Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Uppsala står inför stora utmaningar gällande kapacitetsbristen i regionen, vilket gör det nödvändigt att hitta lösningar för det elektriska effektuttaget. Syftet med projektarbetet är att ta fram koncept för hur den planerade spårvagnsdepån i Uppsala kan uppnå effektpositivitet. För att identifiera under vilka timmar som depån måste vara effektpositiv för att inte bidra till kapacitetsbristen har en nätbelastningsprofil tagits fram från Svenska Kraftnät för elområde SE3. De timmarna som depån är effektpositiv är 09:00 till 11:00 samt 17:00 till 20:00. Koncepten innefattar olika storlekar på solcellsanläggning på taket, olika storlekar på batterilager samt en beteenderelaterad lösning där den största lasten på depån, hjulsvarven, flyttades från användning under dagtid till nattid. Detta för att minska belastningen på elnätet under de timmar på dagen då behovet i den omliggande staden är som allra störst. Projektet innefattar en detaljerad kartläggning av depåns timvisa effektbehov för att möjliggöra identifiering av konsumtionstoppar.
Undersökningar för att hitta en rimlig, men även bäst lämpad energimix presenteras i rapporten. Genom simuleringar i UUBEM har olika energilösningar undersökts, som innefattar både energislag och kvantiteter. Baserat på dessa data har flertalet koncept tagits fram, där både beteenderelaterade och elförsörjningslösningar tas i beaktning. Dessa koncept inkluderar kombinationer av solceller, batterier och biogas- eller biodieselgeneratorer. Resultaten visar att om taket beläggs med solceller på 50 % av ytan finns en möjlighet att leverera effekt tillbaka till nätet. Även att vid val av två batterier kan depån vara helt självförsörjande, inte konsumera effekt från nätet. En ekonomisk analys presenteras också för att bedöma de olika alternativen. De slutliga valen av lösningar kommer huvudsakligen att bero på ekonomiska och politiska faktorer.

Uppsala faces significant challenges regarding capacity shortages in the region, making it necessary to find solutions for electrical power consumption. The purpose of this project is to develop concepts for how the planned tram depot in Uppsala can achieve power positivity. Identification for the hours when the depot needs to be power positive to avoid contributing to the capacity shortage, a grid load profile has been created with data from Svenska Kraftnät for the SE3 electricity area. The concepts include various sizes of solar installations on the roof, different sizes of battery storage, and a behavior-related solution where the largest load at the depot, the wheel lathe, is moved from use during the day to nighttime. This is to reduce the load on the power grid during the hours of the day when the surrounding city's demand is at its highest. The project includes a detailed mapping of the depot's hourly power needs to enable the identification of consumption peaks.
The project involves a detailed mapping of the depot's hourly power needs to enable the identification of consumption peaks. Investigations to find a reasonable, yet best-suited energy mix are presented in the report. Through simulations in UUBEM, various energy solutions have been examined, encompassing both energy sources and quantities. Based on these data, several concepts have been developed, considering both behavioral and power supply solutions. These concepts include combinations of solar cells, batteries, and biogas or biodiesel generators. The results show that if the roof is covered with solar cells on 50% of the surface, there is a possibility to deliver power back to the grid. Also, with the choice of two batteries, the depot can be completely self-sufficient, not consuming power from the grid. An economic analysis is also presented to evaluate the different alternatives. The results show that the depot has good potential to achieve the goal of becoming power positive. However, the final choices of solutions will mainly depend on economic and political factors.