Svenska Energigruppen är ett ungt tjänsteföretag vars vision är att vara en av de ledande aktörerna inom förmedling och utveckling av mervärdetjänster för automatiskt mätaravlästa energisystem.  Uppdraget som har erhållits från företaget har fokus på kartläggning av energitjänster av den typ som genom information och analys möjliggör energieffektivisering. Motivet till detta är att uppdragsgivarens nuvarande och framtida arbetsområde omfattar just denna typ av tjänster.  Syftet med uppgiften är att undersöka och utvärdera befintliga energieffektiviseringstjänster i Sverige och kartlägga energikonsumenternas behov av den typen av tjänster. Rapporten presenterar även lämpliga betalnings- och distributionsmodeller för energieffektiviseringstjänster. Studiens resultat är tänkt att utgöra underlag för utveckling av företagets framtida energieffektiviseringstjänster.  Genomförandet av studien har skett till övervägande del med kvalitativa undersökningsmetoder i form av intervjuer i direktkontakt med energieffektiviseringstjänsteförsäljare och -konsumenter samt litteraturstudier som är en del av förarbetet.  Det har påvisats att energieffektiviseringstjänster erbjuds av aktörer som energieffektiviseringstjänsteföretag och energileverantörer med eget nät. Energieffektiviseringstjänsterna har följande innehåll som erbjuds både separat och i kombination med varandra: förbrukningsstatistik, energianalys av fastigheter, effektiviseringsentreprenad, underhåll och drift.  Den gjorda undersökningen har inte påvisat någon vedertagen kategorisering av elkonsumenter bland tre deltagande elhandelsföretag. Dessutom förekommer minst två olika sätt att kategorisera kunder på inom var och ett av intervjuade företagen. Företagens nätmarknadsavdelningar kategoriserar energikunder utifrån säkringsstorlek, medan energitjänsteavdelningar utifrån fastighetens lokalyta eller typ av bedriven verksamhet.  Energitjänsteföretag kategoriserar kunderna utifrån två principer. Den ena är uppdelning på hushåll och företag, medan den andra principen är uppdelningen i fastighetsägare och hyresgäster.  Bland kartlagda behoven hos energikunderna nämns automatiserad avläsning av mätdata och korrekt förbrukningsinformation. Det har även visat sig att företagskunder som är fastighetsägare är i behov av effektiviseringsentreprenad, vilket betyder ombyggnader av energiförsörjningssystem med syftet att åstadkomma minskad förbrukning.  Den etablerade innehållet i en energieffektiviseringstjänst har hittills varit knuten till någon form av ombyggnad av fastighetens energiförsörjningssystem. I dagsläget är de nya segmenten av energieffektiviseringstjänster, informativa energitjänster, mindre attraktiva för energitjänstebranschen då kunderna som konsumerar små mängder av energi inte är beredda att betala för dessa tjänster. Detta av anledningen att investeringarna inte kommer att leda till betydliga kostnadsbesparingar för kunden, då energipriser för närvarande är relativt låga. Existerande distributionsmodeller för energieffektiviseringstjänster är förmedling till slutkund genom energibolag, försäljning av tjänster till fastighetsägare och direktförsäljning till småföretag och hushåll. För- respektive nackdelarna med modellerna diskuteras och det ges även förslag på betalningsmodeller, utifrån utbudet av befintliga modeller på energitjänstemarknaden.  Framtiden för energieffektiviseringstjänster ser ljus ut enligt distributörerna och kommande uppgång av priser på el gynnar energitjänstebranschen.  Begreppet energieffektiviseringstjänster får en bredare vidd och kommer framöver att omfatta även interaktiva energitjänster som bidrar till en energieffektivisering. Den nya grenen inom branschen öppnar upp för en ny marknad bestående av kunder som är icke fastighetsägare, utan företag som hyr sina lokaler och även hushållskunder.

In the era of rapid technological innovation, the convergence of blockchain technology and energy management has garnered significant attention. The escalating numbers of prosumers—individuals both producing and consuming energy—indicate a shift in the energy paradigm, demanding new frameworks for energy exchange. Traditional energy marketplaces have struggled to keep pace with these changes, necessitating a solution that is transparent, decentralized, and tailored to all stakeholders involved. There's a clear opportunity for a platform that not only seamlessly facilitates energy transactions but also addresses wider stakeholder implications. This thesis aims to develop and critically assess a blockchain-based energy marketplace, targeting diverse stakeholders: prosumers, consumers, energy retailers, and the broader environment. The research approach begins with a presentation of a blockchain-driven energy trading model, especially tailored to the Spanish electricity market's specifics. Employing "Grid Singularity" as an open-source tool, the study simulates the virtual interactions between prosumers and consumers, ensuring a practical understanding of the model amidst the complex web of energy utility participants. The implementation of this decentralized platform showcases tangible benefits across the board: prosumers see a notable uptick in revenue, consumers benefit from almost 30% savings on energy expenses, and energy retailers discover new revenue streams, all while promoting an eco-friendly energy landscape. The intersection of blockchain technology with the energy sector, as explored in this study, is not a mere academic exercise but a critical exploration into the future of energy management and trading. By introducing a transparent and equitable trading avenue, the platform empowers prosumers to harness the true economic potential of their energy surplus, further incentivizing the proliferation of renewable energy generation. In essence, this thesis introduces more than just a technological solution; it presents a vision for the future of the energy sector. / I en tid av snabb teknologisk innovation har sammanslagningen av blockchain-teknik och energihantering dragit till sig avsevärd uppmärksamhet. De ökande antalet prosumers – individer som både producerar och konsumerar energi – indikerar en förskjutning i energiparadigmet och kräver nya ramverk för energiutbyte. Traditionella energimarknader har haft svårt att hålla jämna steg med dessa förändringar, vilket kräver en lösning som är transparent, decentraliserad och anpassad till alla inblandade intressenter. Det finns ett tydligt tillfälle för en plattform som inte bara smidigt underlättar energitransaktioner utan också adresserar bredare intressentimplikationer. Denna avhandling syftar till att utveckla och kritiskt bedöma en blockchain-baserad energimarknad, riktad till olika intressenter: prosumers, konsumenter, energiåterförsäljare och den bredare miljön. Forskningsansatsen börjar med en presentation av en blockchain-drivet energihandelsmodell, särskilt skräddarsydd för den spanska elmarknadens specifikationer. Med hjälp av "Grid Singularity" som ett öppet verktyg simulerar studien de virtuella interaktionerna mellan prosumers och konsumenter, vilket säkerställer en praktisk förståelse av modellen mitt i det komplexa nätet av energianvändningsdeltagare. Genomförandet av denna decentraliserade plattform visar påtagliga fördelar över hela linjen: Prosumers ser en märkbar ökning i intäkter, konsumenter gynnas av nästan 30% besparingar på energiutgifter och energiåterförsäljare upptäcker nya intäktsströmmar, allt medan man främjar ett miljövänligt energilandskap. Sammanslagningen av blockchain-teknologi med energisektorn, som utforskats i denna studie, är inte bara en akademisk övning utan en kritisk utforskning av energihanteringens och handelns framtid. Genom att introducera en transparent och rättvis handelsaveny, ger plattformen prosumers möjlighet att utnyttja deras energiöverskotts sanna ekonomiska potential, vilket ytterligare incitament till spridningen av förnybar energiproduktion. I huvudsak introducerar denna avhandling mer än bara en teknologisk lösning; den presenterar en vision för energisektorns framtid.

Cities and districts contribute to a large fraction of the total energy consumption in Sweden. The residential- and service sector accounted for almost 40% of the total energy consumption in 2018. The increasing urbanization also puts more importance on the energy supply, distribution and consumption in these areas. One way of planning an energy system in urban areas is to have integrated energy systems where synergies between different technologies and energy carriers are utilized. Such a solution can increase the flexibility of the energy system and thus help integrate more intermittent renewable energy sources. The aim of this study was to suggest tools for planning energy systems in districts. This was done by performing a literature review regarding the design of energy systems and the identification of barriers and opportunities for the integration of different production- and distribution technologies. The focus was on systems for heating, cooling and electricity. The proposed tools are three Excel-based modules. The first module is a qualitative model that presents the reviewed technologies and their connections. It also includes synergies between different energy carriers and sectors for consumption and production. The second module is qualitative model related to market mechanisms, juridical, organizational and institutional aspects. The third module is a table containing the barriers and opportunities. Furthermore, relevant stakeholders are identified to be district heating companies, building owners, joint associations, municipalities, district cooling companies and photovoltaic plant owners. The proposed tools can be used in the first stage of planning when the technologies are selected. To show how the suggested tools can be applied, a case study was performed. The study case is a district being planned in Stockholm, Sweden. For the analysis, a model for a hypothetical heating system was required. Two models were developed for the heat supply system using the modelling environment OpenModelica. The main objective of the case study was to compare the techno-economic and environmental performance of different scenarios. Three different scenarios were considered for covering the total heating demand in the district. In the first scenario the total heating demand is covered only by local heat pumps. In the second scenario the space heating demand is covered by heat pump(s) coupled with a thermal energy storage (hot water tank). An electric boiler is used as backup. In the third scenario, the electric boiler is replaced by district heating as backup. A sensitivity analysis was included for different numbers of heat pumps and different sizes of thermal energy storage in the two last scenarios. The economic and environmental results in this study were strongly dependent on the assumptions regarding prices and emission factors. The result of the case study indicates that the third scenario causes the lowest CO2 emissions. An increased size of the thermal energy storage causes a higher compressor electricity consumption thus more emissions. However the total emissions from the system depends on the backup component. For this result, the emission factor related to Swedish electricity mix and the emission factor stated by a district heating company in Stockholm was used. The cheapest alternative in terms of annual operational cost of energy is the first scenario with only heat pumps. However, from the scenarios which also includes thermal energy storage, the second scenario with three heat pumps and a 100 m3 large thermal energy storage, presents the lowest cost. This system design in scenario 2 is only 0.6% more expensive than the first scenario. For the energy prices, the assumption for electricity is based on hourly values from Nordpol and for heat, the values presented in a normal price list from a district heating company is assumed. Regarding the technical performance of the system the result indicates that the contribution from the thermal energy storage as it is modelled in this case study is not significant on anannual basis. However it is observed that a larger thermal energy storage unit covers a higher fraction of the power demand during the hours it is utilized. / Städer och stadsdelar står för en stor del av totala energikonsumtionen i Sverige. Bostads- och servicesektor stod för ungefär 40% av totala energikonsumtionen under 2018. Den ökande urbaniseringen lägger också mer vikt vid energiproduktion, distribution och konsumtionen i dessa områden. Ett alternativ för planering av energisystem i urbