Om prosjektet
DESSI ble initiert for å se potensialet til desentralisert energiproduksjon, lagring og bruk. Spesifikt fokus er satt til den nordiske konteksten, med høy bruk av elektrisitet, høy prosentandel av elektriske kjøretøy, og sommer (24t sol) og vinter (høyt energibehov for oppvarming) dilemma.
Mål
DESSI har tre hovedmål,
(i) fremme forskningen på distribuerte og desentraliserte energisystemer, gjennom virkelige installasjoner og høyoppløselige energidata,
(ii) gi ekte utstyr og energidata for utdanning ved Institutt for teknologisystemer (ITS),
(iii) bidra til energiomstillingen i Norge, basert på deltakende omstilling, eNabolag og smarte energiløsninger.
Utfall
Resultatene av DESSI er tredelt, og er den virkelige infrastrukturen, høyoppløselige energidata og modellering av gjenværende energisystemer.
DESSI-infrastrukturen vil bestå av solcellepaneler, termisk og batteribasert lagring, kjøretøy til nett (V2G) og kontrollinfrastrukturen for å implementere optimaliseringer av framtidige energisystemer.
Aspekter DESSI-infrastrukturen og DESSI-energidataene er som følger:
- Høyoppløselige energidata fra private husholdninger, rapporterer hver 30 s på sikringsnivå forbrukt og/eller levert energi.
- Vurdering av potensialet og kostnadene ved smarte energiløsninger for private husholdninger, f.eks muligheten til å justere de "høye toppene". Som data i figur 3 viser, sees over 80% reduksjon (84%, 96% fra 7-9 timer) om morgenen, mens reduksjonen er bedre enn 25% (69%, 25% fra 17-19 timer) i ettermiddagen bare ved å justere varmepumpen og billaderen.
- Høyoppløselige energidata fra private husholdninger, rapporterer hver 30 s på sikringsnivå forbrukt og/eller levert energi.
- Vurdering av potensialet og kostnadene ved smarte energiløsninger for private husholdninger, f.eks muligheten til å justere de "høye toppene". Som data i figur 3 viser, sees over 80% reduksjon (84%, 96% fra 7-9 timer) om morgenen, mens reduksjonen er bedre enn 25% (69%, 25% fra 17-19 timer) i ettermiddagen bare ved å justere varmepumpen og billaderen.
- Smart energimodellering kommer med kostnader, som er (i) kostnadene for installasjon og drift, og (ii) den reduserte bekvemmeligheten ved implementering av smart kontroll. Figur 4 viser temperaturen i gulvoppvarmingen (øvre kurve) i løpet av 26-29Oct2024, den tilsvarende varmepumpestyringen, og den resulterende innetemperaturen (nedre kurve). Siden bygningen er en TEK17-bygning med gulvvarme, trenger temperaturen i rommet omtrent 3 timer å heve på grunn av latensen i gulvvarmen, men selv 5 timer uten varme (7-13 timer 29. oktober 2024) resulterer i bare 0,3 grader fall i romtemperatur. Implikasjonene av redusert bekvemmelighet er avgjørende for aksept av smarthusløsninger.
- Resiliens og samfunnssikkerhet er sentrale forskningstemaer, ettersom energiomstillingen og smart energikontroll vil ha implikasjoner på vår bekvemmelighet. Smartnettet er en kritisk infrastruktur, da vårt daglige liv avhenger av tilgjengeligheten av energi. Dermed er motstandskraft mot angrep på smartnettet, og tilgjengeligheten av energi for grunnleggende behov et sentralt aspekt av vår forskning.
-
Et integrert sikkerhetsdashbord gir forståelse av angrepsflaten og risikoen for å ha smart energikontroll. Mens tradisjonelle risikomodeller fokuserer på sannsynligheten for at en rist dukker opp, foreslår vår forskning å fokusere på eksponering av infrastruktur. Eksponering er både fysisk og IT-relatert, og begge vurderes gjennom tilkobling og beskyttelsesmekanismer.
Pågående prosjektarbeid tar for seg bolighusholdningenes potensielle bidrag til å bidra til energiomstillingen, kostnads-/bekvemmelighetsfaktorene for smarte hjem, og muligheter for avansert motstandskraft og samfunnssikkerhet.
Emner for masteroppgaver inkluderer (Figur 6):
- A. Overvåking av sikringer
- B. Big data og maskinlæring på husholdningsdata
- C. Optimaliseringskontroll for værmelding, prisnivå og forsinkelser i oppvarming/varmetap
- D. Optimaliser strømtariffer for prosumer hjem
- E. Optimalisering av energibruk gjennom kontrolle av dingser i huset
- F. Sameie av batterier i private hjem
- G. Effekten av terassekraftverk på norske husholdninger
- H. HAN port lesing med AMSleser
- I. Sikkerhetsutfordringer i Smart Home
- J. Sesonglagring av solar energi
Bakgrunn, finansiering og samarbeid
Arbeidet med DESSI startet i 2023 som et infrastrukturprosjekt av UiO for å adressere desentraliserte energiløsningers bidrag til energiomstillingen. Infrastrukturen finansieres av UiO, med bidrag fra forskere på tvers av instituttet.
Vi har invitert et begrenset antall private husstander som pilothus, og vil dele våre resultater både som akademiske publikasjoner og som anbefalinger for praktiske installasjoner.