In January 2016 a new pricing model for district heating will be introduced by Vattenfall in Uppsala. The public housing corporation Uppsalahem is one of Vattenfall’s biggest customers and by using one of their residential areas, August Södermans road, a case study was made in order to examine how the new pricing model might affect Uppsalahem. According to Vattenfall one reason for the switch is to give incentive for their customers to use more energy efficient solutions. This was studied by modelling two energy efficient solutions for the houses at August Södermans road. By changing the ventilation systems to FTX and invest in improved windows, Uppsalahem would have been able to save 940 MWh for the year 2013 at August Södermans road. A comparison between the current and the new pricing model showed that Uppsalahem would save 9 000 SEK with the new pricing model applied on August Södermans road at its current condition. If the two energy efficient solutions were taken into consideration the new pricing model would result in a decrease with 21 000 SEK for the year 2013.

Syfte: Bakgrunden till detta arbete är att samfälligheten Långbacka där en av författarna bor har haft betydliga problem med värmeförluster. Vår uppsats bygger på att hjälpa styrelsen att lösa denna problematik. Till denna praktiska frågeställning har vi lagt en vetenskapsteoretisk aspekt genom att problematisera beslutsfattande i styrelsearbete. I denna uppsats har vi haft som syfte att ikläda oss styrelsens roll och genom att själva vara en del i processen få känna på den komplexitet som uppstår kring beslut. Metod: Vår teori är insamlad utifrån tre olika synvinklar. Dessa är rationell, icke rationell och en ekonomisk beräkningsmodell. Till dessa teorier har vi empiriskt samlat in information dels genom strukturerade intervjuer men även öppna samtal. Vi har i denna uppsats haft ett hermeneutisk förhållningssätt och ett deduktivt arbetssätt. Resultat & slutsats: I denna del har vi utifrån ekonomiteknisk synvinkel kommit fram till tre praktiska svar till styrelsen. Den rationella modellen visar att Gävle Energi borde bli ny förvaltare av fjärrvärmenätet. I den icke rationella modellen är huvudbudskapet att använda sig av den tekniska utredningen och sedan gå vidare utifrån den. Den ekonomiska modell- beräkningen uppskattar huvudalternativets investeringskostnad till 503 kr/månad per hushåll. Nästa del är den vetenskapsteoretiska löpande texten där vi i korthet kommer fram till att beslutsfattande inte är antingen helt rationellt eller icke rationellt utan en blandning av båda. Förslag till fortsatt forskning: I den ekonomitekniska delen av uppsatsen har vi hittat ett förslag på fortsatt forskning. Detta förslag bygger på problemet med tidsbristen hos Gävle Energi som gav att vi inte fick tillgång till något jämförelsematerial. Avsaknaden av detta material ledde till att vi inte kunde ställa deras kostnad i jämförelse mot investeringskostnaden. Det vore dock intressant att fortsätta arbeta med denna punkt efter färdigställandet av uppsatsen för att kunna presentera en sådan kalkyl för samfällighetens styrelse. I den vetenskapsteoretiska delen så skulle vi gärna se att man vidare utreder konkreta förslag på mixade modeller av ickerationell och rationellt tänkande. Uppsatsens bidrag: Vi anser att vår uppsats på ett bra sätt belyser de bakomliggande processerna när ett beslut tas. Vi belyser det rationella och det icke rationella sambandet vilket ger läsaren en god uppfattning om vad man bör ta i beaktning när man till exempel blir tilldelad ekonomiska rapporter. / Aim: The background for this work is that the community Långbacka, where one of the authors is living, has had considerable problems with heat loss. Our thesis is based on helping the board to solve this problem. At this practical issue, we have a scientific aspect to problematize the decision-making in the Board. In this paper, we have intended to take upon ourselves the Board's role and be a part of the process and get to know the complexities that arise around the decision. Method: Our theory is gathered on the basis of three different angles: the rational, non-rational and an economic calculation. To these theories, we have empirical information gathered through interviews but also open conversations. We have in this paper had a hermeneutic approach and have worked deductive. Result & Conclusions: In this part, which is based on a economic technological point of view, come to the three pieces of practical answers to the Board. One, according to the rational model, gives that Gävle Energi becomes the new manager of district heating network. In the non-rational model is the main message the use of the technical investigation and then proceed on the basis of it. The economic model suggests that the alternative investment cost is estimated at 503 sek / months per household. The next part is the current scientific text in which we briefly come to that decision making is not either totally rational or non-rational, but a mixture of both. Suggestions for future research: In the economic technological part of the paper, we have found a proposal for further research. This proposal is based on the problem of shortage of time at Gävle Energi, which gave that we have not had access to any comparison material. The absence of this material led to that we could not make their cost in comparison to the investment cost. However, it would be interesting to continue working with this point after the completion of the paper to be able to present such a calculation for the community board. In the scientific part, we would like to see that it is investigating further concrete proposals in mixed models of non-rational and rational thinking. Contribution of the thesis: We believe that our thesis highlights the underlying processes when a decision is taken in a good way. We highlight the rational and the non-rational relationship which gives the reader a good idea of what one should take into consideration when one for example, is assigned financial reports.

In a time where energy efficiency and saving measures are becoming more common terms in the energy industry, it is necessary to examine the district heating networks. One of the possible measures for efficient district heating is low-temperature secondary system. This thesis examines the potential benefits available with low temperature secondary heating systems versus conventional primary connections by comparing simulated models with the data collected from existing secondary system. The simulated cases in the report is modeled, calculated and simulated in the software NetSim. The results of the simulations demonstrated a reduced power requirement for the low temperature system with 4.8 kW, which approximately is a decreasing of 6 %. Heat losses from the simulated models turn out to be lower than the actual operating systems as a result of increased temperatures in the network. The difference between the simulated and real operating systems can therefore be useful in future projects for validation. Something that can be seen is that the line density of the secondary networks often is below what is considered as a profitable expansion. This does however not mean that secondary systems should not be built, as more aspects of a low temperature secondary system may be of interest to energy companies. The price models for secondary heat networks that were investigated differ, which could indicate that the market for secondary heat in district heating systems is young and under development. / I en tid där energieffektiviseringar och besparingsåtgärder blir allt mer aktuella begrepp inom energibranschen finns det anledning att undersöka fjärrvärmenäten. En av de tänkbara åtgärderna för effektivare fjärrvärmenät är lågtempererade sekundärsystem. Detta examensarbete undersöker vilka eventuella fördelar som finns med lågtempererade sekundära värmesystem kontra konventionella primäranslutningar, genom att jämföra simulerade modeller med insamlad data från befintliga sekundärsystem. De simulerade fallen i rapporten är modellerade, beräknade och simulerade i programvaran NetSim. I resultatet från simuleringarna påvisas ett minskat effektbehov för de lågtempererade systemet med 4,8 kW, vilket motsvarar en sänkning med ungefär 6 %. Värmeförlusterna från de simulerade modellerna visar sig vara lägre än de faktiska driftfallen till följd av ökade temperaturer i näten. Just skillnaden mellan de simulerade och verkliga driftfallen kan därför bli användbara vid framtida projekt för att validera projekteringen. Något som också kan utläsas är att linjetätheten (levererad MWh/meter kulvertledning) för de sekundära näten ofta understiger vad som anses som en lönsam utbyggnad, det betyder dock inte att sekundära system ej bör byggas, då fler aspekter av ett lågtempererat sekundärnät är av intresse för energibolagen. De prismodeller för sekundärvärme som undersökts skiljer sig åt vilket skulle kunna indikera att marknaden för sekundärvärme är ung och under utveckling.

Historiskt sett har den Svenska värmemarknaden dominerats av fjärrvärmen som i princip varit det enda kostnadseffektiva alternativet där det funnits tillgängligt. På senare tid har dock spelreglerna börjat på att förändras, bland annat på grund av värmepumparnas intåg, en förändrad energipolitik och ökade kundkrav – vilket har lett till en mer konkurrensutsatt marknad. Denna studie syftar till att både kvantitativt och kvalitativt analysera fjärrvärmens konkurrenskraft jämfört med alternativa uppvärmningstekniker, med fokus på segmenten flerbostadshus, övriga- samt offentliga lokaler. Efter en inledande marknadsundersökning bedömdes värmepumpar i kombination med el eller fjärrvärme, samt pellets i kombination med RME, kunna vara konkurrenskraftiga med fjärrvärme. Därefter beräknades livscykelkostnaden för dessa värmesystem för en generell fastighet som en funktion av dess energibehov och utnyttjningstid, samt för ett antal typanvändare. Dessa typanvändare identifierades genom att analysera förbrukningsstatistik från Vattenfall. Vidare genomfördes flera intervjuer med branschexperter parallellt med att en enkät sammanställdes som riktade sig till energi- och klimatrådgivare i Sverige. Enkäten syftade till att få en nulägesbeskrivning av fastighetsägares syn på värmemarknaden och på så sätt bidra till den kvalitativa analysdelen. Resultatet visar att det rent kostnadsmässigt är små skillnader mellan fjärrvärme och övriga alternativ givet de antaganden som författarna anser är rimliga. För ett typiskt flerbostadshus är fjärrvärme mer fördelaktigt men för en typisk övrig eller offentlig lokal är bergvärme ett marginellt bättre alternativ. Frånluftsvärmepump med fjärrvärme är i båda fallen en billig lösning. Dock visar känslighetsanalysen att det kan skilja med mer än en faktor 2,5 i livscykelkostnad för samtliga alternativ beroende på vilka antaganden som görs. Således är valet av värmesystem ur fastighetsägarens perspektiv nära kopplat till riskbedömning, vad denne tror om framtiden och vilken relation de har till nuvarande värmeleverantör. För alla fastighetsägare är säker och problemfri drift den viktigaste parametern utöver kostnaden. Det finns även en ovisshet kring framtida prishöjningar av både el- och fjärrvärme, vilket leder till osäkra kalkyler. Därför kan förtroendet och relationen med nuvarande värmeleverantör vara avgörande vid en beslutssituation. En hög investeringskostnad är också en tydlig barriär - parallellt som investeringen ofta konkurrerar med andra energi- och fastighetsåtgärder om samma budget. Miljöfrågan är viktig för offentliga lokaler och kan vara det även för övriga lokaler, men är sällan av stor betydelse för flerbostadshus. Sammanfattningsvis är det svårt att avgöra vilket alternativ som är mest konkurrenskraftigt i dagsläget. Flera faktorer spelar in och livscykelkostnaden kan variera kraftigt mellan bästa och sämsta fall för uppvärmningsalternativen. Emellertid indikerar denna studie att en effektbaserad prismodell leder till att fjärrvärmen stärker sin konkurrenssituation bland flerbostadshus men blir mer utsatt i segmenten offentliga respektive övriga lokaler. Särskilt i det senare är bergvärmepumpar ett växande hot. För att bibehålla sin konkurrenskraft är det viktigt att fjärrvärmeleverantörerna är transparenta och tydliga i kommunikationen mot sina kunder, framförallt när det gäller prisutvecklingen. På sikt kan affärsmodellen och erbjudandet behöva innafatta mer än bara värmeleveransen, exempelvis stöd vid energieffektivisering, miljöcertifierad värme samt ett komforterbjudande. / Historically, the Swedish heat market has been dominated by district heating, which basically has been the only cost effective option where it’s available. Lately, however, the situation has begun to change, partly because of the increased efficiency of heat pumps, but also due to changes in energy policies and increased customer demands - which has led to a more competitive heating market. This study aims to quantitatively and qualitatively analyze the competitiveness of district heating compared to alternative heating technologies, focusing on three segments; apartment buildings, public facilities and other premises. After an initial market analysis, heat pumps in combination with electricity or district heating as peak load, as well as pellets in combination with RME, were identified as the most competitive alternatives to district heating. The estimated life cycle cost of the heating systems was then calculated for a number of facilities, as a function of its energy needs and utilization time. These facilities were chosen based on consumption statistics from Vattenfall. Furthermore, several interviews with industry experts were conducted, in parallel with an inquiry that was addressed to energy and climate advisers in Sweden. The survey aimed to get an up-to-date status report of property owners' views on the heat market and thus contribute to the qualitative analysis. The result shows, given the assumptions that the authors find reasonable, that there are minor differences between district heating and its competition if viewed from a cost perspective only. For a typical apartment building, district heating is slightly more beneficial, but for a typical public facility/other premise geothermal heat is a marginally cheaper option. Exhaust air heat pump with district heating as peak load is in both cases a cost effective option. However, the sensitivity