To achieve a sustainable future fossil electricity is being replaced with renewable, leading to higher uncertainties in electricity production. This has resulted in an incentive for consumers to produce, sell, and store their own electricity, hence becoming prosumers. Austerland Skags is a Swedish project that explores the possibility to convert a small society into a prosumption system. The system includes solar and wind power as electricity producers and hydrogen-fueled vehicles for commodity transport. To capitalize the most on their produced electricity they want to store excess electricity. This master thesis uses Austerland Skags as a case study to develop a stochastic linear optimization model to determine the optimal energy storage solution for an energy prosumption system with both electricity and hydrogen demand. The method used in this thesis was the sample average approximation (SAA) algorithm. The results from the SAA were compared to the expected results from the expected value problem (EEV) to show the difference between a stochastic and deterministic solution. The results from the SAA turned out to consistently outperform the EEV for the samples created. Since hydrogen demand could only be sourced in-house, the model was forced to use an electrolyzer and hydrogen tank. The final result from the SAA showed that both a battery and fuel cell was used in addition to the electrolyzer and hydrogen tank in the optimal solution. All capacities stayed within reasonable levels showing the possibility of realizing a cost-effective prosumption system. / För att uppnå en hållbar framtid byts fossila bränslen ut mot förnyelsebara energikällor, vilket leder till högre osäkerheter i elproduktionen. Detta har skapat ett initiativ för konsumenter att börja producera, sälja, och lagra sin egen elektricitet och därav bli prosumenter. Austerland Skags är ett svenskt projektsom undersöker möjligheten att konvertera ett litet samhälle till ett prosumentsystem. Systemet är uppbyggt med sol och vindkraft för produktion av elektricitet och planerar att använda vätgasdrivna fordon för transport av råvror. För att utnyttja så mycket som möjligt av den producerade elektriciteten vill de kunna lagra överskotts elektricitet. Den här masteruppsatsen använder Austerland Skag som en fallstudie för att utveckla en stokastisk linjär optimeringsmodell för att avgöra den optimala energilagringslösningen för ett energiprosumentsystem med både el och vätgasbehov. Metodvalet i denna uppsats var sample average approximation (SAA) algoritmen. Resultatet från SAA jämfördes med det förväntade resultatet från förväntade värdeproblemet (EEV) för att visa skillnaden mellan stokastiska och deterministiska lösningar. Resultatet från SAA visade sig ständigt ge bättre resultat än EEV för undersökta stickprov. Eftersom vätgasbehovet endast kunde förses in-house i modellen var den tvingad att dimensionera upp ett elektrolysör och vätgaslager. Slutresultatet av SAA visade att både batterier och bränsleceller var aktuellt tillsammans med elektrolysör och vätgaslager i den optimala lösningen. Alla kapaciteter förhöll sig inom rimliga nivåer vilket påvisar möjligheten att realisera ett kostnadseffektivt prosumentsystem. / Austerland Skags
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-91129 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Allansson, Jim |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik, konst och samhälle |
| 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 |
Page generated in 0.0022 seconds