B2G (Buggy-to-Grid): Vehicle-to-Grid (V2G) concept in microgrids with strong electric vehicles penetration

Golf resorts are complex systems and require considerable amounts of electricity and fossil fuels to operate, which provides an opportunity to improve their energy efficiency. This thesis aims to evaluate the potential of integrating vehicle-to-grid (V2G) technology into the Dom Pedro Golf Courses, with the addition of a self-consumption photovoltaic (PV) system that would support the integration of this technology, by utilising the surplus generated energy to charge the buggies and later discharge it according to the course needs. The V2G and PV system together can be of great benefit by performing peak load shaving and load levelling services to the golf course’s load profiles and energy consumption, reducing the resort’s carbon emissions by displacing the fossil fuels utilised in its energy consumption. This system compromised 244 solar panels for a total of 97.6 kWp, with an annual first-year generation of 176.70 MWh. Every month had windows of excessive generation except for September, October and November, resulting in 9.34 MWh that the golf buggies could charge and then discharge through V2G technology. The results of the study implementation were quite positive. With these two technologies in conjunction, the results for the first year of investment were a performance ratio of 87%, a self-consumption ratio of 100% and a self-sufficiency ratio of 35%, and the benefit-cost ratio of the V2G technology alone for the whole investment period of ten years was 1.79. By performing an economic analysis on the subject, the results followed the same positive trend, and the outcome was a net present value of 50,353.42=C, an internal rate of return of 13%, a payback period of seven years, and a levelized cost of energy of 0.1315 =C/kWh. These results point to a beneficial and feasible result for the investment period.Os resorts de golfe são sistemas complexos e requerem quantidades consideráveis de eletricidade assim como combustíveis fósseis para operar, o que oferece uma oportunidade para melhorar sua eficiência energética. Esta tese tem como objetivo avaliar o potencial de integração da tecnologia vehicle-to-grid nos campos de golfe Dom Pedro, com a adição de um sistema fotovoltaico para autoconsumo que serve de apoio à integração desta tecnologia, utilizando a energia gerada excedente para carregar os buggies e posteriormente descarregar de acordo com as necessidades da rede. Este sistema vehcile-to-grid em conjunto com um sistema fotovoltaíco pode ser de grande benefício ao reduzir as cargas nas horas de ponta e balancear as cargas dos consumos energéticos dos campos de golfe, reduzindo as emissões de carbono dos resorts, ao substituir os combustíveis fósseis utilizados no seus consumos de energia. Este sistema acomoda 244 painéis solares para um total de 97,6 kWp, com uma geração anual para o primeiro ano de investimento de 176,70 MWh. Todos os meses apresentaram períodos horários nos quais a geração excedia os consumos, exceto setembro, outubro e novembro, resultando em 9,34 MWh que os buggies podem carregar e depois descarregar através da tecnologia vehicle-to-grid. Os resultados do estudo desta implementação foram bastante positivos. Com as duas tecnologias em conjunto, os resultados para o primeiro ano de investimento são um performance ratio de 87%, um self-consumption ratio de 100% e um self-sufficiency ratio de 35%, e a relação custo-benefício da tecnologia vehicle-to-grid, para o período de investimento de dez anos é de 1,79. Ao realizar uma análise económica sobre o estudo, os resultados seguiram a mesma tendência positiva, com um valor atual líquido de 50353,42=C, uma taxa interna de retorno de 13%, um período de retorno de sete anos e um custo nivelado de energia de 0,1315 =C/kWh. Estes resultados apontam para um resultado benéfico e viável para o período de investimento