analysis shows that the life cycle cost can differ by more than a factor of 2,5 for all heating systems depending on what assumptions are made. Hence, the choice of heating system is from the property owner's perspective closely related to perceived risk and the extent to which trust towards the heat supplier exists. Effortless and reliable operations appear to be the most important factor besides costs for all customer types. Also, there is uncertainity about future price development among all segments, which can lead to impaired calculations. Thus, the customers’ trust for the existing heat distributor, as well as the relationship between them, may fundamentally affect the choice of heating system. A high investment cost is a crucial barrier since it carries a higher risk while also competing with other efficiency measures about the same budget. Public facility owners are keen about the environmental aspects while this question is of less importance for apartment buildings owners. It may be of importance for other premise owners depending on the owner. In summary, it’s difficult to determine the most competitive heating system since the cost effectiveness for all heating systems can vary a lot depending on the assumptions. However, this study indicates that a power based price model will strengthen the competitiveness for district heating among apartment buildings. Among public facilities and other premises it will become more vulnerable to other heating technologies, especially to geological heat pumps. To stay competitive it’s important for district heating distributors to be transparent and clear in the communication with their customers, particularly in regards of price development. In the long term it may be necessary to include more than district heating in their offer, for example support in energy efficiency measures, an environmentally certified heat supply or an offer of guaranteed indoor- comfort.

Syfte: Syftet med examensarbetet är att undersöka möjligheter till effektivisering av fjärrvärmeinstallationer i småhus med hjälp Lean. Detta har gjorts genom att besvara de tre följande frågeställningarna: Hur ser en fjärrvärmeinstallation i småhus ut i dagsläget? Vilka slöserier går att identifiera i processen för fjärrvärmeinstallation i småhus? Hur kan slöserier i processen för fjärrvärmeinstallation i småhus minskas? Metod: För att uppfylla examensarbetets syfte har en fallstudie genomförts på Jönköping Energi som är en leverantör av fjärrvärme. Där har intervjuer och dokumentationsstudier använts som datainsamlingsmetoder. Litteraturstudier har gjorts för att samla in information kring teorier som sedan använts för att utvärdera och analysera empirin. Resultat: Genom studien har slöserier identifierats i processen för fjärrvärmeinstallation i småhus. Det största slöseriet som identifierats är väntan som uppstår mellan delprocesserna, vilken uppgår till 20 % av den totala ledtiden för installationen. Genom att införa ett informationssystem som täcker glappet mellan entreprenörerna och fallstudieföretaget, förändrad tidsplanering samt arbete med parallella processer anses denna väntan kunna minskas. Implikationer: Denna studie visar att med hjälp av Lean kan processen för fjärrvärmeinstallation i småhus effektiviseras och att ledtiden för processen kan förkortas genom eliminering av slöserier. Studien visar också att genom att använda periodlös planering kan ledtiden förkortas ytterligare då tidsplaneringen anpassas efter verksamheten. Begränsningar: Studien som genomförts baseras på empiri som samlats in på ett fallstudieföretag, genom att öka antalet fallstudier samt genomföra dessa på fler en ett företag ökar generaliserbarheten i resultaten. / Purpose: The purpose of this study is to investigate the possibilities for improving the efficiency of district heating installations in houses by using Lean. This is done by answering the following three questions: How is a district heating installation implemented? What types of wastes can be identified in the process of district heating installations in houses? How can wastes in the process of district heating installations in houses be reduced? Method: In order to fulfill the purpose of the study a case study has been conducted at Jönköping Energi, a supplier of district heating. Interviews and documentation studies have been used as data collection methods. Literature studies have been made to collect information on theories that were used to evaluate and analyze empirical data. Results: Wastes in the process of district heating in houses has been identified in the study. The biggest identified waste is the wait that occurs between the sub-processes, where wait reach up to 20 % of the total lead time of the installation. By implementing an information system, introducing changes in scheduling and start working in with parallel processes this wait can be reduced. Implications: This study shows that by using Lean the process of district heating installations in houses can be more efficient and that the lead time for the process can be shortened by eliminating wastes. The study also shows that by using bucketless planning, lead time can be shortened further when scheduling adapts to the process. Limitations: The study was carried out based on only one case study. By increasing the number of case studies and by carry those out in more than one company the generalizability of the results will be increased.

