To see the other types of publications on this topic, follow the link: Smarta elnät.
Dissertations / Theses on the topic 'Smarta elnät'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Smarta elnät.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Vallé, Troy. "Smarta elnät eller smarta användare? : En studie om användarens roll vid planering, utveckling och användning av smarta elnät." Thesis, Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-129297.
Full textAbstract:
Syftet med denna studie har varit att närmare studera användarnas roll vid planering, utveckling och användande av smarta elnät, vad man kan dra för lärdomar av pågående projekt inom utvecklingen av smarta elnät när det kommer till användarnas roll i projekten, samt ge rekommendationer för ett framtida arbete. Detta gjordes genom en fallstudie av två sammanhängande projekt inom en kommun i Sverige som för närvarande arbetar med smart stadsutveckling och smarta elnät. Empiriinsamling skedde med hjälp intervjuer av boende och ansvariga i projektet samt projektdokumentation. Resultatet visar att de boendes roll i planeringen av projektet inte var stor, och att de inte räknades in bland de viktiga intressenter som enligt rekommendationer skulle vara delaktiga i projektet. Vidare skedde användarmedverkan i en begränsad form vid utvecklingen av den teknik som skulle användas hemma hos de boende, och då främst i form av användartester efter det att systemen hade tagits fram. Vidare visade intervjuerna på ett bristande engagemang hos användarna när det kommer till att använda tekniken som finns tillgängliga i det smarta nät som utvecklats inom kommunen. Dessa resultat utgör viktiga lärdomar för framtida projekt. Rekommendationerna som togs fram för ett framtida arbete inom smarta elnät är främst att det bör ske en ökad involvering av användare under samtliga delar i projekt rörande smarta elnät för att säkerställa en relevant och demokratisk samhällsutveckling och att detta bör ingå i projektens målsättningar. Vidare bör framtida projekt undersöka möjligheterna med att studera och arbeta med sociala praktiker inom energianvändning, för att undersöka hur man kan skapa en övertygelse hos de boende som leder till en ökad vilja att spara energi, och utnyttja de tekniska verktyg som gör detta möjligt. Det krävs även arbete för att hitta ytterligare incitament till aktiv energibesparing för att optimal användning av de smarta näten ska kunna uppnås.Smarta elnät och tjänsteutveckling för hemmet – vem är i behov av en smartare vardag?
2
Svedberg, Sebastian. "Framtidens smartare elnät - en beskrivning av smarta elnät och dynamic rating." Thesis, KTH, Elektroteknisk teori och konstruktion, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-152525.
Full textAbstract:
Smarta elnät är en av lösningarna för att uppnå EUs klimatmål den s.k. 20-20-20-satsningen. Klimatmålen innefattar bl.a. ökad energiproduktion från förnybara energikällor och ökad energieffektivisering, detta anses nödvändigt för att hindra den globala uppvärmningen samt uppnå en bättre och mer hållbar framtid. Den elektriska energins svaghet är den begränsade möjligheten till effektiv och storskalig lagring. Eftersom den förnybara energin har en väderberoende produktion ska smarta elnät hjälpa konsumenten att styra energikonsumtionen efter hur energiproduktionen varierar. Det finns planer på ett smart elnät som genom att integrera avancerade informations- och kontrolltekniker ska samla in information från producenter och konsumenter för att sedan agera utifrån det "smartaste" alternativet. För att maximera användandet av den producerade förnybara energin kan en lösning vara att konstruera flera energilager där energi kan lagras under t.ex. blåsiga och soliga väderförhållanden. Vad som skulle kunna användas som energilager i framtiden är bl.a. elbilar och industrier. För implementering av smarta elnät är dynamic rating en viktig pusselbit. Med hjälp av sensorer ska information kunna mätas i realtid för att på så sätt maximera nyttjandegraden av energiproduktionen och elnätet. Idag är Vecturas uppdrag inom elinfrastruktur till stor del inriktade på järnvägsanläggningar. Eftersom Vectura har en vilja att vidga sin verksamhet inom det elektrotekniska området finns ett intresse att bredda sig till andra områden inom elinfrastruktur t.ex. smarta elnät och dynamic rating. För att Vectura ska lyckas med denna uppgift är vidareutbildning av sina konsulter att rekommendera inom områdena: energilager, sensorer samt förnybar energi. Vattenkraft, vindkraft och solkraft är de viktigaste förnyelsebara energikällorna på svensk elmarknad.Smart Grid is one of the solutions to achieve the European Union climate targets, "the 20-20-20- targets". These targets include e.g. higher energy-production from renewable sources and increased energy efficiency. The purpose of these targets is to prevent global warming in order to achieve a better and more sustainable future. The weakness with electric energy is the limited possibility of effective and large-scale storage. With solar power plants and wind power plants, the energy will only be produced under favorable weather conditions. By using Smart Grid the energy consumption, the energy production and the grid can be controlled in a higher scale than today. This will be done by advanced information- and control-technology which will gather and act on information from suppliers and consumers and then act upon the "smartest" alternative. According to the power industry several energy storage units must be built due to store the energy in terms of maximize the benefits of renewable energy during windy or sunny weather, when renewable energy is produced as its best. Some experts in the field believe that electric cars or industries could be possible energy storage units. Another advantage with Smart Grid is the ability for consumers to produce their own electric energy and sell the surplus to the energy market. Dynamic Rating is an important part of the implementation of Smart Grid and can best be described with the words "increasing the level of utilization". By using sensors, information should be measured in real time to maximize the utilization rate of the energy production, the energy consumption and the grid. Today, Vectura's mission in electricity infrastructure is largely focused on rail infrastructure. Now, they have a desire to extend their business in the field of electrical engineering, e.g. Smart Grid and Dynamic Rating. If Vectura will be able to start work on Smart Grids and Dynamic Rating in order to expand their business, training for its consultants is recommended in these areas: energy storage, sensors and renewable energy. Hydro power, wind power and solar power are the main renewable energy sources in the Swedish electricity market.
3
Hedberg, Peter, and Kiah Boriri. "Smarta elnät i Sverige : En analys kring statens mål och påverkan på marknaden för smarta elnät." Thesis, Uppsala universitet, Företagsekonomiska institutionen, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-183664.
Full textAbstract:
Denna rapport avser att studera smarta elnät i Sverige. Syftet är att bidra med information för att stärka förutsättningarna och konkurrenskraften hos företag verksamma inom smarta elnät. Vi har valt att studera marknaden genom att undersöka aktören staten och dess roll i nätverket, för att utifrån denna finna möjligheter för övriga aktörer. Så som hur svenska staten agerar, väljer att bistå med subventioner, positionerar sig och väljer vilka aktörer som tillåts verka. Studien är en nätverksanalys och kvalitativ studie utifrån ett Aktör-Nätverksteori och Stora tekniska system perspektiv. Den är baserad på fyra intervjuer med representanter från olika företag, verksamma inom smarta elnät. För att få ytterligare bredd i studien har vi även kompletterat med litteraturkällor, elektroniska källor och vetenskapliga artiklar. Resultatet visar att tekniken ännu är i en uppstartnings fas. Den har ännu inte en definition och det råder osäkerhet om hur utvecklingen ska bedrivas. Vald teori säger att detta är karakteristiskt för fasen och att den senare i evolutionen kommer att övergå till att bli politiskt neutralt och socialiseras. Staten är en starkt involverad aktör och påverkar övriga aktörer främst genom lagar, ekonomiska bistånd och via dialog. Men dess påverkan kan komma att minska.
4
Lidén, Emma, and Stefan Bengtlars. "Risk- och sårbarhetsanalyser för smarta elnät." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för teknikvetenskaper, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-173711.
Full textAbstract:
The electrical grid needs to be changed in the future in order to manage more distributed and renewable generation and also to make it possible for electricity consumers to be more active and aware of their electricity consumption. This future grid is usually referred to as a smart grid. With the transition to a smart grid, new challenges occur. One method to determine those challenges is to perform risk and vulnerability analyses. InStockholm, the new urban district Stockholm Royal Seaport is built. The district has a strong environmental profile and the electricity grid in the area is formed into a smart grid. Responsible for constructing the smart grid is Fortum. The purpose of this master thesis has been to develop a method for risk and vulnerability analyses for smart grids. To achieve the purpose, the following questions have been answered: What are the risks and challenges in a smart grid? What do current methods for risk and vulnerability analyses for electricity networks look like? How can a method be developed for risk and vulnerability analyses for smart grids? What are the risks in the smart grid in Stockholm Royal Seaport? Focus in the thesis has been on distribution level and risks that lead to power outages. Some of the smart grid technologies, such as energy storage, will not be included in the early stages in the development of the smart grid in Stockholm Royal Seaport, and are not addressed in this thesis. The risks that have been identified for smart grids are mainly about challenges in communication and how information is handled, maintenance, and the transition of the grid structure. Electricity companies perform risk and vulnerability analyses for their electrical networks regarding delivery security. This means that the risks examined are such that if they do occur they can lead to power outages that lasts more than 24 hours, or shorter depending on power load. The risks are divided into five different categories and the consequences of the risks are determined after how long time it takes to fix them when they have led to a power outage. To obtain a functioning method for risk and vulnerability analyses for smart grids an additional category has been added. This category is called information security and includes risks related to information and communication technology. The method has been tested on the intended grid in Stockholm Royal Seaport. The most important risks that have been identified in the smart grid are integration of new components and systems, cooperation between participants, lack of information management and interruption in communication network.
5
Svanberg, Eva, and Sofia Persson. "Elmätarens roll i framtidens elnät : Ett samarbete med Sweco Energuide AB och Mälarenergi Elnät AB." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-223226.
Full textAbstract:
The initial aim of the roll out of smart electricity meters in Sweden was to allow remote readings of the households’ monthly electricity consumption for billing purposes. Since then the transition towards a smart grid has become a more prioritized matter. In the roll out of next generation smart meters more attention is therefore given to how the Distribution System Operator (DSO) can benefit from the meter through different smart grid applications. This study uses a qualitative research method to identify three general fields of application and 15 specific concepts corresponding to ways in which the DSO can create added value from the information provided by the smart meter. The benefits of one of these concepts, the so-called “last gasp” and “first breath” functionality, are assessed in a business case. The study concludes that the three main areas of smart meter applications are operating the grid, planning the grid and utility in the customers’ household. The study also shows that the outcomes of the business case on the “last gasp” and “first breath” functionality are highly dependent on the cost of the functionality, however the investment can still be motivated through increased customer satisfaction andimproved outage management. The general conclusion is that the smart meter will play an essential role in providing the control and information needed in the transition to a smarter grid.
6
Ekström, Rasmus. "Smarta Elnät – En utredning : En utredning kring hur ett mindre energibolag kan utveckla sitt elnät till det smartare." Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för elektronikkonstruktion, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-34296.
Full textAbstract:
The electricity network is in many places facing an eventful future where much will happen in a short period of time. Many network owners today have a network that is somewhat outdated and in short in need of upgrading and modernization, a modernization towards a smarter network. As the government sets new demands on the electricity meter of the future, Sweden's network owners are faced with a lot of other demands and challenges to be addressed. In this work, the definition of smart grids is investigated and how a small electricity grid should prioritize its investments and developments in its grid in a near future.Elnätsbranschen står på många punkter inför en händelserik framtid där mycket kommer att hända på kort tid. Många nätägare står idag med ett nät som är något föråldrat och inom kort i behov av en upprustning och modernisering, en modernisering mot ett smartare elnät. I takt med att regeringen ställer nya krav på framtidens elmätare så ställs Sveriges nätägare inför en hel del andra krav och utmaningar man måste ta itu med. I Detta arbete så undersöks definitionen av smarta elnät och hur en mindre elnätsägare bör prioritera sina investeringar och utvecklingar i sitt elnät i den närmaste framtiden.Elnätsbranschen står på många punkter inför en händelserik framtid där mycket kommer att hända på kort tid. Många nätägare står idag med ett nät som är något föråldrat och inom kort i behov av en upprustning och modernisering, en modernisering mot ett smartare elnät. I takt med att regeringen ställer nya krav på framtidens elmätare så ställs Sveriges nätägare inför en hel del andra krav och utmaningar man måste ta itu med. I Detta arbete så undersöks definitionen av smarta elnät och hur en mindre elnätsägare bör prioritera sina investeringar och utvecklingar i sitt elnät i den närmaste framtiden.
7
Simm, Lindbäck Johan. "Smarta elnät i Sverige : Energibranschens förutsättningar och förväntningar." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-176646.
Full textAbstract:
The need for a more efficient electrical grid has made the smart grid concept popular in recent years. The aims of this study are to identify the conditions in Sweden for implementing a smart grid and to analyse the opinions of stakeholders. One finding is that the large capacity of Sweden’s existing electrical grid decreases the immediate need for smart grid solutions. However, the rapid increase in wind power might push the development of a smart grid in the coming years. By employing case study methodology, five different smart grid projects in Sweden are discussed, using different theoretical frameworks, including actor network theory, discourse analysis, technological trajectories, diffusion of innovation and timing of entry. Norra Djurgardsstaden, a large construction project in Stockholm in which smart grid technology is used, is then analysed. The differing views of the parties involved in the project raise the question of whether more coordination is needed. Another project at Falbygdens Energi focuses on energy storage in batteries. This project poses the question of whether the regulation of the Swedish power market needs to be reformed to support the smart grid and to encourage new ways of collaborating and doing business. The final discussion concludes by suggesting new research questions.
8
Rydman, Allan. "Sammanställning och fördjupning av begreppet Smarta elnät: En litteraturstudie." Thesis, Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-90352.
Full textAbstract:
I dagsläget har världen en stadigt växande befolkning och där igenom en stadigt växande energiförbrukning. Med en växande energiförbrukning har det under de senaste åren uppenbarats diskussioner rörande samhällets hållbarhet och miljöpåverkan. Samtidigt sker det en kontinuerlig teknikutveckling och människan är mer beroende av konstant elförsörjning än någonsin tidigare. Teknologiska framsteg, tillsammans med önskan att sträva mot ett mer hållbart samhälle med hög elleveranssäkerhet, har mynnat ett begrepp kallat smarta elnät. Till följd av att elnätet involverar en stor bransch råder det delad mening över vad som utgör ett smart elnät. Detta har lett till uppkomsten av olika definitioner och modeller av konceptet. I syfte att skapa en övergripande uppfattning har en litteraturstudie utförts för att sammanställa de huvudsakliga områden som utgör det smarta elnätet. För att skapa denna överblick har ett förslag på en övergripande definition framtagits enligt följande: Ett smart elnät är nästa steg i elnätets fortgående utveckling som sker till följd av samhällets ökande förlitlighet på konstant elförsörjning och önskan att begränsa människans miljöpåverkan. Målet är att med hjälp av kostnadseffektiva tekniska lösningar, effektiv teknik och ekonomiska drivkrafter främja införandet av ytterligare förnyelsebar elproduktion, en ökad elanvändning och ett effektivare utnyttjande av elnätet – ett elnät med låga förluster, hög elkvalitet och leveranssäkerhet med elkunder som är mer medvetna och delaktiga i sin elförbrukning än förr. Utifrån denna definition kan man summera smarta elnät till att omfatta två huvudsakliga intressen för samhället – hållbarhet och en ökad leveranssäkerhet. I framtiden förväntas därför elnätet hantera vidare utbredning av förnyelsebar elproduktion och en ökad elanvändning. För att möta denna förväntan har det dels konstaterats att nätkapaciteten behöver öka. Det har visats att en ökad nätkapacitet kan nås genom både tekniska lösningar som energilagring och effektivare komponenter men också icke-tekniska lösningar som politiska drivkrafter och incitament för elkunder att sänka sin maxförbrukning och elförbrukning i överlag i form av efterfrågeflexibilitet. I dagsläget finns inga uppenbara incitament för detta och det anses att reformer på vissa delar av elmarknaden kommer att krävas för att främja utvecklingen mot ett hållbart smart elnät. Samtidigt förväntas elnätet förse kunder med högre elkvalitet och leveranssäkerhet. Dagens elnät utgörs av många långlivade och, i många fall, gamla komponenter och investeringar kommer att behöva göras i moderna skyddssystem och kommunikationsnätverk i sinom tid ifall man vill uppnå nya förväntningar. Därtill förväntas det smarta elnätet omfatta olika typer av kommunikationsnätverk inom skyddssystem, övervakning och mätning. Därför har också information rörande relevanta kommunikationsprotokoll, -medier och -nätverk summerats där olika egenskaper lämpar sig för olika tillämpningar.Currently the world has a steadily growing population and therefore steadily growing need of energy. With a growing need of energy, discussions regarding society’s sustainability and environmental impact have risen. At the same time modern technology has resulted in society being more dependent on a constant power supply than ever before. Technological advances, together with the desire to become a more sustainable society with high availability of power, have yielded a concept known as the smart grid. Due to the power grid being a huge industry there’s a divided perception regarding what a smart grid constitutes. This has resulted in the appearance of different definitions and models of the concept. Therefore a literary study was done with the purpose of creating an overall perception of the main aspects of the smart grid. To create this overview a proposed definition has been developed that describes the smart grid as mainly sustainable and available. The smart grid is the next step of the power grid’s ongoing development in response to society’s increasing reliability of a constant power supply and the wish for decreasing man’s environmental impact. With cost efficient technical solutions, efficient technology and economic forces the goal is to promote introduction of additional renewable electricity production, increased electricity utilization and a more efficient use of the power grid – a power grid with low losses, high power quality and availability with end-users that are more aware and involved in their power consumption than before. Based on this definition the smart grid can be summarized as two main interests for society – sustainability and a higher reliability. In the future the power grid is expected to cope with an increased introduction of renewable electricity production and an increased use of electrical applications. It has been concluded that the grid capacity has to increase in order to meet these expectations. It’s been shown that an increase in grid capacity can be achieved through technical solutions as energy storage and more efficient electrical components but also through non-technical solutions as political forces and incentives for end-users to lower their peak consumption and overall electricity consumption through demand response. At present there are no clear incentives for this and it’s considered that there is a need for reform of certain parts of the electricity market to promote the development towards a sustainable smart grid. The power grid is also expected to supply end-users with a higher power quality and reliability. The power grid of today consists of long lived and, in many cases, old components and investments in modern protection systems and communication networks are required in due time to meet new expectations. In addition, the smart grid is expected to include different types of communication network within protection systems, monitoring and metering. Information was therefore summarized regarding relevant communication protocols, media and networks where different properties are suitable for different applications.
