Vintern förändrar energispelet – så får du batteri, värmepump och elbil att samarbeta
När solen försvinner bakom novembermolnen förändras energisystemet hemma. Solcellerna producerar mindre samtidigt som huset behöver mer värme och elbilen ska laddas. Har du dessutom batterilagring uppstår en naturlig fråga: Vad ska egentligen prioriteras under höst och vinter?
Under sommaren är energilogiken hemma ganska enkel.
Solen skiner. Solcellerna producerar. Huset använder en del av energin och överskottet kan laddas in i batteriet eller säljas till elnätet.
Sedan kommer oktober.
Dagarna blir kortare, solen står lägre och solcellsproduktionen minskar. Samtidigt startar uppvärmningssäsongen.
Plötsligt ser energisystemet helt annorlunda ut.
Det är nu smart energistyrning börjar bli riktigt intressant.
På sommaren lagrar vi solen – på vintern flyttar vi energi i tid
Ett hemmabatteri förknippas ofta med solceller.
Solcellerna producerar på dagen, batteriet laddas och energin används på kvällen.
Men batteriet slutar inte vara användbart bara för att solen producerar mindre.
Under höst och vinter kan batteriets roll förändras.
Istället för att huvudsakligen lagra egen solel kan batteriet i vissa system laddas från elnätet när elektriciteten är billigare och användas senare när elen är dyrare eller när huset annars skulle skapa en hög effekttopp.
Det viktiga är att förstå skillnaden:
Batteriet skapar ingen energi. Det flyttar energi i tid.
Och på vintern kan just tidpunkten bli väldigt värdefull.
Har du ett elavtal där priset varierar under dygnet kan batteriet exempelvis laddas under billigare timmar och hjälpa huset under dyrare perioder.
Men det är inte alltid bäst att ladda batteriet fullt bara för att elpriset råkar vara lågt.
Systemet måste också ta hänsyn till vad som väntar senare under dygnet, batteriets verkningsgrad, eventuella effektavgifter och hur mycket reservkapacitet du vill behålla.
Har du batteriet även för reservkraft vid strömavbrott kan det exempelvis vara klokt att alltid lämna en viss energireserv.
Det smarta batteriet är alltså inte alltid det fulla batteriet. Det är batteriet som har rätt mängd energi vid rätt tidpunkt.
Men vad drar egentligen mest el hemma?
Titta på ett modernt svenskt småhus med värmepump och elbil.
Det finns mängder av elektriska apparater: kylskåp, tvättmaskin, diskmaskin, belysning, TV, datorer och köksutrustning.
Men under kalla månader finns ofta två riktigt stora laster:
uppvärmningen och elbilen.
Har huset en värmepump blir den därför en viktig del av energistyrningen.
Och här blir det lite mer komplicerat.
För medan det ofta är ganska enkelt att flytta elbilsladdningen några timmar är huset inte ett bilbatteri.
Vi bor faktiskt där.
Ska man verkligen styra värmepumpen efter elpriset?
Ja – men med måtta.
Det finns en lockande tanke:
Elpriset är dyrt mellan klockan 17 och 19.
Stäng av värmepumpen.
Starta den igen när elen blir billig.
Så enkelt bör man normalt inte tänka.
En modern värmepump är konstruerad för att arbeta effektivt över tid. Många modeller har dessutom inverterstyrda kompressorer som hellre arbetar lugnt och kontinuerligt än att starta och stoppa aggressivt.
Därför är det ofta bättre att flytta värmebehovet försiktigt än att helt slå av och på värmepumpen.
Flera moderna värmepumpar har redan stöd för elprisstyrning. NIBE beskriver exempelvis hur deras system kan producera lite mer värme eller varmvatten under billigare timmar och minska behovet när priserna är högre.
Poängen är inte att huset ska bli kallt.
Poängen är att flytta delar av energianvändningen utan att du märker särskilt mycket.
Huset kan faktiskt fungera lite som ett batteri
Det låter kanske märkligt.
Men ett hus kan lagra värme.
Betonggolv, väggar, möbler och vattenburna värmesystem har en termisk tröghet. Om temperaturen höjs en liten aning innan en dyr period behöver värmepumpen kanske arbeta mindre under de kommande timmarna.
