Et halvt år med AMS

Ved siste månedsskifte har jeg hatt AMS i 6 måneder. Hvordan har så strømforbruket vært i denne perioden?

Vel, stolpene over er et forsøk på en oppsummering. Jeg har lastet ned forbruket mitt fra nettleverandøren måned for måned, og fremstilt det som et slags «boksplott» [https://en.wikipedia.org/wiki/Box_plot].

I diagrammet «svever» forbruket mellom minste og største timeforbruk;

  • Rødt dekker fra minimum til 25%
  • Oransje er mellom 25% og medianen
  • Grønt er mellom medianen og 75%
  • Violett er mellom 75% og maksimum

Så hva skal vi tro, blir det symmetri på veien tilbake til vinteren, vil nye tariffer gjøre en slik profil dyr, kan man gjøre noe med det?
Følg med, følg med!

Strømstans i vår tid

I går og i dag har østlandsområdet blitt overrasket av snøvær. De fleste har lagt om til sommerdekk på bilene sine, så det er litt kaos på veiene. Det er surt og kaldt, men ellers er alt OK.

Så plutselig, mitt på natten går strømmen. Hvordan merker man slikt? Jo, man får en tekstmelding fra nettselskapet som viser at de anerkjenner situasjonen. I tillegg er det kanskje diverse urverk koblet til stømnettet som plutselig går feil, meldinger om at  varmepumpen har stoppet, osv. Ingen alvorlige ting, men litt plunder og heft når man må få apparatene på riktig spor igjen.

Hadde det ikke vært fint å slippe dette? Strømnettet blir kanskje ikke mer robust, snarere tvert imot. Og da kan kanskje batterier maskere slike problemer også!

Cleantech Capital Day i Oslo 4. april i Oslo


I begynnelsen av april arrangerte Cleantech Scandinavia sin årlige Capital Day i Oslo. Vi var invitert inn for å fortelle om oss (pitche som det heter på fint), og vårt bidrag finner du her. Litt retro kanskje, med illustrasjoner tegnet for hånd og skannet inn – litt moro skal man jo ha!

Denne og andre presentasjoner fra CleanTech Capital Day 2017 i Oslo kan du finne her

Vil automatisering hjelpe etter innføringen av AMS?

NVE har nylig sluppet en rapport om muligheter ved automatisert strømstyring. Rapporten er interessant lesing og kan lastes ned via denne linken. Rapporten vektlegger behovet for opplysingsarbeid og regelmessig informasjon fra strøm- og nettleverandører for å bygge tillitt. Den antyder også hvilke besparelser man kan forvente å oppnå, for eksempel slik figur 26 på side 45 illustrerer:

Så hvor mye kommer det til å koste å sikre at anleggets utstyr er automatisert? Hvis diagrammet over er rett, og utgiftene for en kWh ligger i området 1 krone, da kan en enebolig spare omtrent 1400 kroner på automatisering. Et viktig spørsmål da blir kanskje hvor lenge det er akseptabelt å bruke denne besparelsen på å nedbetale investeringen i automatisering!

Effekter av nullutslippsbygg og lokal strømproduksjon i kraftnettet

Teknas faggruppe for energi, industri og miljø holdt 22. mars møte om effekter av nullutslippsbygg og lokal strømproduksjon i kraftnettet. Dette handlet om hvordan hus som produserer elektrisitet (solceller) kan komme til å «snu» prisen på elektrisk kraft, slik at periodene over døgnet med hhv. høy og lav pris bytter plass,
Teknas sider ligger det opptak av Karen Byskov Lindbergs foredrag på møtet.

Ny AMS strømmåler – følg med i sann tid

Du har kanskje fått deg ny strømmåler? Innen 1. januar 2019 skal alle norske husstander få nye målere i sikringsskapet. Det påstås at dette vil gi oss en mer presis strømregning basert på hva strømmen kostet akkurat da du brukte den (https://www.nymaler.no/).

Dette betyr med all sannsynlighet at strømmen blir dyrere. Til en slags trøst sies det at automatiske løsninger vil gjøre det mulig å spare penger uten at det går ut over sikkerhet eller komfort. Men jeg tror at jeg enten må pusse opp eller kjøpe nytt for å få tak i automatiseringen og de moderne hvitevarene som skal til. Så hva gjør jeg i mellomtiden?

Kjøpe mine egne data tilbake fra nettleverandøren

Et sted å starte er å kunne følge med på strømforbruket i sann tid. På «Min side» hos min nettleverandør blir forbruket tilgjengelig dagen etter. Det kan altså ikke brukes i øyeblikket for å forstå hva som skjer eller ta aksjon. Derimot kan jeg betale ekstra for en tjeneste fra nettleverandøren min, men er det riktig da? Det er jo mine data!!!

Hvordan følge med på strømforbruket i sann tid

Så da får jeg lage noe selv, da. Kretsen under viser hvordan jeg bruker en fototransistor (T1) til å registrere blinkene på måleren. En ekstra NPN transistor forsterker signalet før det sendes gjennom en lang kabel. I enden av kabelen sitter en Arduino-kompatibel mikrokontroller jeg hadde liggende. Dette er en Xboard Relay med ethernet og 2 reléer. Nettopp ethernettet er interessant, for da blir det enkelt å kringkaste avlesingen på nettet hjemme.

Klokkeavbrudd 41 ganger i sekundet

Av forskjellige grunner tok jeg i bruk klokkeavbrudd for å sample signalet fra sikringsskapet. Jeg har hovedsikringer på 63 A og en måler som blinker 1000 ganger pr. kWh. Det skulle tilsi at jeg maksimalt kan få ca 7 blink i sekundet. Miks så dette med Nyquists samplingsteorem og litt ekstra margin, og jeg endte opp med å sample på 41Hz. En oppskrift for å konfigurere klokkeavbrudd på Arduino fant jeg på instructables.com. Resultatet ser du nedenfor.

 
 cli(); //slå av avbrudd
 //setter timer1 til å generere avbrudd 41 ganger i sekundet
 // setter TCCR1A til 0 
 TCCR1A = 0; 
 // setter TCCR1B til 0
 TCCR1B = 0; 
 // nullstiller avbruddstelleren
 TCNT1 = 0; 
 // setter opp compare match registeret for 41hz
 // (16*10^6) / (41*1024) - 1 (må være <65536) 
 OCR1A = 380;
 // aktiverer CTC mode
 TCCR1B |= (1 << WGM12); 
 // Setter CS12 og CS10 for neddeling med 1024
 TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10); 
 // aktiverer avbrudd på timer-compare
 TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); 
 sei(); //slå på avbrudd
 

Denne koden skal være del av setup().

Lese av signalet fra sikringsskapet

For å få pålitelig avlesing av signalet fra sikringsskapet valgte jeg å simulere litt digital elektronikk i avbruddsrutinen. Dette består av to deler;

  1. stabilisering av signalet
  2. En vippe for å sikre tilstansoverganger
ISR(TIMER1_COMPA_vect){ //timer1 genererer avbrudd 41 ganger i sekundet (41Hz)
neste = digitalRead(fotoTransistorPinne); //leser inn ny tilstand
// når to verdier etter hverandre er like så er signalet stabilt
if ( neste == forje )
   { // to like verdier etter hverandre
   if ( neste == 1 )
      {
      nyTilstand = HIGH; // to høye
      }
   else // neste == 0
      {
      nyTilstand = LOW; // to lave
      }
   }
else // to forskjellige verdier etter hverandre
   {
   forje = neste; // lagrer verdi frem til neste avbrudd
   }

// bruker siste stabile signal for å lete etter endringer i signalet
if ( tilstand == LOW && nyTilstand == HIGH )
   { // AMS-dioden gikk på (lyser)
   digitalWrite( ledPinne, HIGH ); // kopierer til lokal lysdiode
   teller ++; // teller opp antall blink, dvs. en watt-time brukt
   }
else if ( tilstand == HIGH && nyTilstand == LOW )
   { // AMS-dioden gikk av (lyser ikke)
   digitalWrite( ledPinne, LOW ); // lokal lysdiode av
   }
else
   {
   digitalWrite( ledPinne, LOW ); // LED bare på i 1/41 sekund
   }
tilstand = nyTilstand; // tar vare på ny tilstand 
}

Kallene på digitalWrite er for å drive en lysdiode slik at den blinker i takt med måleren.

Implementasjon

Implementasjonen består av tre deler;

  1. Sensor i sikringsskapet som detekterer blink på AMS-måleren
  2. Mikrokontroller med webside
  3. Visning på nettlesere innenfor husets fire vegger

I sikringsskapet

Bildet til høyre viser hvordan det ser ut i sikringsskapet mitt. Jeg har laget en holder for fototransistoren ved hjelp av en kulepenn, lokket på en eske pepperkaker og litt Sugru. Resultatet kan lett løsnes hvis noen trenger å jobbe i skapet. Fra fototransistoren går det to ledninger til et lite kretskort med T2 og en kontakt der ledningen plugges inn. Fra tidligere arbeider var det et ledig trekkerør ned til kjelleren slik at jeg kom gjennom etasjeskillet.

Prosessering

Nede i kjelleren, ute av syne i det daglige har jeg plassert en apparatboks med mikrokontrolleren, R1 og C1 fra skjemaet øverst i artikkelen, og lysdioden (LED) som drives av digitalWrite().

Strøm og ethernett kommer fra husets trådløse ruter. Den har en USB-kontakt tiltenkt en disk og noen trådfaste kontakter. Ganske praktisk.

Bildet ser litt kaotisk ut med prototypekortet og litt for lange ledninger. Men det virker, så inntil videre …

Vising av resultat

Ethernettkontrolleren drives av kortets Arduino og vedlikeholder en triviell webside. Her kan interesserte som er innenfor rekkevidde av det trådløse nettet følge med på husets strømforbruk.

Med litt ekstra prosessering kan det løpende forbruket for eksempel presenteres minutt for minutt.

Da blir det litt mer realistisk å ta kontroll over strømforbruket enn om man bare er prisgitt nettleverandørens registreringer fra dagen før.

Fleksibilitet i fremtidens energisystem

Teknas faggruppe for energi, industri og miljø holdt 22. februar møte om fjernvarmesektorens rolle i fremtidens fleksible energisystem. Dette handlet med andre ord om hvordan fjernvarmesystemer kan bli en medspiller for utbygging av vind- og solkraft, spesielt hvis tariffer og avgifter kommer markedet i møte.
samvirke mellom kraftsystem og termisk energi ligger det opptak av professor Bolkesjøs foredrag.

Strømforsyning i New York (How New York City Gets Its Electricity)

«It’s like a mainframe computer in the age of cloud computing, Mr. Kauffman added, and with climate change, the state has to “rethink that basic architecture.»

New York Times har en fin artikkel om strømforsyningen – How New York City Gets Its Electricity, inkludert animerte illustrasjoner!