9
Berggren, Andreas, and Markus Eriksson. "Distribuerade Kontrollsystem för Smarta Elnät Baserat på Raspberry Pi." Thesis, KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-125884.
Full textAbstract:
Artikelns fokus ligger på smarta elnät och specifikt den distribuerade kontrollen av dem. Syftet med projektet var skapa hårdvaran och mjukvaran till ett distribuerat informations- och kontrollsystem för att kunna styra lasterna till en liten elnätsmodell, ICS byn (Industrial Information and Control Systems). Speciellt så skulle det undersökas om det var möjligt att skapa ett fungerande kontrollsystem med billiga kommersiella produkter, Raspberry Pi:s och Arduinos. Projektets resultat kommer sedan att användas för ett fortsatt utvecklingsarbete på ICS. För att skapa det distribuerade kontrollsystemet så användes JACK Intelligent Agents, en utvecklings miljö för multiagent system baserat åa Java. Rapporten tar upp de olika hårdvarukomponenterna Arduino, en mikrokontroller och Raspberry Pi, en linuxbaserad dator och transistorkretsarna som har byggts för att kunna driva de elektromekaniska brytarna i byn från Arduinon. Resultatet från projektet är att det går att skapa ett fungerande distribuerat kontrollsystem med hjälp Raspberry Pi:s och Arduinos. En av slutsatserna är att det behövs läggas till en hierarki i arkitekturen för skapade distribuerade kontrollsystemet då det inte skulle kunna klara av en stor uppskalning av antalet laster. Det ges flera förslag för en framtida utveckling av det skapade kontrollsystemet varav en av dem är lägga till generatorer och energilagringsförmåga till ICS byn och därmed kunna simulera ett verkligt litet smart elnät.
10
Smed, Johan. "Lokal effekttoppsreduktion med elbilar - En del av framtidens smarta elnät?" Thesis, Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-135873.
Full textAbstract:
Till följd av de klimatmål som Sverige satt upp för att bemöta klimatförändringar förväntas andelen intermittent elproduktion öka, framförallt sol- och vindkraft. För att undvika dyra investeringar och kapacitetsförstärkningar tillföljd av den intermittent elproduktionen är det viktigt att det redan existerande elnätet effektiviseras och utnyttjas på ett smart sätt. En större andel förnyelsebar elproduktion är inte den enda förändringen som påverkar det svenska elsystemet. Antalet elbilar i den svenska personbilsflottan ökar ständigt och som en viktig del för att nå nationella mål är det både troligt och önskvärt att den fortsätter att öka. Elbilarna för även med sig andra potentiella användningsområden än transport. På grund av batteriets lagringskapacitet kan el lagras under laddning men även återinföras på nätet med hjälp av Vehicle-to-Gridteknik. Detta innebär att elbilen kan få sekundära användningsområden som kan bidra till, och vara en del av, framtidens elnät. Syftet med arbetet har varit att studera lokal effekttoppsreduktion med hjälp av elbilens förmåga att återinföra el till fastigheten då behovet är stort. Arbetet ska vidare besvara vilka ekonomiska incitament som kan uppstå på en lokal nivå samt hur potentialen ser ut för elbilen att verka som en aktiv del i ett smart elnät. För att undersöka elbilens förmåga till effekttoppsreduktion har effektbehovet för de 755 lägenheter på området Lilljansberget i Umeå under år 2016 använts. En modell utvecklades i programvaran Excel vars syfte var att simulera hur urladdningen ifrån elbilarna, efter sista ankomsttid på dygnet, under ett års tid påverkar det nya effektbehovet till området. Modellen ska motsvara verkliga förhållanden varvid parametrar som berör effektbehov, elbilar, laddning och urladdning bestämts utifrån verkligheten och applicerats. Reduktionen optimerades sedan med tillägget What’sBest! varvid ett nytt maxbehov till området kunde bestämmas. Optimeringen har skett på månads- och årsbasis samt med urladdningseffekter på 3,6 och 6,6 kW. Vidare har scenarion undersökts som gör gällande att andelen elbilar motsvarar 10, 20 och 30% av områdets bilar. Arbetet visar att körmönstret för bilar korrelerar bra med höga effekttoppar vilket stärks av resultatet som visar att en reduktion är möjlig för de flesta scenarion kring 100 kW, motsvarande ungefär 25% av områdets tidigare maximala effektbehov. Reduktionen visar vidare på potential för lönsamhet då intäkterna, baserade på effekttariffer, överstiger degenereringskostnaderna av batterierna oavsett scenario och tidsspann för optimeringen. Den mest lönsamma effektreduktionen sker på årsbasis med 20% elbilar där en årlig intäkt på ca 37 tSEK, inkluderat degenereringskostnader av batteriet, är möjlig. Intäkten fördelad på delaktiga elbilar är mellan 700 – 1400 kr per år. För att återspegla arbetets resultat i verkligheten bör även ett lokalt installerat batteri finnas för att bättre garantera reduktionen då tillfälliga förändringar gällande tillgängliga elbilar eller effektbehov uppstår. En större effektreduktion har visat sig vara både möjlig men även direkt lönsamt. Däremot anses intäkterna, baserat på kostnader för effekttariffer, vara för låga i förhållande till utgifter och ersättning varvid ekonomiska incitament utifrån effekttariffer anses svårmotiverade. Fortsatt arbete gällande vidare värdering av effektreduktion behövs i syfte att ge svar på vilka ekonomiska ersättningar som kan bli aktuella. Den lokala effektreduktionen som studerats i detta arbete förändrar kraftigt effektbehvet för området men påverkan på elnätet som stort förblir litet. Därför dras slutsatsen att lokal effekttoppsreduktion med elbilar inte är en enskild lösning på framtidens förändrade elsystem men kan däremot vara med och bidra till ett smart elnät.Due to climate targets setup by Sweden to address climate change, the share of intermittent electricity generation is expected to increase, especially solar and wind power. In order to avoid expensive investments and capacity enhancement, due to uneven electricity production, it is important that the already existing power grid is efficient and utilized in a smart way. A larger proportion of renewable electricity generation is not the only change that affects the Swedish electricity system. The number of battery electric vehicles (BEV) in the Swedish car fleet is constantly increasing and as an important part of achieving national targets it is both likely and desirable that it continues. BEVs also carry other potential uses than transport. Due to the battery’s storage capacity, electricity can be stored during charging but also returned later to the grid using Vehicle-to-Grid technology. This means that the BEV can have secondary applications, which can contribute to and be part of, the future power grid. The purpose of this study has been to study local power reduction with help of battery electric vehicles ability to recharge electricity to the property when power need is high. The work will furthermore answer the financial incentives that may arise at a local level and how the potential is for BEVs to be an active part of a smart grid. To investigate the potential of the BEVs power reduction, the power need for the 755 apartments in the area of Lilljansberget in Umeå for 2016 has been used. A model was then developed in Excel software, the purpose of which was to simulate how the discharges from BEVs, after last arrival time of the day, over a year’s time, affect the new power usage for the area. Since the model in Excel is intended to correspond to actual conditions, parameters related to electric cars, charging and discharging have been determined and applied. The reduction was then optimized with the plug-in program What’s Best! whereby a new maximum usage for the area could be determined. The optimization has been done on a monthly and annual basis and with 3.6 and 6.6 kW discharge effects. Furthermore, scenarios have been investigated claiming that the proportion of BEVs corresponds to 10, 20 and 30% of the area’s car fleet. The work shows that driving pattern for cars correlates well with high power peaks, which is reinforced by the results that show that a reduction is possible for most scenarios around 100 kW, corresponding to approximately 25% of the area’s previous maximum power need. The reduction further indicates potential for profitability, as revenue, based on power tariffs, exceeds the degeneration costs of batteries regardless of the scenario and time span for optimization. The most profitable power reduction occurs on an annual basis with 20% BEVs, with an annual revenue of approximately 37,000 SEK, including degeneration costs of the battery. Revenue distributed on participating BEVs is between 700 - 1400 SEK per year. In order to reflect the results of the work in reality, a locally installed battery should also be in place to better guarantee reduction as temporary changes to available BEVs or power usage arise. A major reduction in power has proven to be both possible but also directly profitable. On the other hand, revenues, based on costs for power tariffs, are considered to be too low in relation to expenses and remuneration, which makes such an investment difficult to motivate. Continued work on further valuation of power reduction is needed to provide answers to financial compensation that may be applicable. The local power reduction studied in this work greatly changes the power demand for the area but the impact on the grid remains largely small. Therefore, it is concluded that local power reduction with battery electric vehicles is not a solution to the future electrical system, but can at local level, contribute to a smart grid.
11
Wallsten, Felix. "Effektoptimering av ett lokalt elnät." Thesis, Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-68309.
Full textAbstract:
I Sverige sker en omställning till förnyelsebar elproduktion, tidigare har vi förlitat os på bland annat vattenkraft som har varit enkel att reglera och på så sätt anpassat produktionen efter konsumtionen. De förnyelsebara energikällorna som sol och vindkraft kan inte styras på samma sätt och risken för obalans mellan produktion och konsumtion ökar. De olika förbrukarna i ett elnät, som exempelvis villor följer samma förbrukningsmönster vilket gör att totaleffekten för nätet blir hög under vissa perioder. Elnätet måste vara dimensionerat för att klara höga effekter, även om behovet är kortvarigt. Inom Arvika elnät sker mycket liten elproduktion och de måste importera stora energimängder till nätet. Arvika Teknik AB köper in el till nätet från Ellevio via ett effektabonnemang. Kostnaderna för inköp kan sänkas om nätets effektbehov minskas. I detta arbete undersöks effektbehovet i nätet för att få en förståelse för nätets beteende. Efterfrågeflexibilitet kan användas för att sänka effektbehovet, nätavgiften kan sänkas genom justering av avtalad effekt från Ellevio.
12
Hammam, Jasmine. "Potentialen för en aggregatoraktör att förmedla energitjänster i det svenska elnätet : Möjligheter att tillvarata elöverskott från solcells- och energilagringssystem i flerbostadshus." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-303700.
Full textAbstract:
The transition towards a renewable electrical power system, characterized by an increased share of intermittent power sources, involves several technical, economical, structural and regulatory challenges in order to secure a reliable and stable power grid. Residential apartment buildings are increasingly being equipped with photovoltaic systems which are assumed to be supplemented with distributed energy storage solutions in the near future. To facilitate an efficient network utilization in the future an external broker, a so called aggregator, is currently being discussed in the industry as a possibility to enable the exchange of energy services between a collection of end consumers and electricity operators. The aim of this study is to investigate the prospects for an aggregator in the segment of residential apartment buildings in Sweden. A sociotechnical perspective has been applied in the study as the envisioned transition of the power grid involves a broad spectrum of interdisciplinary variables. The study is based on literature studies and interviews with stakeholder representatives. The results of the study shows that the prospects for aggregators depends on a still pending massmarket availability of technological prerequisits for managing the complex interaction between different parts of the electrical system. In addition, new regulatory structures will be essential in shaping the future conditions that would in general facilitate a successful transition and stable generation of arbitrage revenue.
13
Rosenkvist, Mari. "Laststyrning av elvärmesystem i småhus i ett lokalt elnät med effekttaxa : Beräkning av ekonomiska konsekvenser för nätägaren och en utblick mot sårbarheter i smarta elnät." Thesis, Högskolan i Gävle, Avdelningen för byggnadsteknik, energisystem och miljövetenskap, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-36979.
Full textAbstract:
Smarta elnät nämns ofta som ett sätt att hantera ökad elektrifiering av transporter och industri och en växande andel väderberoende elproduktion. Ett syfte med det här examensarbetet är att studera möjliga följder för lokalnätägaren Sala-Heby Energi Elnät AB, om småhuskunder använder smart styrning av elvärmesystem för att sänka sina elnätsfakturor. Med rådande tariffmodell betalar småhusägaren för den gångna månadens tre högsta timmedeleffekter kl. 07 till 19 helgfria vardagar. Hur nätägaren påverkas av styrning, är en central fråga för projektet Auto-Flex, som startade i januari 2021. Uppsatsens litteraturstudie pekar på att efterfrågeflexibilitet kan ge olika följder för elnätet och för elmarknadens parter, beroende på vilka incitament som används för att skapa ett flexibelt beteende. Med efterfrågeflexibilitet avses här kunders förmåga att flytta eller minska sitt lastuttag från elnätet. I det här examensarbetet utförs beräkningar i Excel för att undersöka följderna av laststyrning och analysen utgår från historiska elmätardata från ca 140 anonymiserade hushållskunder samt från data över effektuttag från regionnätet. Beräkningarna visar att styrning som gynnar kunden ekonomiskt blir en förlustaffärför Sala-Heby Energi Elnät AB, trots sänkt effektuttag från regionnätet. Det gäller, i de flesta fall, även när extra styrning läggs till under timmar då effektuttaget från regionnätet är högt. Resultaten bygger på förenklade beräkningar, där ingen hänsyn tagits till hur effektsänkning av elvärmesystem samspelar med väderfaktorer eller med styrningens varaktighet. Samma effektsänkning har antagits vid varje styrtillfälle och för alla hushåll. Ett andra syfte med det här examensarbetet är att undersöka hur huvudaktörerna i projektet Auto-Flex ser på säkerhetsfrågor i samband utvecklingen mot ett mer IT-beroende elnät. Därför genomfördes två semistrukturerade intervjuer, med integritet, leveranssäkerhet och affärsmodeller som teman. Intervjupersonerna lyfte inga allvarliga hot kopplade till projektet Auto-Flex. Samtidigt kunde de se teoretiska risker med storskalig smart laststyrning i kapacitetssvaga elnät. Mer forskning behövs om smarta elnät och hållbarhet. Kopplingen mellan incitament till flexibilitet och flexibilitetens inverkan på elnätet, hur sårbarheter kopplade till informationsteknik påverkar elnätets leveranssäkerhet och hur smartteknik står sig miljömässigt i förhållande till nätutbyggnad är tre intressanta områden.By facilitating demand side management, smart grids are expected to smooth the way for a transition to cleaner electric energy. This bachelor’s thesis aims to analyse the consequences for a distribution system operator (DSO) of direct load control,which is set to minimize the consumer’s bill for power transmission. This is also a central theme in the recently initiated Auto-Flex smart grid project, with main actors DSO Sala-Heby Energi Elnät AB and tech company Ngenic AB. The included study of scientific articles points out that the impact of demand response on electric grids is largely determined by incentives used to harvest demand side flexibility. In this thesis, the consequences of direct load control are examined by means of simplified calculations in Excel, analysing electric meter data from approximately 140 anonymous customers, in addition to power supply data for the township connection to the regional distribution grid. If customers with electric heating systems would install load control equipment to lower their power transmission bills, the local DSO would experience reduced revenues. The reduction in revenues would not be offset economically by curbed peak power transmission from the regional grid, according to the executed calculations. Even if extra load control was added in peak days, the net economic result for the local DSO would still be negative in most of the studied cases. Individual characteristics of heating systems and buildings have not been accounted for in this study, neither has the correlation between load reduction, outdoor temperature and load control duration. A second aim of this thesis is to examine attitudes of the main actors in the Auto-Flex project on confidentiality, reliability and demand side management business models in relation to the development of smart grids. Through semi-structured interviews, it was revealed that neither chief executive officer of Ngenic AB, Björn Berg, nor chief grid officer of Sala-Heby Energi Elnät AB, Per-Erik Johansson, see any severe threats against customer confidentiality, nor against power reliability, when implementing direct load control within the project. However, it was pointed out that an electric grid with very low physical capacity could become vulnerable to load control failures. Further examination of the connection between business models, power reliability, and cyber security are crucial to ensure socially, economically, and environmentally sustainable smart grids.
