Rural electrification serves as a tool to reach several of the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). However, challenges occur related to increased electricity access, involving financial, informational, technical and regulatory factors. Another issue concerning electrification is the potential climate effects that increased electricity production causes. To minimise emissions and energy losses, usage of renewable energy sources is a possible solution as well as increased decentralised electricity production. Microgrids enable both of these parts and therefore serve as a great solution to sustainably meet the increased demand of electricity. Therefore, the main purpose of this study is to investigate the potential of microgrids to sustainably contribute to an increased access to electricity. The study focuses on the electrical power situation in Thailand. The literature study covers the political strategies regarding rural electrification and implementation of renewable energy sources in Thailand’s electrical power system, and how the country is currently developing according to these strategies. The case study consists of a cost and emission analysis related to a pilot microgrid project in northern Thailand. The Provincial Electricity Authority (PEA) in Thailand initiated and built the microgrid project called Maesariang Microgrid, in MaeSariang District in the northern province Mae Hong Son. The purpose of the project was to improve reliability and quality of the power delivered to Mae Sariang District. The microgrid consists of a solar power plant, a hydro power station, diesel generators and a battery energy storage system (BESS). The results from the case study shows that implementation of the Maesariang Microgrid, in addition to power reliability and quality, resulted in both reduced cost of electricity generation (COEG) with 3 percent and carbon dioxide (CO2) emissions with 11 percent. Furthermore, emissions per generated electricity unit has reduced from 380 kg CO2 per MWhto 340 kg CO2 per MWh. By using a system model covering the current microgrid in Mae Sariang, three alternative microgrid compositions with different shares of installed renewable energy capacity were simulated in three scenarios. In these scenarios, the amount of electricity generated from the solar power plant, diesel generators and BESS varied in order to analyse the effects on emissions and COEG. The analysis displayed that an increased capacity of solar power installed, both with the current size of the BESS capacity, and with an increased BESS capacity, resulted in lower COEG and emissions. It also showed that usage of less installed solar power capacity and increased usage of diesel generators would reduce CO2 emission sper year compared to using the local grid. However, with the current price of diesel fuel and electricity from the local grid, it would result in a higher COEG. / Elektrifiering av landsbygden fungerar som ett verktyg för att nå flera av FN:s mål för hållbarutveckling. Däremot uppstår utmaningar relaterade till ökad tillgång till elektricitet, som involverar både finansiella, informationsmässiga, tekniska och regulatoriska faktorer. Ett ytterligare problem som elektrifiering medför är de potentiella klimateffekter som ökad elproduktion orsakar. För att minimera utsläpp och energiförluster är användning av förnybara energikällor samt ökad decentraliserad elproduktion en möjlig lösning. Microgrids möjliggör båda dessa delar och fungerar därför som en utmärkt lösning för att på ett hållbart sätt möta den ökade efterfrågan på el. Huvudsyftet med denna studie är därför att undersöka microgrids potential att på ett hållbart sätt bidra till ökad tillgång till elektricitet. Studien fokuserar på elsituationen i Thailand. Litteraturstudien täcker landets politiska strategier för landsbygdens elektrifiering och implementering av förnybara energikällor i det thailändska elkraftsystemet, samt hur landet för närvarande utvecklas enligt dessa strategier. Fallstudien består av en kostnads- och utsläppsanalys relaterad till ett microgridpilotprojekt i norra Thailand. Provincial Electricity Authority (PEA) i Thailand initierade och byggde microgridprojektet Maesariang Microgrid i Mae Sariang-distriktet, i den norra provinsen MaeHong Son. Syftet med microgridprojektet var att förbättra tillförlitligheten och kvaliteten på elektriciteten som levereras till Mae Sariang-distriktet. Microgridet består av en solpark, ett vattenkraftverk, dieselgeneratorer och ett batterienergilagringssystem. Resultaten från fallstudien visar att implementeringen av microgridet i Mae Sariang, förutom strömtillförlitlighet och kvalitet, har lett till både minskad kostnad för elproduktion med 3 procent och CO2-utsläpp med 11 procent. Vidare har utsläppen per genererad elenhet minskat från 380 kg CO2 per MWh till 340 kg CO2 per MWh. Genom att använda en systemmodell som omfattar det nuvarande microgridet i Mae Sariang, simulerades tre alternativa microgridsammansättningar med olika andelar installerad förnybar energikapacitet i tre scenarion. I dessa scenarion varierar mängden el som genereras från solparken, dieselgeneratorer och batteriet för att analysera hur utsläpp och kostnad förelproduktion påverkas. Analysen visade att en ökad kapacitet av installerad solenergi, både med nuvarande storlek på batteriet, och med en ökad batterikapacitet, resulterade i lägre kostnader för elektricitet och utsläpp. Den visade också att användning av mindre installerad solenergikapacitet och ökad användning av dieselgeneratorer skulle minska CO2-utsläppen per år jämfört med att använda det lokala nätet. Dock skulle det resultera i högre kostnader för elektricitet med det nuvarande priset på dieselbränsle och el från det lokala nätet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-317254 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Gardholm, Ellen, Hoff, Hedvig |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:144 |
Page generated in 0.0075 seconds