PV Assessment and Analysis for Deploying a Municipality: wide Energy Community
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Utvärdering och analys av solceller för att införa en kommunövergripande energigemenskap (Swedish)
Abstract [en]
Renewable energy communities (REC) are an instrument that empowers consumers and helps them become prosumers in the energy transition to decarbonize the energy grid. The European Commission introduced the concept through the Renewable Energy Directive (RED2) in 2019. Many energy communities lobbied during the elaboration of the amendment to have it introduced. In so doing, their experience and hardships were considered to facilitate their implementation.
Rivas-Vaciamadrid (RIVAS) is a municipality in Spain that aims to convert itself to a REC. One of the first steps to accomplish this goal has been assessing its PV potential. In January 2022, RIVAS launched the project, and Research to Market Solutions (R2M) won the tendering process by offering a thorough proposal to perform the PV assessment and define a strategy to deploy the REC.
The thesis work is focused on evaluating the potential of RIVAS REC by creating the buildings' stock through the use of geographical information systems. The analysis creates building archetypes to individually create the energy demand profiles and obtain the annual energy demand. The archetypes are also used to evaluate the PV area available in each building. Through the use of a simulation engine from the company IES, the simulation of the energy community is performed.
The results show that RIVAS REC has an electricity consumption of 271.32 GWh/year. The cost of this electricity is 75.9 m€. Its PV potential capacity is of 292.81GWh/year. The annual PV produced generates a 41% self-sufficiency and 38% self-consumption. The municipality is composed of 4 sectors, residential, commercial, tertiary and industrial. The residential sector consumes 51% of the total electricity. The REC benefits itself by a 42% reduction in its annual electric tariff.
The business model proposed consists of using the municipality buildings and deploying PVs on their roofs. These buildings will serve as hubs to create 17 energy communities. The electricity produced is self-consumed, reducing their electricity bill by 42%. The surplus electricity is sold to the members obtaining a profit that can be reinvested to support the additional PV deployment. The REC can achieve complete PV deployment from 10 to 17 years according to its operating expenses.
Abstract [sv]
Gemenskaper för förnybar energi (REC) är ett instrument som ger konsumenterna inflytande och hjälper dem att bli prosumenter i energiomställningen för att minska koldioxidhalten i energinätet. Europeiska kommissionen införde konceptet genom direktivet om förnybar energi (RED2) 2019. Många energisamhällen lobbade under utarbetandet av ändringen för att få det infört. Därmed beaktades deras erfarenheter och svårigheter för att underlätta genomförandet.
Rivas-Vaciamadrid (RIVAS) är en kommun i Spanien som vill omvandla sig själv till en REC. Ett av de första stegen för att uppnå detta mål har varit att bedöma dess potential för solceller. I januari 2022 inledde RIVAS projektet, och Research to Market Solutions (R2M) vann anbudsförfarandet genom att erbjuda ett grundligt förslag för att utföra bedömningen av solcellerna och definiera en strategi för att införa REC.
Avhandlingen är inriktad på att utvärdera potentialen hos RIVAS REC genom att skapa ett byggnadsbestånd med hjälp av geografiska informationssystem. Analysen skapar byggnadsarketyper för att individuellt skapa profiler för energiefterfrågan och få fram den årliga energiefterfrågan. Arketyperna används också för att utvärdera den tillgängliga solcellsytan i varje byggnad. Genom att använda en simuleringsmotor från företaget IES simuleras energisamhället.
Resultaten visar att RIVAS REC har en elförbrukning på 271,32 GWh/år. Kostnaden för denna el är 75,9 miljoner euro. Dess potentiella solcellskapacitet är 292,81 GWh/år. Den producerade solcellselen täcker 41 % av efterfrågan. 38 % av den producerade solcellselen är självförbrukad. Kommunen består av fyra sektorer: bostäder, handel, industri och högteknologi. Bostadssektorn förbrukar 51 % av den totala elektriciteten. REC gynnar sig själv genom en 42-procentig minskning av sin elavgift.
Den föreslagna affärsmodellen går ut på att använda kommunens byggnader och installera solceller på deras tak. Dessa byggnader kommer att fungera som knutpunkter för att skapa 17 energisamhällen. Den producerade elen är självförbrukad, vilket minskar deras elräkning med 42 %. Överskottsel säljs till medlemmarna och ger en vinst som kan återinvesteras för att stödja ytterligare installation av solceller. REC kan uppnå fullständig installation av solceller på 10-17 år beroende på kostnaderna för att driva den.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 80
Series
TRITA-ITM-EX ; 2023:15
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-323815OAI: oai:DiVA.org:kth-323815DiVA, id: diva2:1736691
Supervisors
Examiners
2023-02-142023-02-142023-02-14Bibliographically approved