Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Förlängt nyttjande av elbussbatterier
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Extended use of electrical bus batteries (English)
Abstract [sv]

När konsekvenserna för miljön av att använda förbränningsmotorer blir allt mer påtagliga ökar behovet av alternativ för transport av människor och varor. Elfordon säljs i större utsträckning än någonsin förr. Men batterierna i elfordonen är även de en belastning på miljön när de produceras. Om batterierna skulle användas ytterligare efter att de inte längre går att använda i fordon skulle den relativa miljöpåverkan från produktionen minskas och det blir lättare att kompensera för den påverkan som redan skett för varje batteri.

För att uppnå detta behöver batteriernas karakteristik undersökas. Degraderingen behöver fastställas för att beräkna hur mycket energi de kan cykla under sitt liv. Hur denna energi kan nyttjas effektivt och meningsfullt i ett modernt elnät är även det av vikt. Vad händer sedan vid slutet av batteriernas liv? Återvinning är ett viktigt steg i processen för att minimera klimatförändringar istället för att lämna batterierna på deponi.

Resultaten visar att mängden cykler ett batteri klarar ner till en viss kapacitetsnivå beror kraftigt på arbetstemperatur, urladdningsdjup, C-förhålland och batterityp. Hybricons batterier av LTO-typ uppskattas klara som mest 11 459 cykler vid 10 % urladdningsdjup och 2 490 cykler vid 50 % urladdningsdjup. Användningsområden i den här rapporten där batterilager förväntas kunna användas effektivt är som kortslutningsförstärkning och begränsning av spänningshöjningar hos kunder med hög förimpedans i landsbygdsnät samt som UPS:er till telekommunikation. Kostnader för dessa applikationer uppskattas att kosta mellan ca 1700 kr/kWh och 7600 kr/kWh beroende på konstruktion och andrahandspris på batterierna. Det värde ett batteri uppskattas ha i den här rapporten är den mängd energi det kan lagra under sitt liv, vilket varierar beroende på de faktorer som nämnts tidigare och gör att varje enskilt fall behöver analyseras.

Slutsatsen blir att det finns förutsättningar som gör det möjligt att effektivt och ekonomiskt fördelaktigt använda batterier i elnätet, särskilt då utvecklingstrenden visar att utrustningen ständigt blir billigare och tekniken bättre. Dock behöver fler analyser utföras, främst på åldringen i batteriernas andra liv.

Abstract [en]

As the consequences for the environment of using internal combustion engines are becoming increasingly apparent, the need for alternatives for the transport of people and goods increases. Electric vehicles are sold to a greater extent than ever before. But the batteries in electric vehicles are also a burden on the environment when they are produced. If the batteries were to be used further after they could no longer be used in cars, the relative environmental impact of the production would be reduced and it would be easier to compensate for the impact already made by each battery.

To achieve this, the characteristics of the batteries need to be investigated. The degradation needs to be determined to calculate how much energy they can cycle during their life. How this energy can be used efficiently and in a meaningful way in a modern grid is also important. What then happens at the end of battery life? Recycling is an important step in the process to minimize climate change instead of leaving the batteries in landfill.

The results show that the amount of cycles a battery can handle down to a certain capacity level depends heavily on operating temperature, discharge depth, C-ratio and battery type. Hybricons batteries of LTO-type is estimated to sustain for 11 459 cycles at 10 % depth of discharge och 2 490 cycles at 50 % depth of discharge. Applications in this report, where battery storage is expected to be used efficiently, is short-circuit amplification and limitation of voltage hikes at customers with high impedance in rural networks as well as UPSs to telecommunications. Costs for these applications is estimated to cost between circa 170 USD/kWh och 760 USD/kWh depending on construction type and second hand price of the batteries. The value of a battery is estimated in this report is the amount of energy it can store during its life, which varies depending on the factors mentioned earlier and necessitates analysis of each case.

The conclusion is that there are conditions that make it possible to efficiently and with economical gain use batteries in the grid, especially as the trend shows that the equipment is constantly getting cheaper and the technology is getting better. Although more analysis is required, foremost on the aging of the batteries second life.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 42
Keywords [en]
batteries, electrical grid
Keywords [sv]
batterier, elnät
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-162373OAI: oai:DiVA.org:umu-162373DiVA, id: diva2:1343529
External cooperation
Umeå energi
Educational program
Högskoleingenjörsprogrammet i Elkraftteknik - nätbaserat
Presentation
2019-06-04, MA121, MIT-huset, Umeå universitet, Umeå, 11:34 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-08-21 Created: 2019-08-16 Last updated: 2019-08-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1015 kB)6 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1015 kBChecksum SHA-512
c4d974ae3600dddcada644afa2011fe8654fc4877fa2092bcd94a5af6b2eb9879290989df9a5e4e8a55336b930cf5540ed76225874406fc81452347859a4f372
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 6 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 45 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf