Het belang van deze systemen in woningen, inclusief de voordelen ervan, de verschillende soorten die beschikbaar zijn en het proces om ze in een woning te integreren.
31 januari 2023 • Geschreven door Arthur Vankeirsbilck
99
Een energiemanagementsysteem kan worden beschouwd als een centrale computer die het energieverbruik optimaliseert door de belangrijkste energieverbruikers in huis te regelen. Er zijn honderden, wellicht duizenden verschillende energiemanagementsystemen met allerlei soorten regelingen en mogelijkheden.
In dit artikel verkennen we het belang van deze systemen in woningen, inclusief de voordelen ervan, de verschillende soorten die beschikbaar zijn en het proces om ze in een woning te integreren.
Woningen nemen wereldwijd een aanzienlijk deel van het energieverbruik voor hun rekening. Volgens de FOD economie waren woningen in 2022 goed voor 21% van het totale energieverbruik in België 1. Dit hoge niveau van energieverbruik heeft een aanzienlijke impact op het milieu, doordat het bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen en klimaatverandering. Daarnaast leidt het ook tot hoge energiekosten voor de eigenaars, die vaak op zoek zijn naar manieren om hun rekeningen te verlagen. Energiemanagementsystemen zijn een efficiënte oplossing om het energieverbruik onder controle te houden en te verminderen, met als doel het verbruik en de kosten te verlagen.2
Energiemanagementsystemen kunnen huishoudens helpen hun energieverbruik te verminderen en geld te besparen op hun energierekening door de automatische sturing van de verwarming (warmptepomp, boiler), thuisbatterij of laadpaal. Een energiemanagementsysteem kan bijvoorbeeld het verbruikspatroon van een woning leren en automatisch de temperatuur aanpassen om de woning comfortabel te maken wanneer men thuis is en energiezuinig wanneer men niet thuis is. Energiemanagementsystemen kunnen woningen door monitoring ook inzicht geven in het verbruik om verdere veranderingen aan te brengen om het energieverbruik te verminderen.
Door het energieverbruik te verminderen, kunnen energiemanagementsystemen huishoudens helpen geld te besparen op lange termijn door het verlagen van de energierekening. Bovendien kunnen sommige energiemanagementsystemen ook worden geïntegreerd met flexibele energietarieven, waardoor de kosten nog verder kunnen dalen.
Energiemanagementsystemen kunnen huishoudens helpen het comfort en gemak van hun woning te verhogen door automatisering van verbruikstijden. Bijvoorbeeld het automatisch in- en uitschakelen van de verwarming wanneer nodig, het elektrisch voertuig opladen op de beste momenten. Met een paar instellingen weet het energiemanagementsysteem genoeg om zonder comfortverlies deze toestellen aan te sturen naar gelang de wens van de gebruiker.
Energiemanagementsystemen maken vraagrespons aansturing mogelijk, hierdoor kunnen woningen hun energieverbruik aanpassen aan veranderingen in de vraag naar energie op het net. Tijdens periodes van grote vraag kunnen woningen automatisch hun energieverbruik verminderen om de druk op het elektriciteitsnet te verlichten en de energiekosten voor iedereen te verlagen. Omgekeerd kunnen woningen in perioden van lage vraag hun energieverbruik verhogen om te profiteren van lagere energieprijzen.
Smart grids komen steeds meer voor en energiemanagementsystemen zijn cruciaal voor woningen om volledig deel te nemen aan deze systemen. 3 Smart grids bieden real-time monitoring en sturing van het energieverbruik voor verschillende woningen ook wel "energy communities" genoemd, en met behulp van energiemanagementsystemen kunnen woningen hun energieverbruik optimaliseren door prioriteit te geven aan lokale hernieuwbare energiebronnen en energie te verbruiken tijdens perioden van hoge lokale energieproductie om de kosten te minimaliseren. Dit helpt niet alleen het totale energieverbruik en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen, maar maakt ook een duurzamer gebruik van energie op grotere schaal mogelijk.
Energiemanagementsystemen zijn te vinden in alle vormen en kleuren. Deze kunnen opgedeeld worden in verschillende generaties:
De eerste generatie, is enkel in staat om het verbruik te meten in de woning, metingen geven inzicht in het verbruik van de woning en zorgen ervoor dat er maatregelen kunnen uitgevoerd worden om het energieverbruik te optimaliseren, bij de eerste generaties bestaat de optimalisatie uit initiatief van de bewoners zelf, zoals meer energie gebruiken van de zonnepanelen door verbruikstijden aan te passen of investeringen in efficiëntere toestellen.
