Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Frekvenshållande stödtjänster från vindkraftsparker
University West, Department of Engineering Science.
University West, Department of Engineering Science.
2023 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Frequency maintaining support services from wind farms. (English)
Abstract [sv]

Elproduktionen i det svenska kraftsystemet har under de senaste åren genomgått stora förändringar där det skett en stor utbyggnad av förnyelsebar elproduktion. Detta har medfört stora utmaningar i det svenska kraftsystemet, för att kunna upprätthålla ett stabilt elsystem finns ett stort behov av frekvensreglering. Examensarbetet har genomförts i samarbete med Rabbalshedekraft och ska kartlägga och uppskatta lönsamheten för tre konfigurationer av frekvensreglering, där två reglerkällor används, från en befintlig vindkraftspark som levererar frekvenshållningsreserven FCR. Arbetets fokus är undersökning av den ekonomiska potentialen för dom olika fallen baserat på historiska data från åren 2021 och 2022. De tre fall som undersöks i detta arbete är frekvensreglering med enbart vindkraftsparken, frekvensreglering med en batterianläggning med samma anslutningspunkt som vindkraftsparken samt en kombination av dessa där vindkraftsparken levererar FCR-D Ned och batterianläggningen FCR-D Upp. För att avgöra lönsamheten togs en beräkningsmodell fram samt en budstrategi och frekvensdatabearbetningsprogram. Modellen baseras på historik data från marknadspriser, frekvensdata och produktionsdata för vindkraftsparken. Batterianläggningens budstrategi för FCR-D är konservativ då återhämtning av batteriet sker varannan timme i stället för att stödtjänster levereras varje timme utan återhämtning, vilket de sannolikt kan. Denna möjlighet undersöks dock inte i detta arbete och därför används den konservativa budstrategin för att säkerställa att alla krav uppfylls, men leder till en halverad uppskattad förtjänst. Budstorleken för vindkraftsparken bestäms till 5% av dess uteffekten. För de fall som undersökts varierar den ekonomiska förtjänsten samt återbetalningstid för kostnaden av batterianläggningen beroende på vilken stödtjänst som levereras, de stödtjänster som genererade bäst resultat för de olika fallen är följande för år 2022:

• Fall 1-Frekvensreglering med endast vindkraftsparken: FCR-D Ned 1,52 MSEK

• Fall 2-Frekvensreglering med endast batterianläggning: FCR-D Upp 2,92 MSEK, 2 års återbetalningstid. 

• Fall 3-Frekvensreglering kombination: FCR-D Ned och FCR-D Upp 4,44 MSEK, 2 års återbetalningstid.

Studiens mest lönsamma resultat fås med Fall 3 när kombinationen av vindkraftsparken och batterianläggningen används. För att påbörja leverans av stödtjänster krävs att vindkraftsparken och eventuell batterianläggning går igenom en förkvalificering 

Abstract [en]

Electricity production in the Swedish power grid system has during recent years experienced a major change where there has been a large-scale expansion in renewable electricity production. This have brought significant challenges to the Swedish power system, to be able to maintain a stable power system, a great need for frequency regulation is required. The thesis is carried out in collaboration with Rabbalshede Kraft and will investigate the profitability of three cases of frequency regulation, using differing power sources, from an existing wind farm that supplies the frequency maintaining reserve FCR. The report’s focus is examining the financial profit for the various cases based on historical data from the years 2021 and 2022. The three cases investigated in this thesis is frequency regulation with only the wind farm, frequency regulation with a battery plant that has the same connection point as the wind farm, and a combination of these, where the wind farm supplies FCR-D Down and the battery plant FCR-D Up. To determine the profitability, a calculation model was developed as well as a bid strategy and frequency data processing program. The model is based on historical data from market prices, frequency data and production data from the wind farm. The bidding strategy for FCR-D with the battery facility is conservative as recovery of the battery takes place every two hours instead of delivering the service every hour without recovery, which is likely possible. However, this possibility is not investigated in this report and therefore, a conservative strategi is used to ensure the fulfilment of the conditions of delivering the service. This strategy leads to a halved approximated profit. The bid size for the wind farm is set to 5% of the instantaneous output for the hour of operation. For the cases investigated, the profitability varies depending on the support service delivered and the payback period for the battery plant. The best results for the different cases are as follows for 2022:

• Case 1-Frequency regulation with only the wind farm: FCR-Down 1.52 MSEK

• Case 2-Frequency regulation with only battery system: FCR-D Up 2.92 MSEK, 2-year payback period.

• Case 3-Frequency regulation combination: FCR-D Down and FCR-D Up 4.44 MSEK.

This study’s most profitable result is obtained with Case 3 where a combination of the wind farm and the battery plant is used. To start delivery of support services, it is required that the wind farm and battery facility go through a pre-qualification test.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 45
Keywords [sv]
Vindkraftsparker, stödprojekt
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-20218Local ID: EXE512OAI: oai:DiVA.org:hv-20218DiVA, id: diva2:1775734
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elektroingenjör - Elkraft
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-06-27 Created: 2023-06-27 Last updated: 2023-06-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Department of Engineering Science
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 60 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf