aalto1 untyped-item.component.html
Potential of district heat electric boilers in frequency controlled electricity reserve markets
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
51
Series
Abstract
District heating has been interconnected with electricity production in Finland for a long time, primarily through the use of combined heat and power plants. However, recent advances in the use of electric boilers and heat pumps have shifted the district heating sector towards being a major electricity consumer. This reduces the base electric production in Finland but creates new opportunities for flexible electricity consumption. Participation in grid stabilisation through demand response helps the grid in general, but also presents an economical opportunity for the district heating producers.
In this study a district heating plant was modelled to simulate changes in the system caused by reserve market participation. The main focus area was the effects of rapid power output changes in the system, mainly concentrating on temperature changes that result from disconnection between power output and rate of flow in the system. These factors allow to see the possible bottle-neck components and assess viable contribution sizes for different markets.
Additionally, the study evaluates the potential economic benefits of participat-ing in the reserve markets. A viable method of integrating reserve market participation in to district heat production would essentially decrease the cost of production. This could lead to increase in district heating viability and its expansion, contributing to a more sustainable future.
Kaukolämpö on pitkään ollut yhteydessä sähkön tuotantoon Suomessa, pääasiassa yhdistettyjen lämpö- ja voimalaitosten kautta. Viimeaikaset edistysaskeleet sähkökattiloiden ja lämpöpumppujen käytössä ovat muuttaneet kaukolämpösektorin merkittäväksi sähkön kuluttajaksi. Tämä muutos vähentää Suomen perussähköntuotantoa, mutta luo uusia mahdollisuuksia joustavalle sähkönkulutukselle. Osallistuminen verkon vakauttamiseen kysyntäjouston avulla ei ainoastaan auta sähköverkkoa, vaan tarjoaa myös taloudellisen mahdollisuuden kaukolämmöntuottajille.
Tässä tutkimuksessa mallinnettiin kaukolämpölaitos simuloimaan reservimarkkinoille osallistumisen vaikutuksia kaukolämpöjärjestelmään. Pääpaino oli nopeiden tehonmuutosten vaikutuksissa, erityisesti lämpötilaeroissa, jotka johtuvat tehon ja virtauksen erillisestä ohjauksesta. Nämä tekijät auttavat tunnistamaan mahdollisia pullonkauloja ja arvioimaan eri markkinoiden osallistumistehoja.
Lisäksi tutkimuksessa arvioitiin reservimarkkinoille osallistumisen mahdollisia taloudellisia hyötyjä. Reservimarkkinoille osallistumisen integroiminen kaukolämmön tuotantoon voisi olennaisesti vähentää tuotantokustannuksia. Tämä voisi lisätä kaukolämmön kilpailukykyä ja laajenemista, edistäen kestävämpää tulevaisuutta.
Description
Supervisor
Lahdelma, RistoThesis advisor
Lötjönen, LauriVäisänen, Mikael