Energia kokkuhoid ja selle võimalikult tõhus kasutamine muutub järjest päevakajalisemaks, omajagu aitavad sellele kaasa uudsed tehnoloogilised abimehed, mis ka laiemale tarbijaskonnale järjest kättesaadavamaks muutuvad.
Kui kogu elamise energiasüsteemi ümberehitamine näiteks ühelt küttelahenduselt teisele võib osutuda tehniliselt keeruliseks ning rahaliselt kulukaks, siis võib teatud lahendus peituda erinevates infotehnoloogilistes seadmetes, mille abil saab oma kodu energiasüsteemi suhteliselt kerge vaevaga muuta targalt juhitavaks.
Panna energiakasutus n-ö kontrolli alla, muuta see võimalikult efektiivseks ja saavutada sel moel oluline energiasääst. Ka Eestis on juba välja töötatud mitmeid targa maja energiavarustuse juhtimise süsteeme. Nii jõudis eelmisel aastal laiema kasutajaskonna kätte nn Futupistik, mille abil on võimalik elektriseadme energiatarbimine nihutada sellisele ajale, mil elektrihind on kõige odavam. Praegu katsetatakse selliseid pistikuid sajakonnas kodus.
Eelkõige on selline nutipistik sobilik elektriboileri jaoks, sest boileris on hulk vett, mis jahtub aeglaselt, mistõttu nutipistik püüab kütmiseks leida kõige optimaalsema aja – näiteks mitu tundi varem sellest, mil seda reaalselt kasutama hakatakse, sest vesi boileris püsib soe küllaltki pika aja vältel. Samas võib pistiku automaatika pidurdada boileri enda releed, mis tahaks kütma hakata kohe, kui veetemperatuur langeb alla näiteks 50 ºC taseme. Samas sellise temperatuuriga vesi sobiks veel kenasti kasutamiseks. Nõnda võib Futupistiku abil säästa kuni 40% otseseid kulusid boileri tarbitavalt energialt. Lisaks sobib selline pistik hästi ka elektriliste kütteseadmete tarbimise juhtimiseks, eriti kehtib see selliste küttekehade kohta, millel on võimalikult suur soojusinerts, näiteks õliradiaatorid, teatud tingimustel ka põrandaküte jmt.
Sageduse juhtimine on panus rohepöördesse
Masinõppel põhineva nutipistiku on välja töötanud Eesti iduettevõte Futugrid. Futugridi lahenduse teine osa on sagedusteenuse platvorm, mis nutipistikute abil ühendab kodudes olevad seadmed üheks virtuaalseks elektrijaamaks. Selle pikem edasiarendus võiks väljenduda näiteks selles, et Futugrid suudab Eleringile pakkuda võrgu sageduse juhtimise teenust, et ebastabiilne elektrienergia tootmine ei hakkaks võrgu normaalset sagedusrežiimi paigast ära ajama.
Toimima peaks see nõnda, et kui Elering tuvastab oma võrgus tootmisvõimsuse puudujäägi, siis hiljemalt kümne sekundi jooksul saadab Futugrid oma nutipistikutega ühendatud boileritele (või ka teistele elektriseadmetele) korralduse välja lülituda.
See on Futugridi otsene panus rohepöördesse, sest aitab võrgus tagada tarbimise vastavust tootmisele ehk sagedust. Praegu katavad sageduse kõikumist Venemaal Volga jõel asuvad hüdroelektrijaamad, aga lähematel aastatel peame sellega ise hakkama saama, sest plaanis on nii Eesti kui teiste Balti riikide elektrivõrgu lahtiühendamine idanaabri elektrisüsteemist.
Ettevõttena sai Futugrid alguse 2020. aasta kevadel, esimese pistikseadme prototüüp valmis 2021. augustis. Katsed on olnud edukad ning Futupistik läheb alanud aastal masstootmisse.
Uuendus aitab põhivõrgus sagedust hoida
Nutipistiku välja töötanud Futugridi tegevjuht Toomas Valge ütleb, et elektrienergia tarbimise juhtimise idee ei sündinud aasta eest maad võtnud nn energiasõja tingimustes, vaid hakkas vaikselt veerema juba 2020. aasta kevadel, kui algasid koroonapandeemia piirangud.
Toona lähtus visioon kahest asjaolust – oli ette näha, et energiatarbimise juhtimine tuleb lähematel aastatel niikuinii päevakorda ning teiseks – eesseisev Balti riikide elektrisüsteemi lahtiühendamine Venemaa võrgust, mis algselt oli planeeritud teostada 1. jaanuaril 2026.
„Sel ajal oli elektri hind meil umbes 33 eurot MW/h, hind oli stabiilne ning kõik olid selle olukorraga harjunud. Ega siis oligi tarbimise juhtimisele keeruline otsest mõtet leida. Aga hakkasime ikkagi asja süvendatult uurima ja 2021. aasta lõpus, kui elektri hind kerkis esimest korda tipphetkel 1000 euro kanti megavatt-tunnist, saime aru, et visioon, mille realiseerumist nägime kusagil aastatel 2025–2026, oli ühtäkki juba kohal,” meenutab Toomas Valge Futugridi projekti algusaega. „Saime aru, et enam ei ole mitu aastat aega, vaid tegutsema peab märksa kiiremini, sest kõik protsessid hakkasid väga kiires tempos kulgema.”
Futugridi kaasasutaja elektriinsener Leino Schnur märgib, et eriti hoogsa tõuke sellele andis Ukrainas puhkenud sõda. Lisaks sai liikumapanevaks jõuks arusaamine, et mida rohkem lisandub turule nn roheenergiat ehk siis juhitamatut energiat, mida teatud perioodil on väga palju ning siis jälle ei pruugi üldse olla, seda rohkem on tarvis ka reguleerida energia tarbimist. Seda eelkõige selleks, et hoida elektrivõrgus stabiilset koormust. Kõigi Balti riikide peale on vaja 700 MW reguleeritavat võimsust ja selles osas on meil suured puudujäägid. Eleringi varustuskindluse raporti järgi on puudu 300 MW.
„Et Futugrid suudaks võrgu stabiilsuse hoidjana arvestatavalt kaasa rääkida, peame suureks kasvama. Meil peaks olema ühendatud kümneid ja sadu tuhandeid seadmeid. Massiefekt on oluline,” selgitab Leino Schnur. „Statistika ütleb, et ainuüksi boilerite kasutamist juhtides oleks Eestis liigutatav 67 MW. Kokku on meil ca 330 MW võimsuse jagu boilereid ja need töötavad ca 20% ajast. Boileritel on see hea omadus, et neid saab lülitada nii sisse kui välja. See võimaldab võrgu koormatust reguleerida nii üles kui alla.”
Käivitab seadme odava elektri ajal
Futupistik annab kulude säästu eelkõige neile, kes ostavad elektrienergiat mõne börsipaketi kaudu. Juhitakse pistikut kas veebipõhiselt või tulevikus ka äpi kaudu, kusjuures kasutaja võib seada erinevaid prioriteete.
On agressiivne programm, mille eesmärk on võimalikult madal elektri hind. Aga on olemas ka vähemagressiivsem, kus püütakse mugavuse ja kokkuhoiu vahel rohkem tasakaalu leida. Samas saab ka määratleda ajavahemikke, mil mingit optimeerimist ei toimu ja seade töötab nutipistikust sõltumatult kogu aeg.
Futugridi nutipistik võimaldab boileri n-ö aktiivset tööd juhtida erinevalt boileri enda automaatikast, mis vett pidevalt mingil kindlal temperatuuril hoiab. Vee soojendamiseks otsib nutipistiku tarkvara kogu aeg järgmist soodsat aega ning takistab soojendamist ebasobival ajal, sest boileri soov on kohe, kui temperatuur alla teatud piiri langeb, hakata kütma. See soov on tal ebamõistlik ja kulukas, soojendamist saab edasi lükata.
