• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 650
  • 417
  • Tagged with
  • 1067
  • 1038
  • 1013
  • 207
  • 125
  • 119
  • 115
  • 106
  • 96
  • 91
  • 89
  • 82
  • 81
  • 78
  • 77
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
381

Navigating the Integration of Artificial Intelligence in the Swedish Electricity Sector : Harnessing AI for Enhanced Efficiency and Business Value in Sweden's Energy Landscape

Olsson, Winston, Vadeghani, Sara January 2024 (has links)
This thesis investigates the integration of artificial intelligence (AI) into the Swedish electricity sector, focusing on enhancing operational efficiency and business value creation. With forecasts predicting a doubling of Sweden's electricity consumption by 2045 and the recent surge in AI applications, this research explores whether AI can help mitigate challenges arising from increased electricity consumption. Sweden's transition to weather-dependent renewable energy sources places higher demands on the functionality of its electrical grid, established in the early 20th century, which now requires significant upgrades. Using the Technology-Organizational-Environmental (TOE) framework, the study examines key aspects of AI integration. A qualitative methodology, employing Grounded Theory, gathers insights through iterative interviews with key actors in the AI and Swedish electricity sectors. Findings indicate that AI has the potential to optimize energy management, improve grid stability, and support the transition to renewable energy sources within the Swedish electricity sector. However, challenges such as cybersecurity, data management, and regulatory compliance are significant. The study concludes with strategic recommendations for AI integration, emphasizing the importance of robust data infrastructure, skilled personnel, and adaptive regulatory frameworks to integrate AI into the Swedish electricity sector and create business value. Moreover, transparency and education are highlighted as crucial for building public trust and ensuring that AI enhances human capabilities. / <p>Tomas var examinator för Teknisk Fysik där Alexander var teknisk ämnesgranskare. Carla var examinator för Energisystem där Rafael var teknisk ämnesgranskare. Arbetet skrevs med Entreprenörsskolan på Uppsala Universitet där Matthew var ämnesgranskare.</p>
382

Modeling least cost electricity system scenarios for Bangladesh using OSeMOSYS / Scenariomodellering för Bangladesh elsystem med hjälp av OSeMOSYS

Olsson, John Mogren January 2020 (has links)
In order to achieve sustainable development, countries like Bangladesh need to develop their electricity systems to guarantee their citizens access to modern energy services and achieve economic development, while not compromising the global climate. The purpose of this study is to examine what mix of technologies leads to the least costs for the electricity system under different scenario assumptions. This is done by creating a model of the electricity system, using the linear optimization tool OSeMOSYS. The results show a prominence of ultra-supercritical coal power as the lowest cost option for baseload generation in the business as usual and most other scenarios. Unlike in previous studies, solar power is economically competitive in every single scenario, and only limited by the amount of land available for new capacity additions. However, by following a cost minimization strategy, without emissions restrictions or high carbon prices, the CO2 emissions of the Bangladeshi electricity sector will increase significantly through the end of the model period in 2045. / För att Bangladesh ska kunna utvecklas på ett hållbart sätt behöver det tillgodose sina medborgares behov av både moderna energitjänster och ekonomisk utveckling. Båda dessa faktorer är nycklar till fattigdomsbekämpning. Detta kommer kräva en kraftig expansion av det nationella elsystemet, vilket riskerar att öka de nationella koldioxidutsläppen signifikant, i konflikt med klimatmålen i Parisavtalet. Syftet med denna studie är att undersöka vilken elmix som innebär de lägsta totala kostnaderna för Bangladesh mellan 2019-2045, och hur stora koldioxidutsläpp detta leder till. Denna undersökning inkluderar, utöver ett ”business as usual” scenario, också 10 andra scenarier med en rad olika antaganden om teknik- och bränslekostnader, samt begränsningar av koldioxidutsläpp. Detta undersöktes genom att konstruera en modell av elsystemet med hjälp av det linjära optimeringsverktyget OSeMOSYS. De indata som använts i denna modell har baserats på en litteraturgenomgång som i största möjliga mån syftat till att reflektera nationella förhållanden. Trots detta har internationella data används i ett flertal fall, vilket inte kunnat undvikas, särskilt då modellen prognostiserar en framtida utveckling över 25 års tid. Resultatet visar att ny ultra-superkritisk kolkraft med en hög termisk verkningsgrad är den billigaste formen av elproduktion som också kan byggas ut i tillräckligt stor skala för att utgöra en stomme i elsystemet. Andra tekniker som direkta elimporter (främst från Indien) via transmissionskabel, eller ny kärnkraft är också använda i stor utsträckning i de flesta scenarierna. Existerande naturgaskapacitet används igenom hela modellperioden, men nya kraftverk förbigås generellt då modellen istället investerar i kolkraft, detta utom i scenarier med ett högt pris på koldioxidutsläpp eller strikta utsläppsbegränsningar tillsammans med en hög efterfrågan på el. Till skillnad från resultatet i tidigare studier är el från solpaneler på industriell skala ekonomiskt konkurrenskraftigt i samtliga 11 scenarier, till och med när ett lägre kolpris antogs, tillsammans med den högre av två potentiella kostnadsbanor för solpaneler. Dock begränsas solkraftens förutsättningar av faktumet att Bangladesh är så pass tätbefolkat att det har en förhållandevis dålig tillgänglighet av mark för solkraft, vilket leder till en lägre total potential för tekniken, jämfört med många andra länder. Även med det högsta antagandet av 53 GW potentiell solkraft – vilket kräver 1.2 procent av all mark i Bangladesh – står tekniken för mindre än 25 procent av all elproduktion. Detta innebär att om kostnadsminimering tillåts vara den ledande principen bakom utvecklingen av Bangladesh elsystem – vilket i praktiken har varit regeringens prioritet fram tills nu – kommer det ske stora utsläppsökningar från ny kolkraft, fram till åtminstone 2045. Denna nya kolkapacitet överskrider den utsläppsbudget som är förenlig med Parisavtalets mål om högst 2 graders uppvärmning, med konsekvenser som riskerar att drabba klimatsårbara länder som Bangladesh.
383

En möjlig väg mot ett fossilfritt Sverige : En studie om biobränslens potential att ersätta fossila bränslen genom bruk av outnyttjad åkermark / A possible way to a fossil-free Sweden : A study on the potential of biofuels to replace fossil fuels through the use of unused arable land

