Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

With the rising number of electric vehicles in the Swedish vehicle fleet in combination with the rising electricity demand in the country, it begs the question. How should the electricity demand from charging of electric vehicles for vital societal functions be managed in a time of crisis without the support from the electric grid? This study focuses on the task of dimensioning reserve power systems for electric vehicle (EV) charging of parking spaces with 10, 20 and 30 cars. The results showed that in one case without support from the grid, a stationary internal combustion engine (ICE) with the electrical power of 110 kW in combination with a fuel storage system was enough to supply the system with sufficient electrical power, to charge a fleet of 30 cars for one week. In another case (the benchmark case) where the reserve power systems also were designed for everyday use outside a crisis with grid connection and renewable power generation, several components were added. A battery storage system in combination with solar and wind power systems for energy generation and storage for later use were designed as compliment to the ICE. The results showed that the system made significant energy savings when simulated in summer conditions approximately 500 kg of upgraded biogas compared to the benchmark case which were simulated in winter conditions. The benchmark case performed very similar to the case with only an ICE in winter conditions because the production of solar power was very small.

Den svenska transportsektorn står inför en stor uppgift att ställa om från fossila bränslen till förnybara alternativ. Omställning kräver resurser från diverse drivmedel. Andelen elfordon i personbilsflottan har ökat markant den senaste tiden vilket i sin tur ställer högre krav på elnätet. Med den stundande effektbristen och oroligheterna i Europa ¨ar en viktig del av det framtida energisystemets dess energiförsäkran. Vid eventuell kris är det därför av hög prioritet att samhällsviktig verksamhet som hemtjänsten kan fortsätta arbeta och möjligheten att ladda elektrifierade transporter finns tillgänglig. Studien undersökte dimensioneringen av reservkraftsystem för elbilsladdning av 10–30 fordon. Resultaten visade att det är fullt möjligt att tillfredsställa fordonsflottans effektbehov med bara en biogasgenerator, diselgenerator eller bränslecell som komponent i krisberedskapssystemet med maxeffekt på 110 kW för en flotta på 30 bilar med laddeffekten 11 kW. Då beredskapssystemet dimensionerades för ytterligare användning utanför krissituation adderades ett flertal komponenter. Ett batterilager i kombination med solkraft och vindkraft gav beredskapen en självständig energiproduktion och lager som hjälpte generatorn täcka effektbehovet. Mellan de två systemen sågs stora energibesparingar i simuleringarna för vår, sommar och höst jämfört med att bara köra en generator. För vinterfallet var systemen väldigt lika eftersom produktionen av sol- och vindkraft var för liten och således var det endast generatorn som arbetade för att täcka lastkurvan.