Det brukar kallas termisk lagring.
Har du golvvärme i en betongplatta är effekten särskilt tydlig eftersom golvet reagerar långsamt.
Men det finns en viktig gräns.
Att höja temperaturen kraftigt bara för att elen är billig kan vara kontraproduktivt. Värmepumpen kan behöva producera högre temperaturer, vilket kan försämra effektiviteten.
Det är därför bättre med små, intelligenta justeringar än stora temperaturförändringar.
Bergvärme, luft/vatten och frånluft fungerar olika
Alla värmepumpar ska inte styras på samma sätt.
En bergvärmepump arbetar mot ett relativt stabilt värmelager i marken. Tillsammans med ett vattenburet värmesystem och kanske golvvärme finns ofta goda möjligheter att försiktigt flytta värmeproduktion mellan olika tider på dygnet.
En luft/vattenvärmepump kan också styras, men dess effektivitet påverkas mer av utomhustemperaturen. När det blir riktigt kallt behöver systemet arbeta hårdare, och då vill man inte nödvändigtvis begränsa pumpen för aggressivt bara för att några timmar är dyra.
En frånluftsvärmepump är lite annorlunda.
Den återvinner energi ur den varma luft som lämnar huset. Här bör man vara extra försiktig med aggressiv styrning. IVT skriver exempelvis att deras SmartGrid-funktion inte rekommenderas för frånluftsvärmepumpar och pekar bland annat på att lägre temperatur i huset innebär mindre värme att återvinna.
En luft/luftvärmepump reagerar snabbare eftersom den värmer luften direkt. Där kan temperaturstyrning fungera, men komforten påverkas också snabbare.
Det viktiga är alltså:
Värmepumpen ska inte behandlas som ett vanligt vägguttag.
Styrningen behöver förstå vilken typ av värmesystem den arbetar med.
Är smart styrning dåligt för värmepumpen?
Inte om den görs på rätt sätt.
En värmepumps egen prisstyrning eller en väl integrerad energistyrning arbetar normalt inom de gränser värmesystemet är konstruerat för.
Det man däremot bör vara försiktig med är väldigt grov extern styrning där strömmen helt enkelt bryts och slås på beroende på elpriset.
Det kan leda till onödiga stopp och starter och dessutom göra att värmepumpen senare måste arbeta hårdare för att återställa temperaturen.
En bra tumregel är därför:
Styr värmepumpen genom dess intelligens – inte genom strömbrytaren.
Och komforten då?
Det här är kanske den viktigaste frågan.
Ingen vill sitta i ett 18-gradigt vardagsrum och frysa för att spotpriset råkar vara högt.
Energioptimering ska förenkla vardagen, inte styra den.
Moderna värmepumpssystem brukar därför prioritera komfort och använda elpriset som ytterligare en parameter snarare än som den enda parametern.
NIBE beskriver exempelvis att graden av prisstyrning kan justeras. Ju kraftigare påverkan man väljer, desto större kan besparingen bli – men också desto större risk att komforten märks.
Det är egentligen precis så smart energistyrning bör fungera:
Du bestämmer hur mycket komfort du är villig att byta mot ekonomi.
För många hushåll är rätt nivå inte maximal besparing.
Det är maximal besparing utan att familjen märker det.
Elbilen är betydligt enklare att flytta
Här kommer vi till hemmets kanske mest tacksamma flexibla energiförbrukare.
Elbilen.
Kommer du hem klockan 17 och ansluter bilen behöver den sällan vara fulladdad klockan 18.
Den behöver kanske vara klar klockan 07 nästa morgon.
Det ger energisystemet många timmar att arbeta med.
Istället för att bilen laddar direkt när:
värmepumpen arbetar, middagen lagas, ugnen är på och huset har hög övrig förbrukning
kan laddningen flyttas till senare under natten.
Det kan både minska kostnaden och sänka fastighetens effekttoppar.
Och här blir dynamisk lastbalansering viktig.
Vad är dynamisk lastbalansering?
Tänk dig att huset har en viss mängd elektricitet tillgänglig genom huvudsäkringen.