Hein, Maria, Malmén, Charlotta January 2018 (has links)
Den svenska regeringen har som mål att Sverige år 2045 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser, och därefter sträva efter negativa utsläpp för att motverka den rådande klimatförändringen. Detta då människans användande av fossila bränslen anses vara den största orsaken till de globala klimatförändringarna. För att i framtiden kunna minska människans påverkan är det viktigt att förnybara energikällor fasar ut de fossila, eftersom en markant minskad energikonsumtion inte är rimlig ur ett samhällsekonomiskt perspektiv. En växande befolkningsmängd och därmed ett ökat energibehov ligger framför oss samtidigt som Sverige har som mål att vara ett föregångsland när det handlar om utfasningen av fossila bränslen. I landet finns det goda geografiska förutsättningar som kan bidra till energiproduktionen på flera olika sätt. Sveriges stora areal i förhållande till befolkningsmängden är också en av fördelarna varför skogsbruk anses vara en av framtidens viktiga näringar och det är därmed av intresse att undersöka dess potential.  I denna studie har potentialen för skogen som energikälla genom brukande av outnyttjad åkermark studerats ingående på en nationell nivå för att kunna undersöka hur stor del av framtidens energisystem i Sverige som kan baseras på inhemsk biomassa. Dessutom har även energigrödan salix behandlats för att visa på ett alternativ till andra trädtyper. Resultaten visar att det finns många komplexa faktorer som måste tas i hänsyn för att odlingen av biomassa för energiproduktion i Sverige ska vara hållbar, även med en ökad intensitet och produktion. Det kommer att krävas noggrann planering och bakomliggande forskning som bidrar till att andra faktorer i naturen inte tar skada av skogsbruket, åtminstone så att denna påverkan minskas i största möjliga mån. Detta genom styrmedel i form av incitament för forskning inom teknisk utveckling samt regler för att kunna styra producenters och konsumenters attityder och agerande gällande hushållning av energi och naturresurser.  Baserat på tre scenarier där energimängd beräknades utifrån tillgänglig åkermarksarea bedöms inhemska biobränslen inte kunna ersätta dagens energianvändning av fossila bränslen. Scenariot med störst bidrag till energisystemet skulle endast ersätta cirka 7 procent av dagens fossila bränsleanvändning i Sverige. Biobränslen kan däremot bidra till mer hållbara alternativ inom bland annat transportsektorn och tillverkningsindustrin. De förnybara biobränslena bidrar framförallt till minskade utsläpp av växthusgaser, samtidigt som en odling av biomassa och framställningen av dessa förnybara bränslen kan innebära negativ påverkan på den lokala miljön. En omställning från ett fossilbaserat system till ett system grundat på förnybara energikällor medför att miljöbelastningen kan komma att överföras från att drabba vissa miljömål till att påverka andra. Det innebär alltså att det behövs en balans och prioritering mellan olika miljömål. Klimatmålet att Sverige ska vara fossilfritt år 2045 är däremot inte omöjligt om fler förnybara energikällor inkluderas samt en viss mängd importeras. / The Swedish Government has set a goal that Sweden will have zero net emissions of greenhouse gases by the year of 2045, and then strive for negative emissions to counter the current climate changes. This is because human usage of fossil fuels is considered to be the main cause of the global climate change. To reduce the human impact in the future it is essential that renewable sources of energy will phase out the fossil ones, since a significantly decrease of energy consumption is not likely from a socioeconomic perspective. A growing population and therefore an increased need of energy lies ahead of us, while Sweden aims to be a leading country regarding phasing out fossil fuels. The country has suitable geographical conditions that in several ways can contribute to the production of energy. Sweden’s large area in relation to population is also one of the reasons why forestry is considered to be one of the most important industries in the future and it is of interest to investigate its potential.  In this study, the potential for the forest as an energy source through the use of unused arable land has been studied extensively at a national level in order to investigate how much of the future Swedish energy system can be based on domestic biomass. In addition, the energy crop salix has been included to show an alternative to other tree types. The results show that there are multiple complex factors that need to be taken into account for the cultivation of biomass to be considered sustainable, even with increased intensity and production. There will a need for careful planning and underlying research that will prevent the forestry from harming other factors in the nature, at least to reduce its impact as much as possible. This can be done with political instruments in terms of incentives for research in technological development and rules for guiding the attitudes and actions of producers and consumers regarding energy and natural resource management.  Based on three scenarios where the amount of energy was calculated from the available arable land area, domestic biofuels are not expected to be able to replace today’s energy use of fossil fuels. The scenario with the greatest contribution to the energy system would only replace about 7 percent of today’s fossil fuel usage in Sweden. Biofuels can, on the other hand, contribute to more sustainable alternatives in the transport and manufacturing sectors. Renewable biofuels contribute primarily to reduced greenhouse gas emissions, while the cultivation of biomass and the production of these renewable fuels can adversely affect the local environment. A transition from a fossil-based system to a system based on renewable energy means that the environmental impact can be transferred from affecting certain environmental goals to affect others. Therefore, there is a need for a balance and prioritization between different environmental goals. The climate target that Sweden will be fossil-free in 2045 might be possible if more renewable sources of energy are included and a certain amount is imported.
384

Batterilager på stödtjänstmarknaden : Utnyttjande och dess påverkan på det lokala elnätet / Battery energy storage systems on ancillary services market

Sandin, William, Magnusson, Pontus January 2023 (has links)
This master thesis investigates the impact of battery energy storage utilization in the ancillary services market on a local electricity grid. Specifically, the study examines the technical impact of battery energy storage installations and how grid operators should handle these types of installations in the future. To achieve this goal, battery energy storage systems simulations using MatLab software based on historical frequency data have been conducted creating an operation scheme for the battery. The battery simulation was applied to the electrical systems consumption and production data, conducting a whole year power flow simulation investigating the effects on peak power demand both for the customer and local grid owner. The worst-case scenarios were also investigated to assure that the grid could withstand the change in production and consumption at any time. The results indicate that such an installation would increase the peak power demand for the local grid owner by a maximum of 12 kW for one week but in general, it would result in a smaller increment and some small decrement. For the customer, the maximum impact is greater both in absolute numbers and in proportion to the peak power demand before with an increment of 16 kW, but in general, there will not be any impact on the effect tariff at all. The results of the worst-case scenario simulations showed that during backup power supply at high load timestamps in combination with FCR-D down there would be contingencies in one cable connection between two nodes, causing the cable current to increase above the rated current. To allow such an installment the local grid owner would need to limit the battery capacity and increase their billings to the customer, expand the dimension of the system or even, increase their effect tariffs to always ensure a stable electricity supply and stable financial balance.
385

​​​Små modulära reaktorer i Sverige – ett nuläge​​ / Small Modular Reactors in Sweden – Current Situation

Östlund, Theo, Olsson, William, Kärrman, Simon January 2023 (has links)
Sweden has long had the goal of phasing out its nuclear power. However, both public opinion and politics have shifted in response to the climate and energy crisis, which demands fossil-free energy production. At the same time, small modular reactors (SMRs) have begun to be developed, and several players in Sweden have started exploring this technology. SMRs are smaller versions of conventional nuclear reactors but built in a modular fashion. The advantage of modularity is that the reactors can be produced in series, easily maintained, and their smaller size allows for more flexible placement and lower initial investment. Based on the above, this study examines how current nuclear power actors in Sweden view the development of SMRs.  To answer this question, semi-structured interviews were conducted with representatives from Fortum, Sydkraft Sverige (Uniper), and Kärnfull Next, all of which are active in nuclear power in Sweden. The study shows that the actors see the biggest advantages of SMRs as their modularity, relatively low investment requirements, and more flexible placement, which enables more efficient utilization. However, they believe that the development of SMRs is heavily constrained by current legislation and licensing processes. These are designed to promote the limitation and decommissioning of conventional nuclear power, and according to the respondents, they make successful SMR development impossible. The consequence is that the regulatory framework is more restrictive towards SMRs and hampers the ability to leverage the advantages of SMRs over conventional nuclear power. Furthermore, the respondents believe that there is a skills shortage in nuclear power that will need to be addressed in order to successfully develop SMRs in Sweden. / Sverige har länge haft målet att avveckla sin kärnkraft. Däremot har både opinionen och politiken vänt i frågan och ändrat uppfattning i spåren av klimat- och energikrisen som efterfrågar fossilfri energiproduktion. Samtidigt har små modulära reaktorer (SMR) börjat utvecklas och ett flertal aktörer i Sverige har börjat utforska tekniken. SMR är en mindre version av en konventionell kärnkraftsreaktor men modulärt uppbyggd. Fördelen med modulariteten är att reaktorerna kan serieproducerads, lättare underhållas och dess mindre storlek möjliggör friare placering och mindre initial investering. Med bakgrund i ovanstående undersöker arbetet hur ser nuvarande aktörer inom kärnkraft på utvecklingen av SMR i Sverige? För att besvara frågeställningen genomfördes semistrukturerade intervjuer med representanter från Fortum, Sydkraft Sverige (Uniper) och Kärnfull Next. Samtliga företag är aktiva inom kärnkraft i Sverige. Arbetet visar att aktörerna ser de största fördelarna med SMR som dess modularitet, relativt låga investeringskrav samt dess friare placering, vilket möjliggör mer effektiv användande. Däremot anser de att utvecklingen av SMR kraftigt begränsas av dagens lagstiftning och licensieringsprocesser. Dessa är designade för att främja begränsning och avveckling av konventionell kärnkraft och enligt respondenterna omöjliggör det framgångsrik utveckling av SMR. Konsekvensen blir att den är mer restriktiv mot SMR:er och försvårar möjligheten att utnyttja de fördelar SMR har gentemot konventionell kärnkraft. Vidare anser respondenterna att det råder en kompetensbrist inom kärnkraft vilket kommer behöva hanteras för att framgångsrikt utveckla SMR i Sverige.
386

