The Role of Residential Households as Enablers for Demand Flexibility within an Electric Grid

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Främling, Kary
dc.contributor.author Jalonen, Olli Artturi
dc.date.accessioned 2015-07-01T08:13:48Z
dc.date.available 2015-07-01T08:13:48Z
dc.date.issued 2014
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/17049
dc.description.abstract The aim of this thesis was to examine the role and potential of residential households in electricity demand flexibility provision. First, current research on demand flexibility was reviewed and a framework for viewing households as smart systems that enable demand flexibility, was built. The case study was conducted in a detached house in Porvoo, where Posintra/STOK development company has been conducting studies on intellingent house automation control. Together with the owner of the house, different electricity demands were identified and the most relevant in terms of providing demand flexibility were selected for the measurement phase. The measurements were conducted by the household owner during the latter part of the year 2013. The measurement data was used to provide visibility into the relative and absolute electricity demands associated with common household appliances. The demands were categorized into controllable categories, according to their mode of operation, and estimates for demand flexibility potential were calculated for each appliance based on their consumption curves and assessments on how much each demand could be shifted. These could then be compared to estimates of the residential sector potential found in current literature. The procedure followed in planning and conducting the measurements on disaggregated household electricity demand was used as a basis for proposing a model framework for conducting similar studies in the future. The relevance of such studies is likely to increase, as demand flexibility gains more value as electricity systems need to be able to operate with an increasing share of generation from intermittent renewable sources. Results from similar studies haven't been previously available from Finland and as such this paves the way for more research in the area. The results have unique value in reflecting actual household electricity demand instead of being derived from mathematical simulations, as has been the case in studies identified in previous literature. en
dc.description.abstract Diplomityön tavoitteena oli tarkastella kotitalouksien roolia ja mahdollisuuksia sähköverkon kysyntäjouston toteuttamisessa. Työn aluksi perehdyttiin kysyntäjoustoon liittyvään ajankohtaiseen tutkimukseen, jonka pohjalta laadittiin viitekehys kotitalouksien tarkasteluun älykkäinä systeemeinä, jotka mahdollistavat kysyntäjouston tuottamisen. Esimerkkitapauksena tutkimuksessa käytettiin porvoolaista omakotitaloa, jossa Posintra-kehitysyhtiön alainen Sähköisen talotekniikan osaamis- ja kehittämiskeskus STOK tekee tutkimusta älykkääseen taloautomaation ohjaukseen liittyen. Yhdessä talon omistajan kanssa eri sähkönkulutukset talossa tunnistettiin ja näistä kysyntäjouston tuottamisen kannalta olennaisimmat valikoitiin mittausvaiheeseen. Mittaukset toteutettiin talon omistajan toimesta vuoden 2013 jälkipuolella. Mittauksista saatu tieto hyödynnettiin tuottamaan näkyvyyttä yleisesti käytössä olevien kodinkoneiden ja -laitteiden suhteelliseen ja absoluuttiseen sähkönkulutukseen. Eri kulutukset jaoteltiin ohjattaviin luokkiin niiden toimintaperiaatteiden mukaisesti. Kysyntäjouston potentiaali laskettiin mitatuille laitteille niiden kulutuskäyrien sekä kuormien siirrettävyydestä tehtyjen arvioiden perusteella. Tämän mahdollisti mittaustiedon vertailun kirjallisuuden arvioihin kotitaloussektorin potentiaalista kysyntäjouston tuottajana. Kotitalouksien sähkönkysynnän erittelyyn tähtäävien mittausten suunnittelussa ja toteuttamisessa noudatettua menettelytapaa käytettiin pohjana ehdotetulle uusissa samankaltaisissa tutkimuksissa käyttökelpoiselle mallille. Tällaisten tutkimusten merkityksen voidaan ennakoida kasvavan tulevaisuudessa, kun kysyntäjoustosta saatava arvo lisääntyy sähköjärjestelmien sopeutuessa toimimaan tilanteessa, jossa yhä suurempi osa tuotannosta toteutetaan uusiutuvilla energianlähteillä. Tämänkaltaisia tutkimustuloksia ei ole aiemmin ollut saatavilla Suomesta ja näin ollen tämä työ avaa mahdollisuuksia uusiin tutkimuksiin aihepiiriin liittyen. Tuloksilla on ainutkertaista arvoa, sillä ne kuvastavat tosiasiallista kotitalouksissa tapahtuvaa sähkönkysyntää, eivätkä pohjaa matemaattisiin simulaatioihin, kuten aiemmassa kirjallisuudessa. fi
dc.format.extent 55 + [1] s.
dc.language.iso en en
dc.title The Role of Residential Households as Enablers for Demand Flexibility within an Electric Grid en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword kysyntäjousto fi
dc.subject.keyword asuintalot fi
dc.subject.keyword kodinkoneet fi
dc.subject.keyword kysyntöjen mittaaminen fi
dc.subject.keyword laitetason kysynnät fi
dc.subject.keyword demand flexibility en
dc.subject.keyword residential household en
dc.subject.keyword appliance en
dc.subject.keyword demand measurement en
dc.subject.keyword disaggregated demand en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201507013691
dc.type.dcmitype text en
dc.programme.major Teollisuustalous fi
dc.programme.mcode TU-22
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.contributor.supervisor Holmström, Jan


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account