Automatiseret Demand Response: Hvilke laster er sikre at flekse uden en person der overvåger

Foto af Dmitrijs Safrans på Unsplash.

Søg på "automatiseret demand response," og siden der kommer tilbage er skrevet for forsyningsselskaber, aggregatorer og standardiseringsorganer. GridPoint forklarer, hvad ADR er. OpenADR Alliance dokumenterer sin egen protokol. Wikipedia har historien. En kølemaskineleverandør sælger ADR-klar styring som en produktfunktion. Akademiske artikler fra Lawrence Berkeley og IEEE gennemgår netøkonomien. Det hele behandler bygningen som den fjerne ende af en signalvej: det, der modtager en instruktion og, i teorien, handler på den. Ingen af dem stiller spørgsmålet, der afgør, om den instruktion skal have lov til at handle på noget uden at en person tjekker først.

Vi dækkede den manuelle side af dette spørgsmål i demand side response: hvilke laster en bygning kan flekse, når en person beslutter, hændelse for hændelse, om der skal reageres. Automatiseret demand response fjerner den person. Et OpenADR-signal ankommer, en VEN-klient på BMS'et modtager det, og en last afkobles, forkøles eller begrænses af sig selv, uden at nogen i bygningen først bekræfter, at det er sikkert. Det er hele appellen ved automatisering: ingen mistede hændelser, intet manuelt kapløb, hurtigere responstider der kvalificerer til de bedre betalende hurtig-respons-programmer. Det er også hvorfor det bliver dyrere, ikke billigere, at have det underliggende spørgsmål forkert, er denne specifikke last faktisk sikker at afkoble lige nu.

Dette stykke tager over hvor det andet stoppede. Ikke hvad OpenADR er, det dokumenterer Alliance præcist. Ikke hvordan man tilmelder sig et automatiseret program, GridPoint og aggregatorerne dækker allerede det godt. Hvad der skal være sandt om en last, før det er sikkert at lade en stående automatiseret instruktion røre den uovervåget.

Automatiseret demand response kræver mere af en bygning end manuel DSR gør

I en manuel DSR-hændelse bliver et dårligt kald fanget. En operatør ser meddelelsen, kontrollerer anlægget og beslutter, at kølemaskinen ikke er en god kandidat i dag, fordi den allerede kører varm. Hændelsen fortsætter uden den last, eller operatøren flager den og går videre. Fejlen, hvis der er en, stopper på det punkt, hvor nogen gennemgår den.

Automatisering fjerner det kontrolpunkt med vilje. Det er værdiforslaget: reaktionen sker på sekunder, ikke på hvad det tager en person at bemærke en hændelsesmeddelelse, logge ind og handle. Men det betyder, at en last, der er marginal i dag, og fin at inkludere en dag hvor nogen overvåger, alligevel udføres den dag ingen overvåger, fordi ingen skal. Den samme fejl, der ville være fanget én gang i et manuelt program, gentages nu ved hver hændelse, indtil nogen bemærker mønsteret, typisk efter en komfortklage eller et procesproblem, ikke før.

Det er den reelle skelnen mellem manuel og automatiseret DR, og det handler ikke om, hvilken der er bedst. Det er, at automatisering ændrer, hvad der tæller som tilstrækkeligt bevis, før en last kommer på listen. En last, der er flexibel det meste af tiden, med enkelte undtagelser en person ville fange, er en rimelig manuel DSR-kandidat. Den samme last er en risiko som en automatiseret en, medmindre undtagelserne også er indregnet i selve automatiseringslogikken, ikke overladt til, at nogen bemærker det.

OpenADR på et arbejdsniveau: hvad en VTN, en VEN og et signal faktisk gør

OpenADR (Open Automated Demand Response) er en kommunikationsstandard, vedligeholdt af OpenADR Alliance, der definerer, hvordan automatiserede DR-signaler struktureres og udveksles. Den bestemmer ikke, hvilke laster der skal afkobles, eller hvordan en bygning skal reagere; den standardiserer beskedudvekslingen, så et forsyningsselskab, en netoperatør eller en aggregator på den ene side og en bygnings automationssystem på den anden kan tale sammen uden en tilpasset integration for hvert par.

Modellen har to sider. En VTN (Virtual Top Node) er signalafsenderen, typisk drevet af et forsyningsselskab, en netoperatør eller en aggregator, og den udsteder hændelser: en starttid, en varighed, et signalniveau eller en pris, og som regel et fravalgsvindue, før responsen bliver bindende. En VEN (Virtual End Node) er signalmodtageren, en klient der kører på eller sammen med en bygnings BMS eller energistyringssystem, og den er ansvarlig for at oversætte det signal til en faktisk lokal respons, hvilke laster dens programmering nu har tildelt det signalniveau.

