TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Energianäytöt uutena sähkön kuluttajapalautteen muotona

Transkriptio

1 TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Energianäytöt uutena sähkön kuluttajapalautteen muotona Kirjoittajat: Luottamuksellisuus: Lassi Similä, Hannu Pihala Luottamuksellinen

2 1 (46) Raportin nimi Energianäytöt uutena sähkön kuluttajapalautteen muotona Asiakkaan nimi, yhteyshenkilö ja yhteystiedot Asiakkaan viite TEKES 1573/31/08 Jarkko Piirto PL 69, Helsinki 40298/08 Projektin nimi Projektin numero/lyhytnimi ENETE Raportin laatija(t) Sivujen/liitesivujen lukumäärä Lassi Similä, Hannu Pihala 40/6 Avainsanat Raportin numero Energianäytöt, energiansäästö, reaaliaikainen sähkön VTT-R kuluttajapalaute Tiivistelmä Energianäytöt (in-home displays) ovat verrattain uusi ja yleistyvä sähkön kuluttajapalautteen teknologia. Ne ovat kotitalouksissa sähkömittarista erilleen sijoitettavissa olevia laitteita, joiden avulla kuluttajille voidaan välittää reaaliaikaisia tietoja kotitalouden kuluttamasta sähköstä. Tässä kirjallisuuskatsauksessa käsitellään energianäyttöjen teknologioita ja eri puolella maailmaa toteutettuja koehankkeita sekä niissä havaittuja vaikutuksia. Lisäksi käsitellään kuluttajapalauteinformaation muodon vaikuttavuuteen liittyviä seikkoja. Kahta tyyppiä edustavia energianäyttömalleja on ollut markkinoilla jo useiden vuosien ajan. Tällaiset mallit toimivat joko (i) soveltaen jälkiasennettavaan virtamuuntajaan perustuvaa virranmittausteknologiaa tai (ii) lukien sähkönkulutustiedon laskutussähkömittariin asennettavasta anturista pulssi- tai LED-lukuanturitekniikkaa hyödyntäen. Katsauksessa näitä tyyppejä nimitetään ensimmäisen sukupolven energianäytöiksi. Jälkiasennettavaan virtamuuntajaan perustuvien energianäyttöjen mittausvirheet voivat olla huomattavia. Tässä katsauksessa edistyksellisiksi energianäytöiksi kutsutut näytöt ovat ottamassa markkinoilla vasta varhaisia askeleitaan. Ne on suunniteltu toimimaan digitaalisen, etäluettavan sähkömittarin yhteydessä. Edistyksellisten näyttöteknologioiden avulla mahdollistuu esimerkiksi kaksisuuntainen sähkönkulutus- tai hetkellisten hintatietojen siirto reaaliaikaisesti sähköntuottajien ja -kuluttajien välillä digitaalisessa muodossa. Edistykselliset energianäytöt voivat tulevaisuudessa toimia osana edistyksellisempää älykästä sähköverkkoa ja älykoteja. Maailmalla on 2000-luvulla suoritettu yhteensä kymmeniä, pääosin ensimmäisen sukupolven energianäyttöjen kenttäkokeita ainakin Pohjois-Amerikassa, Australiassa, Euroopassa ja Japanissa. Esimerkiksi yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa tarkastellun kahdentoista kenttäkokeen perusteella energianäyttöjen avulla on saavutettavissa keskimäärin n. 7 %:n energiansäästö eri tutkimuksissa saatujen arvioiden asettuessa n %:n väliin. Energianäytön käytöllä reaaliaikaisen hinnoittelun yhteydessä on havaittu vaikutuksia myös kysyntäjouston parantamisessa. Kokeiden otoskoot ja kestot ovat tyypillisesti melko pieniä luotettavien johtopäätöksien vetämiseksi. Suuria, kymmeniä tuhansia kotitalouksia käsittäviä kenttäkokeita on käynnissä ainakin Iso- Britanniassa ja Kanadassa. Luottamuksellisuus luottamuksellinen Espoo Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Lassi Similä Tutkija Hannu Pihala Erikoistutkija VTT:n yhteystiedot Lassi Similä, Tekniikantie 2, VTT Jakelu (asiakkaat ja VTT) ENETE hankkeen osapuolet Seppo Hänninen Teknologiapäällikkö VTT:n nimen käyttäminen mainonnassa tai tämän raportin osittainen julkaiseminen on sallittu vain VTT:ltä saadun kirjallisen luvan perusteella.

3 2 (46) Alkusanat Tämä selvitys kuuluu yhtenä osana ENETE -hankkeeseen (Energiatehokkuuden kehittäminen energiayhtiöiden toimin), jonka päärahoittaja on TEKES. Tämä raportti liittyy osatehtävään numero 13: Kulutusvertailujen tuottaminen kuluttajille suoraan mittarista paneelin avulla. Espoo Lassi Similä, Hannu Pihala

4 3 (46) Sisällysluettelo Alkusanat Johdanto Kuluttajapalautteen muoto ja kotitalouksien energiansäästön edistäminen Sähkö kulutushyödykkeenä Kuluttajapalautteen välittäminen Kuluttajapalautteen muoto ja sisältö Toimivan kuluttajapalautteen ominaisuuksia Kuluttajapalautteen vaikutukset Energianäytöt Energianäyttöjen tekniikat Esimerkkimalleja Edistykselliset energianäytöt Ensimmäisen sukupolven energianäytöt Muita energianäyttö- ja reaaliaikaisen kuluttajapalautteen tyyppejä Energianäytöt ja tiedonsiirtotekniikat Energianäytöt ja tiedon muoto Kuluttajien tiedon tarpeet Energianäyttöjen kytkentä muihin kuluttajapalautemuotoihin Tulevaisuuden kehitysmahdollisuuksia Energianäyttöjen kenttäkokeet Yleistä kokeista ja koeasetelmista Toteutettuja kenttäkokeita Käytetyt mekanismit ja teknologiat Kenttäkokeiden tuloksia Edistyksellisten energianäyttöjen kenttäkokeet Käynnissä olevia suuren mittakaavan kokeita Kuluttajien toimenpiteiden kohdistuminen eri kulutuskomponenteille Energianäyttöjen mahdollisuudet Suomen näkökulmasta Tekniset edellytykset ja pullonkaulat Kustannukset Kuluttajien asenne ja toimijoiden intressit Yhteenveto ja johtopäätökset Lähdeviitteet Liite A. Jälkiasennettaviin virtamuuntajiin perustuvien energianäyttöjen mittausvirheet

5 4 (46) Liite B. Jälkiasennettaviin virtamuuntajiin perustuvan energianäyttölaitteiston kenttäkokeilu Liite C. ELV langattoman mittauslaitteiston tekniset tiedot... 44

6 5 (46) 1 Johdanto Kotitalouskuluttajien tiedot sähkölaitteiden energiankulutuksesta ja energiakustannuksista ovat usein vajavaisia. Kuluttaja ei esimerkiksi tunne, kuinka paljon yksittäiset laitteet kuluttavat sähköenergiaa ja minkä osuuden kukin laite kokonaissähkönkulutuksesta muodostaa. Lisäksi sähkön laskutus on yleisesti kiinteähintaista. Laskutus tapahtuu tyypillisesti vasta kuukausia sähkönkäyttötapahtuman jälkeen, ensin arvioituun kulutukseen perustuen. Tällöin kuluttajan kannalta ei ole rahallista merkitystä, mihin laskutuskauden ajankohtaan tietty sähkölaitteen käyttötapahtuma ajoittuu. Informaation puute ja arviolaskutus vaikeuttavat energiansäästö- ja tehostamistoimenpiteiden tehokasta toteuttamista. Vaikka kuluttaja olisi motivoitunut toteuttamaan toimia, ne eivät välttämättä kohdistu siten, että kuluttajakäyttäytymisen muutoksen tai teknologisten ratkaisujen käyttöönotolla saavutettaisiin suurin mahdollinen energian- tai rahallinen säästö. Sähkönkäytön kuluttajapalautteella tarkoitetaan kuluttajalle välitettyä informaatiota, jonka tarkoitus on auttaa kuluttajaa tuntemaan sähkönkäyttönsä rakennetta ja mahdollistaa käyttötottumuksien muuttamisen esimerkiksi energiansäästöä edistävään suuntaan. Perinteinen esimerkki tavasta välittää kuluttajapalautetta on sähkölasku, johon voidaan liittää esimerkiksi erilaisia kohteen sähkönkulutuksen historiaa kuvaavia tunnuslukuja tai kaavioita. Viime vuosina kiinnostus kuluttajapalautteen kehittämisestä energiansäästökeinona on lisääntynyt. Syinä kasvaneeseen kiinnostukseen voidaan pitää ainakin energian hinnannousun ja sähköntuotannon ympäristövaikutusten, erityisesti ilmastonmuutoksen, hillitsemisen luomia yleisiä paineita energiankäytön tehostamiseksi ja energian säästämiseksi. Teknologian kehitys on tuonut ja tuomassa markkinoille uudenlaisia, uutta teknologiaa hyödyntäviä kuluttajapalautemuotoja. Maailmalla on yleistymässä sähkön etäluettava mittarointi (Automated Meter Reading, AMR). Sähkön älykäs mittarointi (Smart Metering), joka käsittää myös kulutustietojen tallentamisen, tiedonsiirron ja tiedon tehokkaan hyödyntämisen, on kehitystyön kohteena. Näiden teknologioiden avulla mahdollistuu esimerkiksi sähkönkulutus- tai hetkellisten hintatietojen siirto reaaliaikaisesti sähköntuottajien ja - kuluttajien välillä digitaalisessa muodossa. AMR- ja Smart Metering -teknologioita voitaisiin hyödyntää sähköverkon toiminnan hallinnan lisäksi myös sähkön kuluttajapalautteen kehittämisessä, ja useita erilaisia ratkaisuja onkin intensiivisen tutkimus- ja kehitystyön kohteena. Verrattain uusi kuluttajapalautteen muoto ja maailmalla yleistyvä teknologia ovat ns. energianäytöt 1. Energianäyttöjen tarkoituksena on auttaa kotitalouksia saamaan reaaliaikaista informaatiota sähkönkulutuksestaan. Näytöt voidaan sijoittaa asuntoihin myös mittarista erilleen. 1 Teknologiasta käytettävät termit eivät ole vielä vakiintuneita. Englanninkielisissä lähteissä energianäytöistä tai vastaavista laitteista on käytetty ainakin termejä in-home displays, real-time displays, energy (consumption) displays, consumer display units ja suomenkielisessä keskustelussa on käytetty ainakin ilmaisuja kuluttajapaneelit, kuluttajanäytöt, energianäytöt. Tässä selvityksessä käytetään termiä energianäytöt.

7 6 (46) Niiden välittämää informaatiota voidaan hyödyntää energiansäästön edistämiseksi kuluttajatottumuksien muutoksen ja kotitalouslaitteiden teknologian käyttöönoton avulla. Kansainvälisesti on kehitetty jo lukuisia erilaisia energianäyttömalleja kaupallisesti saatavilla oleviksi tuotteiksi asti. Esimerkiksi Iso-Britanniassa ensimmäiset energianäytöt tulivat markkinoille noin viisi vuotta sitten (Crease et al. 2009). Kehitystä ovat edesauttaneet mikroelektroniikan, tietoja viestintäteknologian kehitys ja hintojen lasku. Edistyksellisimmät energianäytöt hyödyntävät myös etäluettavan sähkömittarin teknologioita ja voivat toimia tulevaisuudessa osana ns. älykästä sähköverkkoa (Smart Grid). Energianäyttöihin kohdistuu suuria odotuksia. Esimerkiksi Iso-Britanniassa energiansäästöä edistävän hallinnon taholta on esitetty arvioita, että älykkäisiin sähkömittareihin yhdistetyt korkeatasoiset ja hyvin suunnitellut energianäytöt ovat avaintekijä tavoitteissa energian säästämiseksi, hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja kotitalouksien energiakustannusten pienentämiseksi 2. Lisääntyneeseen kiinnostukseen vaikuttanut tekijä on myös EU:n ns. energiapalveludirektiivi (2006/32/EY), joka asettaa energiayhtiöille vaatimuksia asiakkaille näiden energiankulutuksesta annettavasta palautetiedosta. Energianäyttöteknologia tarjoaa energiayhtiöille yhden mahdollisuuden täyttää direktiivin vaatimukset. Tässä katsauksessa käsitellään energianäyttöjen teknologioita ja eri puolella maailmaa tehtyjä koehankkeita ja niissä havaittuja vaikutuksia. Lisäksi katsauksessa kiinnitetään huomiota kysymykseen, millaisessa muodossa informaatio tulisi välittää, jotta energianäyttöjen avulla saavutettaisiin suurin energiansäästö. Selvityksessä pyritään myös hahmottamaan, mitkä ominaisuudet voisivat olla tärkeitä Suomessa sovellettaville energianäytöille, sillä energianäyttöjen kenttäkokeita on suunnitteilla myös Suomessa. Energianäyttöjen lisäksi muitakin, erityisesti uusia ja viime aikoina kehitettyjä tai markkinoille tulleita kuluttajapalautteen muotoja sivutaan. Katsauksen sisältö on seuraava. Luku 2 käsittelee kuluttajapalautteen muotoja yleensä, ja siinä esitetään kirjallisuudessa esitettyjä arvioita kuluttajapalautteen energiansäästöä edistävistä ominaisuuksista ja havaituista vaikutuksista. Luku 3 käsittelee kuluttajille tarkoitettujen energianäyttöjen teknologioita ja ominaisuuksia. Luku 4 esittelee maailmalla toteutettujen energianäyttöjen kenttäkokeiden tuloksia. Luvussa 5 pohditaan kysymyksiä, joita Suomen olosuhteissa toteutettavien pilottihankkeen suunnittelussa olisi katsauksen havaintojen perusteella huomioitava. Luvussa 6 esitetään johtopäätökset ja yhteenveto. 2 Kuluttajapalautteen muoto ja kotitalouksien energiansäästön edistäminen Tässä kappaleessa käydään läpi tiivistetysti kuluttajapalautteen muotoja ja ominaisuuksia yleisesti energian, erityisesti sähkönsäästön edistämisen näkökulmasta. Katsauksen muissa luvuissa keskitytään energianäyttöihin. Laajempi suomenkielinen yleisesitys kuluttajapalautteen teoriasta ja 2 Having good, well designed displays accompanying smart meters is key to the objective of saving energy, saving carbon, saving money for householders Ben Castle, Energy Efficiency Strategy Manager, Energy Saving Trust,

