Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå
With the push for increasing the renewable share in power production and including more energy storage devices getting more assertive, all the industrial sectors are exploring how alternative power pathways can be implemented along with the existing systems. Digitalization is expected to overgrow in...
Main Author: | |
---|---|
Other Authors: | , , , , |
Format: | Master Thesis |
Language: | English |
Published: |
Universitat Politècnica de Catalunya
2023
|
Subjects: | |
Online Access: | http://hdl.handle.net/2117/397123 |
id |
ftupcatalunyair:oai:upcommons.upc.edu:2117/397123 |
---|---|
record_format |
openpolar |
spelling |
ftupcatalunyair:oai:upcommons.upc.edu:2117/397123 2024-04-28T08:28:01+00:00 Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå Thampi, Parvathi Maya Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química Kungliga Tekniska högskolan Valderrama Ángel, César Alberto Chiu, Justin Vesterlund, Mattias east=22.1567026; north=65.584819; name=Kungsgatan 23-19, 972 31 Luleå, Suècia 2023-10-02 application/pdf http://hdl.handle.net/2117/397123 eng eng Universitat Politècnica de Catalunya http://hdl.handle.net/2117/397123 ETSEIB-240.181844 http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ Open Access Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia solar fotovoltaica::Instal·lacions solars de baixa potència connectades a la xarxa Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Gestió de l'energia::Demanda i consum energètics Data centers -- Management -- Energy conservation Photovoltaic power systems -- Norrbotten (Sweden) -- Design and construction Hydrogen as fuel -- Industrial applications Microgrids (Smart power grids) -- Design and construction -- Mathematical models Centres de càlcul -- Direcció i administració -- Estalvi d'energia Instal·lacions fotovoltaiques -- Norrbotten (Suècia) -- Disseny i construcció Hidrogen com a combustible -- Aplicacions industrials Microxarxes (Xarxes elèctriques intel·ligents) -- Disseny i construcció -- Models matemàtics Master thesis 2023 ftupcatalunyair 2024-04-04T16:55:25Z With the push for increasing the renewable share in power production and including more energy storage devices getting more assertive, all the industrial sectors are exploring how alternative power pathways can be implemented along with the existing systems. Digitalization is expected to overgrow in the coming years. Data centers are crucial infrastructure to support booming digitalization. Hence to support the rising power demands of the data centers, the alternate power paths comprising on-site renewables, use of green H2, and batteries for energy storage need to be investigated in techno-economic terms. This research analyses the techno-economic feasibility of a PV-H2-battery system as a secondary power system for a data center in Luleå. The simulations, optimizations, and sensitivity analysis were done using Homer Pro. A comparative study to determine the changes in system feasibility was done for a second chosen market, Germany. It was observed that the system was infeasible for an electricity market like that in Luleå. However, the system in consideration with a PV-H2-Battery is feasible for a market like Germany with a comparable NPV to that of just a grid-connected system. The cost of batteries, and the scale and cost of H2 module components were identified as the crucial factors affecting the system feasibility and LCOE Med strävan efter att öka andelen förnybar kraftproduktion och inkludera fler energilager blir det alltmer självklart att de flesta industrisektorerna undersöker hur alternativ kraftförsörjning kan implementeras tillsammans med de befintliga systemen. Tillväxten av digitaliseringen förväntas öka de kommande åren, och på grund av detta finns det ett ökat behov av datacenter för att möta denna tillväxt. För att bemöta det ökande effektbehovet för datacenter måste alternativa kraftproduktioner som omfattar förnybara energikällor implementeras. Behovet av grönt H2 och batterier för energilagring undersöks i technoekonomiska studier. Syftet med arbetet är att analysera den tekniska ... Master Thesis Luleå Luleå Luleå Norrbotten Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech: UPCommons - Global access to UPC knowledge |
institution |
Open Polar |
collection |
Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech: UPCommons - Global access to UPC knowledge |
op_collection_id |
ftupcatalunyair |
language |
English |
topic |
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia solar fotovoltaica::Instal·lacions solars de baixa potència connectades a la xarxa Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Gestió de l'energia::Demanda i consum energètics Data centers -- Management -- Energy conservation Photovoltaic power systems -- Norrbotten (Sweden) -- Design and construction Hydrogen as fuel -- Industrial applications Microgrids (Smart power grids) -- Design and construction -- Mathematical models Centres de càlcul -- Direcció i administració -- Estalvi d'energia Instal·lacions fotovoltaiques -- Norrbotten (Suècia) -- Disseny i construcció Hidrogen com a combustible -- Aplicacions industrials Microxarxes (Xarxes elèctriques intel·ligents) -- Disseny i construcció -- Models matemàtics |
spellingShingle |
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia solar fotovoltaica::Instal·lacions solars de baixa potència connectades a la xarxa Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Gestió de l'energia::Demanda i consum energètics Data centers -- Management -- Energy conservation Photovoltaic power systems -- Norrbotten (Sweden) -- Design and construction Hydrogen as fuel -- Industrial applications Microgrids (Smart power grids) -- Design and construction -- Mathematical models Centres de càlcul -- Direcció i administració -- Estalvi d'energia Instal·lacions fotovoltaiques -- Norrbotten (Suècia) -- Disseny i construcció Hidrogen com a combustible -- Aplicacions industrials Microxarxes (Xarxes elèctriques intel·ligents) -- Disseny i construcció -- Models matemàtics Thampi, Parvathi Maya Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
topic_facet |
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia solar fotovoltaica::Instal·lacions solars de baixa potència connectades a la xarxa Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Gestió de l'energia::Demanda i consum energètics Data centers -- Management -- Energy conservation Photovoltaic power systems -- Norrbotten (Sweden) -- Design and construction Hydrogen as fuel -- Industrial applications Microgrids (Smart power grids) -- Design and construction -- Mathematical models Centres de càlcul -- Direcció i administració -- Estalvi d'energia Instal·lacions fotovoltaiques -- Norrbotten (Suècia) -- Disseny i construcció Hidrogen com a combustible -- Aplicacions industrials Microxarxes (Xarxes elèctriques intel·ligents) -- Disseny i construcció -- Models matemàtics |
description |
With the push for increasing the renewable share in power production and including more energy storage devices getting more assertive, all the industrial sectors are exploring how alternative power pathways can be implemented along with the existing systems. Digitalization is expected to overgrow in the coming years. Data centers are crucial infrastructure to support booming digitalization. Hence to support the rising power demands of the data centers, the alternate power paths comprising on-site renewables, use of green H2, and batteries for energy storage need to be investigated in techno-economic terms. This research analyses the techno-economic feasibility of a PV-H2-battery system as a secondary power system for a data center in Luleå. The simulations, optimizations, and sensitivity analysis were done using Homer Pro. A comparative study to determine the changes in system feasibility was done for a second chosen market, Germany. It was observed that the system was infeasible for an electricity market like that in Luleå. However, the system in consideration with a PV-H2-Battery is feasible for a market like Germany with a comparable NPV to that of just a grid-connected system. The cost of batteries, and the scale and cost of H2 module components were identified as the crucial factors affecting the system feasibility and LCOE Med strävan efter att öka andelen förnybar kraftproduktion och inkludera fler energilager blir det alltmer självklart att de flesta industrisektorerna undersöker hur alternativ kraftförsörjning kan implementeras tillsammans med de befintliga systemen. Tillväxten av digitaliseringen förväntas öka de kommande åren, och på grund av detta finns det ett ökat behov av datacenter för att möta denna tillväxt. För att bemöta det ökande effektbehovet för datacenter måste alternativa kraftproduktioner som omfattar förnybara energikällor implementeras. Behovet av grönt H2 och batterier för energilagring undersöks i technoekonomiska studier. Syftet med arbetet är att analysera den tekniska ... |
author2 |
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química Kungliga Tekniska högskolan Valderrama Ángel, César Alberto Chiu, Justin Vesterlund, Mattias |
format |
Master Thesis |
author |
Thampi, Parvathi Maya |
author_facet |
Thampi, Parvathi Maya |
author_sort |
Thampi, Parvathi Maya |
title |
Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
title_short |
Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
title_full |
Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
title_fullStr |
Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
title_full_unstemmed |
Feasibility analysis of a PV-H2-Battery system for a data center in Luleå |
title_sort |
feasibility analysis of a pv-h2-battery system for a data center in luleå |
publisher |
Universitat Politècnica de Catalunya |
publishDate |
2023 |
url |
http://hdl.handle.net/2117/397123 |
op_coverage |
east=22.1567026; north=65.584819; name=Kungsgatan 23-19, 972 31 Luleå, Suècia |
genre |
Luleå Luleå Luleå Norrbotten |
genre_facet |
Luleå Luleå Luleå Norrbotten |
op_relation |
http://hdl.handle.net/2117/397123 ETSEIB-240.181844 |
op_rights |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ Open Access |
_version_ |
1797586723697328128 |