Nutipistik ühendatakse vooluvõrku tavalise pistiku kaudu, kuhu muidu käib boileri toitejuhe. Viimane ühendatakse siis omakorda nutipistikusse. Pistik n-ö ärkab seejärel ellu ning õpib nädala jooksul selgeks konkreetse boileri kasutusharjumuse – tarkvara jätab meelde seadme tarbimise ning arvutab välja, kuidas ja kui palju on võimalik selle tööd optimeerida. Kui optimeeritavaid seadmeid on majapidamises mitu, tuleb igaüks neist installeerida eraldi Futupistikusse.
Lihtne lahendus elektritarve juhtimiseks
Oma olemuselt on nutipistik automaatne lüliti, mille sees on relee, mis etteantud ajaks katkestab vooluahela.
„Kui maja köetakse ahjukütte, lokaalse keskkütte või gaasiga ja seal on ka elektriboiler, siis boiler tarbib kuskil 50% selle maja elektrienergiast. Kuna boileri kulu on suhteliselt suur, siis sellepärast me ennekõike nendega tegelemegi, aga nutipistikuga saab reguleerida ka soojuspumpade ja teiste kütteseadmete kasutamist,” selgitab Schnur. „Põhimõtteliselt saab nõndaviisi juhtida ükskõik milliseid seadmeid, mis muudavad elektrienergia soojusenergiaks, sest soojusel on inertsus. Piltlikult öeldes – kui maja köetakse näiteks elektriradiaatoritega, siis maja konstruktsioonid salvestavad sedavõrd palju soojust, et keegi ei pane tähelegi, kui radiaatorid on mõnda aega välja lülitatud.”
Tõsi, soojuspumpade juhtimiseks ei piisa lihtsalt seadme vooluvõrku ühendamisest nutipistiku kaudu ja n-ö on/off põhimõttel voolu äravõtmisest. Selliseid seadmeid peab juhtima automaatika kaudu, mis on küll veidi keerulisem, aga mitte võimatu.
Nutipistik on Schnuri hinnangul lihtne ja kiire lahendus, et esmalt võimalikult paljude majapidamiste elektritarbimine juhitavaks muuta.
Futugridi asutajad on ettevõtja Toomas Valge, investor ja elektriinsener Leino Schnur ja IT-ekspert Igor Maksimov, kes on varem panustanud näiteks Elioni ja Cleveroni infosüsteemide loomisse. Seadme plastkorpused tulevad Hiinast, sisu ehk siis kiibiplaat laotakse Saaremaal asuvas elektroonikaettevõttes Incap.
Futugrid on eri etappidel toetust saanud EAS-ilt ja Eesti-Norra koostööprogrammist Green ICT. Futugridi arenduspartnerid on Tallinna Tehnikaülikool ja OÜ TripleDev, lisaks on Futugrid Eleringi partner.
Hea teada
Kodust energiakasutust saab tõhusalt juhtida
- Eestis moodustab ca 30% elektritarbimisest kodune tarbimine.
- Oluline osa energiakriisi lahendusest peitub tarbimise juhtimises.
- Eesti majapidamistes on kasutusel üle 222 000 elektriboileri ja üle 420 000 elektriradiaatori. Kui kõigi nende tööd automaatselt ja korraga nihutada, saaksime kokku üle 65 MW jagu võimsust, mida vajadusel kiiresti juhtida.
- See oleks tarbijatele sisuliselt märkamatu muudatus, kuid seda koguvõimsust on umbes kolme Väo elektrijaama jagu.
- Ühtlasi annavad kõik seadet kasutavad kodud nii oma panuse ka Eesti elektrivõrgu tasakaalus hoidmisse.
Allikas: https://futugrid.com/
