Umeå University's logo

The thesis is structured as a result report, with each part of the findings divided into separate sections. The project's aim is to investigate the potential of replacing Umeå Energi AB's mobile diesel generators with mobile battery storage as backup power during situations wheredisconnection from the power grid is necessary.

The research question has been addressed by conducting a comparative analysis between a reference product of mobile battery storage and Umeå Energi AB's diesel generators. The analysis covered various aspects, including emissions of carbon dioxide equivalents, economic factors based on purchase, operation, and maintenance costs, as well as a life cycle cost analysis. In addition to the analysis of backup power, the potential for mobile battery storage to generate passive income by offering support services in the form of frequency regulation to the power grid was also investigated.

To answer these questions, historical operational data from existing diesel generators used for backup power by Umeå Energi was utilized, along with historical revenues from the FCR-D support service over the past year. Data regarding fuel costs, energy costs, emission factors, and other essential information was collected from internet and literature sources.

The results indicate that mobile battery storage is an alternative to mobile diesel generators for backup power, though only for a limited time period depending on specific energy needs. The analysis also demonstrates that using battery storage as an alternative to diesel reduces carbon dioxide equivalent emissions by up to 85%, while operating costs are reduced by 90.3%. The life cycle cost analysis shows that battery storage generates a positive return of over 620,000 SEK over a 10-year life cycle with included support services, despite the relatively high purchase cost of 3 MSEK. In contrast, the diesel generator results in an expenditure of 1.73 MSEK over the time period, excluding any potential residual value. Additionally, battery storage has the potential to contribute to a reduction of up to 31 tons of CO2e over its life cycle.

While the potential economic and environmental benefits of battery storage are evident, the analysis also explains the current usage history of diesel generators. Mobile battery storage has the potential to be an alternative to diesel generators, but a drawback is the limited energy capacity, making it less reliable compared to the diesel generator.

Examensarbetet är skrivet som en resultatrapport där varje delresultat är indelade i separata sektioner.Projektets syfte är att undersöka möjligheten att ersätta Umeå Energi AB:s mobila dieselgeneratorer med mobil batterilagring som reservkraft under situationer där frånkoppling från elnätet är nödvändigt.

Tekniska, ekonomiska och miljömässiga möjligheter har undersökts genom en jämförandeanalys mellan en referensprodukt av mobil batterilagring och Umeå Energi AB:s dieselgeneratorer. Analysen omfattar en bedömning av batteriets energimängd under förutsättningar att det kan transporteras med BE-körkort, inklusive utsläpp av koldioxidekvivalenter, ekonomiska faktorer baserade på inköp, drift och underhållskostnader samt en livscykelkostnadsanalys. Utöver analysen av reservkraft, har även potentialen för mobil batterilagring att generera passiva intäkter genom att erbjuda stödtjänster i form av frekvensreglering till elnätet undersökts.

För att besvara dessa frågor har historisk driftinformation från befintliga dieselgeneratorer för reservkraft hos Umeå Energi använts, tillsammans med historiska intäkter för stödtjänsten FCRD under det senaste året. Data angående bränslekostnader, energikostnader, emissionsfaktorer och annan väsentlig information har samlats in från internet och litteraturkällor.

Resultaten visar att mobil batterilagring är ett alternativ till mobila dieselgeneratorer som reservkraft, men detta gäller endast under en begränsad tidsperiod som beror på det specifika energibehovet. Analysen påvisar också att vid användning av batterilagring som alternativ till diesel minskar utsläppen av koldioxidekvivalenter med upp till 85 %, samtidigt som driftskostnaderna reduceras med 90,3 %.

Livscykelkostnadsanalysen visar att batterilagringen genererar en positiv avkastning på över 620 000 SEK över en livscykel på 10 år med inkluderade stödtjänster, trots batterilagringens förhållandevis dyra inköpskostnad på 3 MSEK. Motsvarande resultat för dieselgeneratorn under samma livscykel påvisar en utgift på 1,73 MSEK. Dessutom har batterilagringen potential att bidra till en reducering av koldioxidekvivalenter med upp till 31,5 tonCO2e under en livscykel.

Samtidigt som de potentiella ekonomiska och miljömässiga fördelarna med batterilagringen är uppenbara, belyser analysen även den nuvarande användningshistoriken för dieselgeneratorer.

Mobil batterilagring har potential till att vara ett alternativ till dieselgeneratorer, dock är en nackdel den begränsade energikapaciteten vilket gör den mindre tillförlitlig i förhållande till dieselgeneratorn.