Lønnsomhetsanalyse ved bruk av stasjonære batterier : en analyse ved bruk av stasjonære batterier i Coop Extra dagligvarebutikker på Østlandet

Abstract

Et stadig økende effektforbruk i dagens samfunn skaper kapasitetsutfordringeri det norske kraftnettet. Kostnaden ved utbedringer av kraftnettet er stor. Derfor diskuteres det om effekt skal utgjøre en større del av strømregningen, for å stimulere kunder til bedre effektstyring. Sol-og vindkraft utgjør hvert år en større andel av strømproduksjonen i Norge. Dette er uregulerbar kraft og må brukes når den produseres eller lagres for senere bruk. Vannkraft står for 90 prosent av den totale strømproduksjonen i Norge, som medfører lave strømpriser og god fleksibilitet. Likevel knytter nye utenlandskabler oss tettere til det europeiske markedet og vi blir i større grad påvirket av volatile strømpriser. Batterikostnadene begynner å bli så lave og egenskapene så gode at bilbransjen er i ferd med å endre seg. For stasjonære batterier ligger utviklingen etter bilbransjen, men samfunnet står ovenfor utfordringer som gjør at teknologien blir mer aktuell. Coop Norge SA ønsker å ta et bærekraftsansvar og ser på en ny miljøvennlig teknologi som kanbedre lønnsomhet i driften. Stasjonære batterierer en av disse teknologiene. Slike batterier tester Cooput i et pilotprosjekt på deres hovedlager, C-Log. I forlengelsen av dette pilotprosjektet ønsker Coop å se om teknologien er egnet til å overførestil dagligvarebutikker. Denne oppgaven ser på dagensog fremtidig lønnsomhet ved å benytte stasjonære batterier hos Coop Extra dagligvarebutikker. Det lages et program som beregner innsparingspotensialet til 73 Coop Extra butikker på Østlandet, optimert for å minimere strømregningen basert på butikkenes energiforbruk. Beregninger blir gjort for to ulike stasjonære batterier, der man ser på lønnsomhet ved lastflyttingbasert på strømprisvariasjoner, peak shaving og peak shaving i kombinasjon med å tilby effekt til FFR markedet. Resultatene viser at lastflytting ved å utnytte prisarbitrasje hverken er lønnsomt i dag eller i fremtiden. Peak shaving er mer lønnsomt, men med dagens effektpris og dagens batteripriser er det ikke tilstrekkeliglønnsomt for noen av butikkene i utvalget.Butikkene med store effekttopper, spesielt i vinterhalvåret, sammenliknet med gjennomsnittsforbruket hadde beste innsparing.Økende kapasitetpå batteriet gafallende marginal lønnsomhet.For butikken med den høyeste innsparingen, ville investeringen gitt positiv avkastning med en batteripris under 3800 NOK/kWh. Det gjennomføres et pilotprosjekt i Statnett, der kunder kan tilby frekvensstabilisering til FFR markedet. Ved å benytte prisen på effekt fra pilotprosjektet ser man at inntjening i tillegg til peak shaving, kan omtrent dobles ved å tilby effekt til FFR markedet. Tiden batteriet må være disponibelt for frekvensregulering kan kontraktsfestes og tilpasses mednår batteriet brukes til peak shaving. Kombinasjonen medpeak shaving og å tilby frekvensregulering giri dagpositiv avkastning på batteriinvesteringen.

An ever-increasing power consumption in today's society creates load challenges in the Norwegian power grid. The cost of repairing the power grid is high. Therefore, it is discussed whether power should make up a larger part of the electricity bill in order to stimulate customers to optimize their power management. Every year, solar and wind power make up a larger share of electricity production in Norway. This is unregulated power and must be used when it is produced or stored for later use. Hydropower accounts for 90 percent of total electricity production in Norway, which means low electricity prices and good flexibility. Nevertheless, new overseas cables connect us ever more closely to the European market and we are more affected by volatile electricity prices. Batteries have received more attention in recent years. Battery costs are falling, and its properties has improved so much, that the car industry is about to be revolutionized. For stationary batteries, the development is lagging behind the car industry, but society faces challenges that make the technology increasingly relevant. Coop Norge SA wants to take a responsibility for sustainability and is therefore looking at new environmentally friendly technologies to improve profitability in its operations. Stationary batteries are one of these technologies. They test such batteries in a pilot project at their main warehouse, C-Log. Because of this pilot project, Coop wants to see if the technology is suitable for scaling out to grocery stores. This thesis looks at current and future profitability by using stationary batteries at Coop Extra grocery stores. A program is being created to calculate the savings potential for 73 Coop Extra stores in Eastern Norway, and optimized to minimize the electricity bill based on the stores' energy consumption. Calculations are made for two different stationary batteries, where profitability by either moving loads, peak shaving or peak shaving in combination with offering power to the FFR market is investigated. The results show that moving loads by utilizing price arbitration is neither profitable today, nor in the future. Peak shaving is more profitable, but with today's power price and current battery prices, it is not profitable for any of the stores in the selection. The stores with large power peaks, especially in the winter months, compared with the average consumption had the best savings. Dimensioning of the size of the battery affected savings, in relation to the investment cost. For the store with the highest savings, the investment would give a positive return with a battery price below 3800 NOK / kWh. A pilot project is being carried out at Statnett, where customers can offer frequency stabilization to the FFR market. By using the price of power from the pilot project, it is discovered that earnings in addition to peak shaving can be almost doubled, by offering power to the FFR market. The time the battery must be available for frequency control can be adjusted to the periods the battery is used for peak shaving. The combination of peak shaving and offering frequency control, gives a positive return on battery investment today.