Realtidsbaserad elprisstyrning för elpanna: Energioptimering via värmelagring i byggnad
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Företag med industriella processer förbrukar mycket energi för både processer och uppvärmning av ofta stora lokaler. Eftersom industrisektorn står för ca 20% av Sveriges totala energiförbrukning finns det mycket energibesparingspotential. Rapporten besvarar om industriföretag kan bidra till att minska belastningen på kraftnätet genom att förbättra energianvändningen utan att kompromissa med inomhusklimatet och samtidigt minska energikostnaderna. Undersökningen utförs hos ett gruvföretag i norra Sverige och avser ett vattenburet elvärmesystem på 2,2 MW för en betongbyggnad för både industriverksamhet och kontor. För att uppnå tidsförskjuten energireglering där uppvärmningen styrs efter spotpriset implementeras en elprisstyrning i anläggningens befintliga styrsystem, ABB 800xA. Funktionen jämför nuvarande spotpris med ett prognosvärde beräknat som linjärt viktat glidande medelvärde (LWMA) vilket är en vanlig metod för att förutspå framtida händelser utifrån gamla data. Prognosvärdet används som en offset till utetemperaturen för att justera pannans effekt kontinuerligt. För att utvärdera utfallet av implementerad styrning låts den testas under en begränsad period. Vilken kostnadseffekt som uppnås beräknas baseras på en referensförbrukning av byggnadens effektbehov under testperioden. Den faktiska effektförbrukningen jämförs sedan med referensen både för utvärdering av i både styrningen och för att beräkna kostnaden. För att avgöra hur inomhusklimatet påverkas mäts och analyseras lufttemperaturen inomhus. Resultatet visar att styrningen förflyttar energiförbrukningen utifrån elpriset och vilket ger en kostnadsbesparing på ~ 30% under en vecka. Utifrån mätning av inomhustemperatur finns det ingen tydlig antydan till påverkan från energiregleringen i byggnadens kontorslokaler
Abstract [en]
Companies with industrial processes consume a lot of energy for both processes and heating of often large premises. Since the industrial sector accounts for about 20% of Sweden's total energy consumption, there is a significant potential for energy savings. The report addresses whether industrial companies can contribute to reducing the load on the power grid by improving energy use without compromising the indoor climate and reducing costs. The investigation concerns a waterborne electric heating system of 2.2 MW for a concrete building with industrial operations and offices of a mining company in northern Sweden. To achieve time-shifted energy regulation where the heating is controlled according to the electrical price, an electricity price control is implemented in the plant's existing control system, ABB 800xA. The function compares the current spot price with a forecast value calculated as a linear weighted moving average (LWMA), which is a common method for predicting future events based on old data. The forecast value is used as an offset to the outdoor temperature to adjust the boiler's output continuously. To evaluate the outcome of implemented control, it is tested for a limited period. The cost effect that is achieved is calculated based on a reference consumption of the building's power demand during the test period. The actual power consumption is then compared with the reference both to evaluate the implemented control and calculate the cost. To determine how the indoor climate is affected, the temperature is measured. The result shows that the control adjusts the energy consumption based on the electricity price, resulting in a cost saving of 30% during a week. Based on the measurement of indoor temperature, there is no clear indication of the influence of the energy regulation in the building's office premises.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 41
Keywords [en]
Electricity price control, Heat regulation, Electric heating boiler, Lin-ear Weighted Moving Average, ABB 800xA
Keywords [sv]
Elprisstyrning, Värmereglering, Elvärmepanna, Linear Weighted Moving Average, ABB 800xA
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:miun:diva-52025OAI: oai:DiVA.org:miun-52025DiVA, id: diva2:1887063
Subject / course
Electrical Engineering ET2
Educational program
Automationsingenjör TAUMG 180 GR
Supervisors
Examiners
2024-08-062024-08-062024-08-06Bibliographically approved