search query: @supervisor Syri, Sanna / total: 160
reference: 19 / 160
« previous | next »
Author:Mäkelä, Juhani
Title:Reduction of costs and carbon dioxide emissions caused by the electricity consumption in one-family household
Omakotitalon sähkönkäytön aiheuttamien kustannusten ja päästöjen vähentäminen kuormanohjauksen avulla
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:(6) + 90 s. + liitt. 5      Language:   eng
Department/School:Energiatekniikan laitos
Main subject:Energiatekniikka   (ENE-59)
Supervisor:Syri, Sanna
Instructor:Huhtala, Osmo
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201411043001
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  5792   | Archive
Keywords:Demand response
Household loads
Frequency control
AMR
Virtual power plant
kysyntäjousto
kotitalouskuormat
taajuudensäätö
pohjoismaiset sähkömarkkinat
virtuaalinen voimalaitos
Abstract (eng):The purpose of this thesis is to find out how lucrative demand response operations with household loads could be in Finland.
This was evaluated through demand response simulations of selected household loads in spot and ancillary markets.
As a result the amount of savings and carbon dioxide reductions that the demand response operations could bring was obtained.

In the thesis the Nordic electricity markets in which demand responding household loads could participate in is examined.
In addition to the physical electricity markets, also the balancing power markets provided by the transmission system operator, Fingrid, are researched.
Frequency containment reserves (FCR) were found especially lucrative, even though their market size is limited and the constraints for the reserves are strict.
Thus the participation in the ancillary frequency markets was investigated using the real frequency data of the power system.
Additionally, the thesis illustrates a model of how the aggregated participation in the frequency containment reserves can be performed with several relay controlled loads.

The most promising household loads able to perform demand response were found to be heating loads and electric vehicles.
For the heating load simulations, the heating demands of three different types of houses were investigated with the help of simulation software called IDA Esbo.
The space heating loads in passive houses were not seen to have demand response potential since the heating demand is very little throughout the year.
However, the household water heating loads in passive houses can run demand response operations.

In the simulations, the selected loads were set participate in the electricity markets through load shifting.
The results indicated that by controlling the household loads to operate during the night, one can obtain savings of up to half of those generated by load shifting according to the spot prices.
The most lucrative market for demand response operations turned out to be the frequency containment reserves, where the yearly compensation was even higher than the cost of electric energy in some cases.
No significant profit was gained in the balancing market, since the balance settlement caused by the load shifting overturned the benefits.
The results indicated that with load shifting it was not possible to significantly reduce the carbon dioxide emissions caused by the electricity consumption.
Yet the demand response operations can benefit households that produce solar electricity for it allows them to become less dependent on the electricity grid.
Abstract (fin):Diplomityön tavoitteena oli selvittää sähkönkulutuksen kysyntäjouston kannattavuus Suomen kotitalouksissa.
Tätä arvioitiin simuloimalla valittujen kotitalouskuormien toimintaa spot-, säätösähkö ja taajuudensäätömarkkinoilla.
Tulokseksi saatiin rahalliset säästöt sekä hiilidioksidipäästövähennykset, jotka voitaisiin saavuttaa kysyntäjoustoa hyödyntämällä.
Lisäksi työssä esitellään agrekoitujen kuormien ohjaustapaa esittävä malli, jolla taajuussäätömarkkinoille osallistuminen onnistuisi.

Hyötyjen selvittämiseksi työssä tutkittiin pohjoismaisia sähkömarkkinoita, joihin kysyntäjousto pystyy osallistumaan.
Sähkön fyysisten markkinoiden lisäksi tarkasteltiin järjestelmävastaavan, Fingridin, sähköjärjestelmää tasapainottavia reservimarkkinoita.
Rahallisesti parhaat korvaukset havaittiin saatavan taajuussäätömarkkinoilta, joissa kuitenkin markkinoiden koko on melko rajattu sekä vaatimukset kuorman ohjattavuudesta ovat tiukimmat.
Tämän johdosta työssä selvitettiin käyttäen kantaverkon oikeaa taajuusdataa, kuinka aktiivista taajuussäätömarkkinoille osallistuvan kuorman ohjaus on.

Lupaavimmiksi kysyntäjoustoon kykeneviksi kotitalouskuormiksi työssä löydettiin lämmitys- sekä sähköautojen latauskuormat.
Lämmityskuormista työssä tutkittiin tarkemmin tilalämmitystä ja kotitalousveden lämmitystä sekä sähköllä että maalämmöllä.
Simulointeja varten työssä luotiin IDA Esbo ohjelmiston avulla kolmen erityyppisen rakennuksen tunnittaiset lämmöntarpeet.
Tuloksista huomattiin, ettei passiivitalon lämmitys tarjoa kysyntäjoustomahdollisuuksia pienen lämmöntarpeen johdosta, toisinkuin tämän hetken rakennusmääräysten mukaiset rakennukset.
Kuitenkin passiivitalojen käyttövedenlämmitystä voidaan myös kysyntäjoustaa.

Valitut kuormat simuloitiin osallistumaan sähkömarkkinoille Matlab-ohjelmiston avulla.
Tuloksista huomattiin, että ohjaamalla kuormat toimimaan öisin, saavutettiin noin puolet säästöistä, jotka saatiin käyttämällä kuormia halvimpien spot-hintojen mukaan.
Kannattavinta kysyntäjousto oli taajuussäätömarkkinoilla, joissa korvaukset ylittivät jopa sähköenergian hinnan osalla kuormista.
Säätösähkömarkkinoilla säästöjä ei saatu, sillä kuormansiirtojen aiheuttama tasepoikkeama kumosi sen hyödyt.
Kuormansiirrolla ei kyetty myöskään vähentämään selkeästi sähkönkäytön aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä.
Kysyntäjouston kuitenkin nähtiin tuovan lisähyötyä aurinkosähkötuottajille, sillä sen ansiosta aurinkosähkötuottaja voi välttää verkkomaksuja.
ED:2014-11-02
INSSI record number: 50004
+ add basket
« previous | next »
INSSI