Så förlängs livslängden i en energihubb

Utgångspunkten i projektet är en ny bostadsrättsförening i Hudiksvall. Föreningen har egna solceller, värmepumpar, bergvärme och energilager som består av ett stationärt värmelager och batterier i elbilar. Att förlänga livslängden av olika delar i en energihubb av detta slag är viktigt eftersom tillverkningen av exempelvis batterier och solceller kan påverka miljön på ett negativt sätt. Det gäller inte minst batteritillverkning som kräver råvaror som har utsläpp från både brytning och upparbetning. Att få tag i vissa grundämnen till solceller och batterier kan även vara problematiskt ur etiska aspekter genom att det i vissa länder förekommer barnarbete för att få tag i dessa grundämnen.

Stresstesta systemet

Att räkna ut hur energihubben ska kunna användas under så lång tid som möjligt är dock komplext. I detta projekt har man använt modelleringssystemet GAMS (General Algebraic Modeling System). I simuleringen ställs krav på att användaren måste ha sin effekt tillgodosedd, att de olika delarna i energisystemet ska balanseras korrekt samt på maximalt effektflöde i energilagrena och de tillåtna energinivåerna i dessa. Därefter har de olika systemen i energihubben stresstestats för att ta reda på hur de påverkas över tid och av dess användning när kontrollschemat varieras. Man testar bland annat systemen i olika typer av situationer för att se hur de kritiska komponenterna åldras av detta. Därigenom kan man se hur olika beslut och uppställda mål påverkar livslängden. I projektet har man även gjort litteraturstudier kring systemen.

Se till helheten

Resultatet visar att det går att påverka den operativa livslängden i en energihubb. Bäst resultat blir det om man ser till energihubben som en helhet och minimera den totala kapacitetsförlusten, i stället för att optimera användningen för enskilda delar i systemet. Sett till livslängden verkar det vara bra om någon eller några av elbilar inte är anslutna hela dygnet, däremot när de kopplar ur och hur länge de är borta spelar inte så stor roll om korrekt kontrollschema används. Kontrollsystemet behöver kunna göra pålitliga prognoser utifrån det rådande läget och historiska data samt sedan korrekt styra effektflödena för att uppfylla de valda målfunktionerna. Ytterligare en viktig faktor för livslängden av energilagren är att energinivåerna helst bör styras så att de är samma vid dygnets början som vid dess slut och detta värde bör vara hälften av dess individuella kapacitet.

Du kan läsa mer om projektet i slutrapporten nedan.

Text: Ann-Sofie Borglund