Power-to-Heat as a flexibility resource to facilitate introduction of intermittent renewable energy sources

Fossilbaserad elproduktion i Sverige fasas ut allt mer och ersätts med förnybara energikällor. Omställningen till ett mer förnybart energisystem fortgår redan nu eftersom intermittenta förnybara energikällor, såsom vindkraft, driftsätts varje år. Denna omvandling innebär utmaningar för elnätet efter...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Da Costa Stranne, John, Josefsson, Christoffer
Format: Other/Unknown Material
Language:English
Published: Lunds universitet/Ekosystemteknik (CI) 2016
Subjects:
DSO
P2H
Online Access:http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8880897
Description
Summary:Fossilbaserad elproduktion i Sverige fasas ut allt mer och ersätts med förnybara energikällor. Omställningen till ett mer förnybart energisystem fortgår redan nu eftersom intermittenta förnybara energikällor, såsom vindkraft, driftsätts varje år. Denna omvandling innebär utmaningar för elnätet eftersom tillgång och efterfrågan inte alltid sammanfaller. Flexibilitetsåtgärder kan mildra dessa effekter och anses därför vara värdefulla för elnätsoperatörer. Power-to-heat kan potentiellt vara en sådan flexibilitetsåtgärd. Inom detta sammanhang är power-to-heat ett concept för att producera värme i ett fjärrvärmesystem under ett nät med elektricitetsöverskott. Överskottsenergin kan under elproduktionstoppar leda till en överträdelse av kapacitetesabonnemang på grund av kapacitetsbegränsningar. Dessa kapacitetsabonnemang är avtal mellan elsystemansvariga för inmatning eller uttag av elektricitet till och från det överliggande nätet. Överträdelser har relativt höga kostnader och användarflexibilitet kan vid dessa tillfällen vara fördelaktig för elnätsoperatörer. Syftet med detta examensarbete är att undersöka den tekniska, ekonomiska och de praktiska aspekterna av power-to-heat för att kunna reducera överföringskapacitetsbehovet under tider med stor lokal elproduktion. Genomförbarheten av power-to-heat uppskattades genom en specifik fallstudie i norra Sverige. Fallstudien berör sub-transmissionselnätet som E.ON Elnät äger och E.ON Värmes fjärrvärmenät i Sollefteå. De båda systemen var först analyserade separat för att bedömma de tekniska begränsningarna och de nödvändiga praktiska förutsättningarna. De två systempotentialerna var sedan kombinerade för att finna ekonomiska fördelar och nackdelar för en helhetsbedömning av den ekonomiska potentialen. Det finns ett fåtal nyckelfaktorer som bestämmer den ekonomiska genomförbarheten för power-to-heat. De ekonomiska fördelarna har sitt ursprung i kostnadsreduktioner som följer minskningen av energimängden ovanför abonnemangsgränsen, genom att använda den för power-to-heat. ...