En stor del av energin som används i landet transporteras i kraftnäten innan det förbrukas som elenergi. För att Sverige ska kunna uppnå ett hållbart energisystem i helhet så är därför elanvändningen mycket viktig och den kan delas upp i tre steg: elproduktion, distribution och slutanvändning. I dagsläget jobbar regeringen med att elektrifiera fordonsflottan i Sverige. För att en elektrifiering hos slutanvändaren ska ge önskade konsekvenser så är en hållbar eldistribution och elproduktion viktiga grundpelare. Vid en ökad mängd elbilar och tillhörande laddningsbehov kommer framtidens effekttoppar att bli högre. Höga effekttoppar innebär höga effektuttag under en kortare tidsperiod. Det medför att flera av dagens elnätsbolag kommer behöva stärka upp elnäten för att klara av det nya effektuttaget. Malungs Elnät AB är ett elnätsföretag som distribuerar el till Sälenfjällen och dess skidanläggningar. Platsen är nordens största turistområde och har ca 60 000 gästbäddar. Kombinationen av mycket besökare och låga temperaturer skapar ett högt effektuttag under de fyra månader som säsongen är igång. Med obefintlig kollektivtrafik till Sälenfjällen anländer de flesta i personbil. Med en generell elektrifiering av fordonsflottan är ett troligt scenario att elnätet måste klara av ett framtida laddningsbehov även på Sälenfjällen. En laddningsteknik för elbilar vid namn V2G bygger på att man laddar upp elbilen under dygnens timmar med låg belastning. Vidare kan elbilen laddas ur under de timmarna med hög belastning på nätet. Med tekniken kan elbilen fylla ett sekundärt syfte som lastutjämnare. Studien har gjorts i samverkan med Malungs Elnät AB. Syftet med studien är att undersöka möjligheten att sänka effekttoppar på Sälenfjällen med hjälp av V2G-teknik. Studien undersöker vilken skillnad man kan vänta i effektuttag beroende på om framtida laddningsbehov täcks med V2G eller traditionell elbilsladdning. Metoden innefattar en systemanalys över Sälenfjällen där effektvariationen för sju abonnemangsstorlekar analyseras. Tre av abonnemangen går vidare till en beräkningsmodell som simulerar en användning av V2G-teknik. Beräkningsmodellen innehåller bland annat i- och urladdningseffekter med tillhörande tidsintervaller. Slutligen görs en summering av beräkningarna som appliceras och generaliseras över hela Sälenfjällen. I resultatet presenteras Sälenfjällens högsta effekttopp på 32,5MW under säsongen 2016/2017. Möjlig effekttoppsreducering med V2G-teknik var högst hos 50A-abonnemangen med hela 55 procent. Ett tänkbart scenario med en 100 procentig integration av elbilar på Sälenfjällen presenteras i resultatet och en stor skillnad i effekttopp för traditionell elbilsladdning och V2G visualiseras. Om samma scenario sker på Sälenfjällen skulle man klara att förse 700 bäddar extra per en megawattimme el vid användning av V2G i hushållen till skillnad från traditionell elbilsladdning. Om en stor integration av elbilar sker på Sälenfjällen utan att se över en smart och kontrollerad teknik för uppladdning kan mycket höga effekttoppar väntas och det är medelstugorna med 25A-abonnemang som skulle kunna sänka Sälenfjällens effekttoppar mest vid användning av V2G.

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.

In the south-east part of the district heating network in Luleå, LKAB:S facility for de-icing their trains transporting iron ore is situated. The de-icing is done by sprayning the trains with hot water. The hot water is stored and heated in a basin, heated by district heating. When the de-icing starts the temperature in the basin drops and to restore it more heat is supplied from the district heating network. This results in peaks in the heat demand which causes high flows in the district heating system. The pipes in the district heating system are under-dimensioned and the high flows thereby causes high pressure gradients and a low pressure difference in the district heating grid. The objective of this project is to even out the peaks in the heat demand from the de-icing facility in order to minimize the maximal flows and improve the pressure difference in the grid. This was done by developing a heating strategy for the facility, using the basin to store energy as hot water. The strategy resulted in lower maximal peaks, where the highest peak during the studied period was reduced from 2430 kW to 1560 kW. In order to improve the return temperature in the gridfrom the facility a new heat-exchanger was dimensioned. The impact of these changes on thedistrict heating grid in Luleå was examined by simulations of the grid in the simulation software Netsim. These simulations showed that the pressure difference at the de-icing facility increased from 50 kPa with the current system to 200 kPa with the proposed changes. An investment assesment was conducted with respect to the heat exchanger for LKAB. It shows that the yearly flow costs are reduced and that the investment would be repayed within one to three years.

In Uppsala, there has been grid congestion in the electricity grid because of thegrowing demand for electricity in the region over the past ten years. This study aimsto explore the possibilities of using V2G as a solution to this problem. V2G isimplemented as a type of energy resource using the electric car's battery to supplythe property with electricity. In this way, the power peaks created may be reduced.This report aims to examine three different scenarios. The scenarios are simulated inMATLAB. Each scenario has different values for the significant factors such as thebattery size, the number of electric cars parked, and the charge and discharge speeds.The first scenario reflects the situation today, while the other scenarios explorescenarios of future vehicle fleets. This study shows that V2G is a theoretically feasibleresource for peak-power shaving for commercial properties in the future.Furthermore, the result shows that even with today's battery sizes and levels ofelectric cars in the vehicle fleet V2G can theoretically be implemented successfully.Further discussions regarding the future implementation of V2G and what is requiredboth socially and financially are also addressed shortly.

Anrikningsverket G1A i Boliden analyseras för att undersöka dess möjligheter till en flexiblare elanvändning i syftet att minska effekttoppar och jämna ut last. Detta genom att kartlägga maskiner och utrustningar i olika processavsnitt i verket som använder energi i form av el för att utföra sin uppgift, med slutmålet att presentera vilka möjligheter det finns för att justera energiförbrukningen hos dessa.  Analysverktyget Seeq, vilket är en applikation skapad för processdataanalys, används för att analysera data och dialog med personalen på anrikningsverket för att samla ytterligare information om maskinerna och utrustningen i olika de processavsnitten. Resulterande möjligheter för en flexiblare energianvändning i anrikningsverket är att optimera värmesystemet för att undvika perioder då det både värms upp och kyls av samtidigt, sänka värmen i vissa lokaler tillfälligt för att balansera vid effekttoppar, stänga av eller sänka värmen till mindre områden under kortare tidsperioder eller anpassa värmen efter dygnsrytmen; t.ex. höja värmen under nätter när elen är billigare om man betalar timpris. Eventuellt stoppa tellurverket om bufferttanken där har tillräckligt låg nivå att den kan hantera att varmlakningstanken töms, villkorstyra ångpannan så den inte går då den totala effekten är hög, använda en buffert i sandpumpningen eller att takta in pumparna till dammarna så att de inte går samtidigt. Även att tillfälligt minska varvtalet på kvarnarna i malningen eller inrätta en jämnare reglering av infrakten kan vara möjliga åtgärder.

Airson Engineering AB vill undersöka för ladd-möjligheter till elbilar på deras anläggning i Ängelholms kommun, de vill även veta hur utformningen av ladd-infrastrukturen bör utformas. Syftet är att göra simulering med hjälp av matlab över ett case som anses vara lämpligt för användning av elbilsparkeringen. Det är fyra case som behandlas där olika parametrar ändras i varje för att se skillnaden på effektbehov.  Till största del laddas elbilen över natten i anslutning till bostaden eftersom elen är som billigast då. Men för att uppnå höga effekter finns det något som kallas för snabbladdning, där levereras effekt med minst 50 kW. Snabbladdning finner man ofta på publika laddstationer eftersom mycket hög spänning och strömstyrka förekommer, vilket betyder att man inte kan installera det hemma. För att få fram bästa resultaten har flera olika metoder använts för inhämtning av data. Alla simuleringar är gjorda i Matlab där en standard case först utformades och därefter har ändringar skett löpande från denna simulering. PVgis har även använts för att få fram mätdata på solelproduktion på den exakta platsen som anläggningen planeras att ligga på. Utifrån resultaten som tagits fram i rapporten kan man konstatera att genom rätt modifiering av antal ladd platser och beräknad användare per dag, kan det vara lönsamt att investera i ett sådant projekt, då det även bidrar till högre utnyttjande av solenergin som annars går till spillo. Genom att använda långtidsparkerares elbilsbatteri som ackumulatorer kan man använda sig av el för att ladda andra bilar som inte ska stå lika länge när produktionen inte räcker till, eller alternativt ta från energilagringen.

Detta projekt undersöker sammanlagringskoefficienten av effektanvändning i skolkök på två fastigheter i Uppsala kommun. Utifrån högupplöst data av förbrukningsmönster det senaste året samt diverse information om kökens kapacitet och utrustning kunde sammanlagringen uppskattas.Projektet fann att de effekttoppar som uppstår i köket kan överstiga den vedertagna koefficienten som idag används för sammanlagring i skolkök i branschen. Trotts detta så konstaterades det även att en av skolorna i helhet är översäkrad. Projektet påvisade även att effekttopparna ej innehåller en stor mängd energi och är hanterbara med tekniska lösningar och/eller ändrade förbrukningsvanor i köken. Slutsatsen är att det finns tekniska lösningar som kan spara in stora summor pengar samt att fastighetsägare troligtvis har mer installerad effekt än vad de använder och att det inte behöver installeras lika mycket effekt vid framtida nybyggnationer av samma karaktär.

This thesis explores the potential of using building thermal inertia for thermal load balancing. It focuses on calculating time constants and determining the duration and amount of load that can be decreased in the building without the indoor temperature being decreased more than 0.5 degrees. Using data on residential area, construction year, building material, and supplied heat load, the study addresses the following main questions: calculating time constants for selected buildings, the quantities of supplied heat load that can be decreased, and over what duration of time, for the studied buildings.The method consisted of mapping a large amount of buildings from construction year, building material and relative heat demand to make a selection of buildings that were common and can be representative for more buildings. For each selected building the time constants and duration times were calculated. A model for heat load demand for space heating was made for each selected building to calculate the effect available for heat load balancing.Buildings with larger residential areas, higher heat demands per building, and lower heat demand per square meter exhibit significant potential for heat load balancing. The study identifies a newly constructed building with concrete structure and facade as having the highest thermal inertia. There is also potential for heat load balancing in larger, energy-efficient brick-built buildings.

In order to reach climate goals regarding the reduction ofcarbon dioxide in the environment, the decarbonisation of the transport sector plays a crucial role. Along with this revolution, electric vehicles will most likely be a candidate to replace market shares from gasoline and diesel. The deployment of electric cars is now starting to increase, by over 2 millions electrical vehicles running on the streets world wide in year 2016, which is more than the double compared to previous year. This master thesis examines home charging and its impact on the distribution grid of two types, one in a smaller urban area and one in a rural area in the Swedish city Sala. Different integration levels of electric vehicles are examined regarding voltage drop, relative loading of conductors and transformers, and the voltage symmetry with charging only on one phase. The simulations are made in the NIS-based system dpPower based on charging data from Grahn et.al.(2013), and the study of powerpeaks is made in Matlab with the use of consumption data from customers. The results show that the transfomer is the only limitation in the grid of the urban area, which fails at an integration level of 50 percent at 11 kW of charging. Compared to the grid in the rural area which reacts more strongly of home charging. In this case it is most likely to fail at 30 percents integration at 3,7 kW of charging. Also a greater accuracy has to be taken into account here regarding the placing of one phase-chargers at different phases. This in order to not exceed the 2 percent limit of voltage symmetry. With the aim to reduce power peaks, the grid seems to benefit from high demand response and local battery storage, which reduce the power peaks to an extent that could be comparable to reducing the integration level of electric vehicles from 50 to 30 percent.

I samband med en ökad tillväxt och elektrifiering av samhället där andelen grön intermittent elkraft ökar och kärnkraften avvecklas kan efterfrågan på el vid topplasttimmar bli svårhanterliga för elnätsägare. Med en ökad risk för både effekt- och kapacitetsbrist i södra Sverige och långa handläggningstider vid utbyggnation av stam- och regionnät behöver nya åtgärder för att upprätthålla stabila elnät undersökas och analyseras. Energimyndigheten anser att bostadssektorn spelar en viktig roll där både energi- och resurseffektivisering samt en ökad kunskap kring elanvändning är nödvändigt för att uppnå flera samhällsmål. Rapporten ämnar därmed att undersöka och belysa elbehovet för bostäder med olika uppvärmningssystem i Halmstad samt ta reda på hur en effekttariff kan påverka bostäders ekonomiska situation jämfört med dagens säkringstariff. Studien utförs tillsammans med Halmstad Energi och Miljö Nät som driver elnätet i Halmstads tätort med omnejd, varav rapportens undersökta bostäder ligger inom koncessionsområdet. Resultatet påvisar en markant skillnad i elanvändning mellan bostäderna, speciellt under kalla årstider, där valet av uppvärmningssystem kan påverka effektbehovet inom koncessionsområdet avsevärt samt reducera effekttoppar. Resultatet belyser även effekttariffens inverkan på bostädernas månadskostnad där tariffen gynnar bostäder med ett lågt elbehov samt ger ekonomiska incitament för lastförflyttning under höglastperioder. / With an increasing share of green intermittent power and the upcoming discontinuance of nuclear reactors the electricity demand of today’s Swedish society could become hard to purvey for net grid owners. When the risk for capacity and power shortages are growing and the proceedings of new powerlines are long, new strategies are needed to keep stability in the grids. According to the Swedish energy authority the residential sector plays a major part where both energy- and resource efficiency, together with increased knowledge of energy usage, is necessary to reach several societal goals. Therefore, this report aims to investigate the difference in power demand between residential buildings in Halmstad based on their heating systems and the economic effects of a power tariff implementation. The study is carried out together with Halmstad Energi och Miljö Nät, who operates the electricity grid in Halmstad’s urban areas and provides information of their customers for the aim of this study. The results show a significant difference in power demand between residential buildings, where the method of heating could have a major effect on the power grids capacity and be used as means for power peak reductions. An implementation of power tariffs favors residential buildings with a low power demand, where high demands can lead to expensive bills and force owners to reallocate their demands.