Hydrogen and battery storage for local power generation and supply: A feasibility study for Forsåker
Ladda ner
Typ
Examensarbete för masterexamen
Master's Thesis
Master's Thesis
Program
Design and construction project management (MPDCM), MSc
Publicerad
2024
Författare
Wademyr, Marcus
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Samhället står inför en stor omställning av energisystemet där fossila bränslen behöver fasas ut och ersättas av förnybar energiproduktion, vilket ställer nya krav på mobilitetstjänster, byggarbetsplatser och tunga fordon. Kraven på energieffektivitet i nya byggnader blir därmed strängare, intresset för fastighetsutvecklare att vara mer hållbara både i förvaltningsskede och under byggfasen ökar. Lokal produktion av värme och elektricitet samt mellanlagring blir viktigare för fastighetsutvecklaren. Att införa dessa nya tekniker i fastigheter ger nya möjligheter men också utmaningar.
Arbetet handlar om att undersöka produktion och lagring av förnybar energi i fastighetsutvecklingsområdet Forsåker. Arbetet syftar till att öka kompetensen inom energihantering av energisystem bestående av lokal vätgas- och batterilagring, kombinerat med lokal produktion och konsumtion av elektricitet, samt sektorsintegration för fordon. Uppsatsen har genomförts parallellt med förstudien ScALES, ett konsortium av företag.
Förstudien grundar sig på ett pågående utvecklingsprojekt i Västra Götalandsregionen, Forsåker i Mölndal. Projektet omfattar energibehovet för 245 000 m2 fastigheter, laddning av batteridrivna fordon samt lokal elproduktion bestående av vattenkraftverk, vindkraft, solpaneler på fasader och på tak, samt en solcellspark intill stadsdelen.
Resultaten tyder på att Forsåker har möjlighet att uppnå en hög grad av självförsörjning. Vid en kris kan energilagringssystemet täcka stadsdelens energibehov och hålla den fungerande i timmar till veckor, beroende på omständigheter som tillgången till lokal produktion och årstiden. Detta kräver stora investeringar i solcellsparker, lokal vattenkraft och energilagringskomponenter utöver elproduktion på byggnader. På grund av osäkerhet kring många parametrar för 2031 då alla byggnader är färdigbyggda har studien undersökt olika scenarier för att ge vägledning för fastighetsägare, politiska beslutsfattare och andra intressenter som är involverade i beslutsfattandet kring stadsutvecklingsprojekt.
Fler gröna investeringar skulle öka Sveriges möjligheter att nå sina klimatmål. För att öka attraktiviteten och viljan att investera i förnybar energiproduktion och lagringskomponenter för stadsdelar har studien identifierat två betydande parametrar. Det ena är att beslutsfattare bör tillåta energidelning för stadsdelar likt Forsåker, och det andra är att den ekonomiska hållbarheten i de undersökta scenarierna får behålla skattebefrielsen för elimporten som används i produktionen av grön vätgas genom elektrolys. Dessa två parametrar skulle inte bara öka investeringsviljan i området utan också underlätta övergången inom transportsektorn, eftersom energisystemet också kan tillhandahålla elektricitet och/eller vätgas för att driva framtida fordon.
Att hitta en bra balans mellan de olika lagringskomponenterna är viktigt för att minimera kapitalkostnaderna (CAPEX). Ytterligare optimering av energisystemet är avgörande för att hitta en balans när och med vilken effekt de olika lagringskomponenterna ska starta och stoppa, när systemet ska köpa och sälja el till det regionala elnätet. Balansen i det undersökta systemet är fungerande men inte ännu optimerat.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
pre-study ScALES , Powercell , Skanska , Mölndal Energi AB , Fuel cell , electrolyzer