MILP optimering av BESS som multitjenestebatteri for en industribedrift Med utgangspunkt i Ny Plast i Aremark

Abstract

Hovedspørsmålet i denne oppgaven er hvilke insentiver en bedrift har for å kjøpe og installere en battericontainer (BESS) som et multi-tjenestebatteri, og hvordan batteri- et bør drives og hvilke tjenester det også tilfører en BRP. For å kunne besvare denne problemstillinger, ble det laget en MILP modell for å finne den optimale driften av en BESS ved å maksimere profitt med å kombinere tilgjengelige tjenester. Tjenestene inklu- derer implisitt fleksibilitet som lastflytting, reduksjon av effektopper og prisarbitrasje i tillegg til eksplisitte fleksibilitetstjenester som deltakelse i FFR, FCR-N og mFRR. Batteridegradering er ikke inkludert i oppgaven eller modellen. Med utgangspunkt i bedriften Ny Plast i Aremark som har 190 kWP eak solcelleanlegg og en BESS på 1,1 MWh / 1 MW har det blitt vist at besparelsene i strømregningen kan være opp til omkring 450 000 - 1 000 000 kroner i året sammenlignet mot å ikke gjøre noen tiltak. Dette er beregnet uten inkluderingen av kostnader til en aggregator. Denne analysen viser at det alltid lønner seg å delta i FFR Profil. Inntektene fordeler seg omtrent likt mellom implisitte og eksplisitte fleksibiltetstjenester. Fra BRP’en sin side, ble det funnet at BESSen bør delta i balansemarkedene nærmere to tredjedeler av tiden, som antyder attraktive markeder.

The main question in this thesis is what incentives a company has to buy and install a battery energy storage system (BESS) as a multi-service battery, and how the battery should be operated, and what services it provides to a BRP. To answer these questions, a MILP model was created to find the optimal operation of a BESS by maximizing profit by combining available services. The services include implicit flexibility such as load shifting, peak shaving and price arbitrage, in addition to explicit flexibility services such as participation in FFR, FCR-N and mFRR. Battery degradation is not included in this thesis or MILP model. Based on the company Ny Plast in Aremark, which has a 190 kWP eak solar PV system and a BESS of 1.1 MWh / 1 MW, it has been shown that the savings in electricity bills can be up to around NOK 450,000 - 1,000,000 per year compared to not taking any measures. This is calculated without the inclusion of costs to an aggregator. This analysis shows that it always pays to participate in FFR Profile. Revenues are roughly split equally between implicit and explicit demand response services. From the BRP’s point of view, it was found that the BESS should participate in the balancing markets close to two thirds of the time, which suggests attractive markets.