Eksplisiittisen kysyntäjouston taloudellinen potentiaali sähköautojen yksityisessä latausverkostossa

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Lahtinen, Perttu
dc.contributor.author Einolander, Johannes
dc.date.accessioned 2018-09-03T12:35:53Z
dc.date.available 2018-09-03T12:35:53Z
dc.date.issued 2018-08-20
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/33699
dc.description.abstract Suomen pitkän aikavälin tavoitteena on olla hiilineutraali yhteiskunta. Tähän pyritään mm. lisäämällä uusiutuvaa energiantuotantoa, parantamalla energiatehokkuutta ja kasvattamalla sähköautojen määrää. Sähköautojen sekä vaihtelevan uusiutuvan energiatuotannon lisääntyminen aiheuttaa kuitenkin haasteita sähköjärjestelmän tehotasapainon ylläpidolle. Sähköjärjestelmässä sähkön kysynnän ja tarjonnan on kohdattava joka hetki, eli sähköä on tuotettava ja kulutettava samaan tahtiin, jotta sähköverkon taajuus pysyy vakiona. Tätä tasapainoa voidaan ylläpitää säätämällä joko tuotannon, kysynnän tai näiden molempien määrää. Sähkön kysynnän määrän säätämistä kutsutaan usein kysyntäjoustoksi. Tämä diplomityö on toteutettu osana EU:n SysFlex-tutkimushanketta, jonka tarkoituksena on kehittää joustavia ratkaisuja uusiutuvan energiantuotannon lisäämisen sähköverkolle aiheuttamiin haasteisiin. Diplomityö käsittelee eksplisiittisen kysyntäjouston hyötyjä sekä taloudellista potentiaalia sähköautojen yksityisessä latausverkostossa. Joustopotentiaalia arvioidaan kvantitatiivisesti Liikennevirta Oy:n hallinnoimilla yksityisillä latauspisteillä tapahtuneiden lataustapahtumien kautta. Joustopotentiaalin määrä, sekä arvo Fingridin taajuusohjatuilla häiriöreservimarkkinoilla, ratkaistiin tarkoitukseen kehitettyjä kaavoja hyödyntäen Pythonilla. Tulevaisuuden joustokapasiteetin ja sen taloudellisen potentiaalin arviointia varten työssä kehitettiin myös simulaatiomalli, joka poimii satunnaisotoksen tutkimusaineistosta, säilyttäen lataustapahtumien eri attribuuttien väliset riippuvuussuhteet kopuloiden avulla, sekä laskee näiden lataustapahtumien joustopotentiaalit. Lisäksi deskriptiivisen data-analyysin kautta pyrittiin hahmottamaan yleiskuvaa sähköautojen latauskäyttäytymisestä yksityisillä latauspisteillä sekä analysoimaan mm. lataustapahtumien jakaumaa ajallisesti sekä eri asiakassegmenttien kesken. Tutkimuksen perusteella Suomen koko yksityisen latausverkoston jouston taloudellinen potentiaali olisi vuonna 2017 ollut noin 9 600 € FCR-D markkinoilla, mikäli koko sähköautokanta käyttäytyisi aineiston keskiarvoisen asiakkaan kaltaisesti. Mikäli hallituksen tavoite neljännesmiljoonasta sähköautosta vuonna 2030 toteutuu, kasvaisi verkoston jouston taloudellinen potentiaali mahdollisesti jopa yli 4,7 miljoonaan euroon vuodessa. Sähköautokanta tulee tulevaisuudessa muodostamaan helposti hyödynnettävän ja suuren kysyntäjoustoresurssin, jonka taloudellinen potentiaalikin tulee kasvamaan merkittäväksi. Tällä hetkellä suurin este yksityisten sähköautojen lataustapahtumien hyödyntämiselle joustoresurssina on älykkäiden latauspisteiden pieni määrä, valtaosa Suomen sähköautojen latauksista tapahtuu vielä tavanomaisten kotitalouspistokkeiden kautta. fi
dc.description.abstract The long-term goal of Finland is to be a carbon neutral society. This is to be achieved e.g. by increasing renewable energy production, by improving overall energy efficiency and by increasing the number of electric vehicles significantly. The increase in the number of electric vehicles and intermittent energy production however poses challenges to the power system. In the power system there has to be a balance between production and consumption of electricity at all times. This balance can be maintained by adjusting the production or consumption, or both. The adjustment of power consumption to better match with power supply can also be called demand response. This master’s thesis has been carried out as a part of the EU's SysFlex research project, which aims to identify solutions to issues associated with integrating large-scale renewable energy into the energy mix. The thesis addresses the economic potential and benefits of explicit demand response in private electric vehicle charging networks. Flexibility potential is assessed quantitatively by examining EV charging events carried out at private charging points managed by Liikennevirta Oy. The flexibility potential of the charging events, as well as their values in Finnish TSO Fingrid’s frequency containment reserves, are solved using Python and the formulas developed in this thesis. The future economic potential of private EV charging network was assessed also by a simulation model that uses copulas to sample charging events from the original data and calculates their flexibility potentials. Through descriptive data-analysis insights were also sought about the charging behaviour of different customer segments and the different distributions of charging events at private charging points. According to this study, the economic potential of the entire Finnish private charging network in Fingrid’s FCR-D marketplace would have been around 9 600 € in 2017, if the entire Finnish electric car fleet behaved like the average customer in the research material. If the 2030 target of a quarter million EVs set by the Finnish government will be realized, the economic potential of explicit demand response in the private EV charging network could probably be as much as over 4.7 million euros per year. In the future, the EV fleet will be a sizable and highly practical demand response asset with a significant economic potential. At the present, the biggest obstacle in exploiting the full potential of EVs in explicit demand response is the small number of intelligent private charging points. Currently most of the home charging of Finnish EVs is still done via conventional household sockets. en
dc.format.extent 80
dc.language.iso fi en
dc.title Eksplisiittisen kysyntäjouston taloudellinen potentiaali sähköautojen yksityisessä latausverkostossa fi
dc.title Economic potential of explicit demand response in private electric vehicle charging networks en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword sähköautot fi
dc.subject.keyword latausverkosto fi
dc.subject.keyword eksplisiittinen kysyntäjousto fi
dc.subject.keyword taajuusohjattu häiriöreservi fi
dc.subject.keyword simulaatiomalli fi
dc.subject.keyword kopula fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201809034824
dc.programme.major Energy Technology fi
dc.programme.mcode ENG21 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Lahdelma, Risto
dc.programme Master's Programme in Energy Technology (EEN) fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess no


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