The global demand for energy increases. This causes a problem concering the strain put on energy grids and energy production. The problem occurs when the aggregated energy consumption peaks temporarily and is known as peak loads. These peak loads will sometimes exceed the capacity of an isolated grid and thereby put a strain on either the grid or the power suppliers. One way of preventing strained grids is to invest in new infrastructure to expand the grid. If the bottleneck in the system concerns the supply of energy, more power needs to go to the grid. However, one way of counteracting the problem short-term is to have some consumers shift or reduce their load during peak loads. The reduced or shifted load is called the flexible load, and this report proposes a mathematical model for a marketplace where units can sell their flexible load to grid operators or to energy producers for an economic compensation. The model is adapted to the energy production of heating, and depends on a state-space model that simulates the indoor temperature dynamics of units selling their flexible load on the marketplace. The results of this report show that simulating a flexibility market with temperature dynamics enable units to shift or reduce their loads for a monetary compensation. Consequently, the effect of having peak loads on the energy grid is mitigated. The proxy temperature model used shows potential but generates some unrealistic values of the indoor temperature as a consequence of poorly estimated model coefficients. / Den globala efterfrågan på energi ökar. Detta orsakar ett problem som berör belastningen på energinät och energiproduktion. Problemet inträffar när den totala energikonsumtionen når en tillfällig topp och kallas för toppbelastningar. Dessa toppbelastningar överskrider ibland kapaciteten av ett nät och överbelastar därmed antingen nätet eller energiproducenterna. Ett sätt att motverka överbelastade nät är att investera i infrastruktur för att utöka energinätet. Om flaskhalsen i systemet berör utbudet av energi måste mer energi tillföras nätet. Ett sätt att lösa problemet kortsiktigt är att låta konsumenter förflytta eller reducera sin konsumtion av energi under toppbelastningar. Mängden energi som förflyttas eller reduceras kallas för flexibilitet, och denna rapport ger förslag på en matematisk modell för en marknadplats där enheter har möjlighet att sälja sin flexibilitet till nätleverantörer eller energiproducenter mot en ekonomisk kompensation. Modellen är anpassad till värmenätet och modellerar dynamiken för uppvärmning av individuella byggnader som säljer flexibilitet på marknadsplatsen. Resultaten som presenteras i den här rapporten visar att simuleringen av en flexibilitetsmarknad med temperaturdynamik skapar en möjlighet för enheter att förflytta eller reducera sin energikonsumtion mot en ekonomisk ersättnign. Den modellerade dynamiken för inomhustemperatur visar potential men genererar i vissa fall orealistiska värden på inomhustemperaturen till följd av bristfälligt uppskattade modellkoefficienter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-335884 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Orback, Arvid, Sandström, Robin |
| Publisher | KTH, Optimeringslära och systemteori |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2021:260 |
Page generated in 0.0068 seconds