Restrictive social distancing measures imposed by governments across the world to prevent the spread of COVID-19 have led to immediate changes in general behaviour and habits, which has had major effects on electricity systems. The pandemic has highlighted the great importance of reliable electricity supply in society as many people were forced to start working from home and thus became entirely reliant on digital modes of communication and information sharing. However, the resilience of energy systems could become weakened in the future as the share of intermittent renewable energy sources keeps increasing. If working from home were to become the norm in the future, knowing how households’ electricity load curves are affected by such a change could be valuable and help increase capabilities of demand side flexibility in the household sector. In this project, appliance-level electricity demand data gathered from Swedish households is used to create a simple bottom-up model. The purpose of the model is to be able to evaluate how the total electricity demand in a residential area changes after implementing behavioral changes at a household level. Specifically, the model was used to evaluate the effect of certain households in a region switching to working from home. Results were obtained from the model in the form of estimated changes in the electricity demand for different proportions of teleworking households. These changes were then combined with electricity demand data from a residential area in Stockholm to create new load curves that show what electricity demand could look like for the residential area at different shares of households working from home. The final results are presented in the form of estimated changes in electricity demand, peak power and electricity consumption for 30, 60 and 90 percent of households working from home.The results showed that weekdays' average load profile may have changed considerably in 2020 for residential areas similar to the one studied in Stockholm. For all scenarios, the change in electricity demand was most noticeable in the middle of the day, when the peak power increased significantly. During the evening, however, neither the electricity demand nor the power peak changed significantly. The peak power during normal working hours increased by 11,6% to 17,1% depending on the season, while total electricity consumption on an average weekday increased by 4,9% to 7,4% compared to pre-pandemic values. Still, the overall weekday power peak typically occurring around dinner time remained nearly unchanged. However, examining the results for different shares of households working from home shows that if almost all were to work from home, the overall peak power could shift from occurring in the evening to the middle of the day. If a new measurement campaign of Swedish households were to be conducted in the future, the ability to predict and prepare for the electricity demand of tomorrow’s homes would improve greatly. / I ett försök att förhindra spridningen av viruset COVID-19 har länder världen över infört sociala restriktioner som i många fall medfört drastiska förändringar av invånarnas vanor och beteenden samt en omfattande påverkan på landets elsystem. Pandemin har framhävt vikten av tillförlitlig elförsörjning i samhället i och med att många har tvingats börja arbeta hemifrån och således blivit helt beroende av digital kommunikation och informationsdelning. Energisystemens motståndskraft kan dock komma att försvagas i framtiden i takt med att andelen intermittenta förnybara energikällor fortsätter att öka. Om distansarbete skulle bli det nya normala i framtiden kan det vara värdefullt att känna till hur det påverkar hushållens belastningskurvor. Kunskapen kan även bidra till ökade möjligheter för flexibilitet på efterfrågesidan i hushållssektorn. I det här projektet används elbehovsdata på apparatnivå från ett stort antal svenska hushåll för att skapa en enkel bottom-up-modell över hushålls elförbrukning. Modellens syfte är att genom implementering av beteendeförändringar på en hushållsnivå kunna utvärdera hur det totala elbehovet i ett bostadsområde förändras. Specifikt användes modellen för att utvärdera effekten av att vissa hushåll i en region går över till distansarbete. Resultat erhölls från modellen i form av uppskattade förändringar av elbehovet vid olika andelar distansarbetande hushåll. Dessaförändringar kombinerades sedan med elbehovsdata från ett bostadsområde i Stockholm för attskapa nya belastningskurvor som visar hur elbehovet kan se ut för bostadsområdet vid olikaandelar distansarbetande hushåll. De slutgiltiga resultaten presenteras i form av uppskattade förändringar av elbehov, effekttoppar och elförbrukning vid 30, 60 och 90 procents andel distansarbetande hushåll. Resultaten visade att vardagars genomsnittliga belastningsprofil kan ha förändrats markant under 2020 för bostadsområden likt den studerade i Stockholm. För samtliga scenarier var förändringen i elbehovet mest märkbar mitt på dagen då effekttoppen ökade avsevärt. Under kvällstid förändrades dock varken elbehovet eller effekttoppen avsevärt. Effekttoppen under normala arbetstider ökade mellan 11,6% och 17,1% beroende på årstid, medan elförbrukningenen genomsnittlig vardag ökade med mellan 4,9% och 7,4% jämfört med innan pandemin. Kvällens effekttopp, som vanligtvis inträffar runt middagstid, var i princip oförändrad. Däremot visar resultaten att i ett scenario där en mycket hög andel av befolkningen arbetar hemifrån kan den högsta effekttoppen inträffa mitt på dagen istället för på kvällen. För framtiden skulle en ny mätkampanj som kartlägger de svenska hushållens elförbrukning kunna medföra ökade möjligheter för samhället att förbereda sig inför och förutse morgondagens elbehov.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-298849 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Hansell, Fredrik, Vällfors, Axel |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| 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-ITM-EX ; 2021:256 |
Page generated in 0.0026 seconds