Show simple item record

dc.contributor.advisorKjølle, Gerd
dc.contributor.authorSkyttermoen, Nathalie
dc.date.accessioned2019-10-31T15:17:57Z
dc.date.available2019-10-31T15:17:57Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2625865
dc.description.abstractDenne masteroppgaven foreslår en ny planleggingsmetodikk for hurtigladestasjoner. Ny tenking når man skal planlegge nye, store laster i nettet vil være nødvendig for at framtidens distribusjonsnett skal være samfunnsøkonmisk lønnsomt. Samarbeid mellom nettselskap og den som skal eie ladestasjonen vil være avgjørende for å utnytte strømnettet på en best mulig måte. Det er et behov for nye lastporfiler, spesielt for en hurtigladestasjon, da det ble funnet at topplasten for en hurtigladestasjon inntreffer om sommeren, i motsetning til om vinteren som er standard i dagens lastprofiler. I tillegg ble det funnet nødvendig å ha en finere oppløsning på lastvariasjonene i nettsimuleringsprogram enn det som finnes i dag. Basert på data fra trafikktelling er det stor forksjell på trafikken en mandag ettermiddag og en fredag ettermiddag. Det samme gjelder for helgen, da det er mye mer trafikk på veien søndag kveld enn lørdag kveld. Man kan ikke alltid velge lokasjon basert på tilgjengelig kapasitet i nettet, da lokasjonen må være et logisk sted å stoppe, samt ha noen grunnleggende fasiliteter og nok plass til å etablere ladestasjonen. Det bør fastsettes en standard for kravene til leveringspålitelighet, noe som vil fjerne denne vurderingen fra planlegginsprosessen samt gjøre ladestasjonen mer forutsigbar for sluttbrukerne. Det ble i denne oppgaven sett på ulike alternativer i tillegg til tradisjonell reinvestering i nettet for å dekke det økte kapasitetsbehoved fra en hurtigladestasjon. En løsning med batteri i nettet uten andre oppgraderinger vil være lønnsom så lenge totalprisen for batterisystemet er lav nok. Det kan også være en bra midlertidig løsning dersom det er forventet en lastøkning i de kommende årene. En løsning som kombinerer oppgradering av nettet med et mindre batteri vil ikke være like lønnsomt, da prisforskjellen mellom ulike ledningstverrsnitt ikke er så stor i forhold til installasjonskostnaden. Begge løsningene med batterier i nettet vil kreve mye fra batteriet, noe som blir veldig kostbart siden det vil være mange ladesykluser i løpet av et år for dette bruksområdet. Batteriet må ha stor nok lagringskapasitet til å dekke forbruket i de timene det skal brukes, samt stor nok effektkapasitet til å lades opp igjen i de timene det er mulig. Det andre alternativet til tradisjonell reinvestering er smart effektstyring der det eksisterende nettet blir maksimalt utnyttet. Denne løsningen vil redusere effekten til ladestasjonen i de travleste timene i året, ifølge simuleringer gjort i denne oppgaven. Det kan være unntak for visse lokasjoner i nettet, noe som gjør dette alternativet verdt å undersøke, siden det vil være det mest samfunnsøkonomisk lønnsomme alternativet så lenge den leverte effekten er akseptabel. Det har blitt utført tekniske og økonomiske analyser for ulike alternativer og lokasjoner i denne oppgaven, der alternativet med tradisjonell reinvestering var det beste alterativet for alle lokasjonene, så lenge totalprisen for batterisystemet er høyere enn 1030 kr/kW.
dc.description.abstractThis master thesis presents a suggestion for a planning method for fast charging stations. A new way of thinking when planning new, large connections in the grid will be necessary for the future distribution grid to be socioeconomic beneficial. Cooperation between the owner of the charging station and the distribution system operator will be crucial to obtain a better utilization of the existing power grid. The need for establishing new load profiles, especially one for fast charging stations was found to be important, as the peak load of a fast charging station occurs during the summer while the existing load profiles are calculated with a peak load in the winter. Besides, a large load such as a fast charging station will require a finer resolution in the load variation in the grid simulation software than it is today. Based on traffic counting, one can see that there is a significant difference between the traffic on a Monday evening compared to a Friday evening. The same applies for the weekends, when there is a lot more traffic on the road on Sunday evenings than Saturday evenings. One cannot always select a location based on the available capacity in the grid, since the location does also need to be a logical place to stop, have some necessary facilities and enough space to establish a charging station. There is a need for a standard for the requirements of the security of supply, removing that question from the planning process and making the charging stations more predictable for the end-users. This thesis has looked at different alternatives in addition to traditional reinforcements of the grid to cover the increased power demand from a fast charging station. A solution with a battery without any grid upgrades can be beneficial if the total price of the battery system is low enough, it can also be a good temporal solution if the power demand is expected to increase further in the following years. A solution that combines reinforcements of the grid and a smaller battery will probably not be that beneficial, as the price difference between upgrading two different cross-sections is not very large compared to the installation cost. Both the solutions with a battery in the grid will require a lot from the battery, which will be very costly with many charging cycles during the year for this application. The batteries need to have enough storage capacity to cover the demand in all the hours it shall be used, and it requires large enough power capacity to recharge in the possible hours. The second alternative to traditional reinforcement is smart power management which utilizes the existing grid to the maximum. Such a solution will reduce the power to the charging station in the busiest hours of the year, according to the simulation done in this thesis. There may be exceptions somewhere in the grid, making that alternative worth to consider, as it will be the most economically beneficial alternative if the supplied power can be tolerable. Technical and economic analysis for different alternatives and locations have been performed in this thesis, where the alternative with traditional reinforcement was the best alternative for all locations, given that the total price of a battery system is higher than 1030 kr/kW.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleA Method for Planning a Fast Charging Station
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record