Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Potential for Seasonal Electricity Storage in Borehole Thermal Energy Stores with Heat Pumps
KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik.
2018 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
Abstract [en]

In Sweden, there is a substantial increase in renewable power generation that affects the elec-tricity market. At the residential, PV diffusion spreads in the last years due to price drop, while use of heat pump is consolidated. This thesis aims to evaluate the technological potential and economic value of seasonal storage of electricity in a thermal medium using boreholes and heat pump for a multi-family house in Sweden in a context of high renewable market.

An existing GSHP-PV system model is implemented in TRNSYS with the addition of an in-line heater on the boreholes circuit. Its function is to heat the borehole field during PV peaks or low electricity price. The performance of the system is evaluated in terms of renewable and consumption impact with Self-Consumption, Solar Fraction and Seasonal Performance Factor, while Total Life Cycle Cost defines the economic feasibility of the system.

In order to estimate several price scenario, an electricity market model is developed and applied to forecast the hourly electricity price in future in Sweden with high wind and solar penetra-tion.

The results suggest that the configuration studied does not benefit from seasonal storage of elec-tricity. Since the increase of electric demand due to the borehole heater, self-consumption is generally improved despite solar fraction depends greatly from the only use of PV over produc-tion or grid prices. Seasonal peak shift and SPF improvement are not demonstrated, although there is an increase of TLCC. This leaves the system without storage the most profitable, despite the use of electric boilers or heat pumps at the borehole heater.

Abstract [sv]

I Sverige sker en kraftig ökning av förnybar kraftproduktion som påverkar elmarknaden. På bostadsnivå har en PV-diffusion spridits under de senaste åren tack vare prisfall samt det faktum att värmepumpar har konsoliderats.

Med fokus på en högre förnybar marknad så syftar denna avhandling till att utvärdera den tekniska potentialen och det ekonomiska värdet med att säsongsförvara elektricitet genom att använda sig ett termiskt medium, borrhål och värmepump i ett flerfamiljshus i Sverige.

Ett befintligt GSHP-PV system har implementerats i TRNSYS. Utöver detta så har en värmare tillagts i borrhållskretsen med syfte att värma borrhålsfältet under PV-toppar eller vid lågt el-pris. Systemets prestanda har utvärderats med avseende på förnybar- och konsumtionspåverkan; egen förbrukning (SC), andel sol (SF) samt säsongsmässig prestationsfaktor (SPF). Den totala livscykelkostnaden (TLCC) har beräknats för att ge ett mått på systemets ekonomiska genom-förbarhet.

För att kunna estimera olika prisscenarion så har en elektricitetsmarknadsmodell utformats och tillämpats. Denna modell använder prognoser för hur det framtida elpriset i Sverige kan se ut vid höga vind- och solpenetrationer.

Resultaten tyder på att den studerade konfigurationen inte kommer att ha nytta av säsongsför-varing av el, mest på grund av den höga självkonsumeringsgraden av borrhållsvärmaren. Den egna elförbrukningen är generellt sett förbättrad trots att andelen sol beror starkt på produktion samt nätpriser. Varierande säsongstoppar och förbättring av SPF visas inte även om det finns en ökning av TLCC. Detta gör att det mest lönsamma systemet är utan lagring, trots att användning av elpannor eller värmepumpar vid borrhållsvärmaren förekommer.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2018. , s. 68
Serie
TRITA-ITM-EX 2018 ; 710
Nationell ämneskategori
Maskinteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-244451OAI: oai:DiVA.org:kth-244451DiVA, id: diva2:1290775
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Hållbar energiteknik
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2019-02-21 Skapad: 2019-02-21 Senast uppdaterad: 2019-02-21Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1676 kB)42 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1676 kBChecksumma SHA-512
daced625eb9ee0cec4a839450cad7b43c2b798aaecfb0ec986889b0cff3e2fdd93a1365b54cef509ed5b4d2e8c762eca77531d4b3815d86bd50c7797a3297e99
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Energiteknik
Maskinteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 42 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 103 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf