Extreme Smart Grid: The Case of Single Danish Dwellings

Canet, Alexandre

4. Term

Urban, Energy and Environmental Planning, Master

2012

63

Dette speciale undersøger den ekstreme smart grid‑case, hvor en enkelt dansk bolig tænkes som et isoleret mikronet, og vurderer om den kan dække sit eget elbehov uafhængigt af det offentlige net. Med udgangspunkt i omstillingen til et vedvarende dansk energisystem og de udfordringer ved fluktuerende produktion, udvikles specialdesignet software til at beregne belastningsprofiler for boliger af forskellige størrelser og elektricitetsforbrugseffektivitet, under hensyntagen til brugerpraksis, standbyforbrug og tekniske apparatparametre. På basis af disse profiler analyseres den tekniske og økonomiske mulighed for at forsyne boligen med forskellige systemkombinationer, herunder vindmølle, solceller, generator og lagring, suppleret af scenarier, systemdimensionering og følsomhedsanalyser (bl.a. fordelinger og diskonteringsrente). Resultaterne indikerer, at en enkelt bolig teknisk kan isoleres fra nettet med flere energisystemer, og at den mest omkostningsmæssigt effektive løsning er en hybrid med vindmølle, lagringssystem og en generator som backup. Samtidig viser analysen, at elprisen ved fuld isolation er væsentligt højere end ved nettilslutning, hvilket gør off‑grid til et bevidst valg frem for en økonomisk fordel; efterspørgselsstyring og lagring fremstår som centrale elementer for realisering.

This thesis examines the extreme smart grid case of a single Danish dwelling considered as an isolated micro-grid and assesses whether it can meet its own electricity demand without the public grid. Motivated by Denmark’s transition to renewables and the challenges of fluctuating generation, a custom software tool was developed to calculate load profiles for dwellings of different sizes and efficiency levels, accounting for user practices, standby consumption, and technical device parameters. Based on these profiles, the study evaluates the technical and economic feasibility of supplying the home with various system combinations—wind turbine, photovoltaic panels, generator, and storage—supported by scenario analysis, system sizing, and sensitivity tests (including distributions and discount rate). Findings indicate that off-grid operation is technically possible with several configurations, and that the most cost-efficient option is a hybrid system comprising a wind turbine, storage, and a backup generator. However, the resulting electricity cost is significantly higher than grid supply, making isolation a matter of choice rather than economic advantage; demand-side management and storage emerge as key enablers.

[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]

smart grid ; load profile ; demand side ; dwelling ; hybrid systems ; LCOE

Download
View record in AAU Student Projects