorowych.
Długoterminowe zmiany w zachowaniu i poprawa efektywności dzięki inteligentnej energii elektrycznej
W czasie rzeczywistym ludzie zaczynają postrzegać energię elektryczną w nowy sposób. Dzięki monitorowaniu w czasie rzeczywistym, taryfom zależnym od pory dnia oraz zautomatyzowanym systemom zużycie energii elektrycznej może dostosowywać się do zapotrzebowania konsumentów w sposób bardziej elastyczny. Technologie adaptacyjnego zużycia pozwalają konsumentom uruchamiać pralki, ładowarki i jednostki klimatyzacyjne w odpowiedzi na koszty i sytuację w sieci energetycznej, a nie zgodnie z własnym harmonogramem. Te codzienne decyzje mogą przekształcić się w trwałe nawyki. Badania wykazują, że w gospodarstwach domowych zużycie energii elektrycznej spada o niemal 20% po wdrożeniu tych technologii. Trwałość zmian zachowań to zjawisko, które większość firm obserwuje u tych użytkowników, którzy najdłużej korzystają z inteligentnych narzędzi. Chodzi tu o więcej niż tylko obniżenie kosztów – dotyczy to również mniejszych emisji dwutlenku węgla oraz mniejszego obciążenia sieci energetycznej. Edukacja konsumentów na temat znaczenia działań zapobiegawczych wymagała nie tylko zastosowania inteligentnych narzędzi, lecz także przesunięcia całego sposobu korzystania ze sieci energetycznej.
Często zadawane pytania
Czym są liczniki inteligentne?
Liczniki inteligentne śledzą i rejestrują zużycie energii częściej oraz w większym szczegółie niż tradycyjne liczniki. Zamiast przesyłać odczyt raz na miesiąc, przekazują dane dotyczące zużycia energii co 15 minut.
Jak działa taryfikacja zależna od pory dnia?
Taryfikacja zależna od pory dnia (TOU) ma na celu przesunięcie zużycia energii na okresy pozaszczytowe poprzez ustalenie niższych cen w tych okresach. Oznacza to, że jeśli wykonujesz czynność wymagającą dużej ilości energii, możesz wykonać ją taniej, zaplanowawszy ją na okresy obowiązywania taryf pozaszczytowych.
Jakie są korzyści wynikające z zastosowania systemów energetycznych domowych opartych na sztucznej inteligencji?
Inteligentne systemy energetyczne wykorzystują technologię sztucznej inteligencji do osiągnięcia równowagi zużycia energii w skali całego systemu. Oznacza to, że zużycie energii jest optymalizowane na podstawie wcześniejszych wzorców zużycia przez system, w tym prognoz pogody, zmian cen energii oraz aktywności w gospodarstwie domowym.