Automatisert forbruksrespons: Hvilke laster er trygge å flekse uten et menneske som overvåker

Foto av Dmitrijs Safrans på Unsplash.

Søk på "automatisert forbruksrespons," og siden som kommer opp er skrevet for nettselskaper, aggregatorer og standardiseringsorganer. GridPoint forklarer hva ADR er. OpenADR Alliance dokumenterer sin egen protokoll. Wikipedia har historien. En kjølemaskinleverandør selger ADR-klar styring som en produktfunksjon. Akademiske artikler fra Lawrence Berkeley og IEEE går gjennom nettøkonomien. Alt dette behandler bygningen som den fjerne enden av en signalvei: det som mottar en instruksjon og, i teorien, handler på den. Ingen av dem stiller spørsmålet som avgjør om instruksjonen skal få lov til å handle på noe uten at en person kontrollerer det først.

Vi dekket den manuelle siden av dette spørsmålet i forbrukssiderespons: hvilke laster en bygning kan flekse når en person avgjør, hendelse for hendelse, om den skal respondere. Automatisert forbruksrespons fjerner den personen. Et OpenADR-signal ankommer, en VEN-klient på BMS-et mottar det, og en last kobles ut, forkjøles eller begrenses på egen hånd, uten at noen i bygningen bekrefter at det er trygt først. Det er hele appellen ved automatisering: ingen tapte hendelser, ingen manuell hastverk, raskere responstider som kvalifiserer til de bedre betalende hurtigresponsprogrammene. Det er også hvorfor det blir dyrere, ikke billigere, å ha feil på det underliggende spørsmålet, er denne spesifikke lasten faktisk trygg å koble ut akkurat nå.

Denne artikkelen tar over der den andre sluttet. Ikke hva OpenADR er, det dokumenterer Alliance nøyaktig. Ikke hvordan man melder seg på et automatisert program, GridPoint og aggregatorene dekker allerede det godt. Hva som må være sant om en last før det er trygt å la en stående automatisert instruksjon røre den uten tilsyn.

Automatisert forbruksrespons krever mer av en bygning enn manuell DSR gjør

I en manuell DSR-hendelse blir en dårlig avgjørelse fanget opp. En operatør ser meldingen, kontrollerer anlegget og bestemmer at kjølemaskinen ikke er en god kandidat i dag fordi den allerede går varm. Hendelsen fortsetter uten den lasten, eller operatøren flagger den og går videre. Feilen, hvis det er en, stopper på det punktet noen gjennomgår den.

Automatisering fjerner det kontrollpunktet med vilje. Det er selve verdiforslaget: responsen skjer på sekunder, ikke på hva det tar en person å merke en hendelsesmelding, logge inn og handle. Men det betyr at en last som er marginal i dag, og greit å inkludere en dag noen overvåker, likevel utføres den dagen ingen overvåker, fordi ingen må. Samme feil som ville blitt fanget opp en gang i et manuelt program, gjentas nå på hver hendelse til noen merker mønsteret, vanligvis etter en komfortklage eller et prosessproblem, ikke før.

Det er den egentlige forskjellen mellom manuell og automatisert DR, og det handler ikke om hvilken som er best. Det er at automatisering endrer hva som teller som tilstrekkelig bevis før en last kommer på listen. En last som er flexibel mesteparten av tiden, med enkelte unntak en person ville fange opp, er en rimelig manuell DSR-kandidat. Samme last er en risiko som en automatisert en, med mindre unntakene også er tatt hensyn til i selve automatiseringslogikken, ikke overlatt til at noen merker det.

OpenADR på et praktisk nivå: hva en VTN, en VEN og et signal faktisk gjør

OpenADR (Open Automated Demand Response) er en kommunikasjonsstandard, vedlikeholdt av OpenADR Alliance, som definerer hvordan automatiserte DR-signaler struktureres og utveksles. Den bestemmer ikke hvilke laster som skal kobles ut, eller hvordan en bygning skal respondere; den standardiserer meldingsutvekslingen, slik at et nettselskap, en nettoperatør eller en aggregator på den ene siden og en bygnings automasjonssystem på den andre kan kommunisere uten en skreddersydd integrasjon for hvert par.

Modellen har to sider. En VTN (Virtual Top Node) er signalsenderen, typisk drevet av et nettselskap, en nettoperatør eller en aggregator, og den utsteder hendelser: et starttidspunkt, en varighet, et signalnivå eller en pris, og vanligvis et frameldingsvindu før responsen blir bindende. En VEN (Virtual End Node) er signalmottakeren, en klient som kjører på eller sammen med en bygnings BMS eller energistyringssystem, og den er ansvarlig for å oversette det signalet til en faktisk lokal respons, hvilke laster programmeringen nå har tildelt det signalnivået.

Hva standarden helt overlater til bygningssiden, er den vanskeligere delen: å avgjøre hvilke laster den VEN-en faktisk skal få lov til å røre, under hvilke betingelser, og med hvilken tillit til at det ikke skaper et problem signalet selv ikke har noen måte å vite om. OpenADR flytter instruksjonen pålitelig. Den har ingen mening om hvorvidt instruksjonen er trygg å utføre i en spesifikk bygning på en spesifikk dag, og den er ikke designet for det. FrostLogic implementerer, kjører eller sertifiserer ikke en VEN-klient; det er BMS- og automasjonsleverandørterritorium. Hva Explore gjør, er å besvare spørsmålet standarden lar stå åpent.

Hvilke laster er faktisk trygge å automatisere, og hvilke krever fortsatt et menneske først

Lasttypene verdt å automatisere er i stor grad de samme som allerede er identifisert som flexible i forbrukssiderespons, men grensen for å automatisere en er høyere enn grensen for å tilby den manuelt en gang. En last er en god automasjonskandidat når flexibiliteten holder over et spenn av betingelser, ikke bare den dagen den ble testet.

HVAC-forkjøling og settpunkt-fleks automatiserer relativt godt, forutsatt at automasjonslogikken selv sikrer den termiske bufferen, ikke en fast tidsplan som antar at samme buffer finnes hver dag. En forkjøling dimensjonert for en mild vår- eller høstettermiddag og forlatt uten tilsyn inn i en varm, fullt belagt dag, låner mer termisk treghet enn bygningen har å gi tilbake, og ingen fanger det opp før klagene begynner.

Ikke-kritiske prosesslaster, VFD-pumper med slark, batchkompressorer, utstyr med reell tidsplanflexibilitet, er ofte de beste automasjonskandidatene nettopp fordi en glemt eller feil utkobling sjelden forårsaker noe verre enn en tidsplanforskyvning. Avrimingstiming for kjøl/frys automatiserer godt innenfor sitt vanlige minuttskala-vindu, så lenge automasjonen kontrollerer aktuell temperatur i kabinettet mot matsikkerhetsgrensen før forskyvning, i stedet for å forskyve på en fast timer uansett hvor kabinettet faktisk er.

Kjølemaskinsekvensering krever mer forsiktighet automatisert enn manuelt. Et lead-lag-anlegg med bekreftet slark på lag-maskinen er en god manuell kandidat de dagene en operatør kontrollerer den. Å automatisere samme utkobling betyr at automasjonen hver gang må vite om slarken som fantes under testingen fremdeles finnes i dag, under dagens belegg og utendørsforhold, ikke anta det fra en engangsvurdering. Laster knyttet til beleggsstyrt ventilasjon, livssikkerhetssystemer, eller enhver prosess der avbruddskostnaden overstiger flexibilitetsbetalingen, forblir helt utenfor automasjonslisten, av samme grunner som de er utenfor den manuelle DSR-listen i utgangspunktet.

Manuell DSR versus automatisert, OpenADR-utløst ADR

Der FrostLogics bevislag slutter og automatisert utsendelse begynner

Ingenting av det ovennevnte gjør FrostLogic Explore til en del av den automatiserte utsendelseskjeden, og det er ikke bygget for å være det. Explore identifiserer hvilke laster i en bygning som faktisk er trygge å automatisere, prognostiserer effekten av å koble dem ut med konfidensgrenser, og dokumenterer den beslutningen slik at den holder under forhold den opprinnelige testen ikke dekket. Det arbeidet kjøres på den samme programvaren for energistyring Explore allerede leverer for en bygnings daglige kostnads- og forbruksbilde; automasjonsberedskap er et spørsmål til den besvarer, ikke et separat system boltet på spesifikt for OpenADR.

Hva Explore ikke gjør, er å sende et OpenADR-signal, kjøre en VEN-klient, handle flexibilitet i et marked eller avregne en DSR-betaling. Det utførelseslaget ligger hos BMS-ets egen VEN-klient, og hos aggregatorene som kjører marked- og utsendelsessiden i en skala en sensoranalyseplattform ikke har noen grunn til å prøve å duplisere, blant dem Drax, E.ON, Enel X og GridBeyond, de samme aggregatorene som håndterer manuell DSR-påmelding. Overleveringen er beviset: hvilke laster, under hvilke betingelser, med hvilken tillit. Hva en aggregator eller BMS-leverandør gjør med det beviset, koble det inn i en VEN sine automasjonsregler, strukturere hvilke signalnivåer som utløser hvilke laster, er deres domene.

Samme etterlevelses-overlapp som gjelder for manuell DSR gjelder også her, og betyr trolig mer: en automatisert utkobling som rører målt forbruk som fôrer en bærekrafts- eller energiprestasjonsrapport, tar ikke pause for at noen skal merke overlappet før den utføres. Der dette krysningspunktet må håndteres, hører det til en bygnings eksisterende etterlevelsesarbeid, ikke behandles som noe OpenADR-deltakelse introduserer av seg selv.

Ofte stilte spørsmål

Hva er automatisert forbruksrespons? Automatisert forbruksrespons (ADR) er forbruksrespons der et signal, vanligvis sendt av et nettselskap, en nettoperatør eller en aggregator, utløser at en bygnings utstyr kobler ut, forskyver eller begrenser last automatisk, uten at en person avgjør i øyeblikket. Det skiller seg fra manuell eller planlagt DSR, der en operatør gjennomgår en hendelsesmelding og velger om det skal responderes; se vår artikkel om forbrukssiderespons for den siden av bildet.

Hva er open automated demand response (OpenADR)? Open Automated Demand Response er en kommunikasjonsstandard, vedlikeholdt av OpenADR Alliance, som definerer hvordan automatiserte forbruksresponssignaler struktureres og utveksles mellom en nettside-avsender (en VTN) og en bygningsside-mottaker (en VEN). "Open" refererer til at standarden er åpen og interoperabel mellom leverandører, ikke til FrostLogics rolle i den; FrostLogic implementerer eller sertifiserer ikke OpenADR-kommunikasjon.

Hva er automatiserte forbruksresponsprogrammer? Programmer drevet av nettselskaper eller aggregatorer som betaler en bygning for automatisert deltakelse, vanligvis til bedre rater eller raskere responsnivåer enn manuell DSR fordi responsen er kontraktsmessig garantert i stedet for avhengig av at en operatør handler i tide. Påmelding og programvalg håndteres av aggregatorer som Drax, E.ON, Enel X og GridBeyond, ikke av FrostLogic.

Sender FrostLogic automatiserte forbruksresponssignaler? Nei. FrostLogic Explore identifiserer hvilke laster som er trygge å automatisere, prognostiserer effekten av å koble dem ut med konfidensgrenser, og dokumenterer den beslutningen. Det sender ikke OpenADR-signaler, kjører ikke en VEN-klient, handler ikke flexibilitet, byr ikke inn på nettmarkeder og avregner ikke DSR-betalinger. Det utførelseslaget ligger i BMS-ets VEN-klient eller hos en aggregator.

Hvilke laster er trygge å automatisere uten et menneske i loopen? Laster med slark som holder over et spenn av betingelser, ikke bare den ene dagen de ble testet, for eksempel ikke-kritiske prosesslaster med reell tidsplanslark, kjøl/frys-avriming innenfor sin temperaturmargin, eller kjølemaskinsekvensering med bekreftet slark på lag-maskinen. Laster der sikkerheten avhenger av en betingelse som endrer seg dag for dag, beleggsstyrt ventilasjon eller en kjølemaskin som allerede går varm, krever et menneske som kontrollerer før automatisering, ikke bare før påmelding.

Hva er forskjellen mellom manuell DSR og automatisert ADR? Manuell DSR gir et menneske et vindu til å gjennomgå en hendelsesmelding og avgjøre om det skal responderes, slik at en dårlig avgjørelse fanges opp før eller under hendelsen. Automatisert ADR fjerner den kontrollen: et VTN-signal utfører en forhåndsprogrammert respons i det øyeblikket det ankommer, hver gang, uten at noen nedlegger veto mot en utkobling som viser seg å være utrygg den spesifikke dagen.

Kan en automatisert utkobling forårsake et komfort- eller sikkerhetsproblem hvis en last ikke faktisk er klar? Ja, og feilmoduset er verre enn det manuelle motstykket fordi det ikke fanges opp i øyeblikket. En forkjøling drevet forbi bygningens termiske buffer, eller en kjølemaskinutkobling sekvensert uten reell slark, gir den samme komfortklagen eller prosessforstyrrelsen en manuell feil ville gitt, bortsett fra at den gjentas automatisk på hver fremtidige hendelse til noen merker og fikser automasjonslogikken.

Trenger jeg et BMS med en OpenADR VEN-klient allerede installert for å bruke FrostLogic Explore? Nei. Explores prognose- og bevisarbeid kjøres på en bygnings eksisterende målere og BMS- eller sensordata uavhengig av om OpenADR allerede er utrullet. VEN-klientspørsmålet betyr først noe når du er klar til å handle på Explores funn ved å koble en aggregator eller BMS-side automasjon til for å utføre utkoblingen.