• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 35
  • 19
  • 3
  • 2
  • Tagged with
  • 62
  • 62
  • 41
  • 32
  • 22
  • 20
  • 17
  • 16
  • 16
  • 14
  • 13
  • 13
  • 13
  • 13
  • 12
  • 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.
51

Energy storage and their combination with wind power compared to new nuclear power in Sweden : A review and cost analysis

Englund-Karlsson, Simon January 2020 (has links)
As intermittent renewable energy sources such as wind and solar power gradually increase around the world, older technologies such as nuclear power is phased out in Sweden and many other countries. It is then important to ensure that the total power need is secured, and that the power grid can remain stable. One way of managing intermittent renewables is by using energy storage. The main goal of this thesis was to compare energy storage methods and their costs. A secondary aim was to investigate how the cost of developing more renewable energy sources, in combination with different energy storage methods, compares to erecting new nuclear power. This thesis was limited to three energy storage technologies, namely pumped hydro storage (PHS), compressed air energy storage (CAES), and four battery storage technologies. They were combined with wind power in the cost analysis. The comparison was done by performing a literature review and economical calculations, which focused especially on levelized cost of storage (LCOS). The results from the economic calculations indicated that PHS and CAES had lower LCOS than battery storage technologies. Similar results could be seen in the literature review as well. When comparing levelized cost of energy (LCOE) nuclear power had the lowest, €0.03-0.12 kWh-1, followed by wind power in combination with PHS and CAES, both around €0.07-0.24 kWh-1. This result was maintained also at sensitivity analysis regarding the discount rate, which both nuclear power and PHS proved rather sensitive to. Keywords: energy storage, nuclear power, wind power, pumped hydro storage, compressed air energy storage, battery energy storage, levelized cost of energy, Sweden
52

Development of deterioration diagnostic methods for secondary batteries used in industrial applications by means of artificial intelligence / 人工知能を用いた産業用二次電池の劣化診断法開発 / ジンコウ チノウ オ モチイタ サンギョウヨウ ニジ デンチ ノ レッカ シンダンホウ カイハツ

Minella Bezha 22 March 2020 (has links)
蓄電池は携帯機器,電気自動車をはじめ,自然エネルギー有効利用に至るまで広範囲に利用され,その重要性はますます高まっている。これら機器の使用時間や特性は蓄電池の特性に大きく依存することから,電池自体の特性改善に加え,劣化を診断してより効率的に電池を運用することが求められている。本論文は,非線形情報処理を得意とする人工知能を用いた2次電池の劣化診断法を開発し,エネルギーの有効利用に資する技術を確立した。機器動作時の電池電圧・電流波形と電池劣化特性との関連性を,人工知能を用い学習することにより,機器稼働時に電池の劣化を診断することができる。なお,この関連性は非線形で複雑であるが,非線形分析を得意とする人工知能は劣化診断に適している。学習には時間を要するものの,診断は短時間になし得ることから,提案法は稼働時劣化診断に適している。本論文では,この特徴を生かし,電池の等価回路(ECM)を導出し,充電率(SOC),容量維持率(SOH)を推定している。また,本論文では現在産業応用分野で用いられている,リチウムイオン電池,ニッケル水素電池,鉛蓄電池を対象とし,提案法はあらゆる電池使用機器に応用可能である。また,提案法を電池状態監視装置(BMU)や,マイコンなどを用いた組み込みシステムに応用可能とし,実証している。以上のことから,本論文は,新たな蓄電池の劣化診断法の確立し,その有効性を確認している。 / The importance of rechargeable batteries nowadays is increasing from the portable electronic devices and solar energy industry up to the development of new EV models. The rechargeable batteries have a crucial role in the storage system, mostly in mobile applications and transportation, because the period of its usage and the flexibility of the function are determined by the battery. Due to the black box approach of the ANN it is possible to connect the complex physical phenomenon with a specific physical meaning expressed with a nonlinear logic between inputs and output. Using specific input data to relate with the desired output, makes possible to create a pattern connection with input and output. This ability helps to estimate in real time the desired outputs, behaviors, phenomes and at the same time it can be used as a real time diagnosis method. / 博士(工学) / Doctor of Philosophy in Engineering / 同志社大学 / Doshisha University
53

Benchmarking of Smart Grid Conceptsin Low-Voltage Distribution Grids

Bertetti, Odilia January 2017 (has links)
Due to increasing penetration of decentralized variable renewable energy generators and the increasing demand of electrical power due to the electrification of the heat and transport sectors, low voltage grids are facing critical problems. Deviation of the permitted voltage range and local overloads of the grid equipment, are the two main issues that are compromising a smooth distribution grid operation. An intelligent integration of distributed generators, heat-pumps and electric vehicles into a Smart Grid, allows the flexibility that they intrinsically provide, to be used by distribution system operators to avoid critical grid conditions. Smart grid suppliers currently available on the market, have been categorized into Local, Decentralized and Centralized Smart Grid Concepts. Their main difference is represented by the level of control, communication and coordination that they make use of. The aim of the thesis was to evaluate the effectiveness of solution of the Smart Grid Concepts implementation in specific low voltage grids, especially in term of voltages and loadings mitigation capabilities, to be used as a decision making tool for future smart grid implementations. A control architecture that emulates the way the analyzed Smart Grid Concepts operate, has been implemented in Python and tested on three different low voltage distribution networks in DigSILENT PowerFactory. The control architecture is an algorithm that communicates to DigSILENT PowerFactory how the Smart Grid needs to operate in response to detected critical grid conditions. The flexibility that the Smart Grid Concepts make use of, are battery storage, active power curtailment and reactive power compensation from photovoltaic inverters and demand side management by means of electric vehicles and heat pumps. In particular, in order to make most use of the available flexibility, an intelligent electric vehicles charging strategy has been implemented as well as an intelligent heat pump operation. Both static worst-case simulations and time-dependent simulations, over a winter and a summer day, for different penetration scenarios, have been carried out. The summary of the simulation results showed that while the Decentralized Smart Grid Concept, if the flexibility is available, is always able to keep voltages and loadings between their critical values, the Local Smart Grid Concept is not able to do the same for the loadings. / På grund av ökad penetration av decentraliserade variabla förnybara energikällor och den ökande efterfrågan på elkraft på grund av elektrifiering av värme- och transportsektorn, står lågspänningsnätet inför kritiska problem. Avvikelse av det tillåtna spänningsområdet och lokala överbelastningar av nätutrustningen är de två huvudproblemen som äventyrar en smidig nätdrift. En intelligent integration av distribuerade generatorer, värmepumpar och elektriska fordon i ett smart nät, tillåter flexibiliteten som de egentligen tillhandahåller, för att undvika kritiska rutnätförhållanden. Smartnätleverantörer som för närvarande är tillgängliga på marknaden har system som kategoriserats som lokalt, decentraliserat och centralt Smart Grid Concepts. Deras huvudsakliga skillnad representeras av den nivå av kontroll, kommunikation och samordning som de utnyttjar. Syftet med avhandlingen var att utvärdera effektiviteten av lösningen av implementeringen av Smart Grid Concepts i specifika lågspänningsnät, särskilt när det gäller spänningar och belastningsreducerande förmågor, som ska användas som beslutsverktyg för framtida smarta nätverksimplementeringar. En reglerarkitektur som emulerar hur ett analyserat Smart Grid Concepts fungerar, har implementerats i Python och testats på tre olika lågspänningsdistributionsnä i DigSILENT PowerFactory. Kontrollarkitekturen är en algoritm som kommunicerar med DigSILENT PowerFactory hur Smart Grid bör fungera som svar på detekterade kritiska gridförhållanden. Den flexibilitet som Smart Grid Concepts använder sig av är batterilagring, aktiv strömavbrott och reaktiv effektkompensation från fotovoltaiska omvandlare och efterfrågesidan hantering med elbilar och värmepumpar. I synnerhet för att på bästa sätt utnyttja den tillgängliga flexibiliteten har en intelligent laddningsstrategi för elfordon implementerats liksom en intelligent värmepumpsoperation. Både statiska wärsta fall simuleringar och tidsberoende simuleringar, över en vinter och en sommardag, för olika penetrationsscenarier har utförts. Sammanfattningen av simuleringsresultaten visade att medan det decentraliserade Smart Grid Conceptet, om flexibiliteten är tillgänglig, alltid kan hålla spänningar och belastningar mellan sina kritiska värden, kan det lokala Smart Grid Concepts inte göra samma för belastningarna.
54

Prosumers and Residential Photovoltaic Systems in Sweden : A discourse analysis of the communicated benefits and a review of self-consumption

Absalyamova, Agata January 2022 (has links)
Solar energy is resourceful for many purposes, for example, harvesting renewable electricity with photovoltaic (PV) technology. The number of new grid connections of PV is continuously increasing, and the Swedish PV market for residential prosumers is growing. Providing accurate information about PV’s benefits and the installation’s technical details is essential to attract more prosumers to the PV market. One outlet for such information is providers of PV, who are also responsible for the technical details. From a technical perspective, how much of the produced electricity the prosumer can self-consume impacts the profitability of the investment. Higher self-consumption is associated with more savings, and a battery storage system has the potential to increase self-consumption. Two different approaches were used to carry out this thesis. Communication was studied with a qualitative approach, and the technical term self-consumption was analysed quantitatively. A discourse analysis with a pragmatic approach was performed to study what meanings are created when retailers communicate about the two genres within the discourse of PV: the benefits and the technical specifications. Qualitative data used for this part was collected from the websites of PV retailers. The quantitative part involved calculations of self-consumption levels and simulations of a battery storage system in MATLAB using an extensive data set over households with real PV systems. The identified research gap indicates no previous studies on how PV retailers communicate and few studies of self-consumption using data from real systems. The results from the discourse analysis of the benefits showed that some of the central meanings were: “a prosumer's roof is worth money if they can afford the investment”, “PV has a positive environmental impact”, and “adoption of PV is a trend that prosumers should follow”. The central meaning from the analysis of the technical specifications was that “a prosumer does not need to be concerned about the technical aspect of the installation because the company takes care of it”. The results from the quantitative study showed that from the available data, self-consumption was dependent on how the PV system size is matched to the consumption of the household. Depending on the ALR groups, the households had different mean values of self-consumption, whereas the most common group ALR=6 had a mean self-consumption level of 38%. The simulations with battery storage showed that systems with lower initial self-consumption (below 40%) could increase self-consumption faster with increasing battery capacity but could not reach maximum self-consumption values.
55

Building-related renewable electricity production with storage and energy-efficient buildings : Exploring barriers, drivers and quality assurance

Lane, Anna-Lena January 2020 (has links)
There is a need to reduce unsustainable use of fossil fuels. Increased usage of renewable energy by combined use of photovoltaic solar panels (PV) with battery storage is one way. Another way is to increase awareness of energy usage and reduce the energy performance gap by building energy-efficient buildings. Buildings have a long lifetime and high energy usage will have an impact for a long time. Barriers, drivers and non-energy benefits (NEBs) for investments in battery storage in photovoltaic systems (PV) in the context of farmers in Sweden with PV systems was investigated by a questionnaire study. The questionnaire was sent to farmers in Sweden who already have photovoltaics installed and about 100 persons answered, a response rate of 59%. Among the drivers for investments in battery storage in PV systems in agriculture it was found that the highest-ranked driver, i.e., to use a larger part of the electricity produced oneself, turns out to be the highest priority for grid owners seeking to reduce the need for extensive investments in the grid. The primary NEBs found were the possibility to become more independent of grid electricity. A method for the building process, called ByggaE, which aims to reduce the energy performance gap, has been developed and described. The method is based on two main processes with activities. Documents that support the activities can be found and stored in the energy documentation, a digital map structure. The two main processes are: The client’s activity to formulate requirements and ways to verify these requirements. The main process for other actors is to identify, handle and follow up risks or critical parts. An overall relation between the energy efficiency gap and the energy performance gap has been identified. Realistic assumptions and follow-up related to the assumptions are found to be important to reduce both the energy efficiency gap and the energy performance gap. / För att uppnå klimatmålen är det nödvändigt att minska den ohållbara användningen av fossila bränslen. Ett sätt är att öka användning av förnybar energi genom att kombinera solel med batterilager. Ett annat sätt är att öka medvetenheten om energianvändningen med dess negativa påverkan på miljön och uppfylla energikraven för nya byggnader bättre. Eftersom byggnader har lång livslängd ger onödigt hög energianvändning påverkan under lång tid.   Hinder, drivkrafter och andra icke energirelaterade fördelar med att investera i batterilager till solel har undersökts i en enkätstudie bland svenska lantbruk. Det kom in 100 svar från lantbrukare som har solel, vilket motsvarar en svarsfrekvens på 59 %. Den viktigaste drivkraften för att investera i batterilager till solelanläggningen är en högre egenanvändning av el. Detta visade sig också vara högst prioriterat av elnätsägare för att minska behovet av kostsamma investeringar i elnätet. Den största icke energirelaterade fördelen med batterilager är större oberoende av elnätet.   En kvalitetsäkringsmetod för byggprocessen har utvecklats och beskrivits. Syftet med metoden, som kallas ByggaE, är att minska skillnaden mellan verklig energianvändning och energikrav i nya byggnader. Metoden bygger på två huvudprocesser med aktiviteter. Beställarens huvudprocess är att formulera krav och metoder att kontrollera och följa upp dessa krav. De andra aktörernas huvudprocess är att identifiera, hantera och följa upp risker eller kritiska moment som kan påverka energianvändningen. Dokument som stödjer aktiviteterna lagras i en digital mappstruktur.   Det är viktigt med realistiska antaganden och uppföljning som relaterar till dessa antaganden för att fler lönsamma energieffektiviseringsåtgärder ska bli genomförda och för att de energiprestanda som krävs eller förväntas ska bli uppfyllda.
56

Effekttoppskapning med styrsystem från Enequi : En analys av effektavgiftbesparing och produktprestanda / Peak power shaving with control system from Enequi : An analysis of power fee savings and product performance

Oskarsson, Ebba, Lönnqvist, Tim January 2024 (has links)
I takt med ökad elektrifiering i samhället står elnätet inför en problematik med kapacitetsbrist. Med anledning av detta finns ett behov av att utveckla en mer flexibel och effektiv användning av elnätet. En del i detta är införandet av effekttariffer, vilket ska skapa incitament för elkunder att sprida ut sin elanvändning och på så sätt avlasta elnätet. Företaget Enequi tillhandahåller ett system med smart styrning och batterilagring vilket kan utföra effekttoppskapning i syfte att reducera effektavgiften. I denna studie granskas två bostäder, belägna i Partille och Sollentuna, vilka båda har ett styrsystem från Enequi installerat. Syftet är att undersöka hur styrningen bidrar till en förändring i effektavgiften hos de båda bostäderna, samt att bedöma systemets prestanda. Resultatet från Partille visar att ägaren under de åtta månaderna systemet varit i drift sparar 259 kronor på effektavgiften, medan ägaren i Sollentuna under tolv månader sparar 865 kronor. Analysen av systemets prestanda visar också att systemet presterar mest optimalt när egenproducerad el är tillgänglig. Systemet bidrar till nätnytta genom att flytta lasten i bostaden från högt belastade timmar till lågt belastade. Brister som har identifierats i prestandan inkluderar problematik med förhöjda effektavgifter under vissa månader. Slutsatsen är att systemet presterar funktionellt trots vissa brister och att det är möjligt att göra besparingar på effektavgiften över tid.
57

SOLENERGI PÅ ÖVERBYGGDA PUMPSTATIONER – RESAN MOT NETTO NOLL : Ekonomisk och teknisk utvärdering för Mälarenergi AB

