Case Study of Alternatives to Grid Expansion
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3144121Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Den økende andelen av elbiler krever flere ladestasjoner, noe som igjen krever ny ledig net- tkapasitet. I mange sitasjoner krever dette en utbedring i det overliggende nett, som både er dyrt og tidkrevende. Denne oppgaven ser på muligheten for at et integrert energisys- tem bestående av PV, batterilagrings- og hydrogen-basert lagringssystemer kan redusere investeringskostnadene til netttilknytning hos nye storskala ladestasjoner. I tillegg ble las- tuttaksmønstret og sammenhengen mellom lastuttak og lademønster undersøkt. Studien ser på fire ulike lokasjoner nær hovedfartsåren i Agder Fylke, der andelen av sesong turister er høy. En optimaliseringsmodell utviklet av S. Myhre ble brukt som et sammenligningsverktøy for å identifisere den mest kostnadseffektive løsningen for nettilkobling. Modellen har som mål å finne den mest optimale løsningen for nettilkobling basert på å minimere invester- ingskostnadene. Modellen vurderer både tradisjonel nettytbyglese og alternative teknologier som solkraft og energilagring.Følgene caser ble simulert:
• Den rimligste investeringskostnaden for nettilkobling, tatt i betraktning de nåværende kostnadene for nettilkobling og alternative teknologier.• Den rimeligste investeringskostnaden for nettilkobling i en fremtidig kostnadssituasjon, vurdert i et langsiktig perspektiv som tar hensyn til teknologiutvikling og kostnadsre- duksjon.• Hvor mye må investeringskostnadene falle for de ulike elementene i IES for at teknolo- giene skal ha lavere investeringskostnad enn tradisjonell nettutbygging• Hva er den rimeligste investeringskostnaden for kombinasjonen av netttilknyttning når modellen tvinges til å begrense nettutbyggingen• Hva er den beste investeringen for netttilknyttning over 30år når modellen tvinges til å begrense nettutbyggingen
Lastuttaket hos ladestasjonene nær hovedfartsåren i Agder Fylke har en tydelig høyak- tivitetsperiode i ferieperiodene jul, påske og fellesferien. I tillegg vil de typisk ha topp- forbruket midt på dagen i høysesongen, mens ellers i året vil toppforbruket være typisk etter arbeidtid. Det ble også observert at lastuttaket og trafikkmønsterer korrelerte bedre ved lokasjonene der andelen pendlere er lavere.
Resultatene viser at ved dagens kostnadsscenario er ikke alternativene mer lønnsomt enn nettutbygging. Men i 2030 kan kostnaden på PV falle nok til at det får en lavere invester- ingskostnad enn tradisjonell utbygging, men dette vil føre til en svaker forsyningssikkerhet. Innen 2050 kan kostnaden for batterier med en C-rate på 0,5 (som indikerer at de kan ut- lades helt på 2 timer) potensielt reduseres betydelig, og dermed bidra til å redusere noe av avhengigheten av nettilkoblinger. Hvis man ønsker å erstatte nettkapasitet med alternative teknologier, vil den totale investeringskostnaden øke eksponentielt med reduksjon i nettkapa- siteten. En liten reduksjon i nettkapatieten ha en liten økning i investeringskostnaden, mens en stor reduksjon i nettkapastieten vil føre til en vesentlig høyere kostnad investeringskost- nad. Over et 30 års perspektiv vil det uansett lønne seg å investere i solceller produksjon, når man kan selge overskuddsenergien.
Forfatterne anbefaler å estatte den nåværende optimaliseringsløseren med et kommersielt produkt som er raskere og kan takle større modeller. Dette gir en mulighet til utvide mod- elen for å inkludere en mer kompleks versjon av nettariffen av netttariff, inkludere flere teknologier, ombygge modellen til å se på den totale den totale investeringen, og/eller bruke trafikkmønsteret som grunnlag for estimeringen.