Laddboxen vill kanske ha 11 kW.
Samtidigt arbetar värmepumpen, ugnen är igång och någon startar bastun.
Utan lastbalansering kan summan bli för hög.
En dynamisk lastbalanserare mäter därför kontinuerligt hur mycket elektricitet huset använder.
Om huset använder lite får bilen mer effekt.
Om husets förbrukning ökar minskar laddningen automatiskt.
När förbrukningen sjunker kan bilen få mer igen.
System som Zaptec Sense arbetar exempelvis på det sättet genom att mäta byggnadens belastning och dynamiskt anpassa laddningen.
Det betyder att du kan utnyttja den kapacitet som faktiskt finns istället för att dimensionera laddningen efter ett värsta tänkbart scenario.
Men lastbalansering och energioptimering är inte samma sak
Det här är en viktig skillnad.
En traditionell dynamisk lastbalanserare frågar ungefär:
Hur mycket ström kan bilen få utan att huvudsäkringen riskerar att lösa ut?
Ett mer avancerat energistyrningssystem kan istället fråga:
Hur mycket bör bilen få just nu?
Det är inte alltid samma sak.
Om huset exempelvis har gott om ledig effekt kan lastbalanseraren tillåta bilen att ladda med hög effekt.
Men om elnätsföretagets prismodell innehåller en effektavgift kanske du ändå inte vill skapa en ny månadstopp.
Därför blir nästa generation energistyrning mer intressant.
Systemet behöver kunna väga samman:
elpris, effektavgift, huvudsäkring, batteriets laddnivå, bilens behov, värmepumpen och eventuell solproduktion.
Det är först då huset börjar agera som ett sammanhängande energisystem.
Tänk dig en kall januaridag
Klockan är 17.30.
Det är minus tio grader.
Solen har gått ner.
Värmepumpen arbetar.
Familjen lagar middag.
Elbilen ansluts.
Batteriet är laddat från billigare timmar tidigare på dygnet.
Ett traditionellt hem låter alla systemen göra vad de själva vill.
Ett intelligent hem kan istället säga:
Värmepumpen får fortsätta hålla huset varmt.
Batteriet hjälper till att minska effekttoppen.
Elbilens laddning väntar.
När matlagningen är klar och husets förbrukning sjunker kan laddningen börja försiktigt.
Senare under natten, när både priset och belastningen är lägre, laddas bilen färdigt.
På morgonen är huset varmt.
Bilen är laddad.
Och familjen behöver egentligen inte veta vad som hänt bakom kulisserna.
Det är smart energi på riktigt.
Så bör du tänka inför höst och vinter
Istället för att optimera varje produkt separat är det klokt att se hela huset som ett energisystem.
Batteriet kan hjälpa dig att flytta energi och kapa effekttoppar. Värmepumpen kan i många fall flytta en del av sin förbrukning, men bör styras varsamt och med komforten som prioritet. Elbilsladdningen är ofta betydligt mer flexibel och bör därför vara en av de första lasterna som flyttas när huset belastas hårt.
Har du solceller förändras också batteriets strategi när produktionen faller under vintern.
Det som fungerade perfekt i juli är inte nödvändigtvis rätt strategi i januari.
Och det är kanske den viktigaste lärdomen.
Ett smart energisystem har inte en inställning för hela året. Det anpassar sig.
Från energi till infrastruktur
På Evolio ser vi framtidens villa som mer än en samling energiprodukter.
Solcellerna producerar.
Batteriet lagrar.
Värmepumpen värmer.
Elbilen laddas.
Men det är först när systemen börjar kommunicera och arbeta tillsammans som den verkliga potentialen uppstår.
Därför handlar nästa steg inom energioptimering inte om att köpa ännu en enskild produkt.
Det handlar om att få de produkter som redan finns i huset att samarbeta.
Rätt energi. På rätt plats. Vid rätt tidpunkt. Utan att du behöver frysa för att spara pengar.
Det är så ett smartare energisystem bör fungera.
Källor och vidare läsning: Energimarknadsbyrån om effekttariffer, NIBE om Smart Price Adaption, IVT om SmartGrid och Zaptec om smart laddning och dynamisk lastbalansering.