Potensial for redusert effektuttak ved ladeplan av elbiler på en langtidsparkeringsplass: en studie av Gardermoen Parkering
Abstract
Elektrifisering av transport, industri og andre kraftkrevende aktører byr på utfordringer for detelektriske kraftnettet. Ved jevnere energibruk kan behovet for utbygging av kraftnettetreduseres. Ladeeffekten til elektriske biler er høy sammenlignet med andrehusholdningsapparater og ukontrollert lading kan by på utfordringer for nettet, spesieltdistribusjonsnettet. Samtidig er det en økende andel energiproduksjon fra uregulerbarkraftproduksjon som øker behovet for fleksibiliteten på forbrukersiden.Denne oppgaven har sett på Gardermoen Parkering, en privateid parkeringsplass som liggerved Oslo Lufthavn. Parkeringsplassen har en kapasitet på 1600 biler og ønsker å installere 250elbilladere samt legge til rette for en utvidelse til totale 500 elbilladere. Oppgavens mål er åkartlegge potensialet for redusert effektbehov til parkeringsplassen ved å innføre ladeplan oglastflytting og med dette anslå potensiell reduksjon i effektrelaterte avgifter forparkeringsplasseier. Lastkurven flates ut under forutsetning om at alle biler skal være fulladetved avreise.For å nå oppgavens mål ble det laget en simuleringsmodell som simulerer effektbehovet tilparkeringsplassen ved ulike scenarioer. Modellen bruker historisk parkering- ogenergibrukdata og i scenarioene varierer antall ladere og elbilandelen blant parkeringsplassenkunder. Det er sett på scenarioer hvor elbilandelen var på 25%, 50% eller 100% av bilene ibilparken i kombinasjon med 250, 500 eller 1600 ladere på parkeringsplassen. Sistnevntescenario er tatt med for å simulere parkeringsplassen ved en helelektrisk bilflåte. I modellensimuleres effektbehovet ved ukontrollert lading og ved ladeplan og lastflytting hvor ladernehadde en ladeeffekt på enten 11 kW eller 3,68 kW.Resultatet fra simuleringen viser at ved ukontrollert lading fikk Gardermoen Parkering endøgnprofil med effekttopp på morgenen som sammenfaller effekttoppene fra øvrig belastningi nettet. Ved ladeplan og lastflytting ble effekttoppene redusert til å ligge maksimalt 3% overgjennomsnittet i løpet av måneden, mens alle biler fortsatt var fulladet ved avreise. Vedimplementering av ladeplan og lastflytting ble effekttoppen og effekttariffen redusert med61,4-78,6% i forhold til ukontrollert lading, avhengig av hvilket scenario som ble simulert.Reduksjonspotensialet var størst for scenarioer med 250 ladeplasser og ladeeffekt på 11 kW. Electrification of transport and industry introduces challenges for the electrical grid. Withsmarter energy use, the need for expansion of the power grid can be reduced. The chargingpower of electric vehicles (EV) is high compared to other household appliances anduncontrolled charging can pose problems for the grid, especially the distribution grid. At thesame time, there is an increasing proportion of energy production from unregulated powergeneration, which increases the need for flexibility on the consumer side. This thesis haslooked at Gardermoen Parkering, a privately owned parking lot located at Oslo Airport. Theparking lot has a capacity of 1600 cars and plans to install 250 EV chargers and facilitate foran expansion to a total of 500 EV chargers. The goal for this thesis was to examine thepotential for reduced power demand for the parking lot by scheduling and load shifting and,with this estimate the potential for reduced demand charges for the owner. The load profile isflattened on the condition that all EVs must be fully charged on departure. To answer theobjective, a simulation model was created, which simulates the energy demand of the EVsparked in various scenarios. The model uses historical parking and energy data and in thescenarios the number of chargers and the share of EVs among the car park varies. Scenarioslooked at have had a share of 25%, 50% or 100% EVs in the car park in combination with250, 500 or 1600 chargers in the parking lot. The latter scenario is included to simulate an allelectric car fleet. The model simulates the power requirement for uncontrolled charging andfor scheduled charging and load shifting where the chargers had a charging power of either 11kW or 3.68 kW.The result from the simulation shows that with uncontrolled charging, Gardermoen Parkeringgot a load profile with a power peak in the morning that coincides with the hours of generalhigh load in the grid. With scheduled charging and load shifting, the power peaks werereduced to a maximum of 3% above the average during the month, while all EVs were stillfully charged on departure. When implementing scheduling and load shifting, the power peakand the demand charges were reduced by 61.4-78.6% compared to uncontrolled charging,depending on which scenario was simulated.