På uppdrag av Cytiva har detta projekt undersökt möjligheten och nyttan med att skaffa ett batterilager. Batterilager kan användas av ett företag på flera olika sätt, genom att minska effekttoppar, agera som reservkraft, eller utnyttja fluktuationer i elpriset genom att ladda när elen är billig och använda batteriet när elen är dyr. I detta projekt undersöks dessa användningssätt, med fokus på effekttoppsreducering. I projektet har flera olika batterikemier jämförts för att avgöra vilket som passar Cytivas behov bäst. Av bly-syrabatterier, Li-jonbatterier, flödesbatterier, Ni-metallhydridbatterier, Na-S-batterier och saltvattenbatterier fanns att Li-jonbatterier passade bäst för detta ändamål. Utifrån det har simuleringar gjorts för att ta reda på vad som ger den bästa toppkapningen. Det batteri som gav högst effektreducering hade kapacitet på 10 MWh och reducerade maxeffekten från 5973 kW till 5031 kW. Det minsta batteri som hade en hög effektreducering hade kapacitet på 6 MWh och reducerade maxeffekten till 5470 kW. Ingen av de användningssätt som nämnts är i sig tillräckligt lönsamma för att återbetala investeringen inom batteriets livstid. Däremot att kombinera någon av dessa användningssätt med att sälja kapacitet till elnätets frekvensregleringstjänster, gör att batteriet kan tjäna igen sin investeringskostad långt innan det behöver bytas ut och därmed bli lönsamt. I samband med att elproduktionen från sol- och vindkraft ökar så ökar också behovet av frekvensreglering, och även fluktuationerna i elpriset ökar. Detta gör att det just nu är mer lönsamt än någonsin att investera i energilagring. Eftersom elnätet på många håll redan är mycket ansträngt är det också bra för samhället i stort. En ökad flexibilitet i effektuttaget gör det lättare att främja elektrifieringen av samhället.

The shift towards renewable energy sources for electric production implies the need for more demand side flexibility in the use of electricity. In recent years, the spot price of electricity on the NordPool market has started to fluctuate more rapidly and with a greater magnitude than ever seen before. A key factor to this is the changes in production capabilities of cheap renewable energy due to weather changes. A second factor is that the Nordic transmission system is facing challenges in transmitting enough energy from areas with excess electricity production to areas with a shortage on electric energy. Thirdly, Russia launched an illegal invasion on the sovereign state of Ukraine in the early spring of 2022 leading to shortages on fossil fuels which are crucial for electricity production all around Europe. The new market conditions increase the economic incentives to utilize demand side flexibility as a method to decrease the operational energy costs for both small- and large-scale consumers. In this study, the opportunities of utilizing a battery storage system to minimize the cost of electricity by the implementation of Model Predictive Control (MPC) are investigated. The study consists of a case study that simulates how the power flow between the grid, a battery and a building can be optimized by MPC, as well as time scheduled operation. Different control strategies were implemented to include the different market structures that affect the limitations of the system. The simulation model for the system was constructed in MATLAB and utilized its system identification toolbox as well as its mixed integer linear programing capabilities. The results showed that by shifting the power demand by less than 9%, a 13% reduction of the cost for bought electricity can be obtained compared to the same system without an energy storage system. It was also shown that the MPC was able achieve over 40% higher economic savings compared to the time scheduled control structure. The study also propose that similar control strategies can be utilized for different energy storage systems.

Linux is a growing operating system in embedded systems. Today, Linux is not only in heavy servers but also in cell phones, PDAs, cameras and other devices running on battery power. While current technology is more energy efficient, more and more technologies are implemented into a single unit resulting in an overall increase of power consumption. Low power consumption is an increasingly important feature of a system today. Lower power consumption means lower costs, less environmental impact, and longer life for applications that runs on batteries. This work compiles methods to reduce power consumption of Linux systems. The work includes examining whether the available opportunities are platform-specific or of a more general nature. The evaluations of methods for efficacy, has been performed on three different platforms. Testing consists of different types of stress tests and turning the units on-and-off. The results show that many of the features for power management that are available in a Linux system are of a general nature and that the Linux kernel has good support for implementation of new power management functions. Through the power reduction tests it has been proven that reducing the frequency of the processor and bit rate of the Ethernet controller provides the highest efficiency gain at different load levels. This work also investigates whether implementation of dynamic frequency scaling on a new processor is a complex task or not. Implementations in the Linux kernel provide general code that means that only the processor-specific part needs to be implemented. The implementation was carried out without major complications. / Linux är ett växande operativsystem inom inbyggda system som finner allt fler tillämpningar i elektroniska produkter. Idag finns Linux inte enbart i tunga servrar utan även i mobiltelefoner, handdatorer, kameror och andra enheter som går på batteridrift. Samtidigt som dagens teknik är allt mer energieffektiv så implementeras allt fler tekniker i en och samma enhet vilket medför en total ökning av effektförbrukning. En låg effektförbrukning är en allt mer betydande egenskap hos ett system idag. En lägre effektförbrukning innebär lägre kostnader, mindre miljöpåverkan, och längre drifttid för applikationer som drivs på batteri. Arbetet sammanställer metoder för att reducera effektförbrukningen hos system med Linux. Arbetet innefattar även att undersöka huruvida de möjligheter som finns är plattformsspecifika eller av generell karaktär. Vid utvärdering av metoders effektpåverkan har tester utförts på tre olika plattformar. Testerna består av på- och avslag av enheter samt olika typer utav belastningstester. Resultatet visar att många utav de energisparfunktioner som finns tillgängliga i Linuxsystem är av generell karaktär och att Linuxkärnan har bra stöd för vidare implementering av energisparfunktioner. Vid försöken till effektreducering har det visat sig att minskning av hastigheten på processor och ethernet-controller ger störst vinst vid olika belastningsgrader. Arbetetet undersöker även huruvida implementationen utav dynamisk frekvensskalning på en ny processor är en komplicerad process eller inte. Resultatet visar att implementationen av funktionen för en ny processor inte är allt för komplicerad. Detta mycket på grund av att Linuxkärnans infrastruktur är uppbyggd i lager där många utav dessa lager är av generell karaktär och kan återanvändas. Detta medför att endast den hårdvaruspecifika delen behöver implementeras.

