The economic performance of demand optimized elevator system

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Tyni, Tapio
dc.contributor.author Perunka, Pekka
dc.date.accessioned 2016-05-26T07:28:10Z
dc.date.available 2016-05-26T07:28:10Z
dc.date.issued 2016-05-16
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/20565
dc.description.abstract This master’s thesis ultimately frames a business case for Demand Optimized Elevator System and proposes a strategy of implementation that maximizes the economic performance of such system. The demand optimization in mid-rise and high-rise elevator systems is approached by two demand control strategies: through optimal elevator scheduling and by utilizing an energy storage. These two approaches are mutually non-exclusive and one can be implemented without another. The study suggests that demand optimized elevator system would achieve the greatest cost savings in building power system assets due to smaller feeder cables, reduced supply transformer sizing and reduced capacity requirements for back-up generators. Demand optimization would lower the load volatility of the elevator group and thus create less overall strain on the building power distribution system. These capital cost savings would primarily benefit the building constructor/developer as a result of decreased construction costs. Contrary to initial hypothesis, demand charge reductions can be only seen as a secondary benefit of Demand Optimized Elevator System. This is because the integrated demand metering that most of the utilities have in place does not encourage decreasing few second long transient power peaks. Furthermore, analysis showed that coincidence between building power demand and time-varying electricity costs can have a significant impact on the profitability of energy storage investment. In the studied case building, reducing transient peak power through elevator scheduling yielded capital cost savings of roughly 400 000€ in building power system assets. On the other hand, energy storage was estimated to achieve 18% higher transient peak power reduction than elevator scheduling and also to provide additional electricity cost savings, but these increased benefits have to be valued against the capital cost of an energy storage system. On average, the small-sized (30kWh) energy storage turned out to have the best combination of cost savings and low enough investment costs to be profitable. en
dc.description.abstract Tämä diplomityö käsittelee teho-optimoidun hissijärjestelmän taloudellista kannattavuutta ja analysoi sen kautta muodostuvia liiketoimintamahdollisuuksia. Työssä käsiteltävän teho-optimoidun hissijärjestelmän toiminta voidaan jakaa kahteen päätasoon: ryhmänohjaukseen perustuvaan tehopiikkien leikkaukseen ja energiavaraston avulla toteutettavaan kysyntäjoustoon. Nämä menetelmät eivät ole toisiaan poissulkevia, vaan molemmat voidaan implementoida myös erikseen. Työn tulokset osoittavat, että teho-optimointi tuottaa suurimmat kustannussäästöt kiinteistön rakennusvaiheessa johtuen mahdollisuudesta mitoittaa talon sähköjärjestelmä matalamman huippukuorman perusteella. Säästöjä syntyy tällöin muun muassa pienenevistä kaapelipaksuuksista, muuntajien kapasiteetin laskusta sekä vaadittavan varavoimakapasiteetin vähenemisestä. Toisaalta vastoin alkuperäistä tutkimushypoteesia, voidaan kysyntäjoustolla saavutettavia säästöjä sähkölaskussa pitää ainoastaan toissijaisena hyötynä. Tämä on seurausta useimpien sähköyhtiöiden käyttämästä integroidusta kysyntämittaroinnista, joka perustuu tyypillisesti 15-, 30- tai 60-min aikana mitattuun keskimääräiseen sähkötehontarpeeseen, eivätkä näin hetkittäiset vain sekunteja kestävät tehopiikit näy sähkölaskussa. Kysyntäjoustolla saavutettavat säästöt ovat toisaalta myös hyvin riippuvaisia kiinteistön kuormaprofiilin muodosta sekä hyödynnettävissä olevan energiavaraston koosta. Molemmat tekijät pitävät sisällään epävarmuustekijöitä, jotka tulee huomioida investointipäätöksessä. Työssä tarkastellun rakennuksen kohdalla, ryhmänohjaukseen perustuvalla hetkittäisten tehopiikkien leikkauksella oli saavutettavissa noin 400 000€:n kustannussäästöt rakennusvaiheessa. Toisaalta energiavaraston avulla olisi saavutettavissa vielä korkeammat kustannussäästöt, mutta johtuen korkeasta investointikustannuksesta voidaan sitä pitää kannattavana vain pienen energiavaraston kohdalla. fi
dc.format.extent 77 + 8
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title The economic performance of demand optimized elevator system en
dc.title Teho-optimoidun hissijärjestelmän taloudellinen kannattavuus fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword demand optimization en
dc.subject.keyword elevator systems en
dc.subject.keyword demand response en
dc.subject.keyword energy storage en
dc.subject.keyword elevator scheduling en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201605262271
dc.programme.major Energiatekniikka fi
dc.programme.mcode K3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Lahdelma, Risto
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi


Files in 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