Primjena energetskog planiranja za potrebe modeliranja elektrifikacije transporta u uvjetima visokog udjela obnovljivih izvora energije

master's thesis

• Title (english): Energy planning application for transport sector electrification modelling in the conditions of a high share of renewable energy sources
• Author: Marko Starčević
• Mentor: Goran Krajačić (mentor)
• Committee member: Lovorka Grgec-Bermanec (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Tomislav Pukšec (član povjerenstva)
• Committee member: Tea Žakula (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2023-03-23, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering; Process Energy Engineering

Abstract

Klimatske promjene potaknule su svjetske trendove dekarbonizacije svih gospodarskih sektora. Jedan od njih je i sektor cestovnog prometa gdje sve veći broj država, pa tako i cijela autoindustrija okreće elektromobilnosti. Infrastruktura za korištenje električnih vozila još je u razvoju, no trendovi porasta prodaje električnih vozila, kao i visoki ciljevi Europske unije, pa tako i Hrvatske, u elektrifikaciji transporta zahtijevaju veća ulaganja u infrastrukturu brzih električnih punionica za električna vozila. To s druge strane otvara pitanje mogućeg preopterećenja elektroenergetske infrastrukture uslijed elektrifikacije prometa, ali i ostalih energetski intenzivnih sektora. Energetska tranzicija koja se oslanja na proizvodnju električne energije iz varijabilnih obnovljivih izvora nije moguća bez implementacije novih tehnologija upravljanja elektroenergetskim sustavom poput stacionarnih baterijskih spremnika i tehnologije odziva potrošnje, ali i promjena na tržištu električne energije.
U ovom radu modeliran je prijenosni sustav električne energije na području Kvarnera, te su u njega implementirane značajke pametne mreže. Za izradu modela korišten je GAMS softverski alat pogodan za modeliranje i rješavanje problema linearnog i nelinearnog programiranja. Prikazani su rezultati utjecaja elektrifikacije cestovnog prometa na području Kvarnera s obzirom na vremenske prilike koje utječu na mogućnost proizvodnje električne energije iz vjetroelektrana i solarnih elektrana. Analizirane su i mogućnosti instalacije stacionarnih baterijskih spremnika kao i utjecaj tehnologija odziva potrošnje. Rezultati su valorizirani i na temelju pogonskih troškova rada cijelog sustava, te je dan uvid u kretanje marginalne cijene električne energije.

Abstract (english)

Climate changes have sparked a global trend of decarbonization in all economic sectors. One of them is the sector of road traffic, in which an increasing number of countries, followed by the entire autoindustry turn to electromobility. The infrastracture for electric vehicles is still developing, but an increase in electric vehicle purchases, as well as ambitious goals of the European Union, including Croatia, for transport electrification demand greater investement in the infrastructure of fast electric vehicle charging stations. This also raises the question of a possible overload in the electric power infrastructure due to the electrification of transport and other energy-intensive sectors. Energy transition that is based on the production of electricity from variable renewable sources is not possible without the implementation of new technologies for power system management, such as stationary battery storage and demand response technology, but it also requires changes in the electricity market.
This paper contains a model of the transmission system of electricity in the Kvarner area with implemented smart grid features. It was created using the GAMS software tool, which is apt for modeling and solving linear and non-linear programming problems. The paper shows the results of the effect of road traffic electrification in the Kvarner area, taking into account weather conditions which affect the possibility of producing electric energy in wind farms and photovoltaic power plants. The paper includes an analysis of the possibility of the installation of stationary battery storage and the impact of consumption response technology. The results are also valorised based on operational costs of the entire system and an insight is given into the electric energy marginal price trend.

• Keywords: energetska tranzicija; cestovni promet; elektromobilnost; pametna mreža; prijenosni sustav električne energije; tehnologije odziva potrošnje; Kvarner
• Keywords (english): energy transition; road traffic; electromobility; smart grid; electric energy transmission system; demand response technology; Kvarner
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:904247
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-03-23 11:59:42