The electrification of the Swedish vehicle fleet is happening at a record pace and the proportion of rechargeable vehicles is increasing rapidly. An electric vehicle fleet will result in an extra demand of electrical power from an electricity grid that is already heavily strained. To achieve a successful electrification and enable a secure and stable power grid in the future, the design and development of the charging infrastructure must be carefully constructed. The aim of this thesis is to investigate how dynamic load balancing chargers and battery energy storage can be used to accomplish a sustainable charging infrastructure in parking garages. To achieve this, a simulation model has been generated in GNU Octave. Besides being applied in this project, the purpose of the model is also to be used further in upcoming projects to compare and evaluate the suitability of several power-reducing techniques. The simulations in this study are based on parking and charging behavior for two parking garages located in Gothenburg, where data over energy consumption, parking time and time of arrival have been used. The result indicates that charging with dynamic load balancing charger as well as battery energy storage can successfully be used to reduce the power demand in the buildings, where dynamic charging with prioritization proved to be the most beneficial technique. Results from the battery simulations concluded that only using the battery storage for peak shaving is not economically profitable. This could however be achieved when the battery also participates at the FCR-D upward market. Furthermore, the results from the battery simulations also demonstrate the importance of adjusting the technical settings regarding power limit for peak shaving and depth of discharge with respect to the consumption profile of the studied building. This to avoid occasions where peak shaving is desired but cannot be implemented due to capacity limitations in the battery.

Energimarknaden förändras till följd av den alltmer aktuella klimatfrågan. En ökad efterfrågeflexibilitet är en förutsättning för omställningen till förnyelsebara energikällor. Energilagring i batterier ses som en nyckellösning i framtidens elförsörjning. Ett alternativ är implementering av batterilager i byggnader hos slutkonsumenten. Uppsatsen undersöker vilka incitament som finns för en bostadsrättsförening att investera i batterilager. Resultaten visar att ekonomiska aspekter är avgörande för beslutet. Potential till minskade elkostnader samt investeringsstöd är möjligheter som värderas högst. Även hållbarhetsaspekter och miljöperspektiv ger incitament. Störst hinder för investeringen i batterilager är brist på utrymme i byggnaderna. / The energy market is changing due to the current climate issue. Increased demand flexibility is a prerequisite for the transition to renewable energy sources. Energy storage in batteries is seen as a key solution in the ectricity supply of the future. An alterantive is the implementation of battery storage in buildings at the end consumer. The thesis examines the incentives for a Swedish tentant-owner association to invest in battery storage. The results show that financial aspects are crucial for the decision. Potential for reduced electricity costs and investment support are opportunities that are highly valued. Sustainability aspects and environmental perspectives also provide incentives. The biggest obstacle to the investment in battery storage is the lack of space in the buildings.

This paper investigates the potential of mathematical algorithms, based on the principles of data mining, applied to data from a local power grid to identify customers with large fluctuations in their power curves. A literature study was performed to facilitate algorithm formation. The data provided by the local grid owners, Falkenberg Energi AB, was analysed in MATLAB and two novel algorithms was created. The results show that, by normalizing all the data, it is possible to find and select customers with large fluctuations in their power curves. Key performance indicators were then used to determine which algorithm performed better. One of the algorithms performed better in all tested indicators and was used to create a list with interesting customers to Falkenberg Energi AB. The conclusion of the study shows that the proposed algorithms can be applied on a local power grid to select customers, but more research is needed to validate these methods. The conclusion also indicates that a reduction of the power peaks, at the identified customers, mainly affect the local power grid and not the power supply from the overhead regional power grid.