14
Lindström, Klas. "Hur lönsamt är solel? : Förändras lönsamheten av solel i kombination med smarta elnät?" Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för kemiteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-35001.
Full textAbstract:
I detta examensarbete har syftet varit att undersöka huruvida smarta elnät kommer att motivera en investering i solcellsanläggningar, rapporten riktar sig främst till bostadsrättsföreningar. För att genomföra detta har en litteraturstudie genomförts. Detta resulterade i vilka typer av lagar och regler som gäller idag och hur de används. Litteraturstudien resulterade även i vilka olika scenarion som var troliga att kunna inträffa i framtiden och utifrån dessa kunde ett resultat arbetas fram. De scenarion som valdes att titta närmare på var om vad som skulle hända om fler började köra elbil, om föreningarna agerar elhandlare och säljer solel till medlemmarna och två olika typer av lagring, nätlagring och batterilagring. När scenarierna var fastställda började arbetet med att jämföra dessa för att se vilken som skulle ge bäst ekonomiska avkastning. Resultatet som erhölls var att batterilagring gav högst avkastning men också längst återbetalningstid. Det visade sig även att nuvärdet för en anläggning med batterilagring var lägst bland de undersökta fallen däremot hade lagring i nätet högst nuvärde. Det som gav kortast återbetalningstid var lagring i elnät. Det går att konstatera att bäst resultat skulle erhållas med hjälp av lagring i elbilar då man slipper den dyra investeringskostnaden i batterier men samtidigt kan behålla högst självförbrukandegrad och därmed högst avkastning.In this thesis, the aim has been to investigate whether smart grids will motivate an investment in solar cell installations. The report is primarily aimed at housing associations. To complete this, a literature study has been conducted. This resulted in what types of laws and regulations apply today and how they are used. The literature study also resulted in the different scenarios that were likely to occur in the future, and from this a result could be produced. The Scenarios that was chosen to look into was “what would happen if more people started driving electric cars, if the associations acted as electricity dealers and sold solar power to the members and two different types of storage, grid storage and battery storage”. Once the scenarios were established, the work started comparing these to see which one would give the best economic return. The result that could be obtained was that battery storage yielded the highest return but also the longest repayment period, which gave the lowest repayment time was storage in power grids. It was also found that the present value of a battery storage facility was lowest among the cases investigated, but on the other hand, storage in the power grid had the highest present value. It can be concluded that the best results could be obtained from storage in electric cars, avoiding the expensive in-vestment cost in batteries but at the same time maintaining the highest self-consuming degree therefore keeping the highest yield.
15
Engdahl, Jesper. "Integrering av elbilsladdare och solceller i distributionsnätet : Påverkan och lösningar med smarta elnät." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för teknikvetenskaper, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-342828.
Full textAbstract:
This study aims to examine and quantify the impact from increasing penetration of electric car chargers and solar cells in Mälarenergi's distribution grids. Four different types of low voltage grids are examined: a small rural grid, an older suburban grid, a modern suburban grid and a modern urban grid with multi-dwelling houses. The networks are modeled in Matpower, a MATLAB Power System Simulation Package with grid and metering data from Mälarenergi's NIS (Network Information System), insolation data from Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI) and simulated data from an electrical vehicle Home-charing model based on residential activity patterns. The idea has been to use as few assumptions as possible and as much real measurements as possible. The results show that problems such as unwanted voltage levels at the customer's connection points and increasing power flux in the low voltage substation's is to be expected based on aforementioned increasing penetration. The various low voltage networks are affected to varying degrees due to its different structure and type of customers. Measures to increase acceptance for the above mentioned changes have also been reviewed. Line gain shows best properties to reduce both losses and voltage variations. Reactive power compensation in the solar cell's inverters can reduce voltage increases, but with the disadvantage that network losses increase. The use of smart chargers that can control when the charging of electrical vehicles begin charging can both reduce network losses but also the risk of unwanted voltage drops.
16
Ewing, Mikael. "Affärsmöjligheter med Smarta Elnät : En studie som undersöker möjligheter och hinder i utvecklingen av det svenska elsystemet." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-176979.
Full textAbstract:
Distributed, renewable generation-units and more efficient use of electric power,demands a developed electric grid. This grid is often referred to as the “Smart Grid”. This future electric system rise expectations among actors in the existing electricmarket. International organizations share visions of opportunities for electricityconsumers and new actors, ready to enter the market. At the same time, electricutility companies may question the need for some of these upcoming changes, as theyare sometimes expected to lead the development. This paper therefore seeks to investigate the business opportunities related to SmartGrids. This is done throughout interviews, literature-studies and analysis usinginnovation-development theories. Primary focus of the paper is directed towards theelectric utility companies, secondary towards electric consumers. Business opportunities for utility companies are found to be primary associated withoperation and maintenance aspects of the grid. Developed control-systems andupdated maintenance strategies may increase the overall system knowledge and thequality of the distribution. Cost-reduction activities as these are probably results ofthe revenue-cap regulation controlling grid companies. Future consumers may benefit,socially and economically, from solutions visualizing and controlling different electriccomponents in the real estate. At the same time the development of Smart Grids is a rather slow process, partlybecause of large amount of system-components and partly because of existing rulesand laws concerning the electric system. In order to identify future opportunitieswithin Smart Grids, it is crucial to gain knowledge of the system and to satisfy realneeds or problems.
17
Eriksson, Ida, and Lisa Pettersson. "Nya förutsättningar för elnätsföretagen : Förhandsregleringen 2016-2019 och dess påverkan på nätföretagens verksamhet." Thesis, Uppsala universitet, Fasta tillståndets fysik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-295798.
Full textAbstract:
To meet new regulations and the demand for a more sustainable energy system, the electricity grid will play an important role. Since the grid owners operate in a monopoly environment a regulating authority, the Swedish Energy Markets Inspectorate (Ei), sets a revenue cap that determines their profits. Changes were made for the regulating period 2016-2019, which now states that grid operators no longer can charge their customers with already depreciated grid components. To spur the grid operators to invest in smarter and more efficient technology, Ei also introduced two new economic incentives to make companies decrease their electricity losses and use the grid more evenly. The first aim of this thesis was to investigate how this new regulatory framework affected the grid operators, by performing interviews and sending out a survey. The result showed that the new regulatory decreases the grid operators’ profitability and also affects their investment strategies. The age of a grid has become more important than both efficient use of the grid and voltage quality when considering investments, since age now has a major impact on the profits. The new incentives however, has almost no effect on the way the grid operators act. The second aim of this study was to investigate how much a grid operator could save with these new incentives. A case study were conducted at Upplands Energi, a small local grid operator, and calculations with their usage data were performed in MATLAB. The results showed that load management by installing control equipment on costumers’ heat pumps and thereby decreasing their power peaks, could save money. By connecting 500 customers Upplands Energi could save about 150 000 SEK per year, and with 5 000 customers they could save almost half a million SEK per year.
18
Åhgren, Malin. "Framtidens elnät : En studie över hur olika framtidsscenarionpåverkar elnätskundens ekonomiska förutsättningar." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-326382.
Full textAbstract:
In association with Sweco Energuide, two different futurescenarios have been developed regarding how the power gridcustomers might use the power grid in 10 years. In the firstscenario, scenario high load, the customers will not use anyenergy storage or load management. As a result their power demandwill increase drastically. If the customers act as in the secondscenario, scenario low load, they will see the potential ininvesting in energy storage and load management to reduce theirpower grid costs. The study has explored the economic incentivesto invest in scenario low load, which factors will affect thechoice of scenario low load and what will push the customers tochoose between the scenarios.The purpose of the study has been fulfilled by hearing theexperts’ prognosis for the future and doing a net present valueanalysis to examine the economic incentives. Power grid companieswill charge the maximal power output and if the customer do notmake any active choices it will lead to higher electrical costs.The economic incentives are mainly dependent on which choices thecustomers make regarding how the car is charged. By choosing lowercharge power and by consuming the power during time periods withlower electrical costs the customer can find incentives to act asscenario low load. If there is a time dynamic tariff theincentives increases. Even though the battery technologies andload management techniques are constantly developed the costs aretoo high and reduce the profitability of scenario low load.
19
Nydahl, Helena, and Annica Marmolin. "Smarta elnät med fokus på energilager; en lösning till hållbar tryckluftsförsörjning inom industrin : Simulering och optimering av energilager för utjämning av intermittenta energikällor." Thesis, Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-37060.
Full textAbstract:
Världens energibehov förväntas ökar samtidigt som miljökraven blir allt hårdare. För att komma till rätta med klimatförändringarna och utsläppen av växthusgaser måste användningen av fossila bränslen minska samtidigt som energieffektiviseringar och förnybara energikällor måste öka. En större andel intermittenta förnybara energikällor på elmarknaden medför utmaningar. Finns det inget elbehov då det exempelvis blåser eller när solen skiner går den producerade elen förlorad, detta leder till att produktion och konsumtion av elektricitet måste ske samtidigt. För att förnybar energi ska kunna expandera men också effektiviseras måste samhället utveckla smarta elnät. Det finns olika uppfattningar vad som krävs för att skapa smarta elnät men elektrisk energilagersystem återkommer ofta i litteraturen. Det finns forskare som anser att satsning på intermittenta förnybara energikällor inte är ett alternativ om inte energin går att lagra. Compressed air energy storage är ett energilager som använder komprimerad luft för att lagra energin tills det finns ett behov. Industrin i Sverige står för drygt en tredjedel av den totala energianvändningen. Över 90 % av tillverkningsindustrin använder tryckluft. Det finns stora och små förbrukare av tryckluft beroende på användningsområde. I denna studie kommer en internationell nulägesbeskrivning ges i utvecklingen av smarta elnät med fokus på elektriska energilagersystem. Syftet är att studien ska vara ett diskussionsunderlag, en informationsbärare och idéskapare. Den internationella nulägesbeskrivningen baseras på studiebesök, litteratursammanställning samt intervjuer. Resultatet från den internationella nulägesbeskrivningen visar att intresset för elektriska energilagersystem ökar då det är en central del i utvecklingen av smarta elnät. Mellan 2011-2013 ökade investeringarna i elektriska energilager med 521 %. En anledning till denna ökning är den internationella trenden med microgrids och mindre decentraliserade kraftverk. Med ökad efterfrågan på energilagringssystem kommer nya energilagringssystem skapas och befintliga system utvecklas. Syftet med studien är även att undersöka om energilager är en lösning till hållbar tryckluftsförsörjning inom industrin. Målet är att dimensionera ett luftningssystem bestående av vindkraftverk och energilager, med en viss volym och maxtryck, för en stor- och liten tryckluftsförbrukare. I studien kommer även kostnadsbesparingen för den stora förbrukaren optimeras genom arbitrage. Dimensioneringen görs utifrån simuleringar i Simulink och optimering görs i MATLAB. Dimensionerat luftningssystemet för den stora tryckluftsförbrukaren består av ett vindkraftverk, ett energilager på 200 m3 med maxtryck på 10 bar. Täckningsgraden, det vill säga andelen av luftbehovet som kan täckas med vindkraft tillsammans med ett energilager, är 26 % för det dimensionerade luftningssystemet. Resultatet ger då 48 % mindre energiförbrukning, cirka 1,2 miljoner kronor i kostnadsbesparing och en miljövinning motsvarande 532 ton CO2-ekvivalenter. Kostnadsbesparing, då el köps via arbitrage, för den stora förbrukaren optimeras till maximalt 1,2 miljoner kronor. Generatorn har då en verkningsgrad på 85 % och kompressorn 90 %. Dimensionerat luftningssystemet för den mindre tryckluftsförbrukaren består av en vindsnurra, ett energilager på 20 m3 med maxtryck på 30 bar. Täckningsgraden, det vill säga andelen av luftbehovet som kan täckas med vindsnurra tillsammans med ett energilager, är 61 % för det dimensionerade luftningssystemet. Resultatet ger då 93 % mindre energiförbrukning, cirka 26 tusen kronor i kostnadsbesparing och en miljövinningen motsvarande 10,7 ton CO2-ekvivalenter. Skillnaden mellan en vindsnurra och ett vindkraftverk är att vindsnurran inte producerar el utan använder rörelseenergin direkt. Ett system bestående av energilager som drivs av energi från vinden lämpar sig bättre för ett mindre tryckluftsbehov där det går att nå upp i högre täckningsgrad. Övergången till smarta elnät är nödvändigt för att tillgodose alla aspekter av hållbar utveckling. Det är ingen del av smarta elnät som är viktigare än någon annan. En hållbar tryckluftanvändning inom industrin är en del av smarta elnät och för att göra det möjligt har energilager en avgörande roll. Nulägesbeskrivningen visar att det i dagsläget finns ett ökat intresse för EES internationellt men att det inte finns ett EES som ensamt kommer lösa integrationen av förnybar energi. Tekniken för energilagring finns idag och växer imorgon.The world’s energy demand is expected to increase and at the same time the environmental requirements are becoming stricter. To deal with the climate change and the greenhouse gas emissions, the use of fossil fuel need to decrease, while the energy efficiency and renewable energy production must increase. A greater share of intermittent renewable energy on the electricity market entails challenges. If there is no need for electricity when the wind is blowing or when the sun is shining the electricity is lost, this leads to production and consumption of electricity must occur simultaneously. To expand the renewable energy and make it more efficient, society must develop a smart grid. There are different opinions about what it takes to create smart grids, but electrical energy storage, EES, reappears frequently in the literature. There are even scientists who believe that investment in intermittent renewable energy sources is not an option unless energy can be stored. Compressed air energy storage is a technique that uses compressed air to store energy until there is a demand. The Swedish industry accounts for over a third of total energy consumption in the country. Over 90 % of the all manufacturing industry uses compressed air. There are big and small users of compressed air depending on the industry. In this study, an international status description is given in the development of smart grids with a focus on electrical energy storage systems. The aim of this study is to be an information carrier that creates discussion and new ideas. The international status description is based on field visits, literature surveys and interviews. The results from the international status description shows that interest in electric energy storage systems is increasing since it is a central part in the development of smart grids. Between 2011 and 2013 the investments increased in electrical energy storage with 521 %. One reason for this increase is the international trend of micro grids and small decentralized power plants. With the increased demand for energy storage, new energy storage systems are created and existing systems evolve. The purpose of the study is also to examine if energy storage is a solution for a sustainable supply of compressed air in the industry. The goal is to design a compressed air system consisting of wind turbines and energy storage with a certain volume and maximum pressure, for a large and a small compressed air consumer. The study will also determine the cost saving for the big users is an optimized through arbitrage. The design is based on simulations in Simulink and the optimization is done in MATLAB. The selected compressed air system for the large consumer is based on one wind turbine, energy storage of 200 m3 with a maximum pressure of 10 bar. The coverage ratio, i.e. the proportion of the air need that is covered by wind energy with energy storage, is 26 %. An investment in this system would give reduced energy consumption by 48 % leading to a cost reduction of about 1.2 million SEK and a reduced environmental impact equivalent to 532 tons of CO2-equivalents. The generator then has an efficiency of 85 %, and the compressor has 90 %. The selected compressed air system for the smaller consumer achieves a coverage rate of 61 % with the following dimensions; one windmill, energy storage of 20 m3 and maximum pressure of 30 bar. An investment in this system would give a reduced energy consumption by 93 %, leading to a cost reduction of about 26 000 SEK and a reduced environmental impact equivalent to 10.7 ton of CO2 equivalents. The difference between a windmill and a wind turbine is that the windmill does not produce electricity instead it uses kinetic energy directly. A system consisting of energy storage driven by energy from the wind is more suited for smaller air requirements where it is possible to achieve greater coverage. The transition to smart grids is necessary to be able to meet all aspects of sustainable development. There is no part of smart grids that is more important. Sustainable use of compressed air in industry is a part of smart grids and to make it possible energy storage is crucial. The international status description shows that there is a growing international interest in EES but there isn’t one EES alone that will solve the integration of renewable energy. The techniques for energy storage are existing today and are growing tomorrow.
20
Foo, Xueyuan. "Design and Implementation of A Smart Grid System Based on Blockchain Smart Contract Technology." Thesis, Mittuniversitetet, Institutionen för informationssystem och –teknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-40851.
Full textAbstract:
Under de senaste åren har blockchain-tekniken fått mer och mer uppmärksamhet. Det har visat speciella fördelar i digital valuta, eftersom det distribueras och dess data inte kan ändras. Med fler länder som presenterar idén om kraftsysteminnovationen har ett stort antal distribuerade kraftkällor dykt upp. Nätanslutningen för dessa distribuerade kraftkällor leder till instabil nätdrift och ökar svårigheten att hantera kraftigt. Därför finns det ett akut behov av en lösning som kan realisera direkt transaktion av distribuerad kraftförsörjning. Denna artikel gör en fördjupad analys av blockchain-tekniken, inklusive hasalgoritm, konsensusmekanism, Merkle-träd, smart kontrakt etc. Och sedan studeras Ethereum och smarta nät. Den här artikeln realiserar automatisering och intelligens för mätning av eltransaktioner genom smart kontraktsteknik som tillhandahålls av Ethereum. En blockchain privat kedja skapas och sedan distribueras det smarta kontraktet i den privata kedjan. Med fördelarna med blockchaintekniken ovan kommer lagring av kraftdata och krafttransaktioner att vara mer trovärdig och mer transparent. Sammantaget designar och bygger detta papper ett smart grid-system baserat på blockchain-smarta teknik. Systemet kan inte bara användas för smarta nätsystem utan även för andra energisystem. Denna artikel ger en referens för tillämpning av blockchain-teknik.In recent years, blockchain technology has received more and more attention. It has shown special advantages in digital currency, because it is distributed and its data cannot be altered. With more countries put forward the idea of the power system innovation, a large number of distributed power sources have emerged. The grid connection of these distributed power sources will lead to unstable grid operation and greatly increase the difficulty of management. Therefore, there is an urgent need for a solution that can realize direct transaction of distributed power supply. This article makes an in-depth analysis of the blockchain technology, including hash algorithm, consensus mechanism, Merkle tree, smart contract, etc. And then the Ethereum and smart grids are studied. This article realizes automation and intelligence of the electricity transaction measurement through the smart contract technology provided by Ethereum. A blockchain private chain is created and then the smart contract is deployed into the private chain. With the advantages of blockchain technology aforementioned, the storage of power data and the power transactions will be more credible and more transparent. All in all, this paper designs and builds a smart grid system based on the smart contract technology of blockchain. The system can be used not only for smart grid systems but also for other energy trading systems. This article provides a reference for the application of blockchain technology.
21
Joel, Söderström. "Feldetektering för ett smart elnät i Stockholms skärgård : Undersökning av lämpliga metoder och parametrar för detektering av jord- och kortslutningsfel i ett mellanspänningsdistributionsnät på Ljusterö med omnejd." Thesis, KTH, Data- och elektroteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-188563.
Full textAbstract:
Den här rapporten utreder förutsättningarna för att konstruera om ett mindre distributionsnät på 10 kV i Stockholms skärgård till ett så kallat smart nät med självläkande funktion. Nätet är avlägset och har haft många fel de senaste åren, därför är det önskvärt att kunna lokalisera fel i nätet och automatiskt koppla om till rundmatning direkt ifrån driftcentralen för att minska avbrottstiden för de boende på öarna. Rapporten fokuserar speciellt på att utreda lämpligheten med att använda feldetekteringsutrustningen SICAM FCM i nätet och hur dessa bör ställas in. Information om det aktuella nätet och problemet beskrivs tillsammans med en teoretisk bakgrund. Resultat ifrån tester och felsimuleringar på SICAM FCM med fokus på känslighet kring tröskelvärden presenteras och analyseras. Utifrån testresultat och information om nätet har rekommenderade inställningar för SICAM FCM tillsammans med andra rekommendationer för implementeringen av det självläkande nätet tagits fram.This report has investigated the conditions for reconstructing a small 10 kV distribution grid in the Stockholm archipelago into a so called smart grid with a self-healing function. The grid is in a remote location and have had a lot of faults during the last years, therefore it is desirable to be able to locate the fault and automatically section it and restore service through a back-up feeder (if needed) to reduce downtime for customers. This report focuses especially on the suitability to use the fault detection equipment SICAM FCM in the grid and to propose how it should be configured. Information about the grid and problem is described together with a theoretical background. The results from tests and fault simulations on the SICAM FCM focused on sensibility around threshold values is presented and analysed. From test results and information about the grid recommended settings for SICAM FCM together with other recommendations for implementation of the self-healing grid has been produced.
22
Olsson, Henrik, and Yalin Huang. "Market concepts and regulatory bottlenecks for smart distribution grids in EU countries." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för fysik och astronomi, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-155890.
Full textAbstract:
In the European Union, there is a driver for a change in the electricity system. The trend is to make the system more environmental friendly and improve the markets functionality. This driver often refers to the development towards a smart grid. In order to accelerate innovation in smart grid and technology application, pilot projects need to be deployed. This master thesis has been done as a part of the Stockholm Royal Seaport urban development project that is a pilot project for smart grid on distribution grid level. The aim of this report is to apply market concept and identify regulatory bottlenecks for smart grid. This report has applied market concept and identified several bottlenecks for two aspects of smart grid. The aspects are integration of distributed energy resources in medium and low voltage level and a changing customer behavior. A changing customer behavior contains both demand response and the implementation of electric vehicles. A state-of-art review on feasible solutions that improve the competition and demand side management of electricity market in smart grid and provide incentives to implement smart grid functions has been performed. The emphasis in the market aspect is on how that new actors like aggregators will enter the market and how the dynamic price can reach consumers. The emphasis in the regulatory aspect is on how regulations promote the application of smart grid supporting technologies for both the DSO and the network users. A case study has been performed for EU countries with a deeper look at Sweden. The case study investigates how far that the current regulations have reached on the way to smart grids. A state-of-art review on conclusion papers of pilot projects has been carried out. However, many pilot projects are still ongoing and not included in the review. The result shows there is still a lack of regulatory incentive to promote smart grid development and supporting market structures. Bottlenecks identified for smart grid services in the Swedish electricity market and regulation are related to four areas. These are the metering system, dynamic consumer price, active distributed units with the possibility to provide services to the system and incentives to the DSO to use new smart grid solutions in the work to enable fast and efficient connection of distributed generation.Stockholm royal seaport project
23
Bylund, Kristoffer. "Elnätsautomation i distibutionsnätet : Feldetektering och fjärrstyrning som metoder att förbättre leveranssäkerheten i elnätet." Thesis, Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-149406.
Full textAbstract:
Att öka leveranskvaliteten i sina elnät är något som varje nätbolag strävar mot. En metod att göra detta kan vara att utrusta nätstationer i mellanspänningsnätet med feldetektering och fjärrstyrning för snabbare felsökning och sektionering vid fel. I denna studie har dessa möjligheter utretts och även de potentiella vinsterna i kortare avbrottstider mätt i indikatorn SAIDI. Studien har resulterat i ett förslag för fortsatt investering i feldetektering och fjärrstyrning i Umeå Energis elnät. Den metod som använts är att beräkna SAIDI för det värsta felscenariot för varje matande linje som tittats på, både med och utan elnätsautomation. Det förslag som tagits fram har utgått ifrån de enskilda matningarna förutsättningar vad gäller kundantal, antal nätstationer och nättopologi och har sedan jämförts med två standardalternativ, med detektering i samtliga nätstationer samt detektering i mitten av linjen. Resultatet visar att det förslag som lämnats till Umeå Energi har potential att sänka det summerade SAIDI-värdet vid värsta felscenario från 37 minuter till 10 minuter i de matningar som undersökts. Detta till en kostnad av mindre än två miljoner kronor, eller en kostnad per potentiellt minskad SAIDI-minut på ca. 70 000 kr. Studien har tittat på 16 matande linjer med totalt ca. 17 000 kunder.
24
Grahn, Elin. "Utveckling och tillämpning av modeller förkvantifiering av de ekonomiska konsekvensernaav ökad förbrukningsflexibilitet inom eldistribution." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-252786.
Full textAbstract:
One step towards a more sustainable energy system is to create a more flexible electrical grid, where increased demand response among electricity consumers can play an important role. A distribution grid owner can encourage their customers to use electricity more evenly distributed during the day by introducing different types of grid fees such as time-differentiated power tariffs. In this master thesis, the theoretical economic impact of a flattened load profile for a distribution grid owner is investigated. Different factors that impact the distribution grid owner’s economy are identified and two are chosen to be quantified; losses in the grid and the fee to the feeding grid. The possibility to save money by avoiding future investments is discussed but not quantified. Models are developed for modifying an existing load profile, calculating the losses associated with a certain grid and load profile, and calculating the value of a lowered subscribed power to the feeding grid. The models are applied on the distribution grid owner Sala-Heby Energi Elnät AB. The results show that with a load profile that is flattened out 100% every day, which is the theoretical best possible scenario, the losses can be reduced with 2.6% which corresponds to a value of 81 000 SEK. By lowering the subscribed power to the feeding grid as much as the highest peak of the year is reduced in the modified load curve, the cost to the feeding grid would be reduced 1.2 million SEK, or 10% of the fee to the feeding grid. In the 20% curve modification case, which would be more realistic to achieve in reality, the losses decreased by 0.9% which corresponds to a value of 29 000 SEK. Furthermore, the fee to feeding grid would be reduced with 0.34 million SEK which corresponds to 2.8% of the total fee. In summary, the theoretical economic saving potential is around 10 times higher for the fee to feeding grid than for grid losses.Marknadsbaserade styrmedel i bostadssektorn
25
Prestberg, Sara. "Blockkedjesystem för smarta elnät : En undersökning om befintliga blockkedjesystem där deras egenskaper analyseras, och kvantitativa mätningar gällande deras responstid utförs." Thesis, Mittuniversitetet, Institutionen för informationssystem och –teknologi, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-39328.
Full textAbstract:
The interest in blockchain technology is increasing and is being applied in more areas than just cryptocurrencies. To facilitate the use of blockchains suppliers are launching blockchain-as-a-service, which is a fusion between cloud service and blockchain. The objective of this project is to investigate which existing blockchain system is most suitable for an energy trading scenario, where the idea is that in the future it will be possible to buy and sell local energy via smart grids. The project starts with literature studies to gain basic and in-depth knowledge about blockchain systems, cryptocurrencies and smart grids. Furthermore, the availability, documentation and payment options of a number of systems are investigated. Then, based on how they meet the above parameters, two systems move on to the test phase. To perform the quantitative measurements, a blockchain member is deployed at the respective supplier with the associated software. To measure the response time, a code is written that can send one or more, small or large transactions. This leads to a result that shows that both systems are able to fit into an energy trading scenario, but that Kaleido has faster response time than Azure Blockchain Service. The conditions have been largely the same for both blockchain systems, but there are a number of factors that can affect the measurement results. The report is rounded off with an ethical and societal discussion where the blockchain's impact on the black market is addressed, how it can benefit when it comes to COVID-19, if it really is a sustainable alternative given its energy consumption, and finally proposals for further work.Intresset för blockkedjeteknologin ökar allt mer och appliceras inom fler områden än bara kryptovalutor. För att underlätta användningen av blockkedjor lanserar leverantörer bland annat blockchain-as-a-service, som är en fusion mellan molntjänst och blockkedjor. Målet med detta projekt är att utreda vilket redan befintligt blockkedjesystem som är mest lämpat för ett energihandelscenario, där tanken är att man i framtiden ska kunna köpa och sälja lokal energi via smarta elnät. Projektet inleds med litteraturstudier för att få grundläggande och fördjupad kunskap om blockkedjesystem, kryptovalutor och smarta elnät. Vidare undersökts ett antal systems tillgänglighet, dokumentation samt deras betalningsalternativ. Sedan, baserat på hur de uppfyller nämnda parametrar, går två system vidare till testfasen. För att utföra de kvantitativa mätningarna driftsätts en blockkedjemedlem hos respektive leverantör med tillhörande programvara. För att mäta responstiden skrivs en kod som kan skicka en eller flera, små eller stora transaktioner. Detta leder till ett resultat som visar på att båda systemen har möjlighet att lämpa sig i ett energihandelsscenario, men att Kaleido har snabbare responstid än vad Azure Blockchain Service har. Förutsättningarna har i stort sett varit densamma för båda blockkedjesystemen, men det är många olika faktorer som kan påverka mätresultaten. Rapporten avrundas med en etisk och samhällelig diskussion, där blockkedjans inverkan på bland annat svarta marknaden tas upp, hur den kan göra nytta när det kommer till COVID-19, om det verkligen är ett hållbart alternativ med tanke på dess energiförbrukning, och slutligen förslag på vidare arbete.
26
Forsmark, Anders, and Tim Sidemark. "Anslutning av vindkraft till ett svagt nät i Tidaholm." Thesis, Högskolan Väst, Avd för elektro- och automationsteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hv:diva-4148.
Full textAbstract:
Vindkraftverk ansluts idag i snabb takt till elnät runt om i världen. Elnäten är ofta inte tillräckligt dimensionerade på platser där vindkraftutbyggnad är lämplig vilket leder till ett behov av nätförstärkning. Förstärkning sker konventionellt genom att övergå till en högre spänning, något som kan vara förenat med stora kostnader och ledtider. Bland annat därför har en filosofi med beteckningen smarta elnät uppstått, som handlar om hur elnätsystemet ska se ut när det är mer anpassat till de nya energikällornas karaktär och samtidigt medför ett mer effektivt totalutnyttjande. För vindkraftverk kan det då handla om att i högre grad än idag reglera produktionen och understödja nätet, t.ex. via intelligenta kontrollsystem, kraftelektronik och energilager. I den här rapporten undersöks hur mycket vindkraft som kan anslutas till ett svagt elnät då principer för smarta elnät tillämpas och för att se om kostnaden blir lägre än anslutning via konventionella nätförstärkningsmetoder. Det svaga elnätet som studien bygger på ligger i Tidaholm. Vindkraftseffekten som ska anslutas är på 62 MW. Begränsningar i befintliga regionnätets ledningar gör att 60,3 MW kan anslutas med principer för smarta elnät, fast det finns flera skäl till att anta att den fulla mängden vindkraft går att ansluta. Detta till en kostnad som väsentligt understiger kostnaden att förstärka nätet på konventionellt sätt, kostnadsbesparingen uppgår till ca 58 % eller ca 95 Mkr.
27
Fröberg, Niklas, and Elias Mehdipoor. "Hur kan installationen av smarta elnätstjänster i bostäder bidra till ökad efterfrågeflexibilitet?" Thesis, KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-284333.
Full textAbstract:
I takt med nya innovationer och samhällets fortsatta utveckling och utbredning ökar även elektrifieringen. För att uppnå flera av de miljömål som satts upp av Sveriges riksdag krävs en övergång till ett elsystem byggt på el från förnybara källor. Den ökande elektrifieringen medför inte bara ökade krav på den mängd el som produceras, men även förmågan att transportera den. Den ökade belastningen på elnätet skapar flaskhalsar och kapacitetsbrist i större städer och regioner, vilket gör det svårt att till exempel etablera nya fabriker och bostadsområden vilket bromsar samhällets utveckling. För att lösa denna kapacitetsbrist behövs det svenska stamnätet byggas ut. Detta är dock en relativt långsam process vilket ställer krav på innovativa lösningar som kan avlasta elnätet på kort och lång sikt. En sådan lösning är en ökad efterfrågeflexibilitet, vilket innebär att vissa effektkrävande aktiviteter flyttas till tider på dygnet då elnätet är mindre belastat. Genom att använda sig av smart elnätsteknik kan konsumenter få information om elpriser i realtid och därmed anpassa sin elkonsumtion och dra nytta av lägre elpriser och större tillgång till grön el då topplasten på elnätet är lägre. Syftet med denna studie är att undersöka hur sådana smarta elnätstjänster kan resultera i en ökad efterfrågeflexibilitet i bostäder, och om denna efterfrågeflexibilitet kan hjälpa till att motverka kapacitetsbristen i det svenska elnätet. För att undersöka detta har en litteraturstudie med fokus på beteendeförändringar kopplade till hållbar utveckling samt fyra kvalitativa intervjuer av relevanta aktörer i elbranschen gjorts. Resultaten från litteraturstudien har analyserats i syfte att undersöka huruvida de är applicerbara på smarta elnätstjänster för att uppnå en ökad efterfrågeflexibilitet eller ej. De kvalitativa intervjuerna har summerats och analyserats för att undersöka vilka frågor det råder enighet samt oenighet i bland branschens aktörer. Efter analys samt diskussionen visar studien att smarta elnätstjänster kopplade till bostäders elkonsumtion har potential att uppnå en ökad efterfrågeflexibilitet samt att denna efterfrågeflexibilitet kan bidra till att minska kapacitetsbristen i elnätet. Detta ska dock inte ses som en universell lösning utan en av flera nödvändiga lösningar för att rå på problemet.As innovation and society continue their growth, electrification is increasing rapidly. To achieve several of the environmental goals set by the Swedish Parliament, a transition to an electricity system based on electricity from renewable sources is also required. The increasing electrification entails not only increased demands on the amount of electricity produced, but also the ability to transport it. Increased load on the electricity grid creates bottlenecks and capacity shortages in larger cities and regions, which makes it difficult to establish, among other things, new factories and residential areas, which slows down the development of society. To solve this capacity shortage, the Swedish electrical grid needs to be expanded. However, this is a relatively slow process, which places demands on innovative solutions that can relieve the electricity grid, both short term and long term. Such a solution is an increased demand flexibility, which means that certain power-demanding activities are moved to times of the day when the grid is less congested. By using smart grid technology, consumers can get information about electricity prices in real time and thereby adjust their electricity consumption and benefit from lower electricity prices and greater access to renewable energy when the top load on the electricity grid is lower. The purpose of this study is to investigate how such smart grid services can result in increased demand flexibility in homes, and whether this demand flexibility can help counteract the capacity shortage in the Swedish grid. To investigate this, a literature study focusing on behavioral changes linked to sustainable development, and four qualitative interviews with relevant actors in the energy industry, have been conducted. The results from the literature study have been analyzed to investigate whether or not they are applicable to smart grid services to achieve increased demand flexibility. The qualitative interviews have been summarized and analyzed to examine what issues there is agreement and disagreement in among the industry's players. After analysis and discussion, the study shows that smart grid services linked to residential electricity consumption have the potential to achieve increased demand flexibility and that this demand flexibility can contribute to reducing capacity shortage. However, this should not be seen as a universal solution but as one of several necessary solutions to tackle the problem.
28
Sandwall, Josefin, and Maria Eriksson. "Möjligheter och hinder för aggregerad förbrukningsflexibilitet som en produkt på reglerkraftmarknaden." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-231337.
Full textAbstract:
Electricity production from renewable energy resources such as wind energy and photovoltaics is variable. Integration of these intermittent resources into the electricity system leads to new challenges in how to manage imbalance between supply and demand on the grid. One way to meet these challenges is to develop so-called smart grid solutions. One idea, called demand response, is to adjust the amount or timing of energy consumption, e.g. by control of household appliances, to provide flexibility that could be used to balance the grid. In aggregate, when applied to many units across the system, large volumes of energy could be made available when needed and this grid flexibility can be used as a product on the electricity regulation market. Despite the potential benefits, the number of demand response bids is currently low. The aim of this thesis is to identify barriers in the Swedish regulation market, and togive Sweden's transmission system operator, Svenska kraftnät, recommendations on how to facilitate implementations of the technique. This has been done throughliterature studies and a wide range of interviews with people within the electricity market sector. The results indicate that a combination of several elements in the complex energy system impede the introduction of demand response. The main issues are related to market regulations and profitability difficulties. The authors recommend that Svenska kraftnät lowers the minimum bid size in all of the Swedish bidding areas, and adjusts the balance responsibility agreement and the system of balancing settlement.
29
Cederholm, Sebastian, and Nizarki Bafrin Hussein. "Elnätets kapacitet för framtida belastningar från elbilar : En känslighetsanalys på ett av Halmstads lokalnät." Thesis, Högskolan i Halmstad, Akademin för ekonomi, teknik och naturvetenskap, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hh:diva-31173.
Full textAbstract:
Regeringen har en vision att till 2050 ska Sverige uppnå en fordonsflotta som är fossilfri och för att uppnå den visionen ska el som drivmedel spela en avgörande roll på marknaden. HEM Nät AB är därmed intresserade av hur deras lokalnät i ett valt område kan påverkas när en större andel av hushållen införskaffar elbilar. Längs områdets högspänningsslinga finns nio nätstationer som matar ut effekt till 815 kunder. En känslighetsanalys genomfördes kring det valda lokalnätet med avseende till dess kapacitet idag till framtida belastningar från elbilar. Analysen baserades på fyra olika nätparametrar som möjligen kan riskeras med avseende till elbilars laddsystem: spänningsfall, transformatorbelastning, övertoner och osymmetri. Olika laddeffekter och kopplingssätt har även jämförts bland nätparametrarna för att visa vilken roll de kan ha i framtiden. Spänningsfallet samt transformatorbelastning för de båda effekterna 3,7 kW och 11 kW uppgick mot de satta nätkraven när 40 % respektive 20 % belastning sker i området. Två vetenskapliga metoder användes för att uppskatta övertonerna där ena tog hänsyn till en reduktion av sammanlagrade övertoner och den andra metoden använde en aritmetisk summering av strömövertonerna. Resultatet visade att med varken en inkluderad reduktion eller med den aritmetiska summeringen kommer övertonerna bli ett problem. Med simuleringen av osymmetri nåddes nätkravet när 7 % mer belastning skedde under en och samma fas. Slutligen kom studien fram till att lokalnätet är relativt starkt och kan klara av 322 elbilar vid 3,7 kW och 161 elbilar vid 11 kW.The Swedish government have a vision that up untill 2050 Sweden’s transport system is going to be free of fossil fuels and to achieve this vision, electricity is going to be the main fuel and will play a decisive role in the future transportional market. As a result of this, HEM Nät AB is now interested in knowing how their local electrical grid will be affected by a larger amount of electric vehicles, EVs, charged through households. Along the local grid’s high voltage line there are nine substations, which provide power to 815 customers. A sensitivity analysis was conducted on the local grid to appreciate the available capacity for the future load of EVs. The analysis was based on four different gridparameters, which possibly can affect the set conditions of an electrical grid when an EV is being charged: voltage drop, transformer load, harmonics and dissymmetry. Different chargepowers and wirings have also been compared to see what roles they will have in the future. After the simulations and hand calculations all of the gridparameters exceeded the set conditions. This happened at different percentages of the households, which were charging their vehicles. The voltage drop and transformer load for both of the powers, 3,7 kW and 11 kW exceeded the limitations when 40 % respectively 20 % of the studied are was being loaded. Two scientific methods were used to appreciate the added current harmonics, where the first one regarded a reduction of the summarized value of the current harmonics, where the second did not. The results showed, that either of the methods would indicate a problem on the grid. The simulation of the dissymmetry, the limitation was met after 7 % more load was done under one and the same of the phases. Finally, the study concluded that the local grid is relatively strong and can hold 332 EVs with 3,7 kW and 161 EVs with 11 kW.
30
Good, Emma. "Security Analysis of a Siemens SICAM CMIC Remote Terminal Unit." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-284328.
Full textAbstract:
In the power industry, electrical grids are undergoing a modernization intosmart grids. The new smart grids integrate the electrical grid and informationand communication technologies, such as software, automation, and informationprocessing. While enabling remote communication with devices on thegrid, putting the grid online also introduces some major problems, such as therisk of being the target of cyber attacks.In this thesis, a security analysis of the Siemens SICAM CMIC CP-8000 remoteterminal unit, used for remote monitoring and automation of electricalgrids is done. Threat modeling was done to identify vulnerabilities in the system,followed by a penetration test of the web interface, used to configure thedevice, as well as a couple of network attacks. During the penetration test, twocross-site scripting vulnerabilities were discovered, one of which could allowan unauthorized attacker to execute Javascript code in the victim’s browser. Itwas also discovered that a user’s login credentials are leaked in the browserconsole in cleartext when logging in.I kraftindustrin genomgår elnät en modernisering till smarta elnät. De nyasmarta elnäten integrerar elnät och informations- och kommunkationsteknologi,såsom mjukvara, automatisering, och informationsbehandling. Även omdet möjliggör fjärrkommunikation så introduceras även stora problem när elnätenblir uppkopplade, till exempel risken att bli utsatt för cyberattacker.I detta examensarbete utfördes en säkerhetsanalys av en SICAM CMIC CP-8000 fjärrterminal, tillverkad av Siemens, som används för fjärrstyrning ochautomatisering av elnät. En hotmodell för att identifiera sårbarheter i systemetgjordes, följt av penetrationstesting av hemsidan som används för att konfigureraenheten, samt några nätverksattacker. Under penetrationstestningen hittadestvå cross-site scripting-sårbarheter, där den ena kunde tillåta en oautentiseradangripare att exekvera Javascript-kod i offrets webbläsare. Det upptäcktesäven att en användares inloggningsuppgifter läcktes i webbläsarens konsol iklartext när användaren loggar in.
31
Näslund, Katarina, and Andrea Stafverfeldt. "Energioptimering genom samverkan : en nulägesrapport av sektorkoppling i Sverige." Thesis, KTH, Energiteknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-276420.
Full textAbstract:
För att Sverige ska uppnå de energimål som satts upp i enighet med Agenda 2030, är det av stor vikt att implementera mer förnybara resurser. Sektorkopplingsstrategier är en potentiell åtgärd vilket skulle optimera det svenska energisystemet. På sikt skulle det även kunna frigöra kapacitet, och därmed möjliggöra hantering av en större andel förnybara källor i elnätet. Syftet med den här studien är att bistå med en nulägesrapport av sektorkopplingsetablering i Sverige, med särskild fördjupning i region Gotland. Studien grundas i en omfattande litteraturstudie och kvalitativa intervjuer. Genom att studera tidigare litteratur inom området identifierades tekniker och metoder inom sektorkoppling, vars nuvarande utsträckning i Sverige kartlades. Den fördjupade datainsamlingen för studien var ostrukturerade kvalitativa intervjuer med projektledare och aktörer med relevans för Gotland. Resultatet från studien är en sammanställning av sektorkopplingtekniker samt hur dessa kan bidra till att öka flexibiliteten i energisystemet i allmänhet, och elnätet i synnerhet. Vidare kartlades projekt i Sverige som tillämpar dessa tekniker. Slutsatserna visar på att sektorkoppling redan är etablerat i Sverige, men befinner sig i ett tidigt stadium. Resultatet visade vidare att det krävs engagemang från kunder och aktörer, samt en viss standard i energisystemet för att möjliggöra en framgångsrik tillämpning av sektorkoppling i det svenska energisystemet. Resultaten belyser likväl att en fortsatt etablering av sektorkoppling kan komma att kräva ekonomiska incitament i form av bidrag och satsningar.Including more renewable energy sources in the energy system is of great importance to enable Sweden to achieve its climate goals in unity of Agenda 2030. Sector coupling is a potential strategy for energy optimization, which in time could become a more established method to manage capacity issues, as well as permitting more renewable energy sources in the electricity grid. The purpose of this study is to compile a status report on current sector coupling in Sweden, with additional further investigation of region Gotland. The study is based on a comprehensive literature study as well as data collection through qualitative interviews with relevant stakeholders. Previous research and literature in the field enabled the identification of different technologies and methods relating to sector coupling. Qualitative data was gathered through unstructured interviews with represenatatives from companies and organizations having their focus set on energy planning in the Gotland region. The results consist of an assortment of various sector coupling technologies and their ability to increase the flexibility of the power grid and energy system in Sweden. In addition, several projects with diverse implementation of sector coupling strategies were also being mapped out. In conclusion, it became apparent that sector coupling is only at its earlier stages of implementation in Sweden. Further interest and commitment by customers and businesses is of great importance and needed to enable expansion of sector coupling technologies in Sweden. Moreover, the energy system requires standards, as well as financial incentives to promote further use of sector coupling in society.
32
Wallsten, Anna. "Assembling the Smart Grid : On the Mobilization of Imaginaries, Users and Materialities in a Swedish Demonstration Project." Doctoral thesis, Linköpings universitet, Tema teknik och social förändring, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-142782.
Full textAbstract:
Influential actors refer to smart grids as a revamped version of the energy systemwhen they argue for alternative energy pathways, and assign demonstration projects with the task of turning prospects about the future into functional configurations. This thesis explores notions of the smart grid future that are implicitly conveyed in Swedish smart grid strategy and planning documents. The purpose of this thesis is to describe and analyse how a smart grid is assembled in a Swedish demonstration project. Inspired by Science and Technology Studies (STS), it explores this process through interviews, document studies and participant observation. By combining concepts such as sociotechnical imaginaries, material participation and translations, this study sheds light on the negotiations, tensions and struggles at play in the process of making smart grids functional. This study examines how included and excluded users make sense of the smart grid and of their own role in shaping the future. What imaginaries do the actors involved in the project draw on? What materialities take part in shaping the smart grid, and what user engagements are encouraged? The aim of the study is to seek an enhanced understanding of how smart grids are made, of the different forces that shape this process and, ultimately, of the reality of Swedish households as part of a smart grid in the making. This study shows that making a smart grid functional is not as feasible as the smart grid imaginaries suggest, and it finds potential in user engagements that are suppressed within the current market regime, which is primarily arranged around economic incentives.Inflytelserika aktörer beskriver smarta elnät som ett sätt att modernisera energisystemet och sjösätter demonstrationsprojekt med uppgift att omforma potentiellt omvälvande visioner till fungerande konfigurationer. Denna avhandling undersöker vilka föreställningar om smarta elnät som implicit förmedlas i svenska strategi- och planeringsdokument, och beskriver och analyserar hur dessa visioner påverkar hur ett smart elnät sätts samman i ett svenskt demonstrationsprojekt. Inspirerad av teknik- och vetenskapsstudier (STS) analyserar avhandlingen denna process med hjälp av intervjuer, dokumentstudier och deltagande observation. Genom att kombinera teoretiska begrepp som sociotekniska föreställningar, materiellt deltagande (material participation) och översättningar, undersöker studien de förhandlingar, spänningar och konflikter som inträffar när smarta elnät blir till. Studien belyser också hur inkluderade och exkluderade användare förstår det smarta elnätet och sin egen roll när det gäller att forma framtiden. Vilka föreställningar om framtiden använder sig de aktörer som är involverade i projektet av? Hur inkluderas olika materialiteter i utformningen av det smarta elnätet och vilka typer av användare uppmuntras av den konfigurering som sätts samman i projektet? Syftet med studien är att nå en djupare förståelse för dels hur smarta elnät blir till och de olika krafter som bidrar till denna process, och dels hur svenska hushåll konstrueras som en del av smarta elnät. Studien visar att det är inte så enkelt att skapa fungerande smarta elnät som föreställningarna gör gällande, och den hittar en outnyttjad potential hos användarna vars deltagande dikteras av marknadsmässiga villkor och ekonomiska incitament snarare än ansvar och delaktighet.
33
Ly, Sandra, and Linda Thell. "Förbrukningsflexibilitetens potential och påverkan på kraftsystemet : Med fokus på automatisk frekvensreglering genom styrning av kylskåp." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-260213.
Full textAbstract:
Increased use of variable energy and integration of electricity markets in the European Union have led to new challenges when balancing supply and demand in the grid. Load management is a possible way to manage these challenges by adjusting electricity consumption in order to balance the power system. Household appliances can be used for this purpose, for example by providing automatic frequency control. The aim of this master thesis is to investigate the potential of load management from private households and to examine how the power system is affected by a more flexible electricity consumption. The thesis focuses on fridges as automatic frequency control reserves and the ability of fridges to balance the power system. Attributes such as capacity, activation time, persistence and the effect of load reconnection has been modelled in Simulink, Matlab. Complementary interviews with actors from the electricity industry have been done to summarize their insights on demand response. The results indicate that fridges can be used as a part of the automatic frequency controlled reserve FCR-N, based on assumptions made in this study. However, current requirements imposed on balancing resources are not fully met by the fridges. In order for household appliances to provide the needed flexibility, some requirements might need to be rephrased. The results also show that the capacity for providing balancing services differs for positive and negative imbalances, as consumption can be reduced with 30 MW and increased with 66 MW. When controlling the fridges by moving the reference temperature, there is a risk that the appliances will synchronize with each other, i.e. reconnect or disconnect at the same time, resulting in frequency oscillations. It is therefore important that load management is designed to avoid this kind of behavior.
34
Sami, Mawj. "Hur smart elnät påverkar ett lokalnäts verksamhet." Thesis, Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-37840.
Full text
35
Welsch, Manuel. "Enhancing the Treatment of Systems Integration in Long-term Energy Models." Doctoral thesis, KTH, Energisystemanalys, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-134100.
Full textAbstract:
Securing access to affordable energy services is of central importance to our societies. To do this sustainably, energy systems design should be – amongst other things – environmentally compliant and reconcile with the integrated management of potentially limiting resources. This work considers the role for so-called 'Smart Grids' to improve the delivery of energy services. It deals with the integration of renewable energy technologies to mitigate climate change. It further demonstrates an approach to harmonise potentially conflicting energy, water and land-use strategies. Each presents particular challenges to energy systems analysis. Computer aided models can help identify energy systems that most effectively meet the multiple demands placed on them. As models constitute a simple abstraction of reality, it is important to ensure that those dynamics that considerably impact results are suitably integrated. In its three parts, this thesis extends long-term energy system models to consider improved integration between: (A) supply and demand through Smart Grids; (B) timeframes by incorporating short-term operating constraints into long-term models; and (C) resource systems by linking multiple modelling tools. In Part A, the thesis explores the potential of Smart Grids to accelerate and improve electrification efforts in developing countries. Further, a long-term energy system model is enhanced to investigate the Smart Grid benefits associated with a closer integration of supply, storage and demand-side options. In Part B, the same model is extended to integrate flexibility requirements. The benefits of this integration are illustrated on an Irish case study on high levels of wind power penetrations. In Part C, an energy model is calibrated to consider climate change scenarios and linkages with land-use and water models. This serves to assess the implications of introducing biofuels on the small island developing state of Mauritius. The thesis demonstrates that too weak integration between models and resource systems can produce significantly diverging results. The system configurations derived may consequently generate different – and potentially erroneous – policy and investment insights.Säker och prisvärd tillgång till energitjänster är en central fråga för dagens samhällen. För att tillgodose samhällen med hållbara energitjänster bör energisystemen designas för att – bland annat – möta de miljömässiga kraven samt hantera potentiellt begränsade resurser. Den här avhandlingen undersöker de ”smarta” elnätens roll för bättre tillhandahållande av energitjänster. Avhandlingen behandlar integration av förnybar energiteknik för minskad klimatpåverkan samt demonstrerar ett tillvägagångssätt för att förena potentiellt motstridiga energi-, vatten- och markanvändningsstrategier. Dessa uppvisar särskilda utmaningar i energisystemanalyser. Datorstödda modeller kan användas för att identifiera energisystem som på effektivast sätt möter samhällets krav. Datorstödda modeller är, per definition, förenklingar av verkligheten och det är därför viktigt att säkerställa en korrekt representation av det verkliga systemets dynamik. Den här avhandlingen förstärker energisystemmodeller för långsiktsprognoser utifrån tre aspekter: förbättra integrationen av (A) tillgång och efterfrågan genom smarta elnät; (B) olika tidsaspekter genom att inkludera kortsiktiga operativa begränsningar; samt (C) resurssystem genom att sammanlänka olika modelleringsverktyg. I del A utforskades de smarta elnätens potential för att förbättra elektriska system i utvecklingsländer. En befintlig energisystemmodell förstärktes för att behandla smarta elnät och kan därmed fånga fördelarna förknippade med energilagring och energianvändning. I del B utvidgades en energisystemmodell för långsiktsprognoser med flexibilitet för kortsiktiga operativa begränsningar. En fallstudie fokuserad på ett vindkraftsdominerat irländskt elnät genomfördes för att demonstrera fördelarna av modellutvecklingen. I del C kalibrerades en energisystemmodell för att ta klimatscenarier i beaktande samt energisystemets kopplingar till markanvändning och vattenresurssystem. En fallstudie fokuserad på Mauritius energisystem genomfördes för att undersöka konsekvenserna av en potentiell introducering av biobränslen. Avhandlingen demonstrerar att undermålig integration av energimodeller och resurssystem kan leda till avsevärda avvikelser i resultaten. Slutsatser som dras utifrån dessa resultat kan därmed leda till vitt skilda – och potentiellt felaktiga – underlag för investeringar och energipolitiska rekommendationer.
QC 20131118
36
Nordqvist, Lina, and Linda Thunvall. "Vad behöver den passiva elanvändaren? : En studie om hur digitala verktyg kan få universitetsstudenter av Generation Z att konsumera och använda el hållbart på ett sätt som är värdefullt för dem." Thesis, Linköpings universitet, Informatik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-167469.
Full textAbstract:
Problem Att få användarna i hushåll att konsumera och använda el hållbart är en del av utvecklandet av ett smart elnät. Detta menar man ska möjliggöras med tekniska lösningar, som digitala verktyg. Forskning menar dock att vi måste förstå mer än bara möjligheten och belyser vikten av att förstå hur digitala verktyg ska användas för att möjliggöra ett smart elnät. Vi bör inte bortse ifrån är att digitala verktyg står i relation till användaren och kräver därmed förståelse för användarens behov och hur dessa kan bemötas med digitala verktyg för att användaren ska konsumera och använda el hållbart. Syfte Studien syftar till att öka förståelsen för hur och varför universitetsstudenter av Generation Z resonerar och agerar som de gör kring sin elkonsumtion och elanvändning i hemmet. Detta för att förstå deras behov kring deras elkonsumtion och elanvänding och belysa hur de ska konsumera och använda el hållbart med hjälp av digitala verktyg. Metod Studien bygger på en kvalitativ studie baserad på en abduktiv ansats där data bygger på enskilda semistrukturerade intervjuer med universitetsstudenter av Generation Z för att förstå hur de förhåller sig till sin elanvändning och elkonsumtion. Innehållsanalys har sedan tillämpats. Slutsats Uppsatsens resultat visar på att gruppen inte gör många aktiva beslut för att konsumera och använda el hållbart till följd av deras attityd vilket kan förklaras med deras bekvämlighet och okunskap. Detta är något digitala verktyg kan bemöta genom att på ett tvingande sätt driva ett hållbart beteende. Vi ser därför att ett smart elnät kan möjliggöras med passiv användare som konsumera och använder el på ett hållbart sätt som är värdefullt för dem.
37
Kristensson, Jonathan. "Load Classification with Machine Learning : Classifying Loads in a Distribution Grid." Thesis, Uppsala universitet, Institutionen för teknikvetenskaper, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-395280.
Full textAbstract:
This thesis explores the use of machine learning as a load classifier in a distribution grid based on the daily consumption behaviour of roughly 1600 loads spread throughout the areas Bromma, Hässelby and Vällingby in Stockholm, Sweden. Two common unsupervised learning methods were used for this, K-means clustering and hierarchical agglomerative clustering (HAC), the performance of which was analysed with different input data sets and parameters. K-means and HAC were unfortunately difficult to compare and there were also some difficulties in finding a suitable number of clusters K with the used input data. This issue was resolved by evaluating the clustering outcome with custom loss function MSE-tot that compared created clusters with subsequent assignment of new data. The loss function MSE-tot indicates that K-means is more suitable than HAC in this particular clustering setup. To investigate how the obtained clusters could be used in practice, two K-means clustering models were also used to perform some cluster-specific peak load predictions. These predictions were done using unitless load profiles created from the mean properties of each cluster and dimensioned using load specific parameters. The developed models had a mean relative error of approximately 8-19 % per load, depending on the prediction method and which of the two clustering models that was used. This result is quite promising, especially since deviations above 20 % were not uncommon in previous work. The models gave poor predictions for some clusters, however, which indicates that the models may not be suitable to use on all kinds of load data in its current form. One suggestion for how to further improve the predictions is to add more explanatory variables, for example the temperature dependence. The result of the developed models were also compared to the conventionally used Velander's formula, which makes predictions based on the loads' facility-type and annual electricity consumption. Velander's formula generally performed worse than the developed methods, only reaching a mean relative error of 40-43 % per load. One likely reason for this is that the used database had poor facility label quality, which is essential for obtaining correct constants in Velander's formula.
38
Högström, Emil, and Oskar Falkenberg. "Efterfrågeflexibilitet hos kunder : De nya funktionskraven på elmätare och deras inverkan på efterfrågeflexibilitet." Thesis, Uppsala universitet, Industriell teknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-385278.
Full textAbstract:
The electricity system will go through massive changes in the coming years. Smartgrids are becoming more popular. The phasing out of fossil fuels in electricity production in favour of renewable power sources will entail challenges. To handle these challenges, the Swedish Energy Markets Inspectorate (Ei) has identified demand side flexibility as a partial solution. Ei has presented new functionality demands on electricity meters, which aim at working for an increase of demand side flexibility. The aim of this report is to investigate how smart meters and the new functionality demands contribute in making customers become more active, along with how customers can be motivated to change their behaviour. The findings from this report show that the new demands do not directly lead to more demand side flexibility. Instead they enable other actors to develop services that could lead to customers contributing with demand side flexibility. In the energy sector, it is assumed that customers need to see an economic benefit in order to contribute with flexibility. This report finds that this is not entirely the case. Customers can be motivated by other things, such as protecting the environment. Important factors for customers are that they experience the same comfort as before, along with simplicity. Therefore, automatic steering is the preferable option which might entail the need for economic subsidies since investing in automatic systems will be economically notable. Once a considerable amount of customers are contributing with flexibility, social pressure might motivate remaining customers to do the same.
39
Mäkivierikko, Aram. "A Needs-Based Approach towards Fostering Long-term Engagement with Energy Feedback among Local Residents." Licentiate thesis, KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-254920.
Full textAbstract:
In order to reach the current climate goals, energy consumption needs to decrease in all sectors, including households, which produce 20% of the European emissions. However, it is difficult to increase residents’ engagement in their household electricity consumption as it is an ‘invisible’ form of energy, the monetary incentives are often too small and environmental incentives are not very effective. Building on the idea that an engagement mechanism should be based on user needs, and recent research showing that social influence can be an effective way to affect consumption behaviour, this thesis examines the potential of a neighbourhood-based digital local social network providing feedback on household electricity consumption as an engagement solution. By helping neighbours to know each other better, such a network could meet the basic human need of belonging to a group, while also taking advantage of the social influence between neighbours to increase the effectiveness of the energy feedback provided. This thesis sought to: 1) Identify needs of residents that could be served by a local social network and explore whether such a network could provide a beneficial context for energy feedback; 2) identify and evaluate a set of design principles for energy feedback and use them to propose a prototype feedback design suitable for use in a local social network; and 3) design and implement a baseline study for measuring changes in aspects of social and environmental sustainability in a neighbourhood that introduction of a local social network can achieve, such as social cohesion, trust, safety, and energy attitudes and behaviour. In order to achieve these objectives, the Research Through Design methodology was used. This resulted in mixed methods research using quantitative (household survey) and qualitative (focus group interviews, stakeholder consultation workshop) methods. The research was conducted in two eco-districts in Stockholm, Sweden: Hammarby Sjöstad and Stockholm Royal Seaport. Regarding the first objective, results from the household survey indicated a need for increased interaction between neighbours in Stockholm Royal Seaport, while the focus group discussions revealed local communication needs that a local social network could meet. However, the possibility to use social influence between neighbours in increasing the intention to save energy was shown to be rather weak, possibly because of the current low level of connection between neighbours. Regarding the second objective, a set of design principles was identified using a literature study. They were used to create a design prototype of energy feedback that was presented to potential end-users in a stakeholder consultation workshop and then refined using suggestions given in the workshop. The workshop indicated support for many of the design principles as they were indirectly mentioned in the discussions. The design principle of fair feedback was further explored, suggesting use of typical household consumption as part of a fair comparison metric and when setting reduction goals. Regarding the third objective, an evaluation method with baseline survey and follow-up surveys was suggested. The household survey served as a baseline for measuring social and environmental sustainability aspects in a neighbourhood. Further research is needed on the effectiveness of a local social network as an engagement mechanism for energy feedback.För att nå de nuvarande klimatmålen måste energiförbrukningen minska i alla sektorer, även för hushåll som står för 20% av de europeiska utsläppen. Det är dock svårt att öka medborgarnas engagemang kring förbrukningen av hushållsel då el är en "osynlig" energiform, de monetära incitamenten ofta är ofta för små och miljöincitament inte är särskilt effektiva. Baserat på idén att en engagemangsmekanism bör baseras på användarbehov samt ny forskning som visat att socialt inflytande kan vara ett effektivt sätt att påverka konsumtionsbeteendet, undersöker denna avhandling potentialen i ett grannskapsbaserat digitalt lokalt socialt nätverk som tillhandahåller feedback på hushållens elförbrukning som en engagemangslösning. Genom att hjälpa grannar att lära känna varandra bättre kan ett sådant nätverk uppfylla det grundläggande mänskliga behovet av att tillhöra en grupp, samtidigt som det sociala inflytandet mellan grannar kan utnyttjas för att öka effektiviteten hos den tillhandahållna energiåterkopplingen. Denna avhandling hade tre mål: 1) Identifiera behov hos boende som kan tillgodoses av ett lokalt socialt nätverk samt undersöka huruvida ett sådant nätverk skulle kunna tillhandahålla en bra kontext för energiåterkoppling, 2) identifiera och utvärdera en uppsättning designprinciper för energiåterkoppling, och använda principerna för att föreslå en prototypdesign för energiåterkoppling lämplig för användning i ett lokalt socialt nätverk och 3) utforma och genomföraen baseline-studie för att mäta förändringar i aspekter av social och miljömässig hållbarhet i ett grannskap skulle kunna främjas av införandet av ett lokalt socialt nätverk, exempelvis social sammanhållning, tillit, säkerhet samt energiattityder och beteende. För att uppnå dessa mål användes Research Through Design-metodiken, vilket i sin tur resulterade i en s.k. “mixed methods”-forskningsmetodik där både kvantitativa (hushållsundersökning) och kvalitativa (fokusgruppintervjuer, workshop) metoder användes. Forskningen genomfördes i två distrikt med miljöprofil i Stockholm: Hammarby Sjöstad och Norra Djurgårdsstaden. Beträffande det första målet indikerade hushållsundersökningen ett behov av ett ökat samspel mellan grannarna i Norra Djurgårdsstaden. Fokusgruppdiskussionerna avslöjade lokala kommunikationsbehov som ett lokalt socialt nätverk skulle kunna möta. Möjligheten att använda socialt viiinflytande mellan grannar för att öka intentionen att spara energi visade sig dock vara ganska liten, möjligen på grund av den nuvarande låga nivån av sammanhållning mellan grannarna. Beträffande det andra målet identifierades en uppsättning designprinciper med hjälp av en litteraturstudie. Dessa användes för att skapa en designprototyp på energiåterkoppling som presenterades till potentiella slutanvändare under en workshop. Prototypen förbättrades sedan med hjälp av de förslag som gavs i workshopen. Workshopen gav också stöd åt många av designprinciperna som indirekt nämndes under diskussionerna. Designprincipen för rättvis återkoppling undersöktes ytterligare vilket ledde till ett förslag om att använda typisk hushållskonsumtion som en del av en rättvis jämförelseindikator och vid fastställning av energisparmål. Beträffande det tredje målet föreslogs en utvärderingsmetod baserat på en baseline-studie och uppföljande studier. Hushållsundersökningen fungerade som en utgångspunkt för mätning av sociala och miljömässiga hållbarhetsaspekter i ett grannskap. Ytterligare forskning föreslogs för att visa på effektiviteten hos ett lokalt socialt nätverk som en engagemangsmekanism för energiåterkoppling.
QC 20190710
40
Löfgren, Louise. "Elbilsladdnings påverkan på elnätet : Simuleringar av Gävles lokala elnät med olika laddningsmönster." Thesis, Högskolan i Gävle, Energisystem och byggnadsteknik, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-36846.