Seraj, Rashid, Hakimi, Mojtaba January 2024 (has links)
This thesis evaluates the installation of solar panels at Malarenergi's pump stations in Vasteras, with the aim of supporting the company's vision to meet its commitment of achieving zero emissions by 2035. The study employs the Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) to simulate solar radiation and estimate potential electricity generation from the solar panels monthly for one of the pump stations to compare its production with other stations, to see if it is effective for other pump stations, as all the stations have almost the same size in configuration. Additionally, financial analyses are performed using Excel to assess the costs and benefits of these installations. The findings suggest that solar panels can significantly decrease ongoing energy expenses and environmental impact by reducing the reliance on non-renewable energy sources. However, the initial costs are substantial. The analysis also explores the benefits of integrating battery storage systems to enhance the reliability and efficiency of the solar power supply, this highlights the importance of strategic implementation of modern technology to maximize the benefits. The study's main finding is that although the initial cost of installing solar panels is high, the benefits over the long term such as reduced operating costs and a smaller environmental impact, make them a worthwhile investment for the future. / Detta examensarbete utvärderar potentialen för solcellsinstallationer vid Mälarenergis pumpstationer i Västerås som en del av Mälarenergis strategi att uppnå nollutsläpp till år 2035. Genom simuleringar i Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) har solinstrålning och den potentiella elproduktionen från solpaneler analyserats för att bedöma systemens tekniska, ekonomiska och miljömässiga aspekter. Arbetet fokuserar på 26 pumpstationer, varav endast 6 för närvarande är täckta med tak. För de återstående 20 pumpstationerna planeras tak att byggas. En utvald pumpstation användes som referensstation för att genomföra simuleringarna, eftersom den representerar alla pumpstationernas standarddimensioner. Tre installationsalternativ undersöktes, installation på endast taket (Fall 1), installation på både tak och väggar (Fall 2) samt etablering av en solcellspark (Fall 3). Resultaten från PVGIS-simuleringarna jämfördes med faktisk elförbrukning från Mälarenergis pumpstationer och analyserades i Excel för att utvärdera den ekonomiska lönsamheten, fördelarna med batteri i systemet och miljöfördelarna. Vidare genomfördes en ekonomisk analys, där initiala kostnader för installationen jämfördes med kostnadsbesparingar genom minskad elförbrukning och ökad elproduktion från solceller. Resultaten visar att installation av solpaneler kan minska både driftskostnader och miljöpåverkan genom att minska beroendet av icke-förnybara energikällor, trots att initialkostnaderna är betydande. Arbetet lyfter även fram fördelarna med att integrera batterilagring för att öka tillförlitligheten och effektiviteten hos solcellsinstallationerna. Analysen anger att även om installationskostnaderna är höga i början, överväger de långsiktiga fördelarna med minskade driftskostnader och lägre miljöpåverkan, vilket gör solcellsinvesteringar till ett hållbart val för Mälarenergis framtid.
58

Návrh technického provedení FVE včetně systému řízení pro komerční objekt v souladu s platnými pravidly pro program ÚSPORY ENERGIE - FVE / Photovoltaic System Proposal for Commercial Building in Accordance with Applicable Rules for Energy Savings Program

Zeman, Daniel January 2018 (has links)
Main purpose of the thesis is to create proposal of the photovoltaic hybrid system for commercial building in accordance with applicable rules for energy savings program. The introductory part of the thesis describes the rules regarding the photovoltaic system parts. The next part of the thesis describes the available technical solution for realization of the photovoltaic system design and the possibilities of electric energy accumulation in these systems and how to deal with power overflows using the power flow controller and what is the negative impacts on the distribution network when switching the connected load. In the next part the design of the PV system is carried out according to the valid assumptions described in the theoretical part of the thesis. Verification of power flow controller and measurement results in UEEN laboratories. The last part of the thesis is an evaluation of the economic part of the proposed system.
59

Koncept rychlonabíjecí stanice pro elektromobily s akumulací / Concept of Fast Charging Station with Accumulation for Electric Vehicles

Miškovský, Ján January 2017 (has links)
Main purpose of the thesis is the creation of a concept a fast-charging station associated with accumulation that uses renewable source. The introduction of the thesis describes a standard that specifies the charge of electric vehicles using direct and alternating current as well. It depicts an overview of using charging connectors. The first part also deals with overview of the technology of renewable sources and exploitation energy storage system for charging station. The second part introduces the theoretical basement for mathematical model of the charging station in Matlab/Simulink. The function of model station is verified by a physical laboratory model. For options verification of the connection station to the distribution net is created simulation of voltage losses in Matlab/Simulink. The thesis shows four 24 hours’ scenarios that have been simulated. According to the assumptions of simulation, the technology of station and connecting component is suggested. Next is the designed energy and financial analysis of the project charging station until 2030.
60

Battery Storage as Grid Reinforcement for Peak Power Demands / Batterilagring som nätförstärkningsåtgärd vid topplasteffekter

Hilleberg, Jesper January 2023 (has links)
An increased amount of intermittent electricity production, more electric vehicles (EV), and an overall electrification of society may all cause a higher variability between the balance of supply and demand on the electric grid. Battery storage has been identified as a solution to the emerging problem asit can be charged during hours of low power demand and then discharged to help meet the power demand during peak loads. This master thesis investigates how characteristics from yearly power demand data can be defined so that a battery energy storage system (BESS) can be dimensioned for it and which parameters are important when dimensioning a BESS. The investment cost of the dimensioned BESS is investigated and calculated, and there is as well a general discussion of potentials, drivers, and barriers for a grid owner to implement a BESS. The master thesis includes a literature study and a case study performed together with Tekniska verken and its subsidiary company Tekniska verken Nät where three cases of varying sizes were investigated:• An EV charging station, with a peak power demand of up to 1 MW.• A distribution station, with an original peak power demand of close to 3 MW.• Purchased power from the regional grid, with a peak power demand of almost 152 MW. By dimensioning a BESS from a year-long data curve of the hourly power demand, a power limit was set. The highest peak power value over the power limit, the longest peak duration, and the highest energy peak were then identified to establish the curve characteristics. A battery storage was investigated to see if it could be used to meet the demand occurring when implementing a power limit to the yearly power demand curve. Batteries store electrical energy in the form of electrochemical energy and then transforms the energy back into electrical energy when needed and does so with varying efficiency according to the type of chemistry that is used in the battery. The so-called lithium ion (li-ion) battery is mostly used today and utilizes lithium in the shape of ions along with a metallic cathode and a carbon anode. The cathode and anode can vary in a li-ion battery chemistry, which varies its characteristics and means that there are multiple types of li-ion battery chemistry types. The specific li-ion battery chemistry lithium iron phosphate (LFP), was established as the most applicable battery due to its high energy density, easy to attain materials, general safety, maturity, and amount of discharge cycles it can handle throughout its lifetime. A BESS could be modelled from the LFP limitations and data curve for each case. The results showed that a short-duration variability of a power demand was a success factor for the implementation of a BESS. It allows the BESS to recharge often and the minimum required energy capacity could be lower and more optimal. An investment cost insecurity was established from literature when comparing estimates, as it could vary depending on the published date, used battery chemistry, taxes, and subsidies in the origin country of the literature. Therefore an estimate given by the Swedish transmission system operator (TSO), Svenska Kraftnät of 5-6 MSEK/MWh from a report published in late 2022 was deemed most relevant. An investment cost for each scenario in every case could be calculated and additional economical benefits relevant in the cases such as comparing to the cost of conventional grid reinforcement or economical gains from a lowered grid subscription were investigated. However, an overall conclusion that the investment cost of a BESS was too expensive to be deemed feasible and that there were no overwhelming economical gains from reducing the peak loads was made. A final generalization and discussion of drivers and barriers concluded that the applicability of a BESS can be identified by the defining characteristics of a demand curve. Moreover, it was found that the BESS investment cost was too high when only applying it for grid reinforcement methods. Although, a BESS can have additional benefits to the grid stability. The grid owner cannot however, own a BESS and use it on the frequency service market which otherwise would potentially make it economically feasible to strengthen the grid. The ultimate goal of the project is to help create a broader understanding of battery storage as part of the electrical network, where and when it can be applicable, and how one could go about investigating its use. / En ökad mängd variabel elproduktion, fler elbilar och en elektrifiering av samhället i helhet. Detta kommer skapa en högre variabilitet och därmed större obalans mellan tillförsel och efterfrågan på elnätet. Batterilagring har identifierats som en potentiell lösning till det ökade problemet då det kan laddas vid ett lågt effektbehov och urladdas vid ett högt effektbehov. Genom detta examensarbete kommer det undersökas hur karaktäristik från årliga effektkurvor kan definieras. Det görs i syfte av att dimensionera ett batterilagringssystem utefter datan. Därefter undersöks även vilka parametrar som är viktiga vid dimensioneringen av ett batterilagringssystem. Utefter de dimensionerade batterilagringssystemen tas även en investeringskostnad fram. En diskussion framförs även utifrån den generella potentialen, drivkrafter och barriärer som finns vid implementering av ett batterilagringssystem från perspektivet av en nätägare. Examensarbete består av en litteraturstudie och en fallstudie som genomförs i samarbete med Tekniska verken i Linköping AB och Tekniska verken Nät, där tre fall av varierande storlek undersöks:• En elbilsladdningstation, med ett toppeffektbehov på upp till 1 MW.• En fördelningsstation, med ett ursprungligt toppeffektbehov på nästan 3 MW.• Köpt effekt från det regionala nätet, där toppeffektbehovet uppgår till nästan 152 MW. Vid dimensionering av ett batterilagringssytem från den årliga effektkurvan måste en effektbegränsning sättas. Därefter kan den överstigande effektopplasten, den längsta tiden effektbegränsningen överstigs och den högsta överstigande energin tas fram, för att etablera kurvans karaktäristik. En undersökning gjordes om ett batterilager kunde användas för att möta effektbehovet då en effektbegränsning införs till den årliga effektkurvan. Batterier lagrar elektrisk energi i formen av elektrokemisk energi för att sedan transformera tillbaka det till elektrisk energi då det finns ett behov. Effektiviteten av transformeringen varierar beroende på den kemiska blandningen som batteriet är uppbyggt av. Det så kallade litiumjonbatteriet är det mest använda idag och nyttjar litium i formen av joner tillsammans med en metallisk katod och en anod av kol. Katod och anod kan variera vilket medför en förändrad karaktäristik och betyder alltså att det finns olika sorters litiumjonbatterier. Den specifika litiumjärnfosfat (LFP) blandningen ansågs mest användbar i elnätsapplikationer. Detta på grund av sin höga energidensitet, lättillgängliga material, generella säkerhet, teknikens mognad och mängden urladdningscyklar den kan hantera. Ett batterilagringssytem kunde då modellerades utefter LFP-batterikemin i kombination med den årliga effektkurvan för varje fall. Resultatet därifrån visade att en korttidsvariabilietet av effektbehovet var en framgångsfaktor vid implementeringen av ett batterilagringssystem. Detta då det tillåter för ett batterilagringsystem att återladdas oftare och en lägre minimal energikapacitet kan dimensioneras vilket gör den mer optimal. Vid undersökning av investeringskostnaden upptäcktes en svaghet i litteraturen vid jämförandet av kostnadsuppskattningar. Uppskattningen kunde variera beroende på publiceringsdatum, val av batterikemi, landets skatter och bidrag. Därav valdes en kostnadsuppskattning från den svenska stamnätsägaren, Svenska Kraftnät på 5–6 MSEK/MWh utifrån en rapport publicerat sent i 2022 som mest relevant. Utifrån kostnadsuppskattningen kunde en beräkning av investeringskostnad och ytterligare ekonomiska gynnsamheter relevanta för varje fall undersökas (såsom en jämförelse mot konventionell nätförstärkning eller sänkt abonnemangskostnad). Den generella slutsatsen som drogs var däremot att investeringskostnaden för ett batterilagringssystem var för dyrt för att vara ekonomiskt genomförbart. Det var dessutom inga betydande ekonomiska gynnsamheter som kunde ändra på det då batterilagringssystemet endast användes till att sänka toppeffektlaster. En avslutande generalisering och diskussion av drivkrafter och barriärer framgav att applicerbarheten av ett batterilagringsystem kunde definieras utifrån den identifierade karaktäristiken av den årliga effektkurvan. Dessutom framkom det att investeringskostnaden i varje fall var för hög då batterilagringssystemet endast nyttjades som nätförstärkning. Hursomhelst kan ett batterilagringssystem bidra till ytterligare fördelar i elnätets stabilitet. Elnätsägaren kan inte äga ett batterilagringssystem och använda det på effektreservmarknaden som annars kunde bidra till batterilagringssystemets ekonomiska genomförbarhet. Det slutliga målet av arbetet har varit att ge en bredare förståelse för batterilagring som en del av elnätet. Detta genom att ta reda på när och var det är applicerbart och hur man kan utvärdera dess användning.

Page generated in 0.2489 seconds