Vehicle to Building in Nanna: A case study on a parking garage in Umeå, Sweden
2021 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
With vehicles being stationed in parking garages, at home or in the streets 95% of the time, there is potential for utilising the batteries of electric vehicles as energy storage. When electric vehicles are utilised for peak shaving and peak or load optimisation in buildings it is called vehicle to building. Vehicle to building utilises the same technique as vehicle to grid, where the vehicles instead supplies system services to the grid owner.
In this thesis, the potential for vehicle to building was evaluated on a case study in Umeå. The building is a public parking garage with 525 parking spots spread over 10 stories. The owner of the building is planning on installing solar panels on the roof of the parking garage, an estimation of the production of said solar panels is included in this thesis. Simulations was made based on historical data from the building with the use of an optimisation and energy management system called OPTIMAX. Four different scenarios were created with one having only the solar panels and the last three scenarios with the solar panels and both Vehicle to Building and OPTIMAX implemented.
The results from the simulations showed that energy cost savings, peak shaving and some peak shifting could be achieved. The maximum energy cost savings that were seen from the results was 18% compared to the historical data. It was further concluded that the self-consumption from the planned solar panels needs to be low in the first scenario, where there is no energy storage system, for vehicle to building to have potential of being financially feasible.
With vehicle to building being a new technology, the cost of the specific charging infrastructure needed is high which means that it needs to mature to become financially feasible, at least in the setting of the case study of this thesis. There is an increase of car manufacturers producing electric vehicles with the technical aspects in place for this technique to be possible, which will, most likely reduce the cost of said charging infrastructure and in the near future it is likely that the technique will show financial feasibility.
Abstract [sv]
De flesta bilar är parkerade i garage, hemma eller på gatan 95 % av tiden, vilket innebär att det finns en stor potential att utnyttja elbilars batterier för energilagring. När man utnyttjar bilbatterier för toppeffektsminskning och optimering av laster i byggnader så kallas det Vehicle to Building. Vehicle to building nyttjar samma teknik som ett koncept vid namn Vehicle to Grid, där elbilar istället bidrar med systemtjänster till nätet.
I detta examensarbete så undersöks potentialen för Vehicle to Building i ett parkeringshus i Umeå. Parkeringshuset har 525 parkeringsplatser fördelat på 10 våningar. Byggnadsägaren planerar att installera solpaneler på taket av parkeringshuset, en estimering av produktionen från solpanelerna har inkluderats i detta examensarbete. Simuleringar gjordes baserat på historiska data från byggnaden med hjälp av ett optimering- och Energy Management System som heter OPTIMAX. Fyra olika scenarion skapades där ena bara tog hänsyn till solpaneler och de tre sista även Vehicle to Building och OPTIMAX.
Resultaten från simuleringarna visade att energikostnadsbesparingar, toppeffektsminskning och toppeffektsförflyttning kunde uppnås. De maximala energikostnadsbesparingarna från resultaten var 18 % jämfört med historiska data. Vidare drogs slutsatsen att egenförbrukningen av egenproducerad elektricitet måste vara låg när det inte finns ett batterisystem för att Vehicle to Building ska ha någon potential att vara ekonomiskt genomförbart.
Eftersom Vehicle to Building är en ny teknik är kostnaden för laddningsinfrastrukturen som krävs hög, vilket innebär att tekniken måste mogna för att bli ekonomiskt genomförbar, åtminstone när man kollar på resultaten från fallstudien i detta examensarbete. Det är en ökning i biltillverkare som producerar elbilar med de tekniska aspekterna på plats för att vehicle to building ska vara möjlig. Detta kommer troligen att reducera kostnaderna för laddningsinfrastrukturen vilket i sin tur troligen kommer innebära att tekniken kommer kunna visa på ekonomisk potential inom en snar framtid.
Place, publisher, year, edition, pages
2021. , p. 94
Series
TRITA-ITM-EX ; 2021:300
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-299346OAI: oai:DiVA.org:kth-299346DiVA, id: diva2:1583343
External cooperation
ABB
Supervisors
Examiners
2021-08-052021-08-052022-06-25Bibliographically approved