Essential Tools and Strategies for the Participation of Battery Energy Storage Systems in Ancillary Services

Autor/a

Cardo Miota, Javier ORCID

Director/a

Beltran, Hector ORCID

Pérez, Emilio ORCID

Tutor/a

Belenguer, Enrique ORCID

Data de defensa

2024-11-13

Pàgines

303 p.



Departament/Institut

Universitat Jaume I. Escola de Doctorat

Programa de doctorat

Programa de Doctorat en Tecnologies Industrials i Materials

Resum

This thesis aims to develop the necessary tools to optimize the participation of both standalone Battery Energy Storage Systems (BESSs) and hybrid Photovoltaic (PV) installations with BESS in energy and frequency regulation markets. Firstly, the thesis reviews the current and future state of the European power systems and electricity markets, focusing on Spain and Ireland, to identify profitable markets for these installations. The thesis then analyzes and predicts market prices and energy variables using different time series analyses and forecasting techniques, including those based on Machine Learning (ML) and Deep Learning. Additionally, it examines the impact of battery degradation in grid applications, assessing ML algorithms for diagnosing battery health and the impact of market structures on battery life. Finally, the thesis proposes Reinforcement Learning strategies to optimize hybrid PV-BESS operations in different dynamic environments, including cost minimization for residential prosumers and energy volume bidding in both energy and ancillary services markets.

Paraules clau

European electricity markets; Ancillary services; Battery energy storage systems; Machine learning; Deep learning; Reinforcement learning

Matèries

62 - Enginyeria. Tecnologia; 620 - Assaig de materials. Materials comercials. Economia de l'energia

Àrea de coneixement

Enginyeria, industria i construcció

Nota

Doctorat internacional

Documents

Aquest document conté fitxers embargats fins el dia 13-11-2025

Drets

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)