New district heating systems in Toronto have the potential for significant financial and environmental gains. Through the use of Geographical Information Systems (GIS) and the data required to estimate heating loads, heat maps were generated on a building-by-building basis for over 4400 buildings at nine different intersections in Toronto. School locations and planned construction maps were used to enhance the data and demonstrate the benefit of considering factors beyond finance and the environment. Out of the intersections studied, Yonge and Eglinton; Yonge and Sheppard; and Yonge and Empress held the largest heating loads. Individual building data allowed for plant locations to be suggested based on their proportional distance to the highest loads. GIS allowed for the visualization of the vast quantity of data. The opportunities for improvement include increasing the availability of location-based data and the application of the methodology to other areas of infrastructure planning and decision making.

New district heating systems in Toronto have the potential for significant financial and environmental gains. Through the use of Geographical Information Systems (GIS) and the data required to estimate heating loads, heat maps were generated on a building-by-building basis for over 4400 buildings at nine different intersections in Toronto. School locations and planned construction maps were used to enhance the data and demonstrate the benefit of considering factors beyond finance and the environment. Out of the intersections studied, Yonge and Eglinton; Yonge and Sheppard; and Yonge and Empress held the largest heating loads. Individual building data allowed for plant locations to be suggested based on their proportional distance to the highest loads. GIS allowed for the visualization of the vast quantity of data. The opportunities for improvement include increasing the availability of location-based data and the application of the methodology to other areas of infrastructure planning and decision making.

The building stock in the European Union accounts for over 40% of final energy use, where the usage of non-residential buildings may be up to 40% higher than the residential sector. Improving building energy efficiency across all categories of buildings is one key goal of the European energy policies, made prominent by the Climate and Energy package, Energy Performance of Building Directive (EPBD) and Energy Efficiency Directive (EED). In this study, a simulation model of an office-building complex utilizing district heating was created using transient simulation software TRNSYS. The model was validated using consumption data provided by the facility owner, after which an investigation of the energy saving potential along with the economic viability of adapting a new heat- and power supply system was conducted. The system designs were comprised of a geothermal energy system in combination with a PV-system and electricity storage. It was concluded that the systems were sufficient in maintaining an adequate indoor climate. Furthermore, the investments were ascertained as profitable and resulted in a decreased building specific energy demand.

Since the building construction area is accounted for high share of energy usage (36 %) in Europe, there is high demand to pay attention to this area accurately. Sweden which is one of the pioneer countries in terms of building energy efficiency plans to reduce this value to 50 % by 2050. To reduce this value there is a need to define a mandatory guideline for builders by the government. So national board of housing, building and planning (Boverket) were given responsibility to define these regulations for builders and house owners. Parallel with that Swedish green building council developed a certification considering the buildin g’s energy demand, indoor air climate and environmental impact of building called Miljöbyggnad. While all the existing and new buildings following Boverket’s regulations meet this certification’s lowest limitations, some ambitious builders tend to fulfil its highest level of limitations called Gold level. This study aimed to design a house in the area of Smedjebacken to meet Miljö byggnad’s gold house’s energy category requirements. To meet the mentioned requirements several parametric studies regarding insulation thickness, windows assembly, heating and ventilation system are done via simulation software called TRNSYS. The result of testing several models show that although windows assembly does not affect this building ’s energy demand very much, other parameters such as insulation ’s thickness and type of heating system have a key role. In addition, a parametric study regarding the impact of thermal mass on the building energy demand is performed. The result shows that the effect of removed massive wood is compensated by replaced additional mineral wool insulation. In conclusion it is concluded that a single family house located in a cold climate like Smedjebacken using district heating cannot meet Miljöbyggnad’s gold level criteria without help of heat recovery ventilation. Furthermore, building with ground source heat pump as its heating system can meet Miljöbyggnad’s principals easier than those having district heating. In this case building with 200 mm insulation thickness even with exhaust air ventilation meets certification principals easily.

Gävle Energi har nyligen implementerat en ny prismodell till fjärrvärmen med en säsongsprismodell som kom 2018 och en kapacitetsprismodell som kommer 2019. Den nya prismodellen ska återspegla kostnaden för att producera fjärrvärmen samt belöna kunder som utför effektiviseringsåtgärder. Kapacitetsprismodellen, som denna studie fokuserar på, kommer att baseras på anläggningens energibehov vid -10 grader. Då kapacitetspriset är samma för samtliga kunder så kommer priset kunden betalar att återspegla hur stort energibehov byggnaden har vid -10 grader. I denna studie har det undersökts om en uppskattning kan utföras för att ta reda på hur stort energibehov en nyansluten kunds byggnad behöver vid -10 grader utifrån tidigare anslutna kunder. Signaturer för 115 tidigare anslutna kunder med byggnader byggda från 2000 – 2018 användes vid denna studie. Byggnaderna kategoriserades för att kunna jämföra energibehovet för varje kund med en liknande byggnad. Utifrån detta skapades uppvärmningssignaturer för varje enskild byggnad, vilka sammanställdes i diagram uppdelade på varje byggnadskategori. Med detta var tanken att en standardsignatur kunde skapas för varje kategori för att sedan kunna använda denna signatur vid kapacitetsberäkning av en ny kunds byggnad. Då resultatet inte blev som tänkt kunde dessa standardsignaturer dock inte skapas, utan en djupare analys för varje byggnad ser ut att behöva utföras. Hade en standardsignatur skapats utifrån befintliga resultat hade ett felaktigt energibehov tilldelats kunder med hög respektive låg energianvändning. Två olika metoder användes för att beräkna energibehovet bakom uppvärmningssignaturerna, dels med boarean för byggnaderna, dels med omslutande arean då tanken var att den omslutande arean skulle ge ett bättre resultat. Användningen av den omslutande arean vid framtagandet av signaturerna visade sig dock inte vara av bättre användning då resultaten varierade för mycket. / Gävle Energi have recently implemented a new price model for district heating with a seasonal depended price model that came in 2018 and a capacity pricing model that will be implemented 2019. The new price model is supposed to reflect the cost to produce the district heating and to reward customers who preform efficiency measures to their buildings. The capacity pricing model, on which this study is focused on, will be based on the buildings energy demand at -10 degrees. Since the capacity price is the same for all customers, the price the customer pays instead will reflect the amount of energy demand the building needs at -10 degrees. In this study it will be investigated whether an estimate can be made to find out how big of an energy demand a newly connected customer’s building needs at -10 degrees from previously connected customers. Signatures from 115 previously connected customers with buildings build from 2000 – 2018 were used in this study. The building was then categorized to compare the energy demand for each customer with a similar building. Based on this, signatures were created for each individual building and then put together in a common chart for each category. With this, the idea was that a standard signature could be created for each category to the use this signature when calculating the capacity for a customer’s building. As the result was not as intended, these standard signatures could not be created without preforming a deeper analysis of each building. If a standard signature had been created with these results, an unfair capacity had been awarded to customers with a high and low energy consumption. Different analyzes were used to calculate the different energy demands for the creation of the signatures, partly with the housing area of the buildings and the surrounding area with the thoughts that the surrounding area would provide the study with a better result. However, the use of the surrounding area in the development of the signatures did not provide to be of better use as the results varied too much.