Assessing the areas of concern regarding decarbonisation of industrial microgrids based on a novel classification framework

Abstract

This thesis is made for a technology company in Vaasa, Finland which has the focus on decarbonisation of microgrids through optimisation with different aspects in mind, such as, reducing emissions, decreasing fuel consumption, increasing grid reliability and asset availability, and lowering operation costs. The aim of the thesis is to investigate the fundamental areas of concern, when making an early assessment of the potential for decarbonisation through optimisation in industrial microgrids. This is done through a qualitative study based on semi-structured interviews with experts with different areas of expertise in the company. The interviews are then analysed and compared to relevant literature in the field. The outcome is a proposed classification framework grouped into three different sections: generation, network & control, and load. These sections are further divided into different sub-sections with own themes, where categories are listed. Additionally, some suggestions on further utilisation are also proposed in the work, for example, in customer conversations or as an aid for experts.

Detta diplomarbete är gjort åt ett teknologiföretag beläget i Vasa, Finland, vilket fokuserar på utfasning av fossila bränslen (eng. decarbonisation) i mikronätverk genom optimering inom olika fokusområden. Exempel på dessa är minskning av utsläpp och bränsleförbrukning, ökning av nätverksstabilitet och tillgänglighet av elproduktionsanläggningar samt optimering av driftskostnader. Målet med diplomarbetet är att utreda inom vilka områden det kan uppstå utmaningar när man i ett tidigt skede kartlägger möjligheterna för utfasning av fossila bränslen genom optimering i industriella mikronätverk. Det här är gjort genom en kvalitativ studie baserad på semistrukturerade intervjuer med sakkunniga med olika expertisområden inom företaget i fråga. Intervjuerna är sedan analyserade och jämförda med relevant litteratur inom ämnet. Resultatet av studien är ett klassificeringssystem indelat i tre olika huvudområden: generering, nätverk & kontroll och last. Dessa är vidare uppdelade i underområden med egna teman i vilka olika kategorier är listade. Därtill i arbetet ges även förslag på användningsområden för detta klassificeringssystem, exempelvis i kundsamtal eller som hjälpmedel för experter.