| dc.description.abstract | I denne masteroppgaven skal planlegging og drift av mikronett studeres. I dag er det ingen internasjonal anerkjent definisjon av mikronett. I Norge er det i dag heller ingen standardiserte måter å gå fram for å planlegge eller operere et mikronett. Formålet med oppgaven er å belyse mikronett som teknologi og se på metoder for hvordan mikronett kan planlegges, designes og driftes. Energibransjen i Norge er i endring, og på veien mot et smartere nett er det ønskelig for nettselskapene å være forberedt på hvilke utfordringer som kommer. I denne oppgaven utføres et case hvor det er ønskelig å studere utfordringene i et fordelingsnett med store forekomster av distribuert produksjon hos sluttkundene.
Oppgaven betrakter teorien som er relevant for mikronett. Det er fokus på planlegging av mikronett og videre er det etablert praktiske scenarier i et casestudie. Oppgaven har en teoretisk del som er et litteraturstudie og en praktisk del som er en teknisk-økonomisk analyse.
Den teoretiske delen omhandler først en kort oversikt over dagens kraftsystem, litt om smarte nett, AMS (avanserte måle- og styringssystemer) og plusskunder. Videre studeres teorien rundt mikronett. Kort fortalt kan et mikronett defineres som et elektrisk system som inneholder distribuert produksjon og laster, og i tillegg har evnen til å koble fra, og drifte parallelt med det lokale distribusjonsnettet. Utkobling fra det lokale distribusjonsnettet kalles øydrift. Det finnes i tillegg såkalte isolerte mikronett, som ikke er tilkoblet et overordnet nett.
Mikronett blir sett på som en effektiv måte for å øke forekomsten av miljø- og klimavennlige fornybare energikilder. Andre fordeler som med mikronett er forbedret leveringskvalitet og pålitelighet, reduserte overføringskostnader (transportering av elektrisitet), samt forbedret håndtering av flaskehalser i nettet. Mikronett er dessuten et gunstig alternativ for elektrifisering av avsidesliggende steder.
God planlegging av mikronett er en nøkkelfaktor for å sikre effektive og økonomisk gunstige løsninger. Planleggingsmodellen i oppgaven baseres på Sintefs planleggingsbok for kraftnett og planleggingssystematikk for integrasjon av distribuert produksjon i distribusjonsnettet. Denne modellen utvides med noen faktorer, slik at den er egnet for planlegging av et mikronett. Utvidelsene inkluderer en analyse av optimal sammensetning av distribuerte produksjonsenheter, samt en evaluering av energilagringsenheter (for eksempel batteri) og hvorvidt dette er nødvendig i mikronettet. Dersom en lagringsenhet er nødvendig må denne dimensjoneres riktig.
Den praktiske delen av oppgaven ser nærmere på et fordelingsnett i Hvaler som til daglig driftes av Fredrikstad Energi. Nettet er en del av forskningsprosjektet smart energi Hvaler . Simuleringene bli utført i nettinformasjonssystemet NETBAS sammen med timesverdier fra AMS-målinger. Det blir opprettet fire forskjellige scenarier som analyseres med teknisk-økonomisk perspektiv. Scenariene tar utgangspunkt i det opprinnelige nettet i Hvaler, og for hvert scenario installeres det en viss mengde lokal produksjon. Produksjonsenhetene er solcellepanel (PV) som monteres på hustakene i lastpunktene.
Den tekniske analysen studerer spenningsvariasjoner og tap, samt at spenningene i lastpunktene ikke overskrider maksimalgrensen definert i Forskrift om leveringskvalitet (FoL). Den økonomiske analysen vektlegger investeringskostnader og tapskostnader. Simuleringene viste at store mengder med distribuert solkraft ga store spenningsvariasjoner.
5 kW installert PV hos alle sluttkundene gir spenninger så høye som 263 V i enkelte lastpunkter på tidspunkter med kraftig solinnstråling. Det ble følgelig satt inn tiltak for å redusere spenningene. Alternativ 1 er kompensering med batteri, alternativ 2 er oppgradering av overføringslinjene.
Resultatet fra den teknisk-økonomiske analysen er at 2 kW installert PV hos alle sluttkundene gir optimal løsning på caset. Dette alternativet var teknisk godkjent samtidig som det hadde de laveste totalkostnadene. | |
