| dc.description.abstract | Regjeringen har satt salgsmål for å øke elektrifiseringen av kjøretøy i Norge. Målene inkluderer at nye personbiler skal være nullutslippskjøretøy innen 2025. I tillegg skal alle lette varebiler, tunge varebiler, 75% av langdistansebussene og 50% av lastebilene være nullutslippskjøretøy innen 2030. Dette resulterer i en økende etterspørsel etter ladeinfrastruktur, både oppdateringer av eksisterende ladestasjoner, for å øke effektuttak og etablering av nye stasjoner.
Nye utfordringer oppstår med økt elektrifisering. Utbyggere av ladestasjoner opplever begrenset nettkapasitet, noe som fører til høye kostnader for å forsterke nettet. Med økende ladeeffekt øker også investeringene i å etablere ladestasjoner. Nettselskap erkjenner behovet for å forsterke det eksisterende nettet når ladestasjonsoperatører ber om høy effekttilkobling til nettet. Derfor bør blant annet aspekter som avvikende spenninger, overbelastning av strømnettet, forventet redusert fleksibilitet og økte overharmoniske spenninger vurderes for å sikre en sikker nettdrift.
I denne avhandlingen har et batterilagringssystem (BESS) blitt undersøkt. Systemet ble presentert som en mulig løsning for å fortsette utviklingen av ladestasjoner som var ulønnsomme eller tidkrevende prosjekter. Avhandlingen bruker tre metoder: et litteratursøk, kvalitative informantintervjuer og en GAP-analyse. I litteraturgjennomgangen ble ni artikler inkludert for å undersøke den optimale måten å utnytte et batterilagringssystem på i kombinasjon med en hurtigladestasjon. Det ble gjennomført elleve informantintervjuer med aktører fra fem ulike grupper. Ladeoperatører, nettselskaper, leverandører av batterilagringssystemer, støtteordingsinformanten og store kjøretøybrukere ga en bred, informativ og tilstrekkelig forklaring av deres opplevelse av den nåværende situasjonen for ladeinfrastruktur i Norge. I tillegg bidro de til å belyse fremtidige krav og forventinger.
Litteratursøket viste en generell interesse for å bruke batteri av ulike grunner. Noen av grunnene var å redusere nettleie, bidra til å avlaste distribusjonsnettet og øke lønnsomheten til ladestasjonen. Flere tjenester ble presentert, for eksempel nettstøtte, frekvenskontrolltjenester, lastflytting og energiarbitrasje. Ifølge informantene som ble intervjuet, er det en stor etterspørsel etter ladeinfrastruktur med høyere effekt. Ladeoperatørene bemerket avgifter ved nettilknytning på steder med lav kapasitet og høy nettleie, noe som førte til mindre lønnsomme prosjekter. Dette kan også føre til færre installasjoner av ladestasjoner og manglende evne til å møte etterspørselen i årene som kommer. Som en løsning på dette ble det innført batterier for å øke hurtigladestasjonenes fortjeneste.
Ifølge aktørene i denne avhandlingen er høyere effekttopper på ladestasjoner, finansiering for tunge kjøretøy og større ladeeffekt noe de forventer mer av i fremtiden. I GAP-analysen ble det presentert kortsiktige og langsiktige løsninger med batterilagringssystemer for å takle den økte etterspørselen etter ladeinfrastruktur. I en kortsiktig periode kan nettselskap kjøpe batteritjenester for å støtte nettet og for å knytte kunder raskere til nettet. Nettselskapene kan også integrere et batteri på en hurtigladestasjon for å redusere nettavgiftene og anleggsbidragene. Til slutt, for den kortsiktige løsning, var støtteordninger en sentral del for å utvide ladeinfrastrukturen for tunge kjøretøy. Den langsiktige løsningen inkluderte ladeoperatører som kunne øke fortjenester ved å selge tjenester i de norske reservemarkedene, i tillegg til energiarbitrasje og utvidelse av ladestasjonstilbudet. I tillegg ble det presentert at batterioperatører kunne selge tjenester til ladeoperatører og nettselskap for økt effektuttak og nettstøtte. Det ble også gitt et forslag om finansiering av batteri i distribusjonsnettet hvor verdistabling ble prioritert. Å øke batterioperatørens lønnsomhet, i tillegg til å anerkjenne betydningen av en mulig fleksibilitetsressurs, ble sett på som en løsning på den økende etterspørselen etter ladeinfrastruktur når elbilandelen i Norge øker. | |
| dc.description.abstract | The Norwegian Government has set sales targets to increase the electrification of vehicles in Norway. The targets include new passenger cars to be zero-emissions vehicles by 2025. In addition, all light vans, heavy vans, 75% of the long-distance buses and 50 % of the lorries should be zero-emission vehicles by 2030. This results in an increasing demand for charging infrastructure, both updating existing stations
with higher power outputs and establishing new charging stations.
New challenges arise with increased electrification. Charging station developers experience limited grid capacity, leading to high costs of reinforcing the grid. With growing charger powers, the investment in establishing stations also grows. Distribution system operators acknowledge the need of reinforcing the existing grid when charging station operators request high power grid-tie. Therefore, aspects of deviating voltages, power grid congestion, expected reduced flexibility and increased harmonic distortions, amongst others should be considered to ensure a safe grid operation.
In this thesis, the use of a battery energy storage system (BESS) has been investigated. The system was presented as one possible solution to proceed with the development of charging stations for unprofitable and time-consuming establishments. The thesis includes three methodologies: a literature review, qualitative informant interviews, and a GAP analysis. In the literature review, nine articles were included to examine the optimal way of utilising a battery energy storage system in combination with a fast charging station. Eleven informant interviews, with stakeholders from five different groups, were conducted. Charge point operators, distribution system operators, battery energy storage system providers, a funding informant, and heavy vehicle users presented a wide, informative, and adequate explanation of their experiences with the current charging infrastructure in Norway. Additionally, they noted future demands and prospects.
The literature review showed an overall interest in utilising BESS for various reasons; Reducing grid fees, helping alleviate the distribution grid, and increasing the profitability of the charging station were repeated. Several services were presented, such as grid support, frequency control services, load shifting, and energy arbitrage. According to the informants interviewed, there is a rapid demand for charging infrastructure with higher power output. However, charging operators noted fees when grid-tying at locations with low capacity and high power grid fees, leading to less profitable projects. This could result in fewer charging station installations and a failure to meet demand in the coming years. As a solution to this, implementing batteries to increase a fast charging station's profits was introduced.
According to the stakeholders of this thesis, future prospects are higher power peaks at charging stations, funding for heavy vehicles, and greater power charging output. In the GAP analysis, short- and long-term solutions with battery energy storage systems to cope with the increased demand in charging infrastructure were presented. For a short-term period, The DSO may rent BESS services for grid support and to grid-tie customers faster. CPOs may also integrate a BESS at a FCS to lower the grid fees and investment contributions. Lastly, for the short-term solution, funding was a central part to expand the heavy vehicle charging infrastructure. The long-term solution included CPOs possible increase revenue by selling services in the Norwegian reserve markets, in addition to energy arbitrage and expanding their charging station offer. Additionally, BESS operators selling services to CPOs and DSOs for increased power outputs and grid support were presented. Lastly, a proposal on funding BESSs in the distribution grid and favouring value stacking was given. Increasing the BESS operator's profitability in addition to recognising the importance of a possible flexibility resource was seen as a reasonable solution to the growing demand for charging infrastructure in Norway. | |