8 7 (46) eri kuluttajapalautekokeiluissa havaituista vaikutuksista sisältyy esimerkiksi lähteeseen Nissinen et al. (2008). 2.1 Sähkö kulutushyödykkeenä Sähkö on monessa mielessä epätavallinen kulutushyödyke. Sähköä kulutetaan epäsuorasti lukuisten eri energiapalvelujen, kuten ruuan valmistamisen, tietokoneen käytön, musiikin kuuntelun tms., tuottamiseksi. (Fischer 2008) Sähkölaitteen käytön lisäksi merkittävä osa laitteen sähkönkulutuksesta määräytyy jo laitteen valinnan ja ostopäätöksen yhteydessä. Eri energiapalvelut vaativat omanlaisensa käyttäytymisen muutoksen sähkön säästämiseksi. Tämän vuoksi kuluttajan on haasteellista hallita sähkönsäästötoimenpiteitään optimaalisella tavalla. Toisin kuin useiden muiden kulutushyödykkeiden kohdalla, kuluttaja ei näe sähkönkulutuksensa johdosta pienenevää varastoa eikä toimenpiteidensä vaikutusta kulutukseen. Kuluttajat pitävät sähköä välttämättömyytenä, mutta sähkön ominaisuuksiin, kuten ympäristövaikutuksiin, kiinnitetään harvoin huomiota. Sähkön hankinta ei rahallisesti useinkaan muodosta merkittävää osaa kotitalouden menoista. Muun muassa näistä syistä kuluttajien kiinnostus sähköä kohtaan tuotteena on ollut pieni (Fischer 2008). 2.2 Kuluttajapalautteen välittäminen Sähkön (tai muiden energiamuotojen, kuten maakaasun) käytön kuluttajapalautetta voidaan välittää monilla erilaisilla olemassa olevilla teknologioilla ja tavoilla. Suorassa eli reaaliaikaisessa palautteessa sähkönkulutustietoja voidaan välittää esimerkiksi reaaliaikaisen mittarin, yksittäisiin laitteisiin kiinnitettävien ilmaisimien tai energianäytön kautta. Toinen palautteen tyyppi on epäsuora palaute. Epäsuorassa palautteessa tietoja on käsitelty esimerkiksi sähkömyynti- tai jakeluverkkoyhtiön toimesta, ja ne toimitetaan kuluttajalle käyttöajankohdan jälkeen. Ainakin seuraavia energiankäytön kuluttajapalautteen välittämisen muotoja on käytössä tai kokeiltu: - Laskupalaute - Internet- palvelut - Tekstiviestit tai sähköpostiviestit (Larsen 2009) - Yksittäisiin laitteisiin liitettävät mittarit - Energianäytöt, jotka tarjoavat reaaliaikaista, mahdollisesti jalostettua informaatiota koko kotitalouden sähkönkulutuksesta. Niihin voidaan liittää myös historiallisen kulutuksen tarkastelua. Eräs esimerkki innovatiivisista viime aikoina kokeilluista kuluttajapalautteen välittämisen välineistä ovat television ruudulle ilmestyvät viestit (ns. PopUp-ikkunat) esimerkiksi poikkeuksellisen suuresta hetkellisestä sähkönkulutuksen kasvusta.

9 8 (46) Kuluttajien energiatietoisuutta lisääviä tiedon muotoja ovat edellä mainittujen lisäksi mm. tiedotuskampanjat, yleinen energianeuvonta jne. Nämä muodot poikkeavat edellä esitetyistä tässä katsauksessa varsinaisesti käsiteltävistä kuluttajapalautemuodoista siten, että informaatio ei kohdistu suoranaisesti yksittäisten kotitalouksien tarkkuudella. 2.3 Kuluttajapalautteen muoto ja sisältö Kuluttajapalautteen välittämistavan lisäksi sen sisältö voidaan valita useista eri vaihtoehdoista (välittämistavasta riippuen) Kuluttajapalaute sisältää tyypillisesti ainakin joitakin seuraavia sisältöominaisuuksista (Fischer 2008): - Palautteen antamisen tiheys ja kesto (reaaliaikaisesti, minuuteittain, tunneittain, kuukausittain, vuosittain jne.) - Palautteen sisältö: esim. kulutettu energia (kwh), hetkellinen kulutettu teho (kw), energian hinta tai hintaennuste, sähkönkulutuksen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt - Palautteen sisällön erottelu esim. huoneisto- tai laitekohtaiseksi - Esitysmuoto: numeerisesti, graafisesti (diagrammit tms.), merkkivaloin, äänimerkit - Säästötavoite/vertailu muihin vastaaviin ryhmiin tai historiallinen vertailu omaan, esim. edellisen vuoden vastaavan ajankohdan kulutukseen - Täydentävä informaatio, kuten erilliset sähkönsäästöohjeistukset tai -vinkit Palautteen tulisi toisaalta olla riittävän yksinkertainen, jotta kuluttaja voisi vaivattomasti toimia sen perusteella. Toisaalta palautteen tulisi sisältää riittävästi informaatioita, jotta sen perusteella säästötoimenpiteitä voidaan kohdentaa tehokkaasti. Tämä perustavanlaatuinen valintatilanne tavoitteiden välillä esiintyy myös kirjallisuudessa (esim. Fischer (2008); Anderson&White (2009)). Ajan mukana vaihtuva (dynaaminen) sähkön hinnoittelu on eräs kuluttajapalautetta tukeva ja täydentävä keino sähkölaitteiden käytön ajoitukseksi eli kuorman ohjaamiseksi. Energiansäästön ohella verkonhallinnan kannalta toivottava kuluttajapalautteen vaikutus on ns. joustavien kuormien siirtäminen huippukuormitustunneilta. Joustavia kuormia voivat olla sähkönkäyttökohteet, joiden ajallinen siirto on mahdollista kuluttajan palvelutasoa heikentämättä. Esimerkkinä voidaan mainita varaavan sähkölämmityksen käytön siirto yöaikaan. Kuormanohjaus voi olla eduksi mm. voimalaitosten ja verkon investointitarpeiden kannalta, ja välillisesti tämän pitäisi näkyä myös alentuneena kuluttajan sähkölaskuna. Automaattinen mittarinluenta mahdollistaa esimerkiksi sähkön reaaliaikahinnoittelun, jossa jokaiselle tunnille voi olla eri hinta. Tällaisen hinnoittelutavan toivotaan luovan kuluttajille kannustimen siirtää joustavia kuormia ajankohtiin, jolloin verkon kuormitus on pienempi. Näinä tunteina sähkön tuotantokustannukset ovat usein matalampia. Tällöin esimerkiksi pörssisähköön sidottu hinnoittelu voi luoda kuluttajalle kannustimen siirtää kulutusta ajankohtiin, jolloin hinnat ovat alhaisempien tuotantokustannusten vuoksi alhaisemmat. Energianäyttöjen, tiedonsiirto-, mittarointi- sekä kotien automaation teknologiakehitys mahdollistaa yhä uudenlaisia ratkaisuja kuluttajapalautteen kehittämiseksi. Tämä raportti käsittelee pääasiallisesti energianäyttöjen tiedon muotoa ja niistä saatavan informaation perusteella tehtävien toimenpiteiden kenttäkokeissa havaittuja vaikutuksia. Tätäkin edistyksellisempänä kuluttajapalautteena voidaan pitää, mikäli kuluttajatieto sisältää laitetasoista tietoa ja/tai laitteiden automaattista ohjausta. EPRI (2009) kutsuu tätä kuluttajapalautteen edistyksellisintä kuluttajapalautteen astetta nimellä

10 9 (46) reaaliaikainen plus ( Real-time Plus ). Laitteiden ohjaamiseen liittyvät kiinteästi myös ns. älykkäät laitteet (smart appliances) ja laitteiden ohjaamisessa käytettävä kotiautomaatioverkko (Home Area Network, HAN) -käsitteet. 2.4 Toimivan kuluttajapalautteen ominaisuuksia Sekä kuluttajapalautteen väline että muoto ja sisältö voidaan valita hyvin laajasta joukosta vaihtoehtoja. Myös vaikuttamisen kohteiden joukko on moninainen. Sosioekonomiset tekijät, kansalliset ja ilmastolliset erityispiirteet, kotitalouksien koot, erilaiset laitekannat ja kuluttajien arvot ja asenteet voivat vaikuttaa energiansäästökohteisiin ja niiden toteuttamiseen. Informaation puute sähkön käyttöä selittävistä tekijöistä hankaloittaa tutkimusten vertailua. Kuluttajapalautteen eri muotojen vaikutusta kuluttajan käyttäytymiseen ja energiansäästötoimiin ei ole helppo erottaa toisistaan. Täten energiansäästön edistämisen kannalta paras muoto välittää kuluttajapalautetta riippuu tapauksesta, eikä siihen ole yksikäsitteistä, kaikissa tapauksissa oikeaa vastausta. Fischer (2008) vertailee kirjallisuustutkimuksessaan tutkimuksissa esiteltyjä 26:tta kuluttajapalautteen vaikutusta eri puolella maailmaa tutkinutta projektia ja pyrkii tunnistamaan yleisesti toivottavia ominaisuuksia toimivalta palautteelta. Toimivan palautteen tulisi olla tehokas, sähkönsäästöä edistävä ja kotitalouksille mieluisa. Vaikka tiedossa on huomattavia rajoitteita ja tutkimuksissa aukkoja, Fischer (2008) päätyy seuraaviin viitteellisiin johtopäätöksiin toimivan palautteen sisällöksi empiiristen kokeiden perusteella: Palautteen tulisi perustua todelliseen kulutukseen Palautetta tulisi antaa säännöllisesti, vähintään päivittäin Toimiva palaute on interaktiivinen ja sisältää valinnanmahdollisuuksia kotitalouksille Toimiva palaute sisältää laitekohtaisesti esitettyjä tietoja Palaute voi sisältää historiallisia vertailuja tai vertailuryhmiin vertailuja (kotitaloudet arvostavat em. ominaisuuksia, mutta niiden vaikutukset eivät ole kovin selviä). Peukalosääntönä on esitetty tavoitteen asetanta ja omaan historialliseen kulutukseen vertailu ovat tehokkaampia palautteen muotoja kuin vertailuryhmään/normatiiviseen kulutukseen vertailu. (Van Elburg 2009b) Esitetään ymmärrettävällä ja vetoavalla tavalla Myös Fischerin (2008) mukaan on muistettava, että kuluttajaryhmien välillä on eroja, eivätkä samat suositukset päde välttämättä kaikissa tapauksissa. Esimerkiksi sähkön suurkuluttajat reagoivat palautteeseen eri tavalla kuin vähän kuluttavat ryhmät. Myös yhteiskuntaluokalla on mahdollisesti vaikutusta: keskiluokkaiset kuluttajat voivat reagoida palautteeseen eri tavalla kuin muihin sosioekonomisiin ryhmiin kuuluvat kuluttajat. Kuluttajaryhmän ohella tehokkain palaute voi riippua myös energiansäästötoimenpiteestä. Säästötoimenpiteen vaatiman investoinnin suuruus on merkittävä kuluttajan päätöksentekoon vaikuttava tekijä. Energiansäästöä koskevat päätökset ja niihin vaikuttava palaute voidaan jakaa seuraaviin luokkiin investoinnin suuruuden mukaan (Crease et al. 2009) Kuluttajan käyttäytymisen muuttamiseen vaikuttava palaute. Tämä vaatii yleensä pieniä investointeja tai ei investointeja lainkaan

11 10 (46) Rakennusten varustelupäätöksiin vaikuttava palaute. Tällaiset päätökset vaativat kohtuulliset investoinnit, eivätkä muutokset onnistu pelkästään käyttäytymisen avulla. Esimerkkinä voidaan mainita hehkulampun vaihtaminen energiansäästölamppuun. Perustavanlaatuiseen, rakennusten infrastruktuurin muuttamiseen vaikuttava palaute. Vaadittavat investoinnit ovat merkittäviä, kuten ikkunoiden vaihto; päätöksenteko voi viedä jopa vuosia. Suoran palautteen katsotaan yleisesti olevan tehokkainta operatiivisten, käyttäytymisen muuttamisella aikaansaatavien energiansäätötoimenpiteiden edistämisessä (esim. Van Elburg (2009b)). Epäsuoran palautteen on arvioitu olevan tehokkaampaa investointeja vaativien säästötoimenpiteiden toteuttamisessa (Darby 2006). Voidaan ajatella, että mitä suurempia investointeja energiansäästötoimenpide vaatii (esim. rakennukseen kohdistuvat laajat energiaremontit), sitä tarkemmat, yksilöllisemmät ja pidemmälle prosessoidut analyysit ovat tarpeen. 2.5 Kuluttajapalautteen vaikutukset Hyvin yleisesti kirjallisuudessa esiintyy arvio, että suoran kuluttajapalautteen avulla saavutettava sähkönsäästö liikkuu viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana toteutettujen tutkimusten perusteella suuruusluokassa 5-15 % (esim. Nissinen ym. (2008); Roth&Brodrick (2008); Darby (2006)). Tämän arvion taustalla olevat tutkimukset eivät kuitenkaan yleensä käsittele uusimpia teknologioita, kuten edistyneitä energianäyttöjä. Energianäyttöjä ja niiden vaikutuksia käsitellään lähemmin luvuissa 3 ja 4. Epäsuoran palautteen mahdollistamien säästöjen suuruusluokka on arvioitu karkeasti hieman konservatiivisemmaksi, 0-10 % (Darby 2006). Eräs haaste kuluttajapalautteen vaikutuksissa ja niiden arvioinnissa on vaikutuksen pysyvyys. On pidetty mahdollisena, että energiankäyttötottumukset palaavat entiselle tasolleen seurantajakson jälkeen, kun kuluttajan alkuinnostus hiipuu (esim. Faruqui et al. 2009). Toteutetut kenttäkokeilut ovat tyypillisimmin vain joidenkin kuukausien mittaisia. 3 Energianäytöt 3.1 Energianäyttöjen tekniikat Energianäytöillä (in-home displays) tarkoitetaan tässä katsauksessa kotitalouskäyttöön suunniteltuja laitteita, jotka mahdollistavat sähkönkulutuksen reaaliaikaisen tarkkailun koko kotitalouden tasolla. Kuva 1 esittää periaatteellisella tasolla osakokonaisuuksia ja toimijoita, joista energianäyttöjärjestelmä koostuu. Energianäyttöjärjestelmä sisältää yleensä varsinaisen näytön lisäksi laitteen, jonka avulla teho luetaan, mitataan tai arvioidaan. Mitatut tiedot välitetään varsinaiseen näyttöön langatonta tai langallista tiedonsiirtotekniikkaa käyttäen. Tässä luvussa käsitellään tarkemmin näyttöjen ja näyttöjärjestelmien eri teknologiaratkaisuja. Useita erilaisia malleja on jo kaupallisessa vaiheessa olemassa eri puolilla maailmaa, ja yhä edistyksellisempiä ratkaisuja on kehitystyön kohteena.

12 11 (46) Sähkön loppukäytöt Energianäyttö kwh-mittari Virtamuuntajat Kuluttaja Kuluttajapalaute Sähkön myyjä Verkkoyhtiö Kuva 1. Energianäyttöjärjestelmän rakenne ja osat. Varsinaisen energianäytön lisäksi järjestelmässä sovellettavat tiedonsiirto- ja mittausteknologiat vaikuttavat olennaisesti energianäyttöjärjestelmän mahdollisuuksiin ja ominaisuuksiin. Tämä raportti keskittyy energianäyttöihin, joiden avulla kuluttaja saa sähkönkäyttöönsä liittyvää reaaliaikaista tietoa, mutta myös esimerkiksi tiedonsiirto voidaan toteuttaa teknisesti useilla erilaisilla tavoilla. Kuvan energianäyttöjärjestelmä esittää ratkaisun, jota on tässä raportissa nimitetty ensimmäisen sukupolven energianäytöksi, periaatteet. Näissä energianäytön välittämät tiedot johdetaan kwhmittarin lukemista tai sovelletaan suoraa mittausta. Energianäytön avulla voidaan esittää tietoja esimerkiksi seuraavista muuttujista siitä kotitaloudesta, johon se on asennettu: - Hetkellinen energian kulutus (esimerkiksi yksiköissä kw/h tai /h) - Sähkön kumulatiivinen hinta ( ) (esimerkiksi laskutuskauden alusta) - Kumulatiivinen energiankulutus (kwh) - Ennustettu kuukauden sähkölasku ( ) - Sähkönkulutuksen hiilidioksidipäästöt (kg tai kg/h) - Muuttujien vertailu tavoitteeseen tai kulutushistoriaan (esim. vuositason tai päivittäinen tieto) - Aika, lämpötila tms. lisätiedot Numeerisen esitysmuodon lisäksi energianäytöissä mahdollisia informaation muotoja ovat erilaiset merkkivalot tai -äänet. Niitä voidaan esittää esimerkiksi poikkeuksellisen suuren kulutuksen nousun tai sähkön hinnan muutosten yhteydessä. Markkinoilla on sekä kannettavia (portable) että kiinteitä (stationary) energianäyttömalleja. Osa malleista vaatii sähköalan ammattilaisen suorittaman asennuksen. Kotitalouskäyttöön tarkoitetut energianäytöt ovat mahdollistuneet verrattain uutena kuluttajapalautteen vaihtoehtona. Palautejärjestelmiä on viime vuosiin asti suunniteltu lähinnä

13 12 (46) sähköyhtiöiden tarpeista lähtien. Teknisesti yksinkertaisimpien näyttöjen valmistus on ollut mahdollista jo pitkään. Elektroniikan ja tiedonsiirtotekniikan halventuminen, energian hinnannousu ja yleiset tavoitteet sekä poliittinen ohjaus energian säästämiseksi ovat tuoneet niitä laajemmin markkinoille eri puolilla maailmaa 2000-luvulla. Ensimmäiset markkinoille tulleet energianäyttömallit käyttävät näyttöjärjestelmään sisältyvien jälkiasennettavien virtamuuntajien (clip-on current transformer) avulla toteutettua sähkönmittaustekniikkaa. Yksi ensimmäistä tällaisista malleista, Electrisave, tuli Iso-Britannian markkinoille noin viisi vuotta sitten 3. Toisessa energianäyttöjen jo muutamia vuosia markkinoilla olleessa tyypissä sähkömekaanisen tai digitaalisen sähkömittarin tiedot luetaan laskutusmittariin asennettavalla pulssi- tai LEDlukuanturilla ja välitetään ne langattomalla tiedonsiirrolla näytölle. Tämäntyyppisillä laitteilla suoritettiin kuormitusmittauksia Suomessa jo 1980-luvulla, mutta silloin tieto tallennettiin laitteisiin integroituihin, irrotettaviin EEPROM-muisteihin jatkokäsittelyä varten. Sekä jälkiasennettavien virtamuuntajien että antureihin perustuvia energianäyttöjä pystytään käyttämään sähkömittariteknologiasta riippumatta. Näitä kutsutaan tässä selvityksessä ensimmäisen sukupolven energianäytöiksi. Tällaisia näyttöjä on luonnehdittu myös itsenäisiksi (stand-alone) näytöiksi, sillä ne eivät pysty välittämään eivätkä vastaanottomaan tietoja digitaalisesti etäluettavan mittarin kautta. Ensimmäisen sukupolven energianäyttöjen välittämä informaatio on yleensä melko rajoittunutta. Useissa malleissa esitetään arvio hetkellisestä kotitalouden sähkönkulutuksesta (kwh) ja vastaavasta kustannuksesta (kustannus/tunti), jaksolla kertyneistä kustannuksista tai sähkömäärän tuottamisesta aiheutuneista CO 2 -päästöistä (esimerkiksi karkeasti kiinteän keskimääräisen päästökertoimen avulla arvioituina). Esimerkiksi dynaamisen hintatiedon esittäminen ja mahdollisuudet jalostetumman informaation ovat ensimmäisen sukupolven näytöillä rajallisia. Ensimmäisen sukupolven energianäyttöjä onkin luonnehdittu säänmittausasemiksi niiden epäsofistikoituneen informaation ja sen rajallisten hyödyntämismahdollisuuksien vuoksi (Crease et al. 2009). Etäluettava mittariteknologia (AMR) on mahdollistanut toiminnoiltaan monipuolisempien energianäyttömallien kehittämisen. Tässä katsauksessa edistyksellisillä energianäytöillä tarkoitetaan uudemman sukupolven laitteita, jotka on varta vasten suunniteltu toimimaan yhteensopivasti etäluettavien sähkömittareiden kanssa (kuva 2). Ne ovat - tyypillisesti langattomasti - suoraan yhteydessä uuden sukupolven etäluettavien mittareihin. Edistykselliset energianäytöt voivat hyödyntää reaaliaikaisesti mittarin välittämiä sähkönkulutustietoja ja sähköyhtiöltä peräisin olevia tuntihinta-/tariffitietoja kuluttajapalauteinformaation tuottamisessa. Tällainen kuluttajapalaute voi olla muodoltaan vaikka merkkivalon syttyminen, kun sähkön hintataso vaihtuu. Sähkönkäytön lisäksi jotkin mallit voivat seurata myös kaasun tai veden kulutusta. Tiedon tehokkaampi hyödyntäminen esimerkiksi PC:n ja energianhallintaohjelmien avulla voi mahdollistaa myös pidemmälle menevät analyysit, kuten laitekohtaiset kulutusarviot tai energianäytön antamat sähkönsäästövinkit. 3

