Value of Battery Energy Storage at Ancillary Service Markets

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorLahtinen, Perttu
dc.contributor.authorHuvilinna, Janne
dc.contributor.schoolSähkötekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorLehtonen, Matti
dc.date.accessioned2015-05-27T07:55:35Z
dc.date.available2015-05-27T07:55:35Z
dc.date.issued2015-05-11
dc.description.abstractThe purpose of this thesis is to study applicability and economic viability of a battery energy storage system (BESS) in the national transmission system operator Fingrid Oyj held ancillary service markets. The advantages of a battery energy storage are immediate active power generation and accuracy of the control. On the other hand, it’s weaknesses are limited energy capacity, limited lifetime of batteries, and high initial investment costs. Difference of battery energy storages compared to conventional power generation sets challenges for market regulation and uncertainty to investments. A battery energy storage was found to be suitable for frequency containment reserve markets, but could only be economically viable at the hourly auctioned frequency containment reserve for normal operation (FCR-N) market. A BESS can also be used simultaneously for the reactive power compensation to maintain appropriate voltage level. Behavior of different control logics in the frequency containment reserve was simulated in Matlab and Apros applications. A full year of 2013 was simulated using available frequency data. Simulation results showed the high impact of FCR market regulation to BESS operation in FCR-N market and its economic viability. The results also show that the current market regulation model in use is not optimal for battery energy storage. Advantages of a BESS can be increased significantly by altering market rules, thus helping commercialization of the BESS in general. The results of this thesis were used to evaluate costs and use in Helen Oy’s BESS project.en
dc.description.abstractDiplomityön tavoitteena oli tutkia sähkövaraston soveltuvuutta ja kaupallista kannattavuutta kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:n reservimarkkinoilla. Akkukäyttöisen sähkövaraston etuja ovat välitön tehontuotanto ja säädön tarkkuus. Toisaalta heikkouksia ovat rajattu energian kapasiteetti, rajattu akkujen elinikä ja korkea investointikustannus. Sähkövaraston erilaisuus verrattuna perinteisiin tehoreserveihin asettaa haasteita markkinaregulaatioon ja epävarmuutta investointeihin. Työssä tunnistettiin sähkövaraston soveltuvan taajuusohjattuihin reservimarkkinoihin, mutta sähkövaraston katsottiin soveltuvan kaupallisesti ainoastaan taajuusohjatun käyttöreservin tuntimarkkinalle. Lisäksi todettiin sähkövaraston kykenevän kompensoimaan sähköverkon loistehoa jännitteen ylläpitämiseksi. Sähkövaraston käyttäytymistä simuloitiin eri säätökäyrillä taajuusohjatussa käyttöreservissä Matlab- ja Apros-ohjelmistojen avulla. Simulaatiot tehtiin vuoden 2013 taajuusdataa käyttäen, jolloin saatiin kattava käsitys sähkövaraston käyttäytymisestä eri säätökäyrillä. Tuloksista havaittiin, että taajuusohjatun käyttöreservin markkinavaatimuksilla on huomattavan suuri vaikutus sähkövaraston toimintaan ja kannattavuuteen. Lisäksi huomattiin, että nykyinen markkinavaatimus taajuusohjattuun käyttöreserviin osallistumisesta ei ole sähkövaraston kannalta optimaalinen. Markkinasääntöjä muuttamalla, voidaan kasvattaa sähkövaraston hyötyjä huomattavasti ja edesauttaa sähkövarastojen kaupallistumista. Tuloksia käytettiin hyväksi Helen Oy:n Kalasataman sähkövarasto hankkeen kustannusten ja käytön arvioimiseen.fi
dc.format.extent65 + 12
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/16237
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201505272918
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeEST - Elektroniikka ja sähkötekniikkafi
dc.programme.majorSähköjärjestelmätfi
dc.programme.mcodeS3015fi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordbattery energy storage systemen
dc.subject.keywordBESSen
dc.subject.keywordancillary service marketsen
dc.subject.keyworddemand responseen
dc.subject.keywordfrequency controlen
dc.subject.keywordfrequency containment reserveen
dc.titleValue of Battery Energy Storage at Ancillary Service Marketsen
dc.titleSähkövaraston käyttö ja arvo taajuusohjatuissa reserveissäfi
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.idinssi51471
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Huvilinna_Janne_2015.pdf
Size:
2.42 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC