Denna studie syftar till att utvärdera tekniska och ekonomiska aspekter av att installera vanadin-redox-flödesbatterier (VRFB) i fastigheter. Studien omfattar både en litteraturstudie och en fallstudie av Haga slott, med målet att identifiera ekonomiska incitament för energilagring i fastigheter, samt att utvärdera VRFB som ett konkurrenskraftigt alternativ till litiumjonbatterier (LiB) för tillämpning i byggnader. I fallstudien jämförs två investeringsalternativ, ett VRFB och ett LiB. 

Litteraturgranskningen sammanfattar resultat från tidigare studier kring VRFB, ekonomiska och incitament kopplade till batterilager i byggnader samt tekniska fördelar och nackdelar med VRFB gentemot LiB. I fallstudien jämförs ett VRFB med en lagrignskapacitet på 120 kWh och en i-och urladdningskapacitet på 15 kW med ett LiB med en lagringskapacitet på 560 kWh och en i- och urladdningseffekt på 460 kW. Investeringskalkyleringen inkluderar en nettonuvärdesanalys samt en analys av återbetalningstiden för de två alternativen. Kostnad per kWh och cykel beräknas också för att få en översikt över de rörliga kostnaderna. 

Studien visar att det största ekonomiska incitamentet för en investering i ett batterilager är möjligheten att leverera stödtjänster till SVK. Kapning av effekttoppar och försäljning av el är också intressanta ekonomiska aspekter, men intäkter och kostnadsbesparingar från dessa små i förhållande till intäkterna från balansmarknaden. Nettonuvärdesanalysen visar att investeringen i ett VRFB inte är ekonomiskt försvarbar för Haga slott, medan investeringen i LiB är lönsam. Den initiala investeringskostnaden är förknippad med osäkerheter. Återbetalningstiden för LiB beräknas till cirka två år, medan VRFB beräknas återbetalas på mellan sex och 36 år, beroende på investeringskostnaden och framtida kapacitetsersättning från SVK. Kostnaden per kWh och cykel är generellt lägre för VRFB än för LiB.

En teknisk fördel VRFB är dess skalbarhet, eftersom energilagringskapacitet och i- och urladdningseffekt är åtskilda. VRFB är mindre känsliga för djup urladdning och temperaturförhållanden än LiB, vilket möjliggör en lång livslängd och många cykler. VRFB har däremot lägre energitäthet och verkningsgrad jämfört med LiB. De effektrelaterade investeringskostnaderna (SEK/kW) är höga, medan de variabla kostnaderna (SEK/kWh) är låga jämfört med LiB. Marknaden för VRFB är fortfarande i ett tidigt stadium, med befintliga anläggningar främst som pilot- och testanläggningar. VRFB betraktas som en viktig teknologi inom långvariga energilagringssystem (LDES) för att hantera intermittens från förnybara energikällor. 

Sammanfattningsvis är flödesbatterier en lovande teknologi för framtida energilagring. För närvarande är teknologin dock inte ekonomiskt attraktiv för en enskild fastighetsägare. 

This bachelor thesis is conducted through a literature review and a case study of Haga slott, a hotel with a spa located in Enköping, Sweden. The literature review summarizes previous research on VRFBs, economic incentives for energy storage in buildings, and the current market situation for VRFBs. The case study evaluates two investment options: a 120 kWh VRFB with a 15 kW charge/discharge capacity and a 560 kWh LiB with a 460 kW charge/discharge capacity. Investment calculations include a net present value analysis and a payback period analysis. Variable costs per kWh and cycle are also calculated, along with sensitivity analyses on initial investment costs and capacity compensation prices from the balancing market.

The main economic incentive for battery storage investment is participating as a provider of ancillary services for the Swedish transmission system operator (Svenska Kraftnät, SVK). Peak shaving and electricity sales are also considered, but previous studies indicate that savings from these are minor compared to potential revenues from the balancing market. Therefore, the economic analysis focuses solely on revenue streams from the balancing market. 

The net present value analysis concludes that VRFB investment is not economically viable for Haga slott, while LiB investment is profitable. Along with uncertainties in VRFB's initial investment cost, and that the payback period for LiB is remarkably shorter than for VRFB it is apparent that VRFB is not a profitable investment compared to LiB.

Technically, the primary advantage of VRFBs is their scalability, as energy storage capacity and charge/discharge power are decoupled. VRFBs also tolerate deep discharges and various temperature conditions better than LiBs, leading to long life cycles and high cycle stability. However, VRFBs have lower energy density and efficiency compared to LiBs. The investment costs related to power (SEK/kW) are high, while the variable costs (SEK/kWh) are low relative to LiB. The market for VRFBs is still in its early stages, with existing installations mainly being pilot or test facilities. VRFBs are part of the long-duration energy storage (LDES) category, which is crucial for addressing intermittency issues as renewable energy sources comprise a larger share of the energy system.

In summary, while VRFBs are a promising technology for future energy storage, substantial research and development are still required. Currently, from an economic perspective, VRFB technology is not viable for investment by individual property owners.