Service-Oriented Architecture as an Enabling Technology for Sector Integration

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorSierla, Seppo
dc.contributor.authorLukkarinen, Jesse
dc.contributor.schoolSähkötekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorSierla, Seppo
dc.date.accessioned2024-03-17T18:00:21Z
dc.date.available2024-03-17T18:00:21Z
dc.date.issued2024-03-11
dc.description.abstractEnergy system is under transformation due to renewable energy integration and system transition from centralized to distributed system. Distributed energy resources (DER) are renewable generation, storage and flexible loads that can be utilized on electricity markets. Sector integration is the coupling of power system, hydrogen economy and other sectors in order to provide flexibility to the system. Automation solutions enable DERs to participate on these markets profitably and increasing systems sustainability. This thesis investigates monetization possibilities for DERs on electricity markets and hydrogen economy. DER-technologies and what kind of use-cases these technologies can be used on different markets are investigated and evaluated. In order to DERs generate revenue efficiently from markets, intelligent optimization and forecasting application are required. These advanced applications offer higher profit generation and wider revenue generation streams from different markets. Vast volumes of data is required for these applications and to enable sector integration, that combines different energy sectors and markets. Therefore, data integration and extraction services are required for timely data flow for the optimal DER exploitation. Aim of this thesis is to research and develop architecture and software application for data integration enabling seamless market integration for DERs. Along with the proposed architecture and software solution, three categorizations are proposed for analysis of DER monetization possibilities, market capable technologies and use-cases of DERs in different markets. As the result of this thesis data integration architecture is proposed to enable seamless integration of data, DERs and energy system. Software solution based on the proposed architecture is presented, and shown to flexible and allowing easy service integrations. Categorizations developed in this thesis include potential DER market and monetization, DERs capable of market participation and economically viable use-cases for DERs. these categorizations offer basis for energy system analysis and supporting sector integration related design and development.en
dc.description.abstractUusiutuva energia ja muutos keskitetystä järjestelmästä hajautettuihin energiaresursseihin ovat saaneet aikaan murroksen energiajärjestelmässä. Hajautetut energiaresurssit (DER) ovat uusiutuvia tuotantoteknologioita, energiavarastoja ja joustavia kuormia, joilla on mahdollista osallistua sähkömarkkinoille. Sektori-integraatiolla tarkoitetaan sähköjärjestelmän, vetytalouden ja muiden sektorien yhdistymistä ja yhteistyötä joustavan sekä kestävän energiajärjestelmän mahdollistamiseksi. Tässä diplomityössä tutkitaan DER:en taloudellisia hyödyntämismahdollisuuksia sähkömarkkinoilla sekä osana vetytaloutta. DER-teknologioita ja käyttötapauksia tarkastellaan markkinoiden ja liiketoiminnalistamisen näkökulmasta. DER:en tehokkaaseen markkinakäyttöön tarvitaan älykkäitä optimointi ja ennuste sovelluksia. Näillä edistyneillä teknologioilla voidaan mahdollistaa suuremmat tuotot ja tulovirrat useilta markkinoilla. Näiden teknologioiden hyödyntämiseen ja sektori-integraation mahdollistamiseksi tarvitaan valtavat määrät dataa sektorien ja markkinoiden yhdentyessä. Dataintegraatio palvelut ovat välttämättömiä jatkuvan ajantasaisen datavirran ylläpitämiseksi, mahdollistamaan markkinakäyttäytymisen optimointi.Tämän työn tavoitteena on tutkia ja kehittää dataintegraatio arkkitehtuuri ja ohjelmistoovellus DER:ien saumattoman markkinoille osallistumisen mahdollistamiseksi. Arkkitehtuurin ja sovelluksen ohella kolme kategorisointi kuvaamaan DER:ien taloudellisia hyödyntämismahdollisuuksia, markkina kyvykkyysiä sekä käyttötapauksia eri markkinoilla. Tämän diplomityön tuloksena kehitettiin ohjelmistoarkkitehtuuri dataintegraatiolle sekä ohjelmisto mahdollistamaan datan, DER:ien ja energiajärjestelmän saumaton yhdentyminen. Arkkitehtuuriin perustuvan ohjelmiston on näytetty olevan joustava ja mahdollistavan palveluiden joustavan integroinnin. Työssä kehitetyt kategorisoinnit DER:ien potentiaalisista markkinoista, markkinoille soveltuvista teknologioista sekä taloudellisesti kannattavista käyttötapauksista. Nämä kategorisoinnit tarjoavat perustan energiajärjestelmän analysoinnin sekä sektori-integraatioon liittyvän suunnittelun ja kehityksen tueksi.fi
dc.format.extent101+1
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/127059
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-202403172697
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeAEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)fi
dc.programme.majorControl, Robotics and Autonomous Systemsfi
dc.programme.mcodeELEC3025fi
dc.subject.keywordservice-oriented architectureen
dc.subject.keyworddistributed energy resourcesen
dc.subject.keywordelectricity marketsen
dc.subject.keywordsector integrationen
dc.subject.keywordhydrogen economyen
dc.subject.keyworddata integrationen
dc.titleService-Oriented Architecture as an Enabling Technology for Sector Integrationen
dc.titlePalvelupohjainen arkkitehtuuri sektori-integraation mahdollistavana teknologianafi
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
local.aalto.electroniconlyyes
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Lukkarinen_Jesse_2024.pdf
Size:
2.71 MB
Format:
Adobe Portable Document Format