Energilagring i byggnader: En litteraturstudie om batterilagring, vätgaslagring och en utredning om möjligheter till energilagring av förnyelsebar energi
2017 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Energikonsumtionen ökar globalt och på grund av detta så behövs ökad
energiproduktion. El från förnyelsebara källor är och kommer vara en
nyckel för att klara av dessa energibehov och den kanske viktigaste
energikällan är den primära solinstrålningen. Umeå energi gör en
satsning på en solcellsanläggning vid Gammlia idrottsanläggning i
Umeå och på grund av detta har en undersökning gjorts om
energilagring i kombination med solcellerna. Solinstrålningen varierar
över dygnet och året och därmed också elproduktionen. Solcellerna
producerar endast el när solen skiner och ett sätt att ta del av den elen
de perioder som inte solen lyser så kan vara energilagring. I rapportens
första del har Två energilagringsmetoder undersökts, batterilagring och
vätgaslagring. Metodernas funktionsprincip, för/nackdelar och en
redogörelse huruvida de passar som energilagring i byggnader har
gjorts. I den andra delen har beräkningar gjorts för möjligheterna att
göra Gammlia idrottsanläggning självförsörjande på den producerade
elen från solpanelerna. Rapportens första del har gjorts av en
litteraturstudie av vetenskapliga rapporter och annat webbaserat
material. Energiberäkningarna grundar sig från tillhandahållen
information från Umeå energi samt tillgängliga beräkningsmetoder på
internet. Batterier är en elektrokemisk lagringsform och fungerar så att
en anod, en katod samt att elektrolyt används i samtliga tekniker.
Fördelen med batterier är flexibiliteten och låga underhållskostnader
medan den stora nackdelen är den låga energidensiteten. Vätgaslagring
med hjälp av elektrolys är en metod där vätgas produceras av vatten
och elektricitet. Fördelen är hög energidensitet och miljövänlig
omvandling. Den största nackdelen är höga omvandlingsförluster. I
undersökningen om möjligheter för energilagring i Gammlia
idrottsanläggning undersöktes det om anläggningen kan göras
självförsörjande på el på solcellerna. Det har konstaterats att det ej var
genomförbart med den solcellsproduktion och de lagringstekniker som
är aktuell i denna studie. En mindre omfattande lösning hittades som
innebär dygnslagring under sommarmånaderna. Med hjälp av batterier
kan energi producerad på dagen sparas och användas på kvällen/natten.
Denna lösning är genomförbar rent tekniskt men inte ekonomiskt då
förtjänsten är för liten i jämförelse med investeringskostnaden.
Abstract [en]
Energy consumption is increasing globally and because of this,
increased energy production is necessary. Electricity from renewable
sources is and will further be a key to meet the energy needs and
perhaps the most important energy source is the sun. Umeå energi
makes an investment in a photovoltaic system at Gammlia sports center
in Umeå, and because of this, a study has been made on energy storage
in combination with solar cells. Solar cells have a varied production,
seen over the day and year. The solar cells only produce electricity when
the sun is up, and energy storage is a possible solution for storing some
of the energy produced during the day, to use later during the
evening/night. The report's first section has two energy storage methods
studied, battery storage and hydrogen storage. Methods for the
operating principles, pros/cons and a statement whether they fit as
energy storage in buildings has been made. In the second part,
calculations have been made for the possibility of installing energy
storage in Gammlia sports center for the electricity generated from the
solar panels. The first part is made of a literature review of scientific
reports and other web-based material. Energy estimates are based from
the information provided from Umeå energy and the available methods
of calculations on the web. Battery is an electrochemical storage shape
and function to an anode, a cathode, and the electrolyte is used in all
techniques. The advantage of batteries is the flexibility and low
maintenance costs while the major drawback is the low energy density.
Hydrogen storage using electrolysis is a method in which hydrogen
produced from water and electricity. The advantage is the high energy
density and environmentally friendly conversion. The main
disadvantage is the high conversion losses. The survey on the
possibilities for energy storage in the Gammlia sports facility, an
investigation was made whether the plant could be made self-sufficient
for electricity on the solar cells. It was costly that it was not feasible with
the solar cell demodulation and storage technologies that are relevant in
this study. A less comprehensive solution was found that involves
daystorage in the summer months. Using batteries, energy produced on
the day could be saved and used in the evening / night. This solution
was feasible, purely technical, but not economical, as earnings were too
small in comparison to investment cost.
Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 74
Keywords [en]
Energy storage solarpanels battery storage hydrogen
Keywords [sv]
Energilagring Solceller batterilagring vätgaslagring
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:miun:diva-31083Local ID: ER-V17-G3-007OAI: oai:DiVA.org:miun-31083DiVA, id: diva2:1117852
Subject / course
Energy Technology EN2
Educational program
Energy Engineering TENIG 180 higher education credits
Supervisors
Examiners
2017-06-292017-06-292017-06-29Bibliographically approved