Analyzing the Application of Battery Technologies and Strategies in Positive Energy Districts: A Case Study in Sluppen, Trondheim

Abstract

Denne avhandlingen utforsker anvendelsen av batteriteknologi og strategier i positive energidistrikter (PED-er), med spesielt fokus på casestudiet av Sluppen i Trondheim. Forskningen tar sikte på å analysere hvordan batteriteknologi kan integreres i planlegging og utvikling av PED-er for å forbedre energieffektivitet, bærekraft og generelle resultatene innen byplanlegging. Gjennom en omfattende casestudie i Sluppen undersøker forskningen den praktiske implementeringen av batteriteknologi og vurderer deres effektivitet i å oppnå målene til PED-er.

Avhandlingen bruker en mixed-methods tilnærming, som kombinerer kvalitative og kvantitative analyser. Forskningsmetodikken omfatter en omfattende litteraturgjennomgang, stedbesøk, intervjuer med interessenter og dataanalyse. Forskjellige aspekter knyttet til anvendelsen av batteriteknologi i PED-er undersøkes, inkludert teknologiske fremskritt, politiske rammer, økonomisk bærekraftighet og sosial aksept.

Resultatene av denne avhandlingen presenterer energiforbruksdataene for Sluppen etter integrasjonen av flytende batteriteknologi, samt oppfatningene til interessenter som er involvert i Sluppen. Gjennom grundig dataanalyse viser artikkelen verdien av batteriteknologi og dens sentrale rolle i PED-er. Denne forskningen fyller datahullene knyttet til batteriteknologi i positive energidistrikter, og er også den første dataanalysen basert på flytende batterier i Norge. Resultatene bidrar til en dypere forståelse av rollen og effekten av batteriteknologi for å fremme bærekraftig byplanlegging i PED-er. Dataanalysen indikerer at implementeringen av flytende batteriteknologi effektivt kan integrere det lokale energisystemet og redusere strømkostnadene, og dermed gi et betydelig bidrag til etableringen av positive energidistrikter. Imidlertid avslører intervjuresultatene en utbredt profittorientert og markedsorientert tilnærming blant nåværende interessenter og beslutningstakere, med begrenset fokus på menneskesentrerte perspektiver. Beslutningsprosesser og styringsstrukturer favoriserer hovedsakelig selskaper, med minimal deltakelse fra allmennheten.

Avhandlingen avsluttes med anbefalinger for beslutningstakere, byplanleggere og interessenter som er involvert i PED-er. For casestudiet av Sluppen, foreslår forfatterne relaterte modeller for fremtidig utvikling. De foreslåtte anbefalingene og modellene tar sikte på å lette den vellykkede integrasjonen av batteriteknologi og fremtidig utvikling av positive energidistrikter. De tar hensyn til tekniske, økonomiske, regulatoriske og sosiale aspekter, og gir en helhetlig ramme for interessenter å vurdere. Forskningsresultatene presentert i denne avhandlingen har betydelige implikasjoner for studier og implementering av batteriteknologi i positive energidistrikter, og kan være en verdifull referanse for styringen av slike distrikter.

Nøkkelord: positive energidistrikter (PED-er), batteri, energieffektivitet, bærekraft, byplanlegging, interessent, styring.

This thesis delves into the utilization of battery technologies and strategies in positive energy districts (PEDs), focusing specifically on the case study of Sluppen, Trondheim. The research aims to analyze how battery technologies can be integrated into the planning and development of PEDs to enhance energy efficiency, sustainability, and overall urban planning outcomes. Through an extensive case study in Sluppen, the research investigates the practical implementation of battery technologies and evaluates their effectiveness in achieving the objectives of PEDs.

The thesis employs a mixed-methods approach, combining qualitative and quantitative analyses. The research methodology encompasses a comprehensive literature review, site visits, stakeholder interviews, and data analysis. Various aspects related to the application of battery technologies in PEDs are examined, including technological advancements, policy frameworks, economic viability, and social acceptance.

The findings of this thesis present the energy consumption data of Sluppen after the integration of flow battery technology, as well as the perceptions of stakeholders involved in Sluppen. Through rigorous data analysis, the paper demonstrates the value of battery technology and its pivotal role in PEDs. This research fills the data gap of battery technology in Positive Energy Districts, and is also the first data analysis based on flow batteries in Norway.The findings contribute to a deeper understanding of the role and impact of battery technologies in fostering sustainable urban planning in PEDs. The data analysis indicate that the deployment of flow battery technology can effectively integrate the local energy system and reduce electricity costs, thus making a substantial contribution to the establishment of positive energy districts. However, the interview results reveal a prevailing profit-driven and market-oriented approach among current stakeholders and decision-makers, with limited consideration for human-centred perspectives. The decision-making processes and governance structures predominantly favour corporate entities, with minimal involvement of the general public.

The thesis concludes with recommendations for policymakers, urban planners, and stakeholders involved in PEDs; for the case of Sluppen, the authors propose related models for future development. The proposed recommendations and models aim to facilitate the successful integration of battery technology and the future development of positive energy districts. They address technical, economic, regulatory, and social aspects, providing a comprehensive framework for stakeholders to consider. The research findings presented in this thesis hold significant implications for the study and implementation of battery technology in positive energy districts and can serve as a valuable reference for the governance of such districts.

Keywords: positive energy districts (PEDs), battery, energy efficiency, sustainability, urban planning, stakeholder, governance.