| dc.description.abstract | Denne masteroppgaven har analysert funksjonaliteten til utviklede use cases ved å utføre forsøk i laboratoriet. Use casene har blitt utviklet for en batteripakke plassert i en husstand med PV produksjon tilknyttet strømnettet gjennom en plusskundeavtale. Use casene som har blitt testet og analysert er "Håndtering av plusskundens PV produksjon" og "Regulering av effekt trukket fra nettet".
Use case "Håndtering av plusskundens PV produksjon" har som mål å øke eget forbruk av sluttkundens PV produksjon ved bruk av en batteripakke. Use case "Regulering av effekt trukket fra nettet" har som mål å bruke batteripakken til å holde effekten trukket fra nettet under en bestemt effektgrense, slik at lastprofilen til husstanden er mer forutsigbar fra nettets perspektiv, uten de store svingningene.
Det har blitt utviklet to modeller i NI LabVIEW, en for hvert use case. Laboratorieoppsettet hvor kodene har blitt testet i, består av et batterisystem levert av Eltek, kalt Smart Storage Enabler, og en PV emulator. PV emulatoren er brukt til å simulere et solcelleanlegg med PV produksjon. Smart Storage Enabler består av tre toveis-invertere, kalt Ipack, en DC-DC inverter som PV emulatoren er koblet til og åtte blybatterier. Hvert batteri har en nominell spenning på 12 V og nominell kapasitet på 190 Ah. Datagrunnlaget som har blitt brukt i forsøkene er timesverdier for last, solinnstråling og temperatur. Ved bruk av innebygde, matematiske modeller har PV emulatoren generert I-V og P-V kurver basert på solinnstråling og temperatur. I et videre studie, er det anbefalt å utføre forsøkene for et tidsintervall med høyere oppløsning, som 15-minuttsverdier eller 1-minuttsverdier, for å avdekke hvordan kodene og batteriet takler større fluktuasjoner i produksjon og forbruk.
Denne oppgaven har bidratt til at utstyret i laboratoriet er operativt, at utviklede use cases er implementert i NI LabVIEW til fungerende modeller og at inverterne i systemet kan svare på kommandoer og utføre spesifikke funksjoner fra NI LabVIEW via en CAN protokoll. Resultatene viser potensialet for forbrukerfleksibilitet hos en plusskunde med PV produksjon og energilagring. Gjennom utviklede use cases og forsøk i laboratoriet, har det også blitt demonstrert ulike måter fleksibiliteten til en batteripakke i samsvar med forbruk og produksjon kan utnyttes på.
For use case "Håndtering av plusskundens PV produksjon" kom det frem at det økonomiske potensialet basert på egenforbruket for testperioden, april til og med september 2015, er 2205.53 NOK uten bruk av batteri og 2291.97 NOK med bruk av batteri. Dette tilsvarer en økning på 4\%. Med andre ord, er installasjon av en batteripakke i systemet ikke lønnsomt med tanke på investeringskostnadene til batteriet. Imidlertid er det viktig å påpeke at batteriet kan gi andre nytteverdier, som å dekke effekttopper på vinteren og begrense innmatet effekt.
Videre, ble det konkludert med at den totale energien matet inn i nettet synker med 33\% med bruk av batteri, fra 597.11 kWh til 397.49 kWh.
For use case "Regulering av effekt trukket fra nettet" kom det frem at det er hensiktsmessig å variere effektgrensene avhengig av hvilken årstid det er. Det ble også konkludert med at batteriet ikke klarer å kompensere for de største svingningene over effektgrensen. Ideelt sett skulle batteriet ha kompensert for all svingning over effektgrensen, slik at netto effekt trukket fra nettet ville vært lik effektgrensen og null over grensen. Ved effektgrensen på 1.2 kW, ble det trukket totalt 426.54 kWh fra nettet etter at effekten opp til effektgrensen, PV produksjonen og utlading av batteriet var blitt trukket ifra, mens for effektgrensen på 0.75 kW ble det trukket totalt 537.78 kWh fra nettet.
I tillegg til å ha denne rapporten som et resultat, har masteroppgaven resultert i to modeller i NI LabVIEW, med hver sin funksjonalitet som utforsker fleksibiliteten til et PV/batteri-system hos en plusskunde. Modellene gir derfor muligheter for videre forskning på forbrukerfleksibilitet hos sluttkunder. Det er også mange muligheter for videre arbeid med modellene, som å optimalisere kodene, utvikle kodene til å måle batteriets ladetilstand og dermed også bevare batteriets livssyklus. Det er også anbefalt, i et videre arbeid, å kombinere kodene som er utviklet, samt inkludere en parameter som teller måned og har tilgang til historisk forbruk og produksjon, slik at hvilken kode som skal kjøres bestemmes ut ifra dette. | |