14 13 (46) Sähkön loppukäytöt Energianäyttö Edistynyt mittari Kuluttajapalaute Kuluttaja Sähkön myyjä Verkkoyhtiö Kuva 2. Edistyksellinen energianäyttöjärjestelmä hyödyntää etäluettavaa, digitaalista sähkömittaria. Tämä mahdollistaa monipuolisemmat ja tarkemmat kuluttajalle energianäytöltä välitettävät tiedot ja analyysit kuin mittarista riippumattomasti toimivat näyttöjärjestelmät. Tulevaisuuden mahdollisuuksia on esitetty katkoviivoin: loppukäyttölaitteiden kulutusinformaation ja sähkönmyyjän lähettämän informaation välittäminen näytölle. Esimerkiksi sähkön myyjän välittämä tuntikohtainen hintatieto voitaisiin periaatteessa esittää kuvassa esitetyn järjestelmän energianäytöllä joko verkkoyhtiön ja edistyneen mittarin kautta tai sähkönmyyjän suoralla yhteydellä energianäytölle. Edistykselliset energianäytöt kykenevät etäluettavien mittareiden välityksellä myös kaksisuuntaiseen kommunikointiin. Tietoja voidaan välittää energiayhtiöltä kuluttajalle ja päinvastoin. Energiayhtiö tai kuluttaja voisi hyödyntää tätä ominaisuutta verkon toiminnan parantamiseksi sekä kysynnän hallinnan edistämiseksi. Edistykselliset energianäytöt mahdollistavat teknisesti vaikkapa reaaliaikaisen vertailun ominaisuuksiltaan vastaavien talouksien sähkönkulutukseen. Edistykselliset energianäytöt ovat vasta ottamassa ensiaskeleitaan markkinoilla. Koska etäluettava mittaus on vasta yleistymässä maailmalla, on selvää, että myöskään edistykselliset näytöt eivät ole toistaiseksi voineet levitä kovin laajalle. Tyypillisesti ensimmäisen sukupolven energianäyttöjen hinta liikkuu luokassa Jälkiasennettaviin virtamuuntajiin perustuvien näyttöjen asennuksesta aiheutuu vielä :n lisä kustannuksiin 4. Edistyksellisemmät näytöt voivat maksaa vielä tuntuvasti enemmän. (Roth&Brodrick 2008) 4 Muunnettu alkuperäisestä v heinäkuussa julkaistusta lähteestä dollareista euroiksi valuuttakurssilla 1 $ = 0,7.

15 14 (46) 3.2 Esimerkkimalleja Kotitalouksien energianäyttöjä on kaupallisesti saatavilla maailmalla lukuisia malleja. Seuraavassa esitetään muutama esimerkki siten, että teknologian vaihtoehdoista saadaan mahdollisimman kattava kuva ja toisaalta siten, että myöhemmin luvussa 4 esiteltävissä merkittävimmissä kenttäkokeissa käytetyt mallit tulevat esitellyksi. Edistyksellisten energianäyttöjen kuvaukset ovat lähteestä Van Elburg (2009b) Edistykselliset energianäytöt Landis+Gyr ecometer Kuva 3 Landis+Gyr ecometer -energianäyttö. Näyttö ilmaisee tapahtumia merkkivaloin. (Kuva: Van Elburg 2009b) Pilottihanke Australiassa vuosina (kts. Landis+Gyr 2009) Ohjelmoitu Landis+Gyr -mittareiden kanssa yhteensopivaksi Langaton (Zigbee-tiedonsiirto) Ilmaisee määriteltyjen tavoitearvojen kannalta liian suuren kulutuksen, käyttää kullakin ajanhetkellä voimassaolevaa tariffia kustannusten esittämisestä LCD-näyttö, käyttöprofiilit sekä sähkön, kaasun ja veden kulutukselle Näyttää myös historiatietoja ja tietoja hiilidioksidipäästöistä LED-valot, jotka ilmaisevat tapahtumia Sopii mihin tahansa sähkön jakelupisteeseen Tunnetaan Yhdistyneessä Kuningaskunnassa nimellä Home Energy Monitor Landis+Gyr EcoMeteristä julkaistiin lokakuussa 2009 uuden sukupolven, taskukokoinen malli ainakin Yhdysvaltojen markkinoille PowerPlayer Pilottihanke Hollannissa vuonna 2009 (Home Automation Europe 2009) ESMA (European Smart Metering Association) -pohjainen Liikuteltava värillinen kosketusnäyttö Langaton radiotaajuusyhteys edistykselliseen sähkömittariin Sopii kaikkiin Hollannissa käytettäviin etäluettaviin mittareihin

16 15 (46) Reaaliaikaiset ja kumulatiiviset kulutus-, kustannus- ja hiilidioksidipäästötiedot sähkölle, kaasulle ja vedelle Ohjelmoitavat tavoitetaso- ja budjettiominasiuudet Soveltuu dynaamiseen hinnoitteluun Kuva 4. PowerPlayer -energianäyttö, jossa kosketusvärinäyttö.. (Kuva: Van Elburg 2009b) Kuva 5. PRI Home Energy Controller. (Kuva: Van Elburg 2009b) PRI Home Energy Controller EDF:n mittareille ohjelmoitu Reaaliaikainen, useaa suuretta (kaasu, sähkö) mittaava näyttö Lasku-, tariffi-, energia- ja hiilidioksidipäästötiedot sähkölle ja kaasulle Kosketusnäyttö Luotto- ja etukäteismaksutoiminto Toimii myös keskuslämmityksen (kaasun) säätäjänä Langaton (ZigBee-tiedonsiirto) Langoitettuna sopii mihin tahansa jakelupisteeseen Myös historiatietoja Muita edistyksellisiä energianäyttömalleja, jotka kommunikoivat älykkäiden etäluettavien mittareiden kanssa: (kts. lisätietoja Van Elburg 2009b)

17 16 (46) EWE-Box (Saksa) Aztech In-Home Insight (Kanada) ONZO (Iso-Britannia/ Irlanti) Ensimmäisen sukupolven energianäytöt Jälkiasennettaviin virtamuuntajiin perustuvat energianäytöt Jälkiasennettaviin virtamuuntajiin perustuvien näyttöjen asennukseen vaaditaan sähköalan ammattilainen. Näissä energianäyttöjärjestelmissä teho/energia arvioidaan usein pelkän virranmittauksen avulla. Jännite on syötettävä näyttölaitteeseen käyttäjän taholta manuaalisesti. Mittaustietojen luotettavuus voi pelkästään virranmittaukseen perustuvien teknologioiden yhteydessä kuitenkin olla ongelmallinen. Liitteessä A on esitetty mittaustuloksiin perustuvia arvioita näiden laitteiden käytön yhteydessä esiintyvistä mittausvirheistä. Tiettävästi on olemassa malleja, jotka mittaavat myös jännitettä, jolloin vastaavaa mittaustarkkuuteen liittyvää ongelmaa ei ole (Roth&Brodrick 2008). Ensimmäisen sukupolven energianäytöistä ainakin Electrisave, Owl, Efergy ja Current Cost - monitorit hyödyntävät pelkän virran mittausta energiankulutuksen ja mahdollisen kuukausilaskun arvioinnissa. Pelkkää virranmittausteknologiaa soveltavista näytöistä ainakin Efergy-näyttö on kaupallisesti saatavilla myös Suomesta. Vuoden 2009 loppupuolella se oli saatavilla noin 70 euron hintaan. Liitteessä B on esitetty Efergy Elite 2.0 mallilla tehty mittauskokeilu ja siitä saadut kokemukset. Näiden näyttöjen mittausvirheet ovat potentiaalisesti huomattavia etenkin kotitalouksissa, joissa loistehon määrä on suuri tai jännite vaihtelee. Erityisesti tällaisia ovat kotitaloudet, joissa on käytössä lämpöpumppu, jonka kulutus on suurta ja joka tyypillisesti kuluttaa loistehoa. Epätarkkuuksista huolimatta pelkkään virranmittaukseenkin perustuvilla näytöillä voidaan edistää energiansäästöä. Tämä johtuu siitä, että kuluttajien tiedot voivat olla niin puutteellisia, että hiukan epätarkkakin informaatio on hyödyllisempää kuin se, ettei sitä olisi lainkaan. On kuitenkin nähtävissä riski, että pelkkään virranmittaukseen perustuvat näytöt voivat johtaa reklamaatioihin, joissa kuluttajat kyseenalaistavat jakeluverkkoyhtiöiden laskutusmittarien mittaustarkkuutta. Muita tunnettuja energianäyttöjä, joiden energiankulutusarvio perustuu jälkiasennettavaan virtamuuntajaan: The Energy Detective (TED) Pulssi-, kiekko- tai LED-lukuanturitekniikkaa hyödyntävät energianäytöt Anturitekniikkaan perustuvat mallit hyödyntävät laskutussähkömittarin yhteyteen asennettavaa erillistä anturia, joka välittää energianäytölle joko konventionaalisen sähkömekaanisen mittarin kiekon liikkeestä tai elektronisen mittarin lähettämien valo- tai kytkentäpulssien perusteella laskettua tehoarvoa. Sitä voidaan käyttää siis sekä sähkömekaanisten että elektronisten sähkömittarien yhteydessä.

18 17 (46) Anturitekniikkaa hyödyntävät mallit asennetaan laskutusmittarin yhteyteen. Ne eivät tyypillisesti vaadi sähköalan ammattilaisen suorittamaa asennusta, kuitenkin pulssimittauksiin perustuvan anturin asennus edellyttää jakeluverkkoyhtiön oman asiantuntijan suorittamaa kytkentää. Esimerkiksi PowerCost Monitor -energianäyttömalli, jota on kokeiltu ja kaupallisesti saatavilla ainakin Pohjois-Amerikassa, maksaa noin Sen asennus ei vaadi sähköalan ammattilaista. Kuva 6. Anturitekniikkaa hyödyntävä PowerCost Monitor -energianäyttö, joka on saatavilla ja käytössä ainakin Pohjois-Amerikassa. (Kuva: &height=450&width=850&inlineid=price_match_terms&modal=false) Anturitekniikkaa hyödyntävät näytöt eivät kuitenkaan kykene vastaanottamaan reaaliaikaisia hintatietoja sähköyhtiöltä. Käyttäjä joutuu tällöin itse syöttämään sähkön hintarakenteen näyttöön. Esimerkiksi PowerCost Monitor-näyttö pystyy huomioimaan tasaisen, monikerroksisen (max. yhdeksän tasoa) ja käyttöaikaan sidotut hinnat (Faruqui et al. 2009). Hintatiedon ajantasaisuudesta huolehtiminen jää tällöin käyttäjän omalle vastuulle. Liitteessä C on esitetty Saksassa markkinoille äskettäin tulleen anturitekniikkaan perustuvan mallin tekniset tiedot Muita energianäyttö- ja reaaliaikaisen kuluttajapalautteen tyyppejä Energy Orb Yhdysvalloissa kokeiltu ja saatavilla oleva Energy Orb -energianäyttö poikkeaa muista esitetyistä näytöistä sekä siitä saatavan informaation että tiedon esitysmuodon suhteen. Energy Orb -näyttö on lasipallo, joka vaihtaa väriään tariffitason mukaan: väri vaihtuu esimerkiksi keltaiseksi, kun (hinnan muutoksiin liittyvä) tapahtuma on tulossa seuraavan päivän aikana, ja välkkyvän keltaiseksi, kun tapahtuma on tulossa saman päivän aikana. Väri vaihtuu punaiseksi, kun tapahtuma on meneillään. Energy Orb -näytön pääasiallinen tarkoitus on kysyntäjouston edistäminen. Energiansäästö on vain toissijainen tavoite. Koska Energy Orb -näyttö esittää kuitenkin reaaliaikaisesti sähkön kulutuspäätöksiin potentiaalisesti vaikuttavaa palautetietoa, esitetään se tässä eksoottisena esimerkkinä laadullisesta tavasta välittää reaaliaikaista informaatiota. 5 Muunnettu dollareista euroiksi käyttäen kurssia 1 $ = 0,7

19 18 (46) Kuva 7. Energy Orb -energianäyttö, joka välittää tietoa tariffitason muutoksista värien avulla. (Kuva: Energy Orb edustaa konventionaalista teknologiaa sen suhteen, että se ei hyödynnä etäluettavan mittariteknologian mahdollisuuksia. Näyttö saa hintatiedon erillisestä langattomasta tietoverkosta. Pistorasiaan liitettävien kojeiden kulutusmittauksiin soveltuvat laitteet Perinteisiä mittausyksikön ja siihen integroidun näytön käsittäviä pistorasiaan liitettäviä mittalaitteita on ollut jo pitkään markkinoilla. Eri valmistajien mittalaitteiden mittaustarkkuus vaihtelee huomattavasti, ja asiasta on tehty Suomessa selvitys, joka löytyy viitteestä Liikkanen & Nieminen (2009). Pistorasiaan liitettävien laitteiden kulutusmittauksiin on kehitetty mittauslaitteistoja, jossa erilliseen kulutusnäyttöpaneeliin voidaan liittää langattomasti useita pistorasian ja kulutuslaitteen välille kytkettäviä mittausadaptereita. Kussakin mittausadapterissa on langaton lähetin, joka tietyin aikavälien lähettää mittaustiedot kulutusnäytölle. Tyypillisesti adapteri mittaa seuraavat suureet: pätöteho (W), virta (A) ja jännite (V). Itse näyttöpaneelissa on vuorokausikello. Laitteiden näytöiltä on tyypillisesti luettavissa seuraavat kulutustiedot kultakin eri mittauskanavalta: sähkönkulutus (kwh) tänään, eilen, koko viikko, mittauksen alusta sekä kunkin kanavan virta ja jännite. Esimerkiksi Clas Ohlson tuo Suomeen mallia EMR7370 (Esic), jossa on neljä mittauskanavaa samanaikaista seurantaa varten. Mittausadapterit on varmennettu paristoilla sähkökatkoa varten ja siirrettävä näyttöpaneeli toimii paristoilla. Laitteen hinta siirrettävällä kulutusnäytöllä ja yhdellä mittausadapterilla on noin Energianäytöt ja tiedonsiirtotekniikat Sähkömittarista tai mittausteknologian avulla saatu tieto kotitalouden sähkönkulutuksesta on välitettävä jollain tavalla energianäytölle. Tarkoitukseen on olemassa langattomia tai langallisia teknologiavaihtoehtoja. Nykyään saatavilla olevat energianäytöt käyttävät tyypillisesti langatonta tiedonsiirtoa, mikä mahdollistaa laitteen vapaamman siirtelyn. Tällä hetkellä laitetoimittajakohtaisia tiedonsiirtoprotokollia käytetään sähkömittarin ja asiakkaan laitteiden kuten energianäytön välillä. Yhteisen avoimen standardoidun protokollan pohjaksi on olemassa useita ehdokkaita, mutta on todennäköistä, että lähitulevaisuudessa useita eri protokollia tullaan käyttämään sähkömittarin ja asiakkaan järjestelmien välillä. Seuraavia tiedonsiirtoteknologioita on käytössä kuluttajien paikallisissa tiedonsiirtoverkoissa:

20 19 (46) Euridis väylä (IEC standardi), kierretty pari M-bus (mittariväylä), (EN13757 sarja standardi), kierretty pari tai radio Ibus EIB (ABB) ModBus URS-485, kierrretty pari, standardi tai valmistajakohtainen protokolla Echelon LONworks (ANSI/CEA-709.1), tyypillisesti valmistajakohtaisia (ei avoimia) datamalleja, vaikka LONMARK julkaisee avoimia LON-spesifisiä datamalleja, sähköverkon kantoaalto, kierretty pari tai radio. HomePlug, sähköverkon kantoaalto CEBus (EIA-600), sähköverkon kantoaalto, kierretty pari, infrapuna, radio, valokuitu X-10, sähköverkon kantoaalto KNX (EN 50090, ISO/IEC 14543), kierretty pari, sähköverkon kantoaalto, radio, infrapuna, Ethernet ZigBee, radio Seuraavassa tarkastellaan lyhyesti tärkeimpiä lähinnä kotiautomaatioon tarkoitettuja tiedonsiirtoprotokollia. KNX KNX-teknologia on avoin standardi, jota käytetään koti- ja rakennusautomaatiossa. KNX perustuu yli kymmenen vuoden kokemukseen sen perustana olevista järjestelmistä (Batibus, EIB ja EHS). KNX-teknologiaa voidaan käyttää ohjaamaan erilaisia toimintoja koti- ja rakennusautomaatiossa, kuten valaistus, lämmitys, ilmanvaihto, monitorointi, kuorman ohjaus jne. KNX voidaan asentaa pieneen omakotitaloon kuin myös suurempiin rakennuksiin. KNX on parhaimmillaan kotiautomaatiosovelluksissa. LonWorks LonWorks -järjestelmä perustuu LonWorks -teknologiaan, joka mahdollistaa eri valmistajien ohjauslaitteiden keskinäisen kommunikoinnin yhteisen kommunikointiprotokollan avulla. Tämä teknologia mahdollistaa paikallisen älyn asentamisen yksittäisiin ohjauslaitteisiin, jotka voidaan kytkeä toisiinsa käyttäen hyväksi eri tiedonsiirtomedioita. Yhteistä tiedonsiirtoprotokollaa kutsutaan nimellä LonTalk. LonWorks on parhaimmillaan kotiautomaatioratkaisuissa, mutta soveltuu myös isompien rakennusten automaatioratkaisuksi. ZigBee ZigBee on radiotaajuusalueella toimiva tiedonsiirtoprotokolla, joka on optimoitu siten, että tehonkulutus on pieni. Ohjelmisto on helppo toteuttaa pienillä, halvoilla mikroprosessoreilla. ZigBee:tä käytetään paikallisissa sovellutuksissa, kuten esimerkiksi suorittamaan tiedonsiirtoa antureiden, kotiautomaation ja energianäyttöjen välillä. ZigBee toimii seuraavilla radiotaajuuksilla, jotka ovat käytössä eri maanosissa; 868 MHz Euroopassa, 915 MHz USA:ssa ja Australiassa, ja 2,4 GHz lähes maailmanlaajuisesti. ZigBee Alliance on yritysten yhteenliittymä, jotka työskentelevät yhdessä kehittääkseen luotettavia, kustannustehokkaita, vähän kuluttavia, langattomasti toisiinsa kytkeytyviä monitorointi ja ohjauslaitteita perustuen avoimeen globaaliin standardiin. Maaliskuussa 2009 RF4CE (radiotaajuus kulutuselektroniikalle) -konsortio teki sopimuksen yhteistyöstä ZigBee Allianssin kanssa standardisoidun spesifikaation kehittämiseksi radiotaajuuteen perustuville kauko-ohjauksille. Radiotaajuusalueella kehitteillä olevista protokollista ZigBee on tällä hetkellä lupaavin. ZigBee Alliance ( ja