Hvad standarden helt overlader til bygningssiden, er den sværere del: at afgøre hvilke laster den VEN skal have lov til at røre, under hvilke betingelser, og med hvilken tillid, at det ikke skaber et problem signalet selv ikke har nogen måde at vide om. OpenADR flytter instruktionen pålideligt. Den har ingen mening om, hvorvidt instruktionen er sikker at udføre i en specifik bygning på en specifik dag, og den er ikke designet til det. FrostLogic implementerer, kører eller certificerer ikke en VEN-klient; det er BMS- og automationsleverandørterritorium. Hvad Explore gør, er at besvare det spørgsmål, standarden lader stå åbent.

Hvilke laster er faktisk sikre at automatisere, og hvilke kræver stadig en person først

Lasttyperne værd at automatisere er stort set de samme, der allerede er identificeret som flexible i demand side response, men baren for at automatisere en er højere end baren for at tilbyde den manuelt en enkelt gang. En last er en god automatiseringskandidat, når dens flexibilitet holder over en række betingelser, ikke bare den ene dag den blev testet.

HVAC-forkøling og setpunkt-fleks automatiserer rimeligt godt, forudsat at automatiseringslogikken selv gennemtvinger den termiske buffer, ikke et fast skema der antager, at samme buffer eksisterer hver dag. En forkøling dimensioneret til en mild efterårs- eller vintereftermiddag og efterladt uovervåget ind i en varm, fuldt belagt dag låner mere termisk inerti, end bygningen har at give tilbage, og ingen fanger det, før klagerne begynder.

Ikke-kritiske proceslaster, VFD-pumper med slæk, batchkompressorer, udstyr med reel skemaflexibilitet, er ofte de bedste automatiseringskandidater, netop fordi en mistet eller forkert afkobling sjældent forårsager andet end en skemaforskydning. Optøningstiming for køl/frost automatiserer godt inden for sit sædvanlige minutskala-vindue, så længe automatiseringen kontrollerer den aktuelle temperatur i skabet mod fødevaresikkerhedstærsklen, før den forskyder, i stedet for at forskyde på en fast timer uanset hvor skabet faktisk er.

Kølemaskinesekventering kræver mere forsigtighed automatiseret end manuel. Et lead-lag-anlæg med bekræftet plads på lag-maskinen er en fin manuel kandidat de dage, en operatør kontrollerer det. At automatisere den samme afkobling betyder, at automatiseringen hver gang skal vide, om den plads der eksisterede under testen, stadig eksisterer i dag, under dagens belægning og udendørs forhold, ikke antage det fra en enkeltstående vurdering. Laster knyttet til belægningsstyret ventilation, livssikkerhedssystemer, eller enhver proces hvor afbrydelsesomkostningen overstiger flexibilitetsbetalingen, forbliver helt uden for automatiseringslisten, af samme grunde som de er uden for den manuelle DSR-liste i første omgang.

Manuel DSR versus automatiseret, OpenADR-udløst ADR

Hvor FrostLogics evidenslag ender, og automatiseret dispatch begynder

Intet af det ovenstående gør FrostLogic Explore til en del af den automatiserede dispatch-kæde, og det er ikke bygget til at være det. Explore identificerer, hvilke laster i en bygning der faktisk er sikre at automatisere, prognosticerer effekten af at afkoble dem med konfidensgrænser, og dokumenterer den beslutning, så den holder under betingelser den oprindelige test ikke dækkede. Det arbejde køres på den samme energistyringssoftware, Explore allerede leverer til en bygnings daglige omkostnings- og forbrugsbillede; automatiseringsberedskab er et spørgsmål mere den besvarer, ikke et separat system boltet på specifikt for OpenADR.

Hvad Explore ikke gør, er at sende et OpenADR-signal, køre en VEN-klient, handle flexibilitet på et marked eller afregne en DSR-betaling. Det udførelseslag ligger hos BMS'ets egen VEN-klient, og hos de aggregatorer der kører marked- og dispatch-siden i en skala, en sensoranalyseplatform ikke har nogen grund til at forsøge at duplikere, blandt dem Drax, E.ON, Enel X og GridBeyond, de samme aggregatorer der håndterer manuel DSR-tilmelding. Overdragelsen er beviset: hvilke laster, under hvilke betingelser, med hvilken tillid. Hvad en aggregator eller BMS-leverandør gør med det bevis, koble det ind i en VEN's automatiseringsregler, strukturere hvilke signalniveauer der udløser hvilke laster, er deres domæne.

