kth.sePublications
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
Techno-economic analysis of Energy Storage as a Service business models for prosumers in France
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

One of the current challenges for developed countries is the transformation of the entire electricity system. Ambitious objectives of renewable energy penetration in the electricity mixare established to reduce the energy sector’s greenhouse gas emissions rate and reach sustainability goals. These objectives mean both a higher share of electricity in the energy mix, and a higher share of electricity from renewable sources. This new electricity mix is generating transformations for the electricity grid and causes the need for flexibilities to compensate for the intermittency of solar and wind energies which make up most of the renewable electricity additions. One of the vectors of remodeling of the electricity system is the local on-site production of electricity consumed, which makes it possible to reduce the needs for additional transmission capacity. Thanks to the decrease of photovoltaic costs, self-consumption solar projects have become profitable and have developed a lot in Europe in the last years. Batteries will likely follow the PV trend a few years later and are also becoming affordable. Several companies now offer solar energy packs combining roof-top solar panels with a small battery for the residential sector. Larger consumers in the commercial, industrial or tertiary sectors can also benefit from locally produced and cheap energy in the face of rising electricity costs. This study focuses on France where electricity prices were affordable but the question of the profitability of a battery for a greater local consumption is now raised due to rising and volatile prices. We try to develop an Energy as a Service business model profitable for both the provider and the consumer to overcome the barrier of high investment costs and technical complexity of batteries. The use cases of the battery investigated are increasing self-consumption and load shifting. They are compared to establish the profitability of a photovoltaic plus storage project for a tertiary consumer in France. It is found that the addition of a battery to a solar self-consumption project decreases slightly the annual net savings on the electricity bill for the consumer. However, it increases the self-sufficiency rate between 2% and 8%. An other conclusion is that the retail price of electricity is the most important element in the profitability of batteries. Thus, the profitability of behind-the-meter storage projects under current policies relies on unstable and high electricity prices.

Abstract [sv]

En av de nuvarande utmaningarna för de utvecklade länderna är omvandlingen av hela elsystemet. Ambitiösa mål för hur mycket förnybar energi som ska ingå i elmixen har fastställts för att minska energisektorns utsläpp av växthusgaser och nå hållbarhetsmålen. Dessa mål innebär både en högre andel el i energimixen och en högre andel el från förnybara källor. Denna nya elmix skapar förändringar i elnätet och medför ett behov av flexibilitet för att kompensera för den intermittenta karaktären hos sol- och vindkraft, som utgör den största delen av tillskottet av förnybar el. En av de faktorer som bidrar till att bygga om elsystemet är den lokala produktionen på plats av den el som förbrukas, vilket gör det möjligt att minska behovet av ytterligare överföringskapacitet. Tack vare att kostnaderna för solceller har sjunkit har solcellsprojekt för egen konsumtion blivit lönsamma och har utvecklats mycket i Europa underde senaste åren. Batterier kommer troligen att följa solcellstrenden några år senare och hållerockså på att bli prisvärda. Flera företag erbjuder nu solenergipaket som kombinerar solpaneler på taket med ett litet batteri för bostadssektorn. Större konsumenter inom handel, industri ellertertiär sektor kan också dra nytta av lokalt producerad och billig energi i samband med stigande elkostnader. Den här studien är inriktad på Frankrike där elpriserna var överkomliga, men därfrågan om lönsamheten av ett batteri för en större lokal förbrukning nu väcks på grund avstigande och volatila priser. Vi försöker utveckla en affärsmodell för energi som tjänst som är lönsam för både leverantören och konsumenten för att övervinna hindret med höga investeringskostnader och batteriernas tekniska komplexitet. De användningsområden för batteriet som undersöks är ökad självförbrukning och lastväxling. De jämförs för att fastställa lönsamheten för ett projekt med solceller och lagring för en tertiär konsument i Frankrike. Det visar sig att tillägget av ett batteri till ett solcellsprojekt för självförbrukning minskar den årliga nettobesparingen på elräkningen för konsumenten något. Däremot ökar självförsörjningsgraden med mellan 2 och 8 %. En annan slutsats är att detaljhandelspriset på el är den viktigaste faktorn för batteriers lönsamhet. Lönsamheten för lagringsprojekt bakom mätaren med nuvarande politik är således beroende av instabila och höga elpriser.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 50
Series
TRITA-ITM-EX ; 2023:40
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-328767OAI: oai:DiVA.org:kth-328767DiVA, id: diva2:1766133
External cooperation
IDEX Low-Carbon Buildings
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Degree of Master
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-06-12 Created: 2023-06-12 Last updated: 2023-06-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3806 kB)784 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3806 kBChecksum SHA-512
8575f5cd64a0daab11e5d184880fdca94e369d402822d2abc2a4fe0d465e7313a13db05f3ccaaead719378f24fd8c6c74ddac1ce44c5c2ff5c50835e892559d4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 793 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 479 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