Impact of Electric Vehicle Charging Infrastructure on the Electric Load Profile of Power System: The Case of Latvia

The number of electric vehicles (EVs) is increasing rapidly, and charging infrastructure must keep up with that pace. With increasing charging load, a power system must adapt to the increasing power demand. The research question of this study is: what impact of EV charging on electric load profile is depending on the number of EVs and the mix of charging units (slow, medium, fast)? How much of the total power demand of EVs can be supplied from renewables, i.e., wind and solar power, considering the installed capacities of these technologies, and the match between power production and consumption. Energy system modeling on an hourly basis for different scenarios of the mix of charging units, number of EVs, and installed capacities of wind power plants and solar PVs was used as the method. EnergyPLAN software was used as the modeling tool. The results show the total power demand, peak load, and share of EV charging power demand that can be covered by renewable power technologies for Latvia’s power system in the year 2050. The results are obtained for scenarios of different combinations of EV charging units

BIOMETĀNA RAŽOŠANAS VIDES UN SOCIOEKONOMISKIE ASPEKTI

Biometānu ražo, biogāzi attīrot no piemaisījumiem un palielinot metāna koncentrāciju līdz rādītājam, kas ir atbilstošs dabasgāzei. Biometāns ir pievilcīga atjaunojamo energoresursu alternatīva dabasgāzei, jo tam ir vairākas priekšrocības: 1) nav jāveic dabasgāzi izmantojošu ražošanas tehnoloģiju pārveide; 2) tā piegādei var izmantot dabasgāzes uzglabāšanas, pārvades un sadales sistēmu; 3) to var ražot esošajos biogāzes reaktoros, izmantojot atkritumus un blakus produktus. Biometāna ražošana vairotu Latvijas energoapgādes pašnodrošinājumu un drošību, vienlaicīgi radot jaunas darba vietas un samazinot importa apjomu. Šobrīd Latvijā tiek pārskatīta atjaunojamo energoresursu tehnoloģiju atbalsta politika un tādēļ ir aktuāli parādīt biometāna priekšrocības no vides un socioekonomiskā viedokļa, lai biometāna ražošanai izveidotu piemērotu atbalsta politiku. Izpētes rezultāti, kas iegūti, veicot dzīves cikla analīzi, t. i., nosakot ietekmi uz vidi visos biometāna ražošanas un piegādes posmos, parāda, ka biometānam ir mazāka ietekme uz vidi nekā dabasgāzei un biodegvielām. Biometāna izmantošana mazinātu valsts ekonomikas oglekļietilpību un ietekmi uz klimata mainību. Taču tehniski ekonomiskā izpēte ļauj secināt, ka biometāna ražošanai šobrīd ir nepieciešams nozīmīgs finansiāls atbalsts, lai tā būtu ekonomiski pamatota no potenciālo investoru puses. Tādēļ nozīmīgu vietu izpētē ieņem piemērotas atbalsta politikas izveide, lietojot sistēmdinamikas modelēšanu. Sistēmdinamikas modelēšanas metode tika izvēlēta, pamatojoties uz iespēju to lietot sarežģītu dinamisku procesu analīzei. Modelēšanas mērķis bija iegūt atbalsta sistēmas struktūru, kas nodrošinātu labi kontrolējamu biometāna ražošanas apjoma pieaugumu, neraugoties uz nenoteiktību, kura saistīta ar potenciālo investoru vēlmi attīstīt biometāna ražošanu. Sistēmdinamikas modelis, lietojot vērtību ķēdes metodi, ļauj novērtēt arī radīto darba vietu dinamiku. Modelēšanas rezultāti parāda, ka ir svarīgi atsevišķi analizēt atbalsta piešķiršanas un fizisko jaudu būvniecības dinamiku, kuru lielā mērā ietekmē investoru vēlme ieguldīt jaunu biometāna ražotņu būvniecībā. Tehniski ekonomiskās izpētes rezultāti arī parāda, ka biogāzes ražotājiem ir ekonomiski izdevīgi kooperēties, veidojot lielākas jaudas biometāna ražotnes. Tās novietojot vietās, kurās iespējams izveidot pieslēgumu dabasgāzes cauruļvadiem, biometānu ir iespējams izmantot visā dabasgāzes patēriņa sistēmā, kā arī transportā. Tādējādi biometāns kļūtu par vēl vienu gāzveida kurināmā piegādes alternatīvu, papildus esošajiem avotiem. Pētījums tapis Valsts pētījumu programmā „LATENERGI“

Comparison of Ethanol Steam and Autothermal Reforming Processes

Darbā tika apskatīti un salīdzināti divi termoķīmiskās pārveidošanas procesi: autotermiskā etanola pārveidošana un etanola tvaika pārveidošana. Darbā parādīta iespējamā sistēmas shēma, kurā izmantoti abi procesi ūdeņraža iegūšanai protonu apmaiņas kurināmā elementa vajadzībām. Norādītas arī sistēmas atšķirības atkarībā no izmantotās pārveidošanas veida. Noteikts, ka vairāk uzmanības jāpievērš papildus enerģijas pievadīšanai tvaika pārveidošanā un papildus gaisa uzsildīšanai autotermiskajā procesā. Tiek konstatēts, ka liela nozīme ir arī izmantotā kurināmā īpasībām, it īpaši attiecībā uz darba uzsākšanai nepieciešamā enerģijas apjomu. Ar datormodelēšanas palīdzību tika iegūtas pārveidošanas procesa sakarības, konkrēti gāzes sastāva atkarība no pārveidošanas temperatūras. Izmantojot veiktos eksperimentus, tika parādīts iespējamais ieejas produktu, reaktora un katalizatora uzsildīšanai nepieciešamais laiks, kas eksperimentālajai etanola autotermiskās pārveidošanas sistēmas iekārtai ir aptuveni 50 minūtes, kas ir salīdzinoši ilgs laika periods, salīdzinot ar iepriekš veiktajiem pētījumiem. Autotermiskās etanola pārveidošanas sistēmas lietderības koeficients ir aptuveni 70%. Etanola tvaika pārveidošanas sistēmai tas ir lielāks – aptuveni 80%. Darbā tika definētas pamatiespējas darba uzsākšanas laika apjoma samazināšanai un kopējās sistēmas efektivitātes paaugstināšanai, kas var tikt veikts, optimizējot sistēmas komponentes un izmantojot siltummaiņus

The Role of the Latvian District Heating System in the Development of Sustainable Energy Supply

The aim of the study is to determine whether and to what extent it is possible to use excess electricity produced by wind power plants during low demand periods for district heat production by heat pumps. Energy system analysis on an hourly basis is conducted at various capacities of wind power plants. The results show that it is possible to increase the share of renewable energy sources, decrease the use of primary energy sources and CO2 emissions per unit of the produced energy, i.e. heat and electricity, by using the surplus electricity produced by wind power in the heat pumps combined with the heat storage

Ecodesign Analysis of Milk Packaging Life Cycle = Piena iepakojuma dzīves cikla ekodizaina analīze

Darbā veikts piena iepakojumu aprites cikla ietekmes uz vidi novērtējums ar eko-indikatoru metodi „The Eco-indicator 99”. Aprites cikla ietekmes uz vidi aprēķini veikti, pamatojoties uz datiem, kuri iegūti, pateicoties sadarbībai ar piena kombinātu A/s “Valmieras Piens”. Ietekmes uz vidi analīze veikta šobrīd visvairāk izmantotajam piena iepakojuma veidam – uzņēmuma “TetraPak” ražotajam 1 l ietilpības “TetraBrik Baseline” iepakojumam. Darba gaitā izveidotas aprēķina izteiksmes, kas ļauj noteikt ietekmes uz vidi izmaiņas aplūkotā iepakojuma aprites cikla posmos, ja mainās kādi no ietekmes uz vidi faktoriem. Aprēķinu rezultāti parāda, ka vislielākā ietekme uz vidi tiek radīta paša iepakojuma ražošanas procesā. Gatavās produkcijas transportēšanas posmā radītā ietekme uz vidi ir par 14% lielāka, nekā iepakojuma piegādes posmā piena kombinātam, atbilstoši esošajiem pieņēmumiem. Iepakojuma uzglabāšanas, pārvietošanas un piena pakošanas procesā radītā ietekme uz vidi ir salīdzinoši neliela. Iepakojuma kopējo ietekmi uz vidi būtu iespējams samazināt par aptuveni 33%, ja izlietotais iepakojums tiktu reģenerēts pretēji šobrīd izmantotajai noglabāšanai atkritumu izgāztuvē. Ietekmes uz vidi aprēķini parāda, ka 0,5 l tetrapakas iepakojums rada aptuveni par 20% lielāku ietekmi uz vidi nekā 1 l iepakojums, rēķinot uz 1 kg piena, bet 1,5 l iepakojuma gadījumā šī atšķirība ir 17%, aplūkojot tikai paša iepakojuma ražošanas aprites cikla posmu. Skrūvējama plastmas korķīša pievienošana iepakojumam, palielina tā ietekmi uz vidi iepakojuma ražošanas aprites cikla posmā vien par aptuveni 37%

Role of Vehicle-to-grid Systems for Electric Load Shifting and Integration of Intermittent Sources in Latvian Power System

Increasing the proportion of electricity produced by intermittent renewable energy sources raises impact on power systems. The goal of the study was to evaluate the benefits from “vehicle-to-grid” (V2G) systems for integration of intermittent sources using the Latvian power system as the case. The energy system analysis tool “EnergyPLAN” was used for modeling of scenarios. The results show that the V2G system could provide an important benefit for “peak shaving” by supplying up to 700 MW of electric capacity back to grid, which is about 11% of the capacity of all the V2G cars connected to the grid. The potential reduction of CO2 by V2G systems is about 100 kg CO2 per one passenger car

Role of Vehicle-To-Grid Systems for Electric Load Shifting and Integration of Intermittent Sources in Latvian Power System

The goal of the study was to evaluate the benefits from V2G system for electric load shifting and integration of intermittent sources in the Latvian power supply system. The deterministic, advanced energy system analysis tool “EnergyPLAN” was used for modeling potential future scenarios which are based on various installed electric capacities of wind power plants and V2G systems (the number of electric cars and their availability). The results show that the V2G system could provide an important benefit for “peak shaving” by supplying electricity back to the grid, reaching 700 MW capacity

Life Cycle Assessment of Renewable Energy Alternatives for Replacement of Natural Gas in Building Material Industry

Environmental impacts of “cradle-to-gate” brick production stages was assessed and the effect of fuel substitution and variation of electricity mix on the impact was evaluated. Scenarios with natural gas, bio-methane, first and second generation bio-fuels used as the fuels in industrial furnace were studied. Scenarios were analyzed using “ReCiPe” and “EcoIndicator’99” impact assessment methods