Lithium iron phosphate batteries for energy shifting

Sammanfattning: Elanvändningen i Sverige förväntas fördubblas till 2045 på grund av ökad elektrifiering av det svenska samhället. För att ställa om till ett elsystem som är beroende av mer förnyelsebara elproduktionsslag föreslår Svenska kraftnät (2021) att Sverige kommer att behöva öka sin flexibilitet i elnätet. Ett sätt att göra detta på är genom ellagring, där batterisystem är ett alternativ. Någon konkret plan för hur och när detta skulle genomföras har inte gjorts av Svenska kraftnät. Därför syftade detta projekt till att ta reda på om ett litiumjärnfosfat (LFP) batterienergilagringssystem skulle vara en lönsam investering att använda för energiomställning i det svenska elmarknadsområdet SE3. Detta mål uppnåddes genom att modellera ett batterilager över ett år och extrapolera dessa resultat till en investeringskalkyl genom annuitetsmetoden. Sammanfattat så konstaterades det att det inte är en lönsam investering. Men det fullständiga svaret är mer komplicerat än så. Batteriets storlek och livslängd påverkar batteriets investeringskostnad, som vidare påverkar batteriets lönsamhet. Batteriets livslängd är beroende av egenskaper som batteriets upp och urladdningstid (s.k. C-rate) samt i vilken utsträckning batteriet laddas och laddas ur (s.k. state of charge), som i sin tur influerar totala antalet laddningscykler batteriet kan genomföra. Exakt hur mycket dessa egenskaper påverkar livslängden för LFP:erna är oklart eftersom resultaten från tidigare studier av LFP-batteriers prestanda skiljer sig något. Till exempel är det känt att state of charge för ett batteri påverkar livslängden för ett LFP-batteri, men mer exakt hur mycket varierar beroende på studie, vilket visas i detta examensarbete. Det som gör detta ännu mer komplicerat är det faktum att investeringskostnaden kommer att förändras beroende på till exempel vilken state of charge som används. Dessutom varierar uppskattningar av investeringskostnaden för LFP-batterier i olika källor. Allt detta leder till flera typer av osäkerheter för att bestämma den exakta investeringskalkylen. Det huvudsakliga bidraget denna studie kan ge är dock att den kan ge en första inblick i hur ett batterilagringssystem för kortvarig energilagring (energy shifting) skulle fungera i Sverige. Med fler studier liknande detta projekt skulle en mer konkret plan kunna göras för genomförandet av det statliga klimatmålet om netto noll utsläpp av växthusgaser till år 2045 (Naturvårdsverket, 2023).