search query: @keyword modelling / total: 145
reference: 37 / 145
« previous | next »
Author:Mikkola, Jani
Title:Modelling of smart multi-energy carrier networks for sustainable cities
Älykkäiden monienergiaverkkojen mallinnus kestävissä kaupunkiympäristöissä
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:xiii + 70      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan laitos
Main subject:Ydin- ja energiatekniikka   (Tfy-56)
Supervisor:Lund, Peter
Instructor:Niemi, Rami
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  163   | Archive
Keywords:multi-energy carrier network
smart grid
renewable energy
modelling
monienergiaverkot
älykäs sähköverkko
uusiutuva energia
mallinnus
Abstract (eng): Multi-energy carrier networks constitute a concept where several energy carriers are considered simultaneously, for example electrical, natural gas and district heating networks.
In this thesis, a spatial and temporal model for multi-energy carrier studies based on MATLABr is represented.
In the model, a city is divided into interconnected nodes with different energy networks.
Each node has its own production and consumption profile.
At each node it is possible to convert energy to another type of energy, store it, or transfer it to the networks.

The model was used to analyse the impacts of large-scale renewable energy penetration in present energy systems.
An important research question was how much more renewable energy capacity and system flexibility can be achieved with a multi-energy approach.
Helsinki and Shanghai were chosen as the cases for urban areas.

In Helsinki, the focus was on a large offshore wind farm and solar energy utilization together with smart electric vehicle charging.
It was found that the wind power capacity in Helsinki could be increased by more than three times from the reference case with an electricity-to-heat conversion scheme.
It was also shown that a smart and predictive recharging strategy for electric vehicles may solve the problems associated with high and intermittent solar production when it over stresses the electrical network.

In the densely populated Shanghai, the solar electricity could momentarily satisfy the whole electricity demand on an hourly basis.
On a yearly scale, 20 % of the electricity and 18 % of all energy could be from solar production.
These shares of distributed energy production could be raised to over 30 % with fuel cell based tri-generation system in the city center without still exceeding the self-consumption limit.
Abstract (fin): Monienergiaverkot muodostavat konseptin, jossa monia eri energiasiirtotapoja, esimerkiksi sähkö-, maakaasu- ja kaukolämpöverkkoa, tutkitaan samanaikaisesti yhtenä kokonaisuutena.
Tässä diplomityössä esitellään spatiaalinen ja ajallinen, MATLABr:iin pohjautuva monienergiaverkkomalli.
Mallissa kaupunki jaetaan noodeihin, jotka yhdistetään toisiinsa eri energiaverkoilla ja joilla on omat tuotanto- ja kulutusprofiilinsa.
Noodeissa on mahdollista muuntaa energiaa muodosta toiseen, varastoida sitä, siirtää sitä verkkoihin tai käyttää sitä sieltä.

Mallia käytettiin analysoimaan laajamittaisen uusiutuvan energian hyödyntämisen vaikutuksia nykyiseen energiajärjestelmään.
Pyrittiin selvittämään, paljonko lisää joustavuutta ja uusiutuvan energian kapasiteettia voidaan energiajärjestelmään monienergiatarkastelulla saavuttaa.
Helsinki ja Shanghai valittiin tarkasteltaviksi kaupunkiympäristöiksi.

Helsingissä keskityttiin suureen merituulipuistoon ja aurinkovoimaan yhdistettynä sähköautojen lataamiseen.
Saatiin selville, että Helsingin energiajärjestelmän tuulivoimakapasiteetti voitaisiin yli kolminkertaistaa muuntamalla sähköä kaukolämmöksi.
Lisäksi osoitettiin, että älykkäällä sähköautojen latausstrategialla voidaan ratkoa ongelmia, joissa voimakas aurinkosähkötuotanto rasittaa sähköverkkoa liiaksi.

Tiivisti asutetussa Shanghaissa energiajärjestelmään mahtuisi aurinkovoimaa niin paljon, että hetkellisesti koko sähköntarve voitaisiin tyydyttää sillä.
Vuositasolla tämä tarkoittaisi, että 20 % sähkön- ja 18 % koko energiantarpeesta tuotettaisiin aurinkovoimalla.
Jos keskusta-alueelle asennetaan polttokennopohjaista sähkön, lämmön ja kylmän yhteistuotantoa, nämä hajautetun energiantuotannon osuudet voitaisiin nostaa yli 30 %:iin, silti viemättä energiaa lainkaan tuotantopiikkien aikana kaupungin ulkopuolelle.
ED:2012-02-13
INSSI record number: 43935
+ add basket
« previous | next »
INSSI