Enhancing electric demand-side flexibility in France: Identifying Opportunities and Solutions for the Hotels Sector
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
The transition to a sustainable and resilient energy system necessitates increased electric flexibility to accommodate the growing share of variable renewable energy sources. In this context, demand-side response (DSR) emerges as a crucial mechanism to balance electricity supply and demand while optimizing energy consumption. This thesis explores the potential for enhancing electric demand-side flexibility in the French hotel sector, a significant yet underutilized contributor to energy consumption. Through a comprehensive assessment of energy usage patterns in hotels, this study identifies key processes and appliances suitable for DSR, including lighting, ventilation, heating, and cooling. A methodological framework is developed to estimate the flexibility potential within the sector, distinguishing between shiftable and curtailable loads. The results indicate that under optimal conditions (all the hotels having access to DSR through appropriate software), hotels in France could achieve an annual DSR potential of nearly 500 GWh annually, representing up to 14.3% of their total electricity consumption. Even under more conservative adoption scenarios, the estimated flexibility remains substantial at 81 GWh annually (2.32% of total consumption). To further evaluate the feasibility and economic impact of DSR implementation, an optimization model is developed to minimize electricity costs while maintaining guest comfort. Applied to a case study hotel, the model demonstrates that a well-designed DSR strategy can reduce electricity costs by 39%, lower energy consumption by 41%, and cut CO2 emissions by a similar margin. Additionally, a sensitivity analysis reveals the critical role of building thermal properties in determining flexibility potential, highlighting the need for enhanced insulation measures. The thesis findings underscore the economic and environmental benefits of integrating DSR strategies in the hospitality sector. However, achieving this potential requires targeted policy interventions, investment in smart energy management technologies, and incentives to drive participation. By bridging the gap between theoretical flexibility and practical implementation in a case study hotel, this research contributes to the broader discourse on demand-side flexibility and its role in achieving France’s decarbonization goals.
Abstract [sv]
Övergången till ett hållbart och motståndskraftigt energisystem kräver ökad flexibilitet i elförsörjningen för att tillgodose den växande andelen varierande förnybara energikällor. I detta sammanhang framstår efterfrågeflexibilitet (DSR) som en viktig mekanism för att balansera tillgång och efterfrågan på el och samtidigt optimera energiförbrukningen. Denna avhandling undersöker potentialen för att förbättra flexibiliteten på efterfrågesidan i den franska hotellsektorn, en betydande men underutnyttjad bidragsgivare till energiförbrukningen. Genom en omfattande utvärdering av energianvändningsmönster på hotell identifieras viktiga processer och apparater som lämpar sig för DSR, inklusive belysning, ventilation, uppvärmning och kylning. Ett metodologiskt ramverk utvecklas för att uppskatta flexibilitetspotentialen inom sektorn, med åtskillnad mellan flyttbara och begränsningsbara belastningar. Resultaten visar att hotell i Frankrike under optimala förhållanden skulle kunna uppnå en årlig DSR-potential på nästan 500 GWh per år, vilket motsvarar upp till 14,3 % av deras totala elförbrukning. Även under mer konservativa scenarier är den uppskattade flexibiliteten fortfarande betydande, 81,13 GWh per år (2,32 % av den totala förbrukningen). För att ytterligare utvärdera genomförbarheten och den ekonomiska effekten av DSR-implementering utvecklas en optimeringsmodell för att minimera elkostnaderna samtidigt som gästernas komfort bibehålls. Modellen tillämpas på ett fallstudiehotell och visar att en väl utformad DSRstrategi kan minska elkostnaderna med 39%, sänka energiförbrukningen med 41% och minska koldioxidutsläppen med en liknande marginal. En känslighetsanalys visar dessutom att byggnadens termiska egenskaper spelar en avgörande roll för flexibilitetspotentialen, vilket understryker behovet av förbättrade isoleringsåtgärder. Dessa resultat understryker de ekonomiska och miljömässiga fördelarna med att integrera DSRstrategier i hotell- och restaurangbranschen. För att uppnå denna potential krävs dock riktade politiska insatser, investeringar i smart teknik för energihantering och incitament för att öka deltagandet. Genom att överbrygga klyftan mellan teoretisk flexibilitet och praktisk implementering bidrar denna forskning till den bredare diskursen om flexibilitet på efterfrågesidan och dess roll för att uppnå Frankrikes mål för minskade koldioxidutsläpp.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 67
Series
TRITA-ITM-EX ; 2025:30
Keywords [en]
Demand-Side Response, Electricity flexibility, Hotel sector, Energy efficiency, Smart energy management, Optimization model, Cost minimization, Emissions reduction, Thermal properties, Building energy modeling
Keywords [sv]
Demand-Side Response, Elflexibilitet, Hotellsektorn, Energieffektivitet, Smart energihantering, Optimeringsmodell, Kostnadsminimering, Utsläppsminskning, Termiska egenskaper, Byggnadsenergimodellering
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-365509OAI: oai:DiVA.org:kth-365509DiVA, id: diva2:1975584
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Degree of Master
Presentation
2025-06-12, 00:00
Supervisors
Examiners
2025-06-242025-06-242025-06-24Bibliographically approved