Energiemanagementsystemen van de tweede generatie doen enkel aan apparaat specifieke sturing, zoals het aansturen van de warmtepomp of de laadpaal op individuele basis. Deze sturing kan rekening houden met het totale verbruik van de woning via een verbinding met de digitale meter of via monitoring. Uiteraard houdt deze regeling geen rekening met andere apparaten in huis. Om dit te verduidelijken: als u een apparaat koopt dat enkel uw warmtepomp regelt en dit ook voor uw laadstation doet, zullen deze twee apparaten niets van elkaar weten en hun eigen aansturing blijven uitvoeren, met als gevolg dat de aansturing helemaal niet optimaal verloopt.
Het bovengenoemde probleem wordt opgelost door de 3e generatie energiebeheersystemen. Deze generatie zorgt ervoor dat rekening wordt gehouden met zowel het totale verbruik als de beschikbare grootverbruikers die kunnen aangesloten worden aan het energiemanagementsysteem (warmtepomp, laadstation, boilers, batterijen, enz.) in de woning, ook wel een overkoepelende aansturing genoemd. Bij de regeling van de apparaten wordt rekening gehouden met de andere apparaten die op het energiemanagementsysteem zijn aangesloten. Daarbij worden de sturingen bepaald door wat er op dat moment wordt verbruikt, maar er kunnen ook tijdsgebonden regelingen worden ingevoerd volgens de wensen van de klant.
Voortbouwend op de 3de generatie bestaan er ook sturingen op basis van voorspellingen. Door voorspellingen van verbruikspatronen, zowel van het totale verbruik als van het apparaat specifieke verbruik, kunnen patronen worden herkend, waardoor geavanceerde controles kunnen worden ontwikkeld.
De complexiteit stijgt per generatie maar de besparing is evenredig.
Een energiemanagementsysteem, zoals eerder besproken, is verbonden met alle compatibele apparaten in een woning. Een energiemanagementsysteem van de 4de generatie, zoals afgebeeld in figuur 2, maakt individuele monitoring en aansturing van verschillende apparaten mogelijk. Bovendien is dit systeem gekoppeld aan de digitale meter om een inzicht in het totale verbruik van de woning te behouden. Met een systeem van de 4de generatie wordt geavanceerde aansturing bereikt door het gebruik van voorspellingen en complexe optimalisatiemodellen, die allemaal worden gefaciliteerd door cloud-gebaseerde technologie.
De verbinding met de apparaten kan draadloos of bekabeld gebeuren, afhankelijk van de mogelijkheden van het apparaat in kwestie. Er zijn vele soorten verschillende communicatiemedia, meestal bepaald door de fabrikanten van de apparaten in kwestie. Daarom is het een belangrijk aspect dat energiemanagementsystemen verschillende communicatiemedia integreren, zodat voor elk, ongeacht de in de woning aanwezige apparaten, het energiemanagementsysteem gemakkelijk kan worden geïntegreerd.
Sinds midden 2022 werkt TrikThom aan de ontwikkeling van een vierde generatie energiemanagementsysteem. Gedurende deze tijd heeft TrikThom verschillende prototypes gemaakt als proof-of-concept. Dit onderzoek werd deels uitgevoerd binnen het VLAIO TETRA FlexiCap project. 4 In de eerste helft van 2023 wordt het TrikThom platform uitgerold voor de early-adapters. Later dit jaar wordt het 4de generatie platform van TrikThom genaamd Harmony algemeen beschikbaar gesteld voor aankoop en installaties. Er zal zo veel mogelijk informatie gepubliceerd worden naar het publiek om de effectiviteit van het energiemanagementsysteem aan te tonen.
Om te besluiten kan worden gesteld dat energiemanagementsystemen tal van voordelen kunnen bieden voor woningen, van vermindering van het energieverbruik en de kosten tot meer comfort en gemak. Deze systemen worden steeds geavanceerder en verfijnder, met de mogelijkheid om verbinding te maken met verschillende apparaten en toestellen, en met real-time monitoring en voorspellingen om het energieverbruik te optimaliseren. Bovendien kunnen energiemanagementsystemen woningen ook voorbereiden op hun deelname aan smart grids en energy communities, waardoor real-time controle en optimalisatie van de energiedistributie mogelijk wordt. Nu de energiekosten blijven stijgen en de bezorgdheid over het milieu toeneemt, kan het implementeren van een energiemanagementsysteem in uw huis een slimme keuze zijn voor een duurzamere en kosteneffectieve toekomst. Wij moedigen lezers aan de voordelen en potentiële besparingen van een energiemanagementsystemen te overwegen en de beschikbare opties te verkennen. Via deze weg hoopt TrikThom kennis te voorzien voor het publiek.
Geschreven door Arthur Vankeirsbilck
Founder of TrikThom
MSc Student Innovative Sustainable Energy Engineering at Aalto University