Det samme compliance-overlap, der gælder for manuel DSR, gælder også her, og betyder arguably mere: en automatiseret afkobling der rører målt forbrug, der føder en bæredygtigheds- eller energipræstationsrapport, sætter ikke pause for at nogen skal bemærke overlappet, før den udføres. Hvor dette kryds skal håndteres, hører det til bygningens eksisterende compliance-arbejde, ikke behandles som noget OpenADR-deltagelse introducerer af sig selv.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er automatiseret demand response? Automatiseret demand response (ADR) er demand response, hvor et signal, normalt sendt af et forsyningsselskab, en netoperatør eller en aggregator, udløser at en bygnings udstyr afkobler, forskyder eller begrænser last automatisk, uden at en person beslutter i øjeblikket. Det er forskelligt fra manuel eller planlagt DSR, hvor en operatør gennemgår en hændelsesmeddelelse og vælger, om der skal reageres; se vores stykke om demand side response for den side af billedet.

Hvad er open automated demand response (OpenADR)? Open Automated Demand Response er en kommunikationsstandard, vedligeholdt af OpenADR Alliance, der definerer, hvordan automatiserede demand response-signaler struktureres og udveksles mellem en netside-afsender (en VTN) og en bygningsside-modtager (en VEN). "Open" refererer til, at standarden er åben og interoperabel mellem leverandører, ikke til FrostLogics rolle i den; FrostLogic implementerer eller certificerer ikke OpenADR-kommunikation.

Hvad er automatiserede demand response-programmer? Programmer drevet af forsyningsselskaber eller aggregatorer, der betaler en bygning for automatiseret deltagelse, typisk til bedre rater eller hurtigere responsniveauer end manuel DSR, fordi responsen er kontraktligt garanteret snarere end afhængig af, at en operatør handler i tide. Tilmelding og programvalg håndteres af aggregatorer såsom Drax, E.ON, Enel X og GridBeyond, ikke af FrostLogic.

Sender FrostLogic automatiserede demand response-signaler? Nej. FrostLogic Explore identificerer, hvilke laster der er sikre at automatisere, prognosticerer effekten af at afkoble dem med konfidensgrænser, og dokumenterer den beslutning. Det sender ikke OpenADR-signaler, kører ikke en VEN-klient, handler ikke flexibilitet, byder ikke ind på netmarkeder og afregner ikke DSR-betalinger. Det udførelseslag ligger i BMS'ets VEN-klient eller hos en aggregator.

Hvilke laster er sikre at automatisere uden en person i loopet? Laster med plads der holder over en række betingelser, ikke bare den ene dag de blev testet, for eksempel ikke-kritiske proceslaster med reel skemaslæk, køl/frost-optøning inden for sin temperaturmargin, eller kølemaskinesekventering med bekræftet plads på lag-maskinen. Laster hvor sikkerheden afhænger af en betingelse, der ændrer sig fra dag til dag, belægningsstyret ventilation eller en kølemaskine der allerede kører varm, kræver en person, der kontrollerer før automatisering, ikke bare før tilmelding.

Hvad er forskellen mellem manuel DSR og automatiseret ADR? Manuel DSR giver en person et vindue til at gennemgå en hændelsesmeddelelse og beslutte, om der skal reageres, så et dårligt kald bliver fanget før eller under hændelsen. Automatiseret ADR fjerner den kontrol: et VTN-signal udfører en forudprogrammeret respons i det øjeblik det ankommer, hver gang, uden at nogen nedlægger veto mod en afkobling, der viser sig at være usikker på den pågældende dag.

Kan en automatiseret afkobling forårsage et komfort- eller sikkerhedsproblem, hvis en last ikke faktisk er klar? Ja, og fejlmåden er værre end den manuelle pendant, fordi den ikke bliver fanget i øjeblikket. En forkøling drevet forbi bygningens termiske buffer, eller en kølemaskineafkobling sekventeret uden reel plads, giver den samme komfortklage eller procesforstyrrelse en manuel fejl ville, bortset fra at den gentages automatisk ved hver fremtidig hændelse, indtil nogen bemærker og retter automatiseringslogikken.

Skal jeg have et BMS med en OpenADR VEN-klient allerede installeret for at bruge FrostLogic Explore? Nej. Explores prognose- og evidensarbejde køres på en bygnings eksisterende målere og BMS- eller sensordata, uafhængigt af om OpenADR er implementeret endnu. VEN-klientspørgsmålet betyder først noget, når du er klar til at handle på Explores fund ved at koble en aggregator eller BMS-side automatisering til for at udføre afkoblingen.