Model Development for coordination of flexibility resources in grid connected Local Energy Communities

Abstract

De siste tiårene har det vært en rask økning i mengden ikke regulerbare energiressurser i den europeiske kraftmiksen, noe som har ført til et behov for nye måter å kontrollere kraftmarkedet på. Disse nye kraftressursene har en stor positiv effekt på klimaet, men kan være belastende for både nettverksoperatør og kraftnettet å håndtere. Implementering av fleksibilitetsressurser kan være til stor hjelp for å redusere denne belastningen.

Denne masteroppgaven vil først gjennomføre en undersøkelse basert på den nåværende litteraturen om de forskjellige tilgjengelige fleksibilitetsressursene. Innføringen av disse ressursene i kraftmarkedet fører til at nye aktører kommer på banen, disse vil bli presentert og deres roller vil bli forklart.

I arbeidet med denne oppgaven har det blitt laget en modell for å simulere effektene av å introdusere fleksibilitetsressurser i et Lokalt Energi Samfunn (LEC). Hvordan denne modellen er laget, og dens formål vil bli beskrevet.

For å vise frem hva modellen er i stand til, er det laget og gjennomført et eksempelstudie. Dette studiet vil først bli presentert, før resultatene vil bli gjennomgått og diskutert. Resultatene viser at modellen er i stand til å simulere effektene av fleksibilitetsressursene i et Lokalt Energi Samfunn, og at modellen kan være et nyttig verktøy for å avgjøre hvilken fleksibilitetsressurs som er til størst nytte for et gitt kraftnett.

With a rapid increase of intermittent energy resources in the European power mix, the need of new ways to control the market are present. These new renewable assets have a great effect on the environmental aspects of the power generation but can be stressful both for the market operators and the grid itself. Implementing flexibility assets can be of great help in reducing this stress.

Firstly, this thesis will perform an analysis based on the current literature about the different flexibility assets currently available. With flexibility resources present in the power market new actors come in to play, and these will also be described, and their contribution will be explained.

During the work on this thesis a model to simulate the effects of introducing flexibility assets in a Local Energy Community has been created. The way this model has been implemented and what it can do will be explained.

To showcase the model’s capabilities, a case study has been created and carried out. This case study with is firstly presented before the results of the simulations are presented and discussed. The results shows that the model can simulate the effects of the integration of flexibility assets in a Local Energy community, and that it can be a useful tool when deciding which flexibility asset is most useful for a given grid.