Full textAbstract:
Transportsektorn står inför en omställning från förbränningsfordon till eldrivna fordon. Detta är en åtgärd för att minska koldioxidutsläppet inom transportsektorn och därmed reducera klimatpåverkan. Syftet med studien är att undersöka hur en ökad effektanvändning i form av elbilsladdning påverkar Gävles lokala elnät samt hur olika laddtekniker påverkar elnätet. Bakgrunden till studien grundar sig att elnätsföretaget vill öka medvetenheten om hur elnätets beredskap ser ut för en ökad elbilsladdning. Att undersöka elbilsladdningens påverkan på elnätet är av stor nytta för elnätsföretaget, men även andra som undersöker elbilsladdnings påverkan i elnätet kan ha användning för studien. Ämnet elbilsladdning är mycket aktuellt och många studier undersöker olika delar som berör elbilsladdning. Tidigare studier undersöker även olika typer av laddtekniker och hur smart laddning minska påverkan i elnätet. Smart laddning kan anpassa elbilsladdningen genom att styra den efter olika styrsignaler och sammankoppla hela elnätet. Denna studie undersöker delar av Gävles lokala elnät genom att simulera befintliga mätvärden lågspänningsnätet samt olika typer av elbilsladdning. Studien analyserar effektanvändningen av befintliga mätdata samt belastningsström och spänningsfall i elnätet med varierande lastprofiler i fyra olika områden. Resultatet för denna studie visar att elbilsladdning påverkar elnätet, vilket beror på vilken typ av laddteknik som används samt dimensioneringen av elnätet. Studien visar att elanvändningen i området idag har effekttoppar på eftermiddag och kväll när kunderna består av villakunder men att effekttoppen kan vara mitt på dagen där det finns industrier. Med elbilsladdning ökar belastningen samt spänningsfallet i nätet och en del av säkringarna i nätet löser ut. Laddning med 11 kW mellan kl. 16:00-19:00 samt laddning med effektvakt på 13,8 kW ger störst belastning och spänningsfall. Laddning utan styrning är den laddteknik som påverkar elnätet mest men laddning med effektvakt orsakar också problem. Laddning med 5,5 kW mellan kl. 23:00-06:00 samt när endast 50% av alla kunder laddar med 11 kW mellan kl. 16:00-19:00 är de scenarion som påverkar elnätet minst. Laddning med en låg effekt under natten när grundlasten är som lägst är den laddteknik som är mest gynnsam för elnätet. Studien visar även att nätet klarar en högre belastning av elbilsladdning inom en snar framtid om endast en del av kunderna i nätet använder elfordon.The transport sector is facing a transition from combustion engine vehicles to electric vehicles. Through this action the carbon dioxide emissions in the transport sector can be reduced. The purpose of this study is to observe how an increased power use from electric vehicle charging (EVC) affects the local electricity grid in Gävle. The study also addresses how different charging techniques affect the electricity grid. The background of this study is to the increase awareness of the capacity of the electricity grid. There is a need from the electricity grid company to look over the impact on the grid from EVC. This could also be useful for others looking over the impact on the electricity grid from EVC. This is a hot topic and lots of other studies look over the different aspects of EVC. Previous studies also examine different types of charging techniques and how smart charging reduces the negative impact on the electricity grid. Smart charging is a way to adjust the EVC by regulating it after different parameters and connecting the entire electrical grid. This study simulates existing measured values of the low-voltage grid in Gävle and various types of EVC. This study examines the power use of existing measurement data as well as load current and voltage drops in the electricity grid with different load profiles in four different areas. Results from this study shot that EVC affects the electricity grid, to what extent depends on the type of charging technology used and the dimensions of the electricity grid. The study shows that electricity use in the area has power peaks in the afternoon and evening with residential customers, but power peaks tend to be in the middle of the day if there are industries in the area. EVC increase the load on the electricity grid, causes voltage drops and a few fuses in the grid to be triggered. Charging with 11 kW between 16:00-19:00 and charging with a power monitor of 13.8 kW create the greatest voltage drops and highest load on the grid. Charging without means of control affects the electricity grid the most but charging with a power monitor also creates problems. Charging with 5.5 kW between 23:00-06:00 as well as when only 50 % of all customers charge with 11 kW between 16:00-19:00 impacts the grid the least. Charging with low power during the night when the base load is at its lowest is the charging technology that is most favorable for the electricity grid. Results also show that the grid can handle a higher load of EVC in the near future if only some of the customers in the network start using electric vehicles.
41
Etherden, Nicholas. "Increasing the hosting capacity of distributed energy resources using storage and communication." Doctoral thesis, Luleå tekniska universitet, Energivetenskap, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-18490.
Full textAbstract:
This thesis develops methods to increase the amount of renewable energy sources that can be integrated into a power grid. The assessed methods include i) dynamic real-time assessment to enable the grid to be operated closer to its design limits; ii) energy storage and iii) coordinated control of distributed production units. Power grids using such novel techniques are referred to as “Smart Grids”. Under favourable conditions the use of these techniques is an alternative to traditional grid planning like replacement of transformers or construction of a new power line. Distributed Energy Resources like wind and solar power will impact the performance of the grid and this sets a limit to the amount of such renewables that can be integrated. The work develops the hosting capacity concept as an objective metric to quantify the ability of a power grid to integrate new production. Several case studies are presented using actual hourly production and consumption data. It is shown how the different variability of renewables and consumption affect the hosting capacity. The hosting capacity method is extended to the application of storage and curtailment. The goal is to create greater comparability and transparency, thereby improving the factual base of discussions between grid operators, electricity producers and other stakeholders on the amount and type of production that can be connected to a grid.Energy storage allows the consumption and production of electricity to be decoupled. This in turn allows electricity to be produced as the wind blows and the sun shines while consumed when required. Yet storage is expensive and the research defines when storage offers unique benefits not possible to achieve by other means. Focus is on comparison of storage to conventional and novel methods.As the number of distributed energy resources increase, their electronic converters need to provide services that help to keep the grid operating within its design criteria. The use of functionality from IEC Smart Grid standards, mainly IEC 61850, to coordinate the control and operation of these resources is demonstrated in a Research, Development and Demonstration site. The site contains wind, solar power, and battery storage together with the communication and control equipment expected in the future grids.Together storage, new communication schemes and grid control strategies allow for increased amounts of renewables into existing power grids, without unacceptable effects on users and grid performance.Avhandlingen studerar hur existerande elnät kan ta emot mer produktion från förnyelsebara energikällor som vindkraft och solenergi. En metodik utvecklas för att objektivt kvantifiera mängden ny produktion som kan tas emot av ett nät. I flera fallstudier på verkliga nät utvärderas potentiella vinster med energilager, realtids gränser för nätets överföringsförmåga, och koordinerad kontroll av småskaliga energiresurser. De föreslagna lösningarna för lagring och kommunikation har verifierats experimentellt i en forskning, utveckling och demonstrationsanläggning i Ludvika.
Godkänd; 2014; Bibliografisk uppgift: Nicholas Etherden är industridoktorand på STRI AB i Göteborg. Vid sidan av doktoreringen har Nicholas varit aktiv som konsult inom kraftsystemsautomation och Smarta Elnät. Hans specialitet är IEC 61850 standarden för kommunikation inom elnät, vindkraftparker och distribuerad generering. Författaren har en civilingenjörsexamen i Teknisk fysik från Uppsala Universitet år 2000. Under studietiden läste han även kurser i kemi, miljökunskap och teoretisk filosofi. Han var under studietiden ordförande för Student Pugwash Sweden och ledamot International Network of Engineers and of Scientists for Global Responsibility (INES). Efter studietiden var han ordförande i Svenska Forskare och Ingenjörer mot Kärnvapen (FIMK). Han började sin professionella bana som trainee på ABB i Västerås där han spenderade sex år som utvecklare och grupp ledare för applikationsutvecklingen i ABB reläskydd. I parallell till arbete har han läst elkraft vid Mälardalenshögskola. År 2008 började han på STRI AB som ansvarig för dess IEC 61850 interoperabilitetslab. Han är på uppdrag av Svenska Kraftnät aktiv i ENTSO-E IEC 61850 specificeringsarbete och svensk representant i IEC tekniska kommitté 57, arbetsgrupp 10 som förvaltar IEC 61850 standarden. Han har hållit över 30 kurser i IEC 61850 standarden i fler än 10 länder.; 20140218 (niceth); Nedanstående person kommer att disputera för avläggande av teknologie doktorsexamen. Namn: Nicholas Etherden Ämne: Elkraftteknik/Electric Power Engineering Avhandling: Increasing the Hosting Capacity of Distributed Energy Resources Using Storage and Communication Opponent: Professor Joao A Peças Lopes, Faculty of Engineering of the University of Porto, Portugal Ordförande: Professor Math Bollen, Avd för energivetenskap, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, Luleå tekniska universitet Tid: Måndag den 24 mars 2014, kl 09.00 Plats: Hörsal A, Campus Skellefteå, Luleå tekniska universitet
SmartGrid Energilager
42
Sandels, Claes. "Modeling and Simulation of Electricity Consumption Profiles in the Northern European Building Stock." Doctoral thesis, KTH, Elkraftteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-184093.
Full textAbstract:
The electric power systems are currently being transformed through the integration of intermittent renewable energy resources and new types of electric loads. These developments run the risk of increasing mismatches between electricity supply and demand, and may cause non-favorable utilization rates of some power system components. Using Demand Response (DR) from flexible loads in the building stock is a promising solution to overcome these challenges for electricity market actors. However, as DR is not used at a large scale today, there are validity concerns regarding its cost-benefit and reliability when compared to traditional investment options in the power sector, e.g. network refurbishment. To analyze the potential in DR solutions, bottom-up simulation models which capture consumption processes in buildings is an alternative. These models must be simple enough to allow aggregations of buildings to be instantiated and at the same time intricate enough to include variations in individual behaviors of end-users. This is done so the electricity market actor can analyze how large volumes of flexibility acts in various market and power system operation contexts, but also can appreciate how individual end-users are affected by DR actions in terms of cost and comfort. The contribution of this thesis is bottom-up simulation models for generating load profiles in detached houses and office buildings. The models connect end-user behavior with the usage of appliances and hot water loads through non-homogenous Markov chains, along with physical modeling of the indoor environment and consumption of heating and cooling loads through lumped capacitance models. The modeling is based on a simplified approach where openly available data and statistics are used, i.e. data that is subject to privacy limitations, such as smart meter measurements are excluded. The models have been validated using real load data from detached houses and office buildings, related models in literature, along with energy-use statistics from national databases. The validation shows that the modeling approach is sound and can provide reasonably accurate load profiles as the error results are in alignment with related models from other research groups. This thesis is a composite thesis of five papers. Paper 1 presents a bottom-up simulation model to generate load profiles from space heating, hot water and appliances in detached houses. Paper 2 presents a data analytic framework for analyzing electricity-use from heating ventilation and air conditioning (HVAC) loads and appliance loads in an office building. Paper 3 presents a non-homogeneous Markov chain model to simulate representative occupancy profiles in single office rooms. Paper 4 utilizes the results in paper 2 and 3 to describe a bottom-up simulation model that generates load profiles in office buildings including HVAC loads and appliances. Paper 5 uses the model in paper 1 to analyze the technical feasibility of using DR to solve congestion problems in a distribution grid.Integrering av förnybara energikällor och nya typer av laster i de elektriska energisystemen är möjliga svar till klimatförändringar och uttömning av ändliga naturresurser. Denna integration kan dock öka obalanserna mellan utbud och efterfrågan av elektricitet, och orsaka en ogynnsam utnyttjandegrad av vissa kraftsystemkomponenter. Att använda efterfrågeflexibilitet (Demand Response) i byggnadsbeståndet är en möjlig lösning till dessa problem för olika elmarknadsaktörer. Men eftersom efterfrågeflexibilitet inte används i stor skala idag finns det obesvarade frågor gällande lösningens kostnadsnytta och tillförlitlighet jämfört med traditionella investeringsalternativ i kraftsektorn. För att analysera efterfrågeflexibilitetslösningar är botten-upp-simuleringsmodeller som fångar elförbrukningsprocesser i byggnaderna ett alternativ. Dessa modeller måste vara enkla nog för att kunna representera aggregeringar av många byggnader men samtidigt tillräckligt komplicerade för att kunna inkludera unika slutanvändarbeteenden. Detta är nödvändigt när elmarknadsaktören vill analysera hur stora volymer efterfrågeflexibilitet påverkar elmarknaden och kraftsystemen, men samtidigt förstå hur styrningen inverkar på den enskilda slutanvändaren. Bidraget från denna avhandling är botten-upp-simuleringsmodeller för generering av elförbrukningsprofiler i småhus och kontorsbyggnader. Modellerna kopplar slutanvändarbeteende med elförbrukning från apparater och varmvattenanvändning tillsammans med fysikaliska modeller av värmedynamiken i byggnaderna. Modellerna är byggda på en förenklad approach som använder öppen data och statistisk, där data som har integritetsproblem har exkluderats. Simuleringsresultat har validerats mot elförbrukningsdata från småhus och kontorsbyggnader, relaterade modeller från andra forskargrupper samt energistatistik från nationella databaser. Valideringen visar att modellerna kan generera elförbrukningsprofiler med rimlig noggrannhet. Denna avhandling är en sammanläggningsavhandling bestående av fem artiklar. Artikel 1 presenterar botten-upp-simuleringsmodellen för genereringen av elförbrukningsprofiler från uppvärmning, varmvatten och apparater i småhus. Artikel 2 presenterar ett dataanalytiskt ramverk för analys av elanvändningen från uppvärmning, ventilation, och luftkonditioneringslaster (HVAC) och apparatlaster i en kontorsbyggnad. Artikel 3 presenterar en icke-homogen Markovkedjemodell för simulering av representativa närvaroprofiler i enskilda kontorsrum. Artikel 4 använder resultaten i artiklarna 2 och 3 för att beskriva en botten-upp-simuleringsmodell för generering av elförbrukningsprofiler från HVAC-laster och apparater i kontorsbyggnader. Artikel 5 använder modellen i artikel 1 för att analysera den tekniska möjligheten att använda efterfrågeflexibilitet för att lösa överbelastningsproblem i ett eldistributionsnät.
QC 20160329
43
Etherden, Nicholas. "Increasing the hosting capacity of distributed energy resources using storage and communication." Licentiate thesis, Luleå tekniska universitet, Energivetenskap, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-18009.
Full textAbstract:
The use of electricity from Distributed Energy Resources like wind and solar powerwill impact the performance of the electricity network and this sets a limit to theamount of such renewables that can be connected. Investment in energy storage andcommunication technologies enables more renewables by operating the networkcloser to its limits. Electricity networks using such novel techniques are referred toas “Smart Grids”. Under favourable conditions the use of these techniques is analternative to traditional network planning like replacement of transformers orconstruction of new power line.The Hosting Capacity is an objective metric to determine the limit of an electricitynetwork to integrate new consumption or production. The goal is to create greatercomparability and transparency, thereby improving the factual base of discussionsbetween network operators and owners of Distributed Energy Resources on thequantity and type of generation that can be connected to a network. This thesisextends the Hosting Capacity method to the application of storage and curtailmentand develops additional metrics such as the Hosting Capacity Coefficient.The research shows how the different intermittency of renewables and consumptionaffect the Hosting Capacity. Several case studies using real production andconsumption measurements are presented. Focus is on how the permitted amountof renewables can be extended by means of storage, curtailment and advanceddistributed protection and control schemes.Användningen av el från förnyelsebara energikällor som vind och sol kommer att påverka elnätet, som sätter en gräns för hur mycket distribuerad energiproduktion som kan anslutas. Investeringar i storskalig energilager och användning av modern kommunikationsteknologi gör det möjligt att öka andelen förnyelsebarenergi genom att nätet kan drivas närmare sina gränser. Elnät med sådana nya tekniker kallas ofta för ”Smarta Elnät". Implementering av sådana smarta elnät kan vara ett alternativ till traditionell nätplanering och åtgärder som utbyte av transformatorer eller konstruktion av nya kraftledningen.Nätets acceptansgräns är ett objektivt mått för att bestämma gränsen för nätets förmåga att integrera ny förbrukning eller produktion. Målet är att skapa större transparens och bidra till ett bättre faktaunderlag i diskussioner mellan nätoperatörer och ägare av distribuerade energiresurser. Denna avhandling utökar acceptansgränsmetoden för tillämpning med energilager och produktions nedstyrning och utvecklar ytterligare begrepp så som acceptansgränsen koefficienten.Forskningen visar hur varierbarheten hos olika förnyelsebara energikällor samverkar med förbrukningen och påverkar nätets acceptansgräns. Flera fallstudier från verkliga elnät och med uppmätt produktion och konsumtion presenteras. Fokus är på hur den tillåtna mängden förnyelsebara energikällor kan ökas med hjälp av energilagring, kontrollerad produktionsnedstyrning och med avancerad distribuerade skydd och kontroll applikationer.
Godkänd; 2012; Bibliografisk uppgift: Nicholas Etherden works at STRI AB (www.stri.se) in Gothenburg, Sweden. When he is not pursuing his half-time PhD studies he works as a specialist consultant in the field of Power Utility Automation, specialising on the IEC 61850 standard for power utility automation (today widely used in substations as well as some wind parks, hydro plants and DER and Smart Grid applications such as vehicle-to-grid integration). The author of this thesis received his Master of Science in Engineering Physics from Uppsala University 2000. Side tracks during his engineering studies included studies in theoretical philosophy, chemistry, ecology and environmental sciences as well as chairing the Swedish student committee of the Pugwash Conferences on Science and Worlds Affairs and later board member of the International Network of Engineers and of Scientists for Global Responsibility (INES) and chair of Swedish Scientists and Engineers Against Nuclear Arms. He has been a trainee at ABB in Västerås Sweden and spent six years as developer and team leader for the application development of a new relay protection family (ABB IED 670 series). In parallel to his professional work he studied power system engineering at Mälardalens University and travelled to all continents of the world. Since 2008 he is responsible for the STRI IEC 61850 Independent Interoperability Laboratory and a member of IEC Technical Committee 57 working group 10 "Power system communication and associated data models” and UCA/IEC 61850 User group testing subcommittee. He is co-author of IEC 61850-1 and main contributor to “Technical Report on Functional Test of IEC 61850 systems” and has held over 25 hands-on courses around the world on IEC 61850 “Communication networks and systems for power utility automation”.; 20120514 (niceth); LICENTIATSEMINARIUM Ämnesområde: Energiteknik/Energy Engineering Examinator: Professor Math Bollen, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, Luleå tekniska universitet Diskutant: Professor Sami Repo, Tampere University of Technology, Finland Tid: Onsdag den 13 juni 2012 kl 10.00 Plats: Hörsal A, campus Skellefteå, Luleå tekniska universitet
SmartGrid Energilager
44
Bluj, Jakub. "Algoritm för smart laddning av elfordon baserad på prognostiserad solelproduktion : Ökad självkonsumtion av solel samt minskat elnätsberoende." Thesis, Uppsala universitet, Byggteknik och byggd miljö, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-413110.
