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
Analysing the effects of 24/7 Carbon-free Energy procurement strategies on the electricity system: Case Study of commercial and industrial sector in the Netherlands
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]

Considering the growing importance of the electricity sector in the worldwide decarbonisation efforts, as well as large volumes of energy consumed by the commercial and industrial (C&I) sector, corporate power procurement is found to be a significant contributor to building a net zero economy. Within this topic, hourly matching of carbon-free electricity supply with demand, or 24/7 Carbon-free Energy (24/7 CFE), is identified as a next-generation power procurement framework, with growing interest from a wide range of stakeholders in the energy sector and benefits backed by robust research evidence. This thesis focuses on analysing the potential impacts of 24/7 CFE on the C&I consumers, as well as the wider system, in the context of the energy transition in the Netherlands, where some hourly matching initiatives already take place. The analysis is performed with the use of an existing open-source PyPSA model, with key elements of 24/7 CFE embedded in the code. The study finds that following the hourly matching strategy by the C&I consumers has larger environmental benefits for both the user and the system, than the currently used approach. Furthermore, the price premium connected with following this ambitious framework can be significantly reduced, if advanced storage and clean generation technologies are developed. 24/7 Carbonfree Energy procurement can also complement more ambitious national decarbonisation goals, or EU-wide emission reduction mechanisms, such as the ETS. It also allows for hedging against various risks, for instance by building a generation portfolio independent from volatile natural gas prices, which is especially relevant in importing countries like the Netherlands. Finally, it is concluded that increased participation in 24/7 CFE strategies and cooperation between the private and public sector in developing technologies such as long-duration energy storage, Allam cycle or the hydrogen infrastructure, could accelerate the transition to a net zero electricity system in a cost-efficient manner.

Abstract [sv]

Med tanke på den växande betydelsen av elsektorn i de globala ansträngningarna för att minska koldioxidutsläppen, såväl som stora volymer energi som förbrukas av den kommersiella och industriella (C&I)-sektorn, har företagens kraftanskaffning visat sig vara en betydande bidragsgivare till att bygga en nettonollekonomi. Inom detta ämne identifieras timvis matchning av kolfri elförsörjning med efterfrågan, eller 24/7 Carbon-free Energy (24/7 CFE), som nästa generations ramverk för kraftanskaffning, med växande intresse från ett brett spektrum av intressenter inom energisektorn och fördelar som backas upp av robusta forskningsbevis. Den här avhandlingen fokuserar på att analysera de potentiella effekterna av 24/7 CFE på C&I-konsumenter, såväl som det bredare systemet, i samband med energiomställningen i Nederländerna, där vissa timmatchningsinitiativ redan äger rum. Analysen utförs med användning av en befintlig PyPSA-modell med öppen källkod, med nyckelelement av 24/7 CFE inbäddade i koden. Studien visar att det att följa C&I-konsumenternas timmatchningsstrategi har större miljöfördelar för både användaren och systemet än det för närvarande använda tillvägagångssättet. Dessutom kan prispåslaget i samband med att följa detta ambitiösa ramverk reduceras avsevärt om avancerad lagrings- och ren generationsteknik utvecklas. 24/7 Koldioxidfri energiupphandling kan också komplettera mer ambitiösa nationella utsläppsmål, eller EU-omfattande utsläppsminskningsmekanismer, såsom ETS. Det gör det också möjligt att skydda sig mot olika risker, till exempel genom att bygga en generationsportfölj oberoende av volatila naturgaspriser, vilket är särskilt relevant i importerande länder som Nederländerna. Slutligen dras slutsatsen att ökat deltagande i 24/7 CFE-strategier och samarbete mellan den privata och offentliga sektorn för att utveckla teknologier som långvarig energilagring, Allam-cykeln eller vätgasinfrastrukturen, skulle kunna påskynda övergången till ett netto-noll-elsystem på ett kostnadseffektivt sätt.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 66
Series
TRITA-ITM-EX ; 2023:504
Keywords [en]
24/7 Carbon-free Energy, carbon accounting, corporate electricity procurement, Energy Attribute Certificates, hourly matching, the Netherlands.
Keywords [sv]
24/7 kolfri energi, koldioxidredovisning, företagens elupphandling, energiattributcertifikat, timmatchning, Nederländerna.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-335891OAI: oai:DiVA.org:kth-335891DiVA, id: diva2:1795535
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Master of Science in Engineering - Industrial Engineering and Management
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-09-08 Created: 2023-09-08 Last updated: 2023-09-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4610 kB)501 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4610 kBChecksum SHA-512
bf86d6b3f23a99da90142b95fd200fe1a6e45367d6af2dae99fe6f0bdf03b3fae1e14cedcd6324f6ef8a3721695e2b6083f17cf666cc361d101ae18ef5341f1e
Type fulltextMimetype application/pdf

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

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 507 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: 329 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