Konsekvenser at elektrifiering av fordon från elsystemets perspektiv - Torjman, Mona (My University, 2014)
Klimatfrågan har ökat intresset för förnyelsebar energi inom både elproduktions- och transportsektorn. Från elproduktionens sida är vindkraft den teknik som växer snabbast. När vindkraft inkluderas i elkraftsystemet medför det att intermittens uppstår på elproduktionssidan. För transportsektorn har det diskuterats mycket kring elektrifiering av personbilen, som skulle kunna bli både ett miljövänligt (om elproduktionen kommer från förnyelsebar energi) alternativ till dagens konventionella bilar och ett sätt att reglera elproduktionen då en stor andel vindkraftsturbiner adderas till elproduktionssystemet. Syftet med detta examensarbete är att undersöka och analysera påverkan på den elektriska lastprofilen på grund av plug-in hybrid elektriska fordon (PHEVs) och effekten av en sådan förändrad last på produktionen i ett elsystem bestående av termiska anläggningar och vindanläggningar. PHEVs kan användas för att ersätta en stor andel av fossilt bränsle, som används av bilar i transportsektorn, med el från nätet. Elbilars laddning påverkar lastprofilen och beroende på elbilarnas antal, laddningskapacitet och laddningsmönster kan lasttoppar och lastvariationer komma att öka. Laddningsmöjligheterna varierar beroende på individens körbeteende och laddningsbehovet. Den typiska ägaren av PHEVs tenderar att använda eldriften för att pendla från bostaden till jobbet, vilket indikerar att de flesta laddningstoppar under dygnet inträffar mellan dessa resor. Eftersom topparna bestäms av bilförarnas resvanor medför detta också att lastvariationerna kommer att påverkas. Om variationen i lasten ökar så kan detta betyda att investeringar i elnätets infrastruktur blir aktuella för att minska risker för förluster och överbelastningar i detta. Ytterligare en nödvändig investering i infrastruktur är laddningsstationer för elbilar om laddningsmöjligheterna ska utökas. Med ett väl utarbetat och genomtänkt system, har den varierande elbilslasten istället potential att bli en flexibel last som kan användas för att minska lastvariationer och lasttoppar1. Tre scenarier för integration av PHEVs i västra Danmarks elsystem studeras. Scenarierna jämförs och analyseras med avseende på den totala elsystemkostnaden och jämförs också med fallet utan integration av PHEVs. Resultaten visar tydligt att oavsett vilken av de tre infrastrukturerna med PHEVs integration i elsystemet som väljs så medför det en ökning av den totala systemkostnaden. Detta beror på att oavsett om scenario 1, 2 eller 3 genomförs så leder PHEVs integration till en ökad lastvariation. Detta tyder på att PHEVs laddningstider måste kontrolleras aktivt med någon sorts styrning som minskar lastvariationen. Enligt resultat är scenario 2 (med laddningsmöjlighet alla pauser längre än 6 timmar) mer lämpat att implementera baserat på investeringskostnaden, jämfört med infrastruktur 3 (med laddningsmöjlighet alla pauser längre än 2 timmar). Den infrastruktur som antas kosta minst är infrastuktur 1, eftersom den erbjuder laddningsmöjligheter vid pauser på tio timmar och uppåt, vilket innebär att pausen sker vid fordonets bestämda parkeringsplats.
Keywords: Energi; Transport; Hållbar utveckling; Samhällsbyggnadsteknik; Elektroteknik och elektronik; Energy; Transport; Sustainable Development; Civil Engineering; Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering