Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorBergland, Olvar
dc.contributor.advisorNygård, Ruth Heidi Samuelsen
dc.contributor.authorMørch, Ingrid Maria
dc.date.accessioned2022-06-22T13:38:12Z
dc.date.available2022-06-22T13:38:12Z
dc.date.issued2022
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/3000095
dc.description.abstractThis thesis contributes to a project by the Norwegian University of Life Sciences (NMBU) featuring a pilot Vehicle to Grid (V2G) park at Oslo Gardermoen Airport. The goal of the project is two-fold. On one hand, the goal is to provide the airport, a large power consumer who pays power tariffs, with viable measures to shave power peaks and thereby reduce costs. On the other hand, the example of an airport is used to illustrate how V2G can be implemented in a feasible way for EV owners. If successful, this would be advantageous both to power grid operators, to EV owners, and to large power consumers who facilitate EV charging. The thesis approaches power peak shaving by utilizing electric vehicles (EVs) from two angles: Load shifting by scheduling EV charging, and EVs as alternative power supply through vehicle to grid (V2G). EVs with one-way charging capability can be utilized for the first approach, while EVs with two-way charging capability (currently not many) can be utilized for both. In a setting where a large power consumer facilitates long term parking and charging of EVs on its property, both approaches in combination can contribute to reducing power tariffs for the large power consumer. Before V2G is ready for full scale implementation, scheduling the charging is a step in the right direction, and can be seen as ground work for V2G. This thesis presents a Python program demonstrating a method based on scheduling theory, adjusted to minimize simultaneous power demand from EVs, and schedule it outside of expected power peaks. To this author's knowledge, the theory has not been used for this purpose before. While V2G is most commonly regarded from a grid operation perspective, the focus of this thesis is to organize V2G as a mutually beneficial cooperation between representatives of grid interests and the owners of EVs. The technical process that occurs during V2G can be described in very different business terms, depending on perspective. While control based V2G contracts are most commonly considered, stemming from the perspective that the grid operator takes control over (rents) the EV battery to use for V2G, this thesis explores contract designs that regard EV owners as electricity traders, who own the electricity in their battery until they decide to sell it. This leaves more control in the hands of EV owners. Different demand response mechanisms are explored to trigger electricity sale under different circumstances. The thesis concludes with a volume based V2G contract design for the case at Oslo Gardermoen Airport, where EV owners agree to sell a certain electricity volume during a predefined time frame, that the airport may extract when it suits their purposes. Elements from a price based contract, where EV owners define a sales price that triggers a sale when matched by the market price, is also included for certain circumstances. An approach to design V2G contracts for different circumstances can be derived from the discussion.en_US
dc.description.abstractDenne oppgaven bidrar til et prosjekt i regi av Norges Miljø- og Biovitenskapelige Universitet (NMBU), som omhandler et V2G-pilotprosjekt ved Oslo Lufthavn, Gardermoen. Prosjektets mål er todelt. På den ene siden er målet å tilby flyplassen, en stor strømkunde som betaler effekttariffer, virkemidler for å jevne ut effekttopper og dermed redusere kostnader. På den annen side brukes flyplassen som et eksempel på hvordan V2G kan innføres på en gangbar måte for elbileiere. Hvis dette lykkes, vil det komme både nettoperatører, elbileiere og store strømkunder som fasiliterer elbillading, til gode. Oppgaven tilnærmer seg effekttopputjevning ved hjelp av elbiler fra to ulike vinkler: Lastforflytning gjennom tidsplanlegging av elbillading, og elbiler som alternativ kraftforsyning gjennom vehicle to grid (V2G). Elbiler med batterier som kan lades én vei kan brukes til den første tilnærmingen, og elbiler som kan lade to veier (foreløpig ikke mange) kan brukes til begge deler. I tilfeller der en stor strømkunde fasiliterer langtidsparkering og lading av elbiler på eiendommen sin, kan en kombinasjon av begge tilnærmingene bidra til å redusere effekttariffer for strømkunden. Før V2G er modent for innføring i full skala, er tidsplanlegging av ladingen et steg i riktig retning, og kan ses på som forarbeid for V2G. Denne oppgaven presenterer et Python-program som demonstrerer en metode bygget på scheduling-teori, tilpasset til å sikre at minst mulig effekt trekkes samtidig til lading av elbiler, i tillegg til å planlegge det utenfor forventede effekttopper. Såvidt denne forfatteren vet er ikke teorien blitt brukt til dette formålet tidligere. V2G er oftest diskutert sett fra en nettoperatørs perspektiv. Denne oppgaven fokuserer på å organisere V2G som et samarbeid mellom representater for kraftnettets interesser og elbileiere, til gjensidig nytte for begge. Den tekniske prosessen som skjer ved V2G kan beskrives på flere måter i forretningsøyemed, avhengig av perspektiv. V2G er vanligvis diskutert som en kontrollbasert kontrakt, sprunget ut av et perspektiv der nettoperatøren tar kontroll over (leier) elbilbatteriet til V2G-bruk. Oppgaven utforsker kontraktsutforminger som springer ut av et perspektiv der elbileieren anses som en krafthandler, som eier elektrisiteten i sitt eget batteri, og kan velge å selge den. Dette gir elbileieren mer kontroll. Forskjellige etterspørselsrespons-mekanismer utforskes for å utløse salg av elektrisitet under ulike omstendigheter. Oppgaven konkluderer med en volumbasert kontraktsutforming til case-studien ved Oslo Lufthavn, Gardermoen, der elbileiere forplikter seg til å selge et visst elektrisitetsvolum ila. en forhåndsdefinert tilkoblingsperiode. Flyplassen kan kan kjøpe dette volumet på tidspunkt som passer deres formål innenfor den avtalte perioden. Elementer fra en prisbasert kontrakt, der en forhåndsdefinert salgspris utløser et elektrisitetssalg idet markedsprisen matcher den, er også inkludert for visse tilfeller. En tilnærming til V2G-kontraktsutforming til forskjellige sammenhenger kan utledes fra diskusjonen.en_US
dc.language.isoengen_US
dc.publisherNorwegian University of Life Sciences, Åsen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.no*
dc.titlePower peak shaving : how to schedule charging of electric vehicles and organize mutually beneficial vehicle to grid (V2G)en_US
dc.typeMaster thesisen_US
dc.description.localcodeM-MFen_US


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal
Med mindre annet er angitt, så er denne innførselen lisensiert som Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internasjonal