Optimering av last och produktion i Gävles fjärrvärmenät : Reducering av effekttoppar via värmelagring i byggnader

Elofsson, Fredrik January 2019 (has links)
District heating is today the most common way of providing a building with heat and hot water in Sweden. It is an environmentally friendly product mostly used with renewable fuel. However, at power peaks most companies use production units that are more expensive and worse for the environment and should therefore be avoided as much as possible. This can be done with a method called load management. When a power peak occurs, the heat supply to buildings connected to the district heating system can be temporarily reduced. The heat energy can later be returned when the heat demand is lower. Thanks to the heat inertia of the buildings, the indoor temperature will not fall within the time frame for the load management. Historical data has been analysed to identify when and why power peaks occur in the district heating network. Power peaks throughout the district heating network have proved difficult to identify. However, for individual consumers clear patterns of power peaks have emerged. These power peaks mainly occur because of large use of hot water but also because of the shifting outdoor temperature. In order to see how the production cost would differ from the actual outcome load management was applied for Gävle's district heating 2018. The load management was calculated manually by identifying the most expensive production unit on an hourly basis. If a cheaper production unit had the potential to deliver higher power the next hour, the production was moved to the cheaper production unit. The process was repeated for each hour during 2018. After carrying out load management for Gävle's district heating network, 1 457 MWh had been shifted to a cheaper production unit. This resulted in a financial saving of 1,0 % of the total production cost. The environmental savings showed a reduction from 6.1 to 5.9 g CO2eq /kWh a total of 197 tonne CO2eq. In the exact same way, a load management was performed for a scenario where Gävle and Sandviken's district heating network were connected. The gain for a load management with Sandviken will be considerably larger, a reduced production cost of 3.6 % is possible. The environmental savings showed a reduction from 8.4 to 7.8 CO2eq /kWh a total of 575 tonne CO2eq. For future efficient load management, buildings should be divided into different classes depending on the building's time constant. User patterns for the entire district heating network have proved difficult to detect. Artificial intelligence can be an option for short-term forecasting of the power output / Fjärrvärme är idag det vanligaste sättet att förse en bostad med värme och tappvarmvatten i Sverige. Fjärrvärmen är ofta en miljövänlig produkt som kan produceras av till exempel biobränsle- och avfallseldade kraftvärmeverk eller spillvärme från industrier. Vid tillfälligt högt effektbehov, effekttoppar, använder sig merparten av bolagen av dyrare produktionsenheter med större miljöpåverkan. Dyrare produktionsenheter bör undvikas i största möjliga mån och i detta syfte används metoden laststyrning. Vid en effekttopp kan värmetillförseln till byggnader sänkas temporärt för att återföras några timmar senare när effektbehovet är lägre. Tack vare värmetrögheten i byggnaderna bör inomhustemperaturen inte sjunka inom tidsramen för laststyrning. Statistik från Gävles fjärrvärmanvändning på timbasis under 2018 har analyserats för att identifiera när och varför effekttoppar sker. Effekttoppar i hela fjärrvärmenätet har visat sig svåra att identifiera. På lokal nivå har däremot tydliga mönster för effekttoppar framkommit. Dessa effekttoppar beror till största del av tappvarmvattenanvändning men även förändringar i utomhustemperaturen. För att se hur produktion och last kunde skiljt sig från det verkliga utfallet tillämpades laststyrning för Gävles fjärrvärmeproduktion 2018. Laststyrningen beräknades manuellt genom att den dyraste produktionsenheten identifierades på timbasis. Om en billigare produktionsenhet hade potential att leverera högre effekt nästkommande timmar försköts produktionen. Därefter upprepades processen för varje timme under 2018. Efter utförd laststyrning för Gävles fjärrvärmenät hade ca 1 457 MWh förskjutits till en billigare produktionsenhet. Det gav en ekonomisk besparing på 1,0 % av Gävles totala produktionskostnad. Den miljömässiga besparingen visade på en sänkning från 6,1 till 5,9 [g CO2ekv /kWh] sammanlagt 197 ton CO2ekv. På samma sätt utfördes en laststyrning för ett scenario där Gävle och Sandvikens fjärrvärmenät sammankopplats. Vinsten för en laststyrning med Sandviken blev betydligt större med en minskad produktionskostnaden på 3,6 %. Den miljömässiga påverkan sjönk från 8,4 till 7,8 g CO2ekv /kWh sammanlagt 575 ton CO2ekv. För en framtida effektiv laststyrning bör byggnader delas in i olika klasser beroende på byggnadens tidskonstant. Användarmönster för hela fjärrvärmenätet har visat sig svårt att identifiera. Artificiell intelligens kan vara ett alternativ i framtiden för att prognostisera effektuttaget
387

Modellering och ekonomisk analys för att undersöka implementering av batteri- och vätgaslager vid en biogasanläggning / Modelling and economic analysis to investigate the implementation of a battery storage and hydrogen system at a biogas site

Thomsson, Tor January 2022 (has links)
The interest in hydrogen as an energy carrier is growing. The whole world is investing in development of the technology surrounding hydrogen. In general the research regarding hydrogen focuses on hydrogen as an energy carrier, either for transportation as fuel or for storage and usage at a more profitable time or in times of need. In Sweden most of the current research focus on the transportation sector. This thesis explores the other part, stored hydrogen used at a more profitable time. A biogas-plant outside Uppsala city is used as a case exploring if the investment in hydrogen production and storage in combination with a battery storage is economically feasible. A model of a battery, an electrolyser and a hydrogen storage were created in Simulink where the output is the power flow: optimised towards the highest economic profit. Then, an economic analysis is made to explore the feasibility of the investment. The results show that the investment is not feasible in 2021. If the investment cost of the hydrogen system is reduced by 60%, the maintenance costs are reduced by 20% and the profit is increased by 50% the investment becomes feasible with a payback period of 15,2 years. These changes are reasonable in the coming 10 to 20 years with hydrogen technology developing and an increasingly unstable electric grid allowing for higher compensation for frequency regulating services. / Intresset för vätgas som energibärare växer. Hela världen investerar i forskningen kring vätgas. Oftast inriktar forskningen sig på vätgas som en energibärare med två tydliga huvudfokus: som bränsle för transporter eller för lagring och att använda energin vid ett bättre tillfälle. I Sverige fokuserar den mesta forskningen på transportsektorn. Denna rapport bearbetar den andra delen, att använda vätgas för lagring och utnyttja den vid ett mer lönsamt tillfälle eller vid behovssitutioner, till exempel då elnätet blir instabilt. En biogasanläggning utanför Uppsala används som ett fall för att undersöka om investeringen i vätgasproduktion och lagring i kombination med ett batterilager är ekonomisk lönsamt. En modell av ett batteri, en elektrolysör och ett vätgaslager skapades i Simulink där utparametern är effektflödet optimerad mot ekonomisk lönsamhet. Sen undersöktes systemet ekonomiskt utifrån effektflödet för att undersöka om investeringen var lönsam. Resultatet visade att så inte var fallet: det krävs en sänkt investeringskostnad för vätgassystemet med 60%, de årliga kostnaderna behöver sjunka med 20% och den årliga vinsten behöver öka med 50% för att investeringen ska bli lönsam med en återbetalningstid på 15,2 år. Dessa förändringar kan dock ske inom de kommande 10 till 20 åren då vätgasteknologin fortsätter utvecklas samtidigt som ett allt mer instabilt elnät bidrar till möjligheten för ökad ersättning för frekvensregleringstjänster.
388

Energiuttag och beteenden : Ett projekt med STUNS Energi för Uppsala arenor och fastigheter AB

Kristoffersson, Daniel, Svedbergh, Felix, Ericson, Hanna, Karlsson, Gustav January 2022 (has links)
Detta projekt är en kartläggning över energiförbrukningen på fleraidrottsanläggningar i Uppsala och hur denna energiförbrukning ärberoende av faktorer som antalet användare, kön och utomhustemperatur. Denna kartläggning fann att energiförbrukningen är ojämnt fördeladmellan män och kvinnor och att energiförbrukningen mest beror på typenav anläggning och utomhustemperaturen eller tid på året. Slutsatsen är att det finns förbättringsmöjligheter på både ett socialtoch ekologiskt hållbarhetsplan, men att dessa lösningar kommer att krävaekonomiska investeringar eller nya tekniska möjligheter.
389

Sustainability Assessment of a Battery Storage System : Case study of a building-applied photovoltaic system

Flygare, Klara, Frykholm, Selma, Tingstedt, Moa January 2022 (has links)
This bachelor thesis assesses the environmental sustainability of the implementation of a battery storage system in a commercial building. The thesis compares  two case studies, Case 1 being a commercial building with installed solar panels and Case 2 being a commercial building with installed solar panels and a battery storage system. Based on simulations the thesis investigates a battery storage system’s impact on sustainability in terms of CO2 emission equivalents and nuclear wastes. The study is applied in the geographical region of northern Stockholm. The models and calculations are conducted  in MATLAB, Excel and Google Sheets. The effects of the implementation depends on the electricity mix. Implementation of a battery storage system in a commercial building with solar panels, supplied with the Swedish electricity mix, increased the CO2 emissions with 3.6986 ⋅ 103 kg. A majority of the increased emissions was caused by the solar panels. They increased the CO2 emissions with 3.3876 ⋅ 103 kg in Case 1 and 3.6988 ⋅ 103 kg in Case 2. The nuclear waste was reduced with 878.3 g in Case 1 and 959 g in Case 2. The results also showed an increased consumption of renewable energy and a decreased load on the grid due to the implementation of a battery storage. For the sensitivity analysis the Swedish electricity mix was replaced by the European Union electricity mix. The resultant conclusion is that a commercial building decreased its CO2 emissions when solar panels were installed and a battery storage system implemented. The overall conclusion is that the environmental sustainability examination of the implementation resulted in an increasing emission of CO2 and a decreased amount of nuclear waste. Sustainable benefits such as an increased consumption of renewable energy of the building, a reduced dependence on the grid and improved conditions for phasing out nuclear power were also retrieved from the results. On a larger scale it has been made clear that battery storage systems are much needed in the conversion to renewable energy sources, and that research and investment in solar power and storage systems are of utter importance.
390

Evaluating the impact on the distribution network due to electric vehicles : A case study done for Hammarby Sjöstad / Påverkan på distributionsnätet från elbilar : En fallstudie gjord på Hammarby Sjöstad