Full textAbstract:
Due to the environmental issues, the amount of installed solar power increases. In the same time, the electric vehicle fleet is expanding rapidly. Those two growing technologies, if not controlled, can cause various unwanted effects for the electricity grid. In order to decrease their negative effects on the grid and benefit from it at the same time, these technologies have to work in synergy with each other. This synergy can be enabled through smart charging of electric vehicles. Therefore, the aim of this study is to develop a smart charging algorithm which uses solar production forecasts to charge the vehicles at a workplace. Furthermore, the goal is to examine how such control of the charging affects the self-consumption of solar power, self-sufficiency and the amount of energy imported from the grid as opposed to uncontrolled charging. To fulfill the goal, the algorithm was developed based on solar production forecasts. The forecasts were created through autoregressive models, AR and ARMA which were estimated using the actual solar production data collected at one of Uppsala regions solar production plants. Also, a case where ideal forecasts were used was applied. Furthermore, the charging need for various number of cars was simulated for every working day throughout an entire year in order to simulate the application of the algorithm and examine its performance but also to simulate the uncontrolled charging. The results, compared to the uncontrolled charging, show that the algorithm is able to increase the self-consumption of solar power by an average of 9,33 – 25,30 percentage points for 10 – 50 charging cars. It is also able to increase the selfsufficiency by an average of 42,65 – 31,28 percentage points for 10-50 cars respectively thus reducing the need of electricity imports from the grid. Furthermore, it was discovered that the results, the self-consumption and selfsufficiency, from the simulations with ideal forecasts differed only by up to 2 percentage points from the simulations where the forecasts were created through an AR(9) model (AR model of order 9). This allows a conclusion that a simple AR(9) model is completely sufficient to create forecasts that are good enough to produce satisfactory results. In general, it is concluded that the algorithm developed in this study is successful when it comes to increasing the self-consumption of the solar power, the selfsufficiency and decreasing the amount of energy needed from the electricity grid. This limits the negative impacts that the increasing solar power production and the growing electric vehicle fleet have on the electricity grid.
45
Lundkvist, Johanna. "Feasibility study of a VirtualPower Plant for Ludvika." Thesis, Uppsala universitet, Fasta tillståndets fysik, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-201895.
Full textAbstract:
This thesis is a feasibility study of avirtual power plant (VPP) in centralSweden and part of a project withInnoEnergy Instinct and STRI. The VPPconsists of a wind park, small hydroplant as well as solar photovoltaic andenergy storage. The 50 kVsubtransmission network was modeled inorder to evaluate the network servicesthat could be provided by coordinatingexisting distributed energy resources inthe network. Simulations where performedusing measured hourly variations inproduction and consumption of allnetwork nodes. The studied networkservices included both reactive andactive power control.The aim of this thesis is to evaluatethe potential contribution from the VPPfor capacity firming in order to allow abalance responsible party to meet placedbids on the day-ahead spot market,minimize peak load in order to reducesubscribed power, decrease networklosses, the contribution from reactivepower control using the power convertersis studied. Comparisons of the economicgains from spot and balance markets ofthe VPP distributed energy resources aremade for each operation case.Sponsor: InnoEnergyInnoEnergy Instinct
46
Oscarsson, David, and Johan Palmenäs. "Digitaliseringens påverkan på energibranschen : En flerfallstudie på framstående svenska energibolag." Thesis, Luleå tekniska universitet, Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-69445.
Full textAbstract:
The ongoing digitalization affects all sectors and changes the competitive landscape. A sector that is often seen upon as traditional, with low digital maturity is the energy sector. Hence, existing literature has focused on overcoming technical difficulties associated with the digitalization and lacks reasoning concerning the implications on existing business models. The purpose of the study is therefore to investigate how the digitalization affects companies in the Swedish energy sector when it comes to innovations in the business model, how companies creates, delivers and captures value. This purpose is addressed through an exploratory multiple case study including some of the most prominent actors on the Swedish energy market. The result of the study shows that the digitalization has had multiple implications in all of the business model´s building blocks, but it is still associated with a lot of uncertainties and the most radical changes are expected to happen in the future. Theoretical implications of this study are the increased understanding to how digitalization drives business model innovations and how application of new technologies can lead to increased business value. Practical implications are deepened knowledge for business managers in how digitalization can be utilized to gain increased value in an industry with an overall low digital maturity.Syfte – Studiens syfte är att undersöka hur digitaliseringen påverkar företag i svenska energibranschen när det kommer till att skapa, leverera och fånga värde. Detta genom att skapa förståelse genom att undersöka hur digitaliseringen har påverkat företagen i den svenska energibranschen. Studiens syfte, att undersöka hur digitaliseringen driver affärsmodellsinnovationer inom varje del av energibranschens värdekedja, är explorativt. Studiens underlag grundar sig på insamling av empirisk data för att skapa ny kunskap, vilket medför att studiens forskningsansats är induktiv. Metod – Datainsamlingen har huvudsakligen genomförts via semistrukturerade intervjuer som analyserats via tematisk analys. Det selektiva urvalet grundar sig i fem olika kriterier där två av dessa kriterier ansågs som nödvändiga för samtliga av de företag som användes som fallföretag i studien. Därefter har tre kriterier använts för att identifiera viktiga aspekter kopplat till respektive forskningsfråga. Forskningsfrågorna ämnar besvara hur företagen anses använda digitaliseringen för att skapa, leverera eller fånga värde av den vara som de producerar och/eller levererar. Därefter har ett snöbollsurval tillämpats för att identifiera intervjupersoner på respektive fallföretag. Resultat – Resultatet av studien påvisar att svenska energibolag har förändrat sina affärsmodeller utifrån dimensionerna skapa, fånga och leverera värde till följd av digitaliseringen. Detta har genomförts på olika sätt mellan fallföretagen, både genom inkrementell och radikal affärsmodellsinnovation. Teoretiska implikationer – Studien bidrar till förståelsen för hur digitaliseringen vidare driver affärsmodellsinnovationer, där har studien flertalet teoretiska bidrag och tillför insikter i hur digitalisering som fenomen påverkar och förändrar affärsmodeller. Praktiska implikationer – Studien bidrar med insikter hur digitaliseringen påverkar den svenska energibranschen sett från ett perspektiv från företag i framkant inom detta område. Studien har undersökt fallföretag efter ett visst antal kriterier, dessa kriterier har lett till att framstående företag liknande bästa praxis inom området har bidragit, vilket kommer leda till en ökad förståelse för andra bolag i samma bransch. Dessutom kan rapporten nyttjas för att identifiera förbättringspotential i företagen och agera som en katalysator för att digitalt transformera verksamheten.
47
Färm, Emil. "Smart charging of an electric bus fleet." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-444348.
Full textAbstract:
Controlling the balance of production and consumption of electricity will become increasingly challenging as the transport sector gradually converts to electric vehicles along with a growing share of wind power in the Swedish electric power system. This puts greater demand on resources that maintain the balance to ensure stable grid operation. The balancing act is called frequency regulation which historically has been performed almost entirely by hydropower. As the power production becomes more intermittent with renewable energy sources, frequency regulation will need to be performed in higher volumes on the demand side by having a more flexible consumption. In this report, the electrification of 17 buses Svealandstrafiken bus depot in Västerås has been studied. The aim has been to assess different charging strategies to efficiently utilize the available time and power but also to investigate if Svealandstrafiken can participate in frequency regulation. A smart charging model was created that demonstrated how smart charging can be implemented to optimize the charging in four different cases. The simulated cases were: charging with load balancing, reduced charging power, frequency regulation, and electrifying more buses. The results show that the power capacity limit will be exceeded if the buses are being charged directly as they arrive at the depot and without scheduling the charging session. By implementing smart charging, Svealandstrafiken can fully charge the 17 buses within the power capacity limit of the depot with 82 minutes to spare. By utilizing this 82-minute margin in the four different charging strategies, it was found that Svealandstrafiken can save 88 200SEK per year by load balancing, save 30 000 SEK per year by reducing the charging power by 10 %, earn 111 900 SEK per year by frequency regulation or electrify five more buses. Reducing the charging power may also increase the lifetime of the batteries but quantifying this needs further studies. Conclusively, there is economic potential for Svealandstrafiken for implementing smart charging.
48
Hamrén, Max, and Martin Koch. "Införande av miljözoner i Stockholm : Elbilens påverkan på elnätet." Thesis, Uppsala universitet, Fasta tillståndets fysik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-355709.
Full textAbstract:
The municipality of Stockholm has released a proposition to battle the increase of pollutants and unwanted noise from transportation in the city of Stockholm. The proposition suggests that Stockholm should implement environmental zones within the city’s tolls. The strategy would promote an electrification of the transportation fleet, starting in year 2020. Currently the proposition includes emissions and noise but disregards the effect from an electrification of the vehicles within the zones. This master thesis investigates the effect an electrified car fleet would have on the electric power grid within the suggested environmental zones. By choosing two local areas in Stockholm electric vehicle charging has been added to the existing power load on the grid in order to evaluate the strain from the vehicle charging. The thesis also investigates the added power consumption based on a complete electrification of the cars within the city tolls. The results indicate that both of the local grids have the capacity to bear the extra load but that the marginal between the power peak and maximum capacity could decrease lifetime expectancy on the power equipment. A complete electrification of all vehicles would mean an 7 % increase of the yearly energy consumption within the tolls.
49
Norlander, Nils. "En fallstudie i jämn effektförbrukning i Ramsjö Backe : Smarta elnät och möjligheten till helt jämn förbrukning." Thesis, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-324093.
Full textAbstract:
In November 2016 all nations agreed to the COP21 Paris agreement, which binds the nations to combat a global temperature rise above 2 degrees Celsius during this century. For this to become reality, modern technologies, such as solar power, electrical vehicles and energy storage, will have to pave way for feasible, sustainable societies. Smart grids could be one of the solutions to how to integrate modern technologies into our conventional electricity grids. If we manage to cut peak electricity demand and achieve an even electricity demand, renewable energy investments become more feasible while other services for the grid owner are provided. In this paper it is investigated what capacity of battery storage that is required to achieve an even electricity demand in a local electrical grid with solar power, demand response and electrical vehicles. Further, an economical analysis of the required battery storage is made by comparing investment costs to potential savings for the end customer, energy trading company and grid owner. The investigation is made by performing a case study in Ramsjö Backe outside Uppsala. Two models are created, one aggregated model containing the whole residential area and one containing a one single family building. The results show that in the aggregated model a 4.03 MWh battery storage was required to keep an even electricity demand 90 % of the year, and for the building a 108 kWh battery storage was required. Results from both models show that it is not economically feasible today to invest in even electricity demand in local electrical grids.
50
Olsson, Anna. "Möjligheter för ett intelligent banmatningssystem till Sveriges järnväg : En situationsanalys av norra malmbanan." Thesis, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-294904.
Full textAbstract:
Trafikverket har genom en kapacitetsutredning och nationell plan fastslagit att de ska satsa på att möta framtida efterfrågeökning av transporter genom att effektivisera den befintliga infrastrukturen i första hand, eftersom utbyggnad är väldigt kostsamt och tar lång tid. För det allmänna nätet har begreppet och konceptet intelligenta elnät diskuterats sedan 2005 som ett sätt att effektivisera användningen av näten för att möta nya politiska krav som innebär en energiomställning samt ökad involvering från kunder. Då detta är ett vedertaget koncept för det allmänna nätet blev det relevant att undersöka hur förutsättningar och behov för ett liknande koncept till järnvägens banmatningssystem kunde tänkas se ut. Målet för studien är därför att identifiera potentialen i att utveckla ett liknande koncept för banmatningssystemet som intelligenta elnät är för det allmänna nätet, men också att föreslå lösningar från dagens tillgängliga intelligenta tekniker. För ÅF Infrastructure AB är målet med examensarbetet att utöka kunskapen på området. Av denna anledning blev syftet med examensarbetet att undersöka just förutsättningar och behov av intelligenta elnät till järnvägens banmatningssystem genom en jämförelse med det allmänna nätet samt en situationsanalys av norra malmbanan. Förutsättningarna beskrivs från en litteraturstudie av forskningen och marknaden samt intervjuer med representanter från systemägarna Trafikverket och Vattenfall. Behovet av intelligenta tekniker till banmatningssystemet beskrivs av en statistisk analys gjord på sträckan mellan Stenbacken och Tornehamn på norra malmbanan i Norrbotten. Resultatet från litteraturstudien visar att forskningen kring intelligenta banmatningssystem mestadels är applikationsinriktad och det beskrivs som ett kaos av applikationer som saknar en grundstomme i ett definierat ramverk. Det finns dock en studie som definierat funktioner till ett koncept kring intelligenta järnvägssystem som tar ett helhetsgrepp om järnvägssystemet och föreslår funktioner som forskningen kan tänkas fokusera på. På marknaden har det uppstått tvärvetenskapliga samarbeten mellan IT-bolag och järnvägsbolag för att ta fram integrerade intelligenta tekniker. Idag finns exempel på energieffektiva tåg, aktiv kompensering av övertoner och reaktiv effekt samt lagringsenheter som hanterar återmatning av effekt. Övertoner, reaktiv effekt och återmatning av effekt är alla parametrar som gör banmatningssystemet ineffektivt idag. Resultatet från intervjuerna visar att Vattenfall ser på intelligenta elnät som det framtida elnätet och har börjat implementera det. Trafikverket ser inte på det framtida banmatningssystemet inom ramen av ett koncept så som intelligenta elnät, men ökar informationsinsamlingen för att skapa förståelse kring systemet. Trafikverket var också del av ett europeiskt samarbete för att skapa ett intelligent energihanteringssystem med interoperabilitet mellan länderna och så har de infört överordnad styrning av effekt med goda resultat. De utvecklar alltså elnäten i samma riktning, där Vattenfall gör det inom ramen för intelligenta elnät medan Trafikverket inte har ett definierat koncept som framtidsscenario. Den statistiska analysen indikerar att den aktiva effekten mellan Stenbacken och Tornehamn slår i taket för maxgräns med dagens trafik, så om trafiken ska utökas som planerat behöver systemet effektiviseras eller byggas ut. Analysen visar också att återmatad effekt tas upp av andra tåg på sträckan, vilket leder till minskad utmatad effekt men högre ledningsförluster. Slutligen visar analysen hur viktigt det är att kvalitetssäkra insamlingen av data. Studien var svår att genomföra på grund av avsaknad av parametrar och osäkerheter kring hur de tagits fram. Sammanfattningsvis visar studien att det finns förutsättningar för ett intelligent banmatningssystem då forskningen efterfrågar ett konceptuellt ramverk i ett kaos av applikationsforskning, men som också börjat närma sig just detta. Dessutom finns intelligenta tekniker på marknaden samt en systemägare som utökar informationsinsamlingen och bidrar till utvecklingen via europeiskt samarbete. Den statistiska analysen visar att det finns ett behov av intelligenta tekniker för att kunna utöka trafiken på norra malmbanan samt ett behov av att kvalitetssäkra insamlingen av data. En föreslagen lösning återfinns inom ramen för intelligenta järnvägssystem med enheter som fångar upp återmatad effekt, vilket skulle minska överföringsförlusterna och osäkerheten kring vart i systemet effekten tar vägen och hur systemet påverkas av den. Om trafiken kunde optimeras med hänsyn till effekttoppar skulle trafiken på norra malmbanan kunna utökas utan att taket för maxgräns slås i då denna gräns endast nåddes, eller var nära att nås, vid några få tillfällen.The aim of this thesis was to investigate the possibility and need of smart grids to the railway power supply system. The possibilities were investigated through a literature study and interviews, which resulted in a systems perspective of research, market and system, related to smart grids and intelligent transportation systems. The results then constituted a basis for a comparison between smart grids for the national grid and smart grids to the railway power supply system. The need of smart grids to the railway power supply system was investigated through a case study of statistical analysis. The case study was located to the most northern railway in Sweden between Stenbacken and Tornehamn. This thesis concludes that the research and market are focused on developing technical applications to create an intelligent railway transportation system but lacks a well-defined concept like the smart grid concept for the national grid. The owner of the railway power supply system, Trafikverket, is planning on increasing the amount of data collected from the system and has participated in a European collaboration to set standards for an interoperable energy management system. The case study indicates a need to make the railway power supply system more efficient or expand the power grid to be able to meet future requirements of more traffic. With regards to Trafikverkets method of making the system more efficient as a first option to increase capacity, this study suggests to do this with smart grids.