Dissertations / Theses on the topic 'Residential Battery Energy Storage'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Residential Battery Energy Storage.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Gomez, Fabrizio. "Optimization of a grid connected residential battery storage system in Sweden : Home Energy Management System Approach." Thesis, Högskolan i Halmstad, Akademin för ekonomi, teknik och naturvetenskap, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hh:diva-36927.
Full textMarknaden för energiproduktionhar under de senaste två decenniernagenomgått förändringar för att bli mer hållbar. I detta sammanhang har solcell-system eller photovoltaic, PVför elproduktion i bostäder blivit ett praktiskt och lönsamt alternativ för att komplettera elförsörjning från elnätet. Solcellernas produktion är dock säsongsbetonadoch varierar även över dygnet varför system för lagring av el i batterier s.k. BESS blir intressant.Syftet med denna uppsatsär att undersöka HEMS, ett hushålls system för hantering avel-generering med solcelleroch batterilagring i Sverige. HEMS tillåter bostadskunder och producent att sälja ochköpa elför att minimera den slutliga elräkningen. Kapaciteten för BESSoch schemaläggning optimeras med hjälp av en föreslagen algoritm. De uppnådda resultaten tyder på att faktorer som efterfrågan på hushållsel och fördelning under dagen, elpriset och systemen för taxaär de kritiska variablernaatt beakta vid utformningen av BESS. Optimal batterikapacitet som uppnåtts ligger inom området för, på marknaden, tillgängliga batteristorlekar. Flera av de vanligaste batteriernas kapacitet,hos de ledande tillverkarna,är dock överdimensionerade. För svenska sammanhang genererar en BESS-installationskostnad under 270 € / kWh besparingar på den årliga elräkningen i jämförelse med att inte använda BESS. Som tillägg studerades daglig laddning av en elbil för att se om ett större elbehov kunde generera en mer optimal kapacitet och än större besparinga
Reimuth, Andrea [Verfasser], and Wolfram [Akademischer Betreuer] Mauser. "The role of residential photovoltaic-coupled battery storages in the energy system from a regional perspective : a spatiotemporal assessment of residential photovoltaic and battery storage systems and their effects on the energy flows / Andrea Reimuth ; Betreuer: Wolfram Mauser." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2020. http://d-nb.info/1223849937/34.
Full textRinaldi, Luca. "Techno-economic analysis for a photovoltaic system with Lithium-Ion battery energy storage for a residential house in Valencia-Spain." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020.
Find full textBerg, Agnes, and Emelie Detert. "Implementation of Battery Energy Storage Systems in Residential Buildings : A case study of a multifamily building in southern Sweden, exploring profitability, self-sufficiency and environmental performance." Thesis, Linköpings universitet, Energisystem, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-176780.
Full textBaumann, Lars. "Improved system models for building-integrated hybrid renewable energy systems with advanced storage : a combined experimental and simulation approach." Thesis, De Montfort University, 2015. http://hdl.handle.net/2086/11103.
Full textAppen, Jan von [Verfasser]. "Sizing and operation of residential photovoltaic systems in combination with battery storage systems and heat pumps / Jan von Appen." Kassel : Kassel University Press, 2018. http://d-nb.info/1169947344/34.
Full textGoncalves, Sofia. "Feasibility study of an EV management system to provide Vehicle-to-Building considering battery degradation." Thesis, KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-247624.
Full textÖ kningen av antalet elbilar kommer att påverka lasten i elnätet som riskerar att bli högre än kapacitetom det inte är väl planerat. Därför är det i elnätsföretags intresse att samordna laddningen av de flesta elbilarna samt att utvärdera möjligheterna att använda elbilar som energilager gentemot elnätet (Vehicleto-Grid,V2G) eller byggnader (Vehicle-to-Building, V2B). Vid parkering och anslutning till elnätet kommer elbilar att ladda energi och lagra den, samtidigt de kan leverera el tillbaka till elnätet eller byggnaden (V2G/V2B). Detta kan vara en optimerad process som utförs av en aggregator genom att ladda flera elbilar i låglasttimmar och ladda ur dem under höglasttimmar.Många studier har undersökt möjligheten att aggregera flera elbilar och optimera laddningsoch urladdningsplaner för topplastreduktion eller energiarbitrage på elmarknaden. Ingen studie har dock hittats för att optimera en gemensam flotta av elbilar med dagliga reservationer för olika användare som försöker utföra V2B. Denna studie har utvecklat en optimeringsmodell (blandad heltalsprogrammering MILP) som hanterar möjliga reservationer av en flotta av elbilar, koordinerar laddning och urladdning planering, och utför V2B för att minimera energikostnader med hänsyn till batteriets åldrande. En fallstudie för en byggnad genomfördes modellering av olika antal elbilar för två dagar 2017, en i mars och andra i juni.Resultaten visar att vinsten är högre i samtliga fall då man introducerar V2B jämfört med scenario utan optimering: V2B med batteriladdningskostnad 50 öre/kWh minskade dagliga rörliga elkostnader mellan 54% och 59% i mars och mellan 60% och 63% i juni jämfört med utan smart laddning. Att inkludera batteriladdningskostnaden i V2B-applikationer är nödvändigt och har en signifikant inverkan på laddningsstrategierna och de totala kostnaderna: De totala dagliga kostnaderna ökar med upp till 10% i mars och upp till 13% i juni då man jämför scenariot att bara ladda elbilar och ha stationärt batteri med scenariot V2B med hänsyntill batteriladdningskostnad 80 öre/kWh.
Westerberg, Jacob. "Active Phase Balancing and Battery Systems for Peak Power Reduction in Residential Real Estate : An Economic Feasibility Study." Thesis, KTH, Industriell Management, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-272974.
Full textTidigare forskning har visat att fasbalansering enskilt kan förbättra driften hos lokala distributionsnät och att ett batterisystem i tillägg till fasbalanserarens kraftelektronik ytterligare kan minska de negativa effekterna av fasobalanser. Däremot har mindre uppmärksamhet riktats mot den ekonomiska genomförbarheten hos dessa teknologier och i synnerhet för implementation på lastens sida av elmätaren. Det tycks vara så att spridningen av fasbalanserare, med eller utan energilagring, hindras av osäkerheten kring dess ekonomiska potential trots att båda teknologierna är kommersiellt tillgängliga. Detta arbete ämnar därför att värdera och jämföra den ekonomiska nyttan hos de två konfigurationerna vid toppreducering av fastighetselen i svenska bostadsfastigheter. Värderingen utfördes med hjälp av en särskilt utvecklad deterministisk tekno-ekonomisk modell som beaktade historiska lastdata från tre svenska fastigheter, kostnadsuppskattningar för en uppsättning av konfigurationer som användes vid dimensionering av systemen, applicerbara tariffer och avgifter för elektricitet och dess distribution samt tekniska parametrar såsom kapaciteter och verkningsgrader för de olika komponenterna. Ett annorlunda tillvägagångssätt tillämpades vidare för att utöka datamängden genom linjär extrapolation av lastprofilerna, vilket resulterade i tre uppsättningar av 91 syntetiserade lastprofiler. Nettonuvärdet beräknades följaktligen för varje profil och investeringsalternativ för att sedan plottas och analyseras per ursprunglig fastighet. Resultaten visade att båda konfigurationerna kan uppvisa lönsamhet, men endast under särskilda förutsättningar. Den enskilda fasbalanseraren bedömdes som lönsam för fastigheter vars strömtoppar är påtagligt obalanserade och som överstiger 50 A, med största möjliga lönsamhet för profiler som överstiger 63 A då dessa möjliggör ett tariffbyte. Det kombinerade systemets lönsamhet bedömdes vara ännu mer beroende av tariffbytet och därför endast lönsamt för strömtoppar över 63 A. En betydligt större grundinvestering för det kombinerade systemet gör vidare att den enskilda fasbalanseraren i regel är att föredra, såvida inte kalkylräntan är så låg som 2 % eller mindre. Baserat på detta uppmanas potentiella investerare att undersöka balanstillståndet hos deras laster och att utföra en egen kalkyl baserat på deras specifika last, kapitalkostnad och nätföretag.
Rydberg, Lova. "RTDS modelling of battery energy storage system." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-155960.
Full textKromlidis, S. "Battery energy storage for power quality improvement." Thesis, University of Manchester, 2005. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.556320.
Full textLarsson, Patrik, and Philip Börjesson. "Cost models for battery energy storage systems." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-235914.
Full textDenna studie syftar till att identifiera befintliga modeller för att estimera kostnader för batterilagringssystem för både små och storskaliga applikationer samt att från tillgänglig litteratur, analysera och estimera framtida kostnader för batterilagringsystem. Studien presenterar medelvärden på ”levelized cost of storage (LCOS)” baserat på befintliga kostnadsberäkningar och marknadsdata för tre olika batteriteknologier: litiumjon, bly och vanadin-flödesbatteri. Dessa medelvärden kan ses som riktmärken för kostnader av batterilagringssystem idag. Resultaten visar att LCOS för ett litiumjonbatteri är 30 USDc/kWh och att LCOS för ett vanadin-flödesbatteri i storskaliga applikationer är 34 USDc/kWh. För småskaliga applikationer visar resultaten att LCOS för ett litiumjonbatteri är 43 USD/kWh och 41 USD/kWh för ett blybatteri. Studien genomförde även en känslighetsanalys på LCOS för att identifiera vilka parametrar som har störst påverkan på LCOS. Medelvärdena och resultatet från känslighetsanalysen, kombinerat med marknadsdata om framtidens kostnadsutveckling för batterilagring, användes för att estimera LCOS för år 2030. Resultatet från känslighetsanalysen visar att capex, cykler och diskonteringsräntan har störst inverkan påLCOS-formeln. Estimeringen av LCOS för 2030 indikerar att kostnader för batterilagring kommer minska avsevärt. Resultatet visar att för storskaliga applikationer kommer LCOS för ett system med ett litiumjonbatteri minska med 60 % och 68 % för ett med vanadinflödesbatteri. För småskaliga applikationer minskar LCOS för ett system med litiumjonbatteri med 60 % och 49 % för ett med blybatteri.
Börjesson, Philip, and Patrik Larsson. "Cost models for battery energy storage systems." Thesis, KTH, Energiteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-245187.
Full textDenna studie syftar till att identifiera befintliga modeller för att estimera kostnader för batterilagringssystem för både små och storskaliga applikationer samt att från tillgänglig litteratur, analysera och estimera framtida kostnader för batterilagringsystem. Studien presenterar medelvärden på ”levelized cost of storage (LCOS)” baserat på befintliga kostnadsberäkningar och marknadsdata för tre olika batteriteknologier: litiumjon, bly och vanadin-flödesbatteri. Dessa medelvärden kan ses som riktmärken för kostnader av batterilagringssystem idag. Resultaten visar att LCOS för ett litiumjonbatteri är 30 USDc/kWh och att LCOS för ett vanadin-flödesbatteri i storskaliga applikationer är 34 USDc/kWh. För småskaliga applikationer visar resultaten att LCOS för ett litiumjonbatteri är 43 USD/kWh och 41 USD/kWh för ett blybatteri. Studien genomförde även en känslighetsanalys på LCOS för att identifiera vilka parametrar som har störst påverkan på LCOS. Medelvärdena och resultatet från känslighetsanalysen, kombinerat med marknadsdata om framtidens kostnadsutveckling för batterilagring, användes för att estimera LCOS för år 2030. Resultatet från känslighetsanalysen visar att capex, cykler och diskonteringsräntan har störst inverkan på LCOS-formeln. Estimeringen av LCOS för 2030 indikerar att kostnader för batterilagring kommer minska avsevärt. Resultatet visar att för storskaliga applikationer kommer LCOS för ett system med ett litiumjonbatteri minska med 60 % och 68 % för ett med vanadin-flödesbatteri. För småskaliga applikationer minskar LCOS för ett system med litiumjonbatteri med 60 % och 49 % för ett med blybatteri.
Kerr, John C. H. "Polymer battery studies." Thesis, University of Oxford, 1989. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.236224.
Full textSmith, Ian C. S. M. (Ian Charles) Massachusetts Institute of Technology. "Benefits of battery-uItracapacitor hybrid energy storage systems." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2012. http://hdl.handle.net/1721.1/75685.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 85-88).
This thesis explores the benefits of battery and battery-ultracapacitor hybrid energy storage systems (ESSs) in pulsed-load applications. It investigates and quantifies the benefits of the hybrid ESS over its battery-only counterparts. The metric for quantifying the benefits is charge efficiency - the amount of energy delivered to the load per unit charge supplied by the battery. The efficiency gain is defined as the difference in charge efficiency between the hybrid and the battery-only ESS. A custom experimental apparatus is designed and built to supply the current control for charging and discharging the batteries, as well as the data acquisition for measuring energy and current output. Experiments are performed on both ESSs under four different pulsed load profiles: 1. 436 ms pulse period, 10% duty cycle, 8 A pulse amplitude 2. 436 ms pulse period, 25% duty cycle, 8 A pulse amplitude 3. 436 ms pulse period, 10% duty cycle, 16 A pulse amplitude 4. 436 ms pulse period, 25% duty cycle, 16 A pulse amplitude Circuit models are created to accurately represent the battery and ultracapacitors. These models are used in simulations of the same test cases from the physical experiments, and efficiency gains are compared. The circuit models differed from the experimentation by less than 1%. Both experimental and simulated data demonstrate significantly increased charge efficiencies of hybrid ESSs over battery-only ESSs, with demonstrated gains between 10% and 36%. These benefits were greatest for the 16 A, 10% duty cycle test case because it combined the highest pulse amplitude and the shortest duty cycle. It is concluded that high-amplitude, low duty cycle, and low period pulsedload profiles yield the highest efficiency gains.
by .Ian C. Smith
S.M.
Rajasekaram, Nirushan, and Vera Costa. "Solar PV in multi-family houses with battery storage." Thesis, KTH, Energiteknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-178795.
Full textSvensson, Henrik. "Pre-Study for a Battery Storage for a Kinetic Energy Storage System." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-249173.
Full textGonsalves, Valerie Clare. "Studies on the sodium-sulphur battery." Thesis, University of Southampton, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.236343.
Full textMurray-Jones, Peter J. "Aspects of the lead acid battery." Thesis, Loughborough University, 1992. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/27055.
Full textLi, Jianwei. "Design and assessment of the superconducting magnetic energy storage and the battery hybrid energy storage system." Thesis, University of Bath, 2017. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.760945.
Full textKojimoto, Nigel (Nigel C. ). "Pneumatic battery : a chemical alternative to pneumatic energy storage." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2012. http://hdl.handle.net/1721.1/74269.
Full textThis electronic version was submitted by the student author. The certified thesis is available in the Institute Archives and Special Collections.
Cataloged from student-submitted PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 51).
Pneumatic power is traditionally provided by compressed air contained in a pressurized vessel. This method of energy storage is analogous to an electrical capacitor. This study sought to create an alternative pneumatic device, the pneumatic battery, that would be analogous to an electrical battery. A pneumatic battery allows energy to be stored chemically in a Hydrogen Peroxide (H2O2) solution and released when the solution decomposes, producing oxygen gas. This decomposition is sped up with the aid of a platinum catalyst. A mechanical negative feedback system regulates the exposure of the catalyst, allowing the battery to generate a user specified pressure at its outlet. The prototype produced was observed to generate an outlet pressure of up to 470 kPa (68 psi) and is theoretically capable of generating up to 689 kPa (100 psi) with a volumetric energy density greater than that of conventional compressed air tanks.
by Nigel Kojimoto.
S.B.
He, Yiou. "The assessment of battery-ultracapacitor hybrid energy storage systems." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1721.1/91088.
Full text55
Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 154-157).
Battery-ultracapacitors hybrid energy storage systems (ESS) could combine the high power density and high life cycle of ultracapacitors with the high energy density of batteries, which forms a promising energy storage system. In this thesis, an assessment of the benefits of the hybrid ESS relative to its battery-only counterpart in pulse-load applications is investigated for both Nickel-Metal Hydride (NiMH) batteries and Lithium-ion (Li-ion) batteries, and under different load profiles. Specifically, the hybrid ESS in this assessment is of the simplest type - paralleling the ultracapacitors across the batteries without any power electronics interface between them. To quantify this assessment, Discharge Capacity(0) is defined as the amount of energy one can draw out of an ESS per unit charge supplied by this ESS. The metric for quantifying the benefits is energy efficiency gain, defined as the percentage increase in the discharge capability of the hybrid ESS over its battery-only counterpart. The investigation proves that the hybrid system is more beneficial over the battery-only system in terms of how much energy it can output at a specific state-of-charge level. Among the test cases covered by this thesis, the increase in the output energy of Li-ion battery systems by incorporating ultracapacitors can reach to 17% and that of Ni-MH battery systems can reach to 33%. This thesis also shows that the benefits of paralleling ultracapactors across batteries depended upon the discharge profile of the load, the battery type and the capacitance. The benefits increase quadratically with the pulse amplitude, decreases linearly with the duty cycle and inverse with the pulse period. Moreover, capacitors with higher capacitance and lower ESR yield to larger benefits. And for batteries with a higher ESR, the ultracapacitors will show more benefits than for batteries with low ESR.
by Yiou He.
S.M.
Moeini, Ali. "Application of battery energy storage in the Québec interconnection." Doctoral thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26903.
Full textThe Battery Energy Storage (BES) offers significant potential benefits at generation, transmission, distribution, and consumption levels of power systems. More specifically, this technology is considered by various operators around the globe, as a component of incorporating high amounts of renewable energy and as a key tool for large-scale power networks. In addition, other highly valued benefits can be captured by deploying BES technologies in smart grid such as facilitating power management, reducing green house gas emissions, reducing marginal losses, providing emergency power source for some users, and increasing energy efficiency in networks. This thesis comprises three phases: phase 1) application of BES for loss reduction, phase 2) application of BES as spinning reserve for vulnerability mitigation, phase 3) introducing a new method for improving frequency oscillation using reactive power modulation and application of BES for primary frequency reserve. The phase 1, application of BES for loss reduction is divided itself in two steps: step one: optimal allocation and step two: optimal utilization. In step one, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) has been coded on Centre de CAlcul Scientifique de l'IREQ (CASIR), the supercomputer of IREQ, as multi-objective evolutionary algorithm that extracts a set of optimal solution for optimal sizing and siting of multiple BESs while minimization of power losses and the total installed capacity of the BES units are simultaneous objective functions. For the sake of step two, a number of solutions are chosen and developed over one year taking into account the hour/rate/efficiency/power factor of the charge and discharge modes while marginal loss reduction or energy efficiency improvement are set as main goals. Phase 1 provides a complete answer for BES allocation and scheduling problem on Québec interconnection. Concerning the phase 2, a new vulnerability index has been introduced, formulated and studied which is suitable for modern power systems that comprise BESs. The NSGA-II is re-executed while minimization of proposed vulnerability index and total installed capacity are main goals. The results reveal that application of BES may prevent major blackouts in some cases. The phase 3 presents a novel idea for adding virtual inertia to power systems using reactive power modulations. The phase 3 also presents a primary study on application of BESs for primary frequency reserve. Generic battery model is introduced to simple Quebec interconnection model in MATLAB. Simulation results confirm the applicability of both active and reactive powers of BES architecture for frequency regulation.
Qian, Hao. "A High-Efficiency Grid-Tie Battery Energy Storage System." Diss., Virginia Tech, 2011. http://hdl.handle.net/10919/29008.
Full textPh. D.
Ooi, Chia Ai. "Balancing control for grid-scale battery energy storage systems." Thesis, Cardiff University, 2016. http://orca.cf.ac.uk/93020/.
Full textChatzivasileiadi, Aikaterini. "The choice and architectural implications of battery storage technologies in residential buildings." Thesis, Cardiff University, 2016. http://orca.cf.ac.uk/94549/.
Full textLiu, Lollo. "Life Cycle Assessment of a Lithium-Ion Battery pack for Energy storage Systems : - the environmental impact of a grid-connected battery energy storage system." Thesis, Uppsala University, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-428627.
Full textGeerdts, Philip Clifford. "Computer simulation of stand-alone photovoltaic systems with battery storage." Master's thesis, University of Cape Town, 1991. http://hdl.handle.net/11427/22177.
Full textThis report describes a computer program which has been developed to simulate accurately the performance of stand alone photovoltaic systems with battery storage on an hourly basis for one simulated year. The program incorporates models of the POA irradiance, the photovoltaic cell · temperature and the battery temperature to simulate the environmental conditions of the system. These require hourly weather data as input. Typical meteorological years, which constitute a suitable form of input weather data, have been generated for those weather stations in Southern Africa which contain sufficient data. The energy flows within the system are simulated using models of the following parameters: photovoltaic module current, regulator efficiency and voltage, battery current and voltage, inverter efficiency, load shed voltage and load current. These models incorporate versatility in the level of modelling complexity (determined typically by the availability of the data used to characterise the components). The various models are encapsulated in modular units to facilitate alteration and updating at a later stage. The program is designed to simulate photovoltaic systems without maximum power point trackers, necessitating the use of interactive curve solving to compute the system operating point at any time. A robust and comprehensive algorithm has been implemented to execute this function. Improved battery modelling has been effected using data and experience acquired from a parallel research project. The program facilitates, with the judicious selection of input weather data, the economical sizing of systems in that it incorporates loss of power probability analysis and offers a high level of modelling precision. The simulation performance of the program compared favourably with that of PVFORM. The system performance estimated by PVFORM was marginally better, which is expected because PVFORM assumes that the system operates with a maximum power point tracker. In the development of the program there has been a focus on creating an effective user interface. This is designed to simplify and speed up program operation, and to present output in a form which is useful and illustrative.
Leijonmarck, Simon. "Preparation and Characterization of Electrochemical Devices for Energy Storage and Debonding." Doctoral thesis, KTH, Tillämpad elektrokemi, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-120199.
Full textQC 20130403
Stienecker, Adam W. "An ultracapacitor - battery energy storage system for hybhrid electric vehicles /." See Full Text at OhioLINK ETD Center (Requires Adobe Acrobat Reader for viewing), 2005. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?acc%5Fnum=toledo1121976890.
Full textTypescript. "A dissertation [submitted] as partial fulfillment of the requirements of the Doctor of Philosophy degree in Engineering." Bibliography: leaves 61-63.
Abdalla, Abdallah Hussin. "Iron-based rechargeable batteries for large-scale battery energy storage." Thesis, University of Sheffield, 2017. http://etheses.whiterose.ac.uk/19953/.
Full textStienecker, Adam W. "An Ultracapacitor - Battery Energy Storage System for Hybrid Electric Vehicles." University of Toledo / OhioLINK, 2005. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=toledo1121976890.
Full textXiao, Neng. "Probing Potassium–Oxygen Battery Chemistry for Efficient Electrochemical Energy Storage." The Ohio State University, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu155507996336995.
Full textAkeyo, Oluwaseun M. "ANALYSIS AND SIMULATION OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS INCORPORATING BATTERY ENERGY STORAGE." UKnowledge, 2017. http://uknowledge.uky.edu/ece_etds/107.
Full textRen, Xiaodi Ren. "Rechargeable Potassium-Oxygen Battery for Low-Cost High-Efficiency Energy Storage." The Ohio State University, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1468857236.
Full textXie, Jin. "Synthesis and characterization of inorganic nanostructured materials for advanced energy storage." Thesis, Boston College, 2015. http://hdl.handle.net/2345/bc-ir:104493.
Full textThe performance of advanced energy storage devices is intimately connected to the designs of electrodes. To enable significant developments in this research field, we need detailed information and knowledge about how the functions and performances of the electrodes depend on their chemical compositions, dimensions, morphologies, and surface properties. This thesis presents my successes in synthesizing and characterizing electrode materials for advanced electrochemical energy storage devices, with much attention given to understanding the operation and fading mechanism of battery electrodes, as well as methods to improve their performances and stabilities. This dissertation is presented within the framework of two energy storage technologies: lithium ion batteries and lithium oxygen batteries. The energy density of lithium ion batteries is determined by the density of electrode materials and their lithium storage capabilities. To improve the overall energy densities of lithium ion batteries, silicon has been proposed to replace lithium intercalation compounds in the battery anodes. However, with a ~400% volume expansion upon fully lithiation, silicon-based anodes face serious capacity degradation in battery operation. To overcome this challenge, heteronanostructure-based Si/TiSi2 were designed and synthesized as anode materials for lithium ion batteries with long cycling life. The performance and morphology relationship was also carefully studied through comparing one-dimensional and two-dimensional heteronanostructure-based silicon anodes. Lithium oxygen batteries, on the other hand, are devices based on lithium conversion chemistries and they offer higher energy densities compared to lithium ion batteries. However, existing carbon based electrodes in lithium oxygen batteries only allow for battery operation with limited capacity, poor stability and low round-trip efficiency. The degradation of electrolytes and carbon electrodes have been found to both contribute to the challenges. The understanding of the synergistic effect between electrolyte decomposition and electrode decomposition, nevertheless, is conspicuously lacking. To better understand the reaction chemistries in lithium oxygen batteries, I designed, synthesized, and studied heteronanostructure-based carbon-free inorganic electrodes, as well as carbon electrodes whose surfaces protected by metal oxide thin films. The new types of electrodes prove to be highly effective in minimizing parasitic reactions, reducing operation overpotentials and boosting battery lifetimes. The improved stability and well-defined electrode morphology also enabled detailed studies on the formation and decomposition of Li2O2. To summarize, this dissertation presented the synthesis and characterization of inorganic nanostructured materials for advanced energy storage. On a practical level, the new types of materials allow for the immediate advancement of the energy storage technology. On a fundamental level, it helped to better understand reaction chemistries and fading mechanisms of battery electrodes
Thesis (PhD) — Boston College, 2015
Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences
Discipline: Chemistry
Oliveira, E. Silva Guilherme. "Characterisation and optimisation of electrical energy storage in residential buildings." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/253085.
Full textDoctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie
info:eu-repo/semantics/nonPublished
Schipper, Florian. "Biomass derived carbon for new energy storage technologies." Phd thesis, Universität Potsdam, 2014. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2014/7204/.
Full textDie Doktorarbeit befasst sich mit der Produktion und Evaluierung poröser Kohlenstoffmaterialien für die Anwendung in Energiespeichertechnologien, namentlich Superkondensatoren und Lithiumschwefelbatterien.
Rodrigues, Daniel Lionel. "Battery energy storage design optimisation sizing within a peer-to-peer energy sharing community." Diss., University of Pretoria, 2019. http://hdl.handle.net/2263/73324.
Full textDissertation (MEng)--University of Pretoria, 2019.
Electrical, Electronic and Computer Engineering
MEng
Unrestricted
Zhou, Sa. "Nanonet-Based Materials for Advanced Energy Storage." Thesis, Boston College, 2012. http://hdl.handle.net/2345/3739.
Full textWhen their electrodes are made of nanomaterials or materials with nanoscale features, devices for energy conversion and energy storage often exhibit new and improved properties. One of the main challenges in material science, however, is to synthesize these nanomaterials with designed functionality in a predictable way. This thesis presents our successes in synthesizing TiSi₂ nanostructures with various complexities using a chemical vapor deposition (CVD) method. Attention has been given to understanding the chemistry guiding the growth. The governing factor was found to be the surface energy differences between various crystal planes of orthorhombic TiSi₂ (C54 and C49). This understanding has allowed us to control the growth morphologies and to obtain one-dimensional (1D) nanowires, two-dimensional (2D) nanonets and three-dimensional (3D) complexes with rational designs by tuning the chemical reactions between precursors. Among all these morphologies, the 2D nanonet, which is micrometers wide and long but only approximately 15 nm thick, has attracted great interest because it is connected by simple nanostructures with single-crystalline junctions. It offers better mechanical strength and superior charge transport while preserving unique properties associated with the small-dimension nanostructure, which opens up the opportunity to use it for various energy related applications. In this thesis we focus on its applications in lithium ion batteries. With a unique heteronanostructure consisting of 2D TiSi₂ nanonets and active material coating, we demonstrate the performances of both anode and cathode of lithium ion batteries can be highly improved. For anode, Si nanoparticles are deposited as the coating and at a charge/discharge rate of 8400 mA/g, we measure specific capacities >1000 mAh/g with only an average of 0.1% decay per cycle over 100 cycles. For cathode, V₂O₅ is employed as an example. The TiSi₂/V₂O₅ nanostructures exhibit a specific capacityof 350 mAh/g, a power rate up to 14.5 kW/kg, and 78.7% capacity retention after 9800 cycles. In addition, TiSi₂ nanonet itself is found to be a good anode material due to the special layer-structure of C49 crystals
Thesis (PhD) — Boston College, 2012
Submitted to: Boston College. Graduate School of Arts and Sciences
Discipline: Chemistry
Braff, William Allan. "Membraneless hydrogen bromine laminar flow battery for large-scale energy storage." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1721.1/87966.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 147-163).
Electrochemical energy storage systems have been considered for a range of potential large-scale energy storage applications. These applications vary widely, both in the order of magnitude of energy storage that is required and the rate at which energy must be charged and discharged. One such application aids the integration of renewable energy technologies onto the electrical grid by shifting the output from renewable energy resources to periods of high demand, relaxing transmission and distribution requirements and reducing the need for fossil fuel burning plants. Although the market need for such solutions is well known, existing technologies are still too expensive to compete with conventional combustion-based solutions. In this thesis, the hydrogen bromine laminar flow battery (HBLFB) is proposed and examined for its potential to provide low cost energy storage using the rapid reaction kinetics of hydrogen-bromine reaction pairs and a membrane-less laminar flow battery architecture. In this architecture, fluid reactants and electrolyte flow through a small channel at sufficiently low Reynolds number that laminar flow is maintained and the liquid electrolyte acts as a separator between the reactants. Experimental results from a proof of concept cell are presented, and compared with numerical and analytical modeling results to better understand discharging and recharging behavior. General theoretical principles for the design and optimization of laminar flow batteries are also developed. These results indicate that the HBLFB can efficiently store and discharge energy at very high power densities compared to existing battery technologies using low cost reactants and stack materials at room temperature and atmospheric pressure.
by William Allan Braff.
Ph. D.
Ltaief, Mohamed Ali Ben. "Development of a bipolar nickel-iron battery prototype for energy storage." University of Western Cape, 2021. http://hdl.handle.net/11394/8227.
Full textEnergy storage systems represent a viable option to integrate renewable energy sources into the grid network. Multiple energy storage technologies are available such as mechanical, electrical, thermal, and electrochemical storage technologies. Battery Energy Storage Systems are considered as an accepted solution for energy storage with advantages such as, sustained power delivery, geographical independence and, fast response capability. This thesis describes the development of rechargeable bipolar Nickel-Iron batteries as potential candidates for cost effective energy storage solutions. The first objective of this work was to design a bipolar electrode comprising an Iron (Fe)-based anode, a Nickel (Ni)-based cathode and a flexible bipolar plate and to optimise its production process in order to attain high performance in terms of capacity and efficiency. Research questions to be answered included;
Behnood, Aref. "Optimal Operation of Battery Energy Storage Systems in Radial Distribution Networks." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-397113.
Full textMcCulloch, William David. "Electrochemical Energy Conversion and Storage through Solar Redox Flow and Superoxide Batteries." The Ohio State University, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1524054086338847.
Full textBrun, Emeric. "Key Performance Indicators for the monitoring of large-scale battery storage systems." Thesis, KTH, Energiteknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-263899.
Full textInom ramen för kampen mot klimatförändringar upplever elsektorn en fullständig förnyelse. Kraftnät genomgår en omvandling från centraliserade och enkelriktade system till flernivå och mer integrerade nätverk, bland annat införande av intermittenta förnybara energikällor på produktionssidan och med uppkomsten av nya konsumentbeteenden på efterfrågesidan. I detta sammanhang får batterilagringssystem fart. Deras utmärkta tekniska prestanda i kombination med ett fallande pris gör att dessa lagringslösningar är tillämpliga på flera skalor och applikationer, allt från elektrifiering av landsbygden till förstärkning av moderna elnät. Storskaliga batterilagringssystem är komplexa system för vilka de elektrokemiska cellerna endast är de grundläggande byggstenarna. Sådana lagringssystem består av en hierarkisk sammansättning av dessa celler, en komplex kontrollstruktur, en exakt termisk hantering och en reversibel kraftomvandlingsapparat, som samarbetar för att säkerställa en smidig och säker drift. För att hantera denna komplexitet behöver batterilagringssystem-ägare och operatörer syntetiska indikatorer för att snabbt utvärdera driften av deras lagringssystem. I detta arbete behandlas denna fråga om övervakning av storskaliga batterilagringssystem med ett urval, implementering och diskussion av viktiga resultatindikatorer. Efter en presentation av de flera komponenterna som utgör ett batterilagringssystem föreslås en översyn av de viktigaste resultatindikatorer som finns i litteraturen. Denna preliminära fas avslutades med definitionen av fyra huvudkategorier som täcker flera aspekter av driften av en BESS: drift, prestanda, åldrande och säkerhet. Vid behov gjordes ett val för att välja uppskattningstekniker som erbjuder bästa -ivavvägning mellan noggrannhet, enkel implementering och beräkningslast. Sedan presenterades den övergripande implementeringsstrategin som användes för att dra fördel av den stora mängden tillgängliga data. Resultaten erhölls för faktiska storskaliga Li-Ion BESS-projekt, som täcker flera applikationer och kemister. Baserat på dessa illustrativa resultat diskuterades indikatorernas robusthet och noggrannhet. Ännu viktigare var att särskild uppmärksamhet ägnades åt dessa resultatindikatorer metodik, betydelse och beroende av varandra för att möjliggöra för varje batteriägare att bättre förstå sitt system.
Gurganus, Heath Alan. "Battery Energy Storage Systems to Mitigate the Variability of Photovoltaic Power Generation." PDXScholar, 2013. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/1495.
Full textSteen, Evelina, and Malin Torestam. "Compressed air energy storage : Process review and case study of small scale compressed air energy storage aimed at residential buildings." Thesis, KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-228385.
Full textDagens energisystem kräver vissa tjänster för att kunna behålla stabilitet och tillgodose energibehovet. Energilagring är ett sätt att förse systemet med dessa tjänster samtidigt som det också skapar möjlighet att bättre utnyttja förnyelsebara energiresurser, som vind och sol, som annars kan vara för oförutsägbara för att kunna utnyttjas maximalt. I denna studie undersöks komprimerad luft som energilagring (CAES). Sammanfattningsvis används billig elektricitet under timmar då elförbrukningen är låg för att komprimera luft och lagra denna för att sedan expandera luften igen och på så vis generera elektricitet vid behov eller då det finns ekonomisk vinstmöjlighet. CAES systemet kan vara uppbyggt och dimensionerat på flera olika sätt vilket undersöks samt beskrivs i närmare detalj. Möjligheten att använda CAES i liten skala för att tillgodose ett dagligen varierande energibehov undersöks och det utrönas ifall detta är ekonomiskt gynnsamt eller inte. Detta undersöks genom att skapa en modell över ett CAES-system som appliceras på energibehovet för en grupp bostäder. Resultatet visar att systemet kan täcka en del av energibehovet men ekonomisk vinning är inte möjligt. Utifrån dessa resultat konstateras att CAES i liten skala inte är ett ekonomiskt försvarbart alternativ för att täcka toppar i ett varierande energibehov vid det rådande energipriset i Sverige men under andra omständigheter skulle det kunna vara möjligt.
Wijewardana, Singappuli M. "Mathematical modelling and control of renewable energy systems and battery storage systems." Thesis, Queen Mary, University of London, 2017. http://qmro.qmul.ac.uk/xmlui/handle/123456789/24860.
Full textZhang, Tan. "The Economic Benefits of Battery Energy Storage System in Electric Distribution System." Digital WPI, 2013. https://digitalcommons.wpi.edu/etd-theses/298.
Full textLeadbetter, Jason. "Residential Battery Energy Storage Systems for Renewable Energy Integration and Peak Shaving." Thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10222/15352.
Full text"A Techno-Commercial Assessment of Residential and Bulk Battery Energy Storage." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/2286/R.I.17721.
Full textDissertation/Thesis
M.S. Electrical Engineering 2013