Karlsson, Robert January 2020 (has links)
When the low voltage electric grid is dimensioned electric loads are predicted by analyzing the area by certain factors such as geographical data, customer type, heating method etc. So far, the charging of Plugin Electric Vehicles (PEVs) is not considered as one of these factors. Approximately 30% of the distribution grid in Sweden is projected to need reinforcements due to the increased loads from PEVs during winters if the charging isn’t controlled. In addition to this Stockholm face the problem of capacity shortage from the transmission grid, limiting the flow of electricity into the city. This research is therefore conducted to analyze the impact that the increase of PEVs will have on the distribution grid in the future. This thesis simulates the electric grid for three substations located in Hammarby Sjöstad by using power flow analysis and electric grid data from 2016. To approach this problem a method to disaggregate the total power consumption per substation into power consumption responding to each building was developed. In addition to this the number of PEVs in the future was projected. Nine different scenarios were used to compare different outcomes for the future, namely the years of 2025 and 2040. In order to simulate the worst possible case for the electric grid all the PEVs were assumed to be charged at the same time, directly when arriving home on the Sunday when the power demand peaks in 2016. The results indicate that PEVs can have a considerable impact on the components of the low voltage distribution network and controlled charging should be implemented. By examining the impact on the simulated electric grid from the different scenarios the limit of PEV penetration is found. In the area of Hammarby this limit seems to be around 30 % of the total cars if there is no controlled charging. Without any controlled charging the peak power demand increases by 30% with a 30% share of PEVs, which is projected to happen in 2025. In 2040 when share of PEVs is projected to be about 95% the peak power is instead increased by more than 100% which shows the impact that PEVs can exert on the electric grid. Utilizing a simple method of controlled charging where the PEVs are instead charged during the night when the power demand is low, the peak power is not increased at all. This also results in the small cost benefit for PEV owners since the electricity is cheaper during the night and controlled charging can therefore save about 15% of the electricity charging cost. However, the main savings are for the grid owners since the need to reinforce the grid is heavily reduced. In addition to this the power losses are reduced heavily from about 14% down to 5% in the electric grid that is simulated. / När dimensioneringen av distributionsnätet utförs analyseras området genom att räkna med elektriska laster som till exempel kan bero på geografiska data, typ av konsument, uppvärmningsmetod etcetera. Än så länge har laddningen av elbilar (PEVs) inte varit en av dessa faktorer trots den förväntade tillväxten av elbilar. Ungefär 30% av Sveriges distributionsnät förväntas behöva förstärkningar på grund av den ökade elkonsumtionen från elbilar under vintrarna om laddningen inte kontrolleras. Utöver detta står Stockholm inför problemet med effektbrist från elöverföringsnätet. Denna uppsats genomförs således för att analysera påverkan från elbilar på fördelningsnätet i framtiden. Denna masteruppsats simulerar det elektriska nätet för tre nätstationer i Hammarby Sjöstad genom en analys av effektflödet. En metod för att disaggregera elkonsumtionen per nätstation ned till elkonsumtionen per byggnad utvecklades och antalet elbilar i framtiden uppskattades. För att utvärdera elbilars påverkan skapades nio olika scenarion för framtiden genom att undersöka hur det kommer att se ut år 2025 och år 2040. Genom att anta att laddningen av alla elbilar i området sker samtidigt, samma tid som den maximala förbrukningen av el sker under en söndag 2016, analyseras det värsta möjliga scenario för det elektriska nätet. Resultaten visar att elbilar kan ha enorm påverkan på de maximala lasterna för ett lågspänningsnät och därför kommer kontroll av laddningen behövas. Genom att undersöka elnätets påverkan i de olika scenariona uppskattades gränsen för hur många elbilar det modellerade elnätet klarar av. I Hammarby Sjöstad ligger denna gräns på ungefär 30% elbilar. Utan kontrollerad laddning ökar maxlasten med 30% år 2025 då antalet elbilar förväntas vara 30% av alla bilar i Hammarby Sjöstad. År 2040 då antalet elbilar uppnår ungefär 95 % av alla bilar ökar maxlasterna med mer än 100% vilket visar den enorma påverkan elbilar kan ha på elnätet. Genom att använda en simpel modell av kontrollerad laddning som består av att flytta laddningen från eftermiddagen till natten, då förbrukningen av elektricitet är låg, ökar inte maxlasten för dygnet alls jämfört med scenariot utan elbilar. Detta resulterar också i besparingen av elektricitetskostnad för elbilsägaren med cirka 15% eftersom elektriciteten ofta är billigare under natten jämfört med kvällens elpriser. Detta är dock små summor jämfört med besparingar elnätsägarna kan göra då elnätet inte behöver förstärkas lika mycket som skulle behövas utan kontroll av laddningen. Utöver detta så sänks även förlusterna av elektricitet i det simulerade nätet från 14% ned till 5% genom att utnyttja denna modell av kontrollerad laddning.

Page generated in 0.1483 seconds