aalto1 untyped-item.component.html
Demand-side flexibility of industrial electricity users in Finland
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
ELEC3048
Degree programme
Language
en
Pages
111+4
Series
Abstract
Demand-side flexibility is considered a cost-effective method to balance the variability in electricity generation and consumption, which the energy transition increasingly causes. DSF can be utilised for power system balancing instead of peak power generation, which is often costly and based on polluting fossil fuels. This thesis investigates the undiscovered demand-side flexibility potential in the Finnish industry. Earlier studies have found that industrial demand-side flexibility (DSF) has not yet been utilised to its full extent. Therefore, barriers to DSF participation were also investigated.
This thesis consists of a literature review and interviews of industrial operators regarding demand-side flexibility. The most potential industrial fields for DSF were recognised and selected for interviews based on earlier studies and companies operating in these industrial fields. Twenty industrial companies were interviewed from seven different fields.
The thesis presents industrial resources that are suitable for DSF or can be modified to be flexible. The most typical flexible resources are found in auxiliary equipment for processes, such as air ventilation systems or heating and cooling devices. Also, several industry-specific resources, such as electrolysers or grinding mills, are suitable for DSF. The capacity of the interviewed companies’ industrial demand-side flexibility will increase by the end of the decade by approximately 1100 MW. Industrial transition, including new process equipment and automated process control, enables more resources to participate in DSF in the future. The main barriers to DSF for industrial operators are the lack of automation in process control, the uncertain economic feasibility of DSF as well as the lack of knowledge related to the topic. However, there seems to be a growing interest towards DSF in the industry. This interest should be encouraged by increased information sharing about markets where DSF can be traded as well as the equipment which enables industrial resources’ flexibility.
Kulutusjoustoa pidetään kustannustehokkaana keinona sähkön tuotannon ja kulutuksen vaihtelun tasapainottamiseen, joka lisääntyy energiamurroksen myötä. Kulutusjoustoa voidaan hyödyntää voimajärjestelmän tasapainottamiseen vaihtoehtona huippusähköntuotannolle, joka on usein kallista ja perustuu ympäristöä kuormittaviin fossiilisiin polttoaineisiin. Tässä diplomityössä tutkitaan piilevää kulutusjoustopotentiaalia Suomen teollisuudessa. Aiemmissa saman aihepiirin selvityksissä on todettu, että teollista kulutusjoustopotentiaalia ei ole vielä hyödynnetty sähkömarkkinoilla täysimääräisesti. Tämän vuoksi tutkitaan myös esteitä kulutusjoustoon osallistumisessa.
Työ koostuu kirjallisuuskatsauksesta sekä suurten sähkönkäyttäjien haastatteluista, jotka käsittelevät kulutusjoustoa. Haastatteluihin valittiin yritykset niiltä teollisuudenaloilta, jotka oli aikaisemmissa tutkimuksissa todettu potentiaalisimmiksi kulutusjouston kannalta. Yhteensä kaksikymmentä yritystä haastateltiin seitsemältä eri teollisuuden alalta.
Työssä käsitellään teollisia resursseja, jotka ovat tai jotka voidaan muokata soveltuvaksi kulutusjoustoon. Tyypillisimpiä joustavia resursseja ovat pääprosessia tukevat laitteet, kuten ilmanvaihto- sekä lämmitys- ja jäähdytyslaitteet. Myös monet teollisuudenalakohtaiset resurssit, kuten elektrolyyserit tai jauhinmyllyt, soveltuvat hyvin kulutusjoustoon. Haastateltujen yritysten kulutusjoustokapasiteetti kasvaa kuluvan vuosikymmenen loppuun mennessä noin 1100 MW. Kun teollisuudessa otetaan käyttöön uusia prosessilaitteita ja automaatiojärjestelmiä, on useampien teollisuusresurssien osallistumisen joustoon mahdollista. Haastatteluissa teollisuustoimijoiden suurimmiksi kulutusjouston esteiksi nousivat automaattisen prosessinohjauksen puute, taloudellisen kannattavuuden epävarmuus sekä puutteet kulutusjoustoon liittyvissä tiedoissa. Teollisuudessa on kuitenkin kasvavaa kiinnostusta kulutusjoustoa kohtaan. Joustoon osallistumisen rohkaisemiseksi on suositeltavaa lisätä tiedon jakamista niin joustosta kuin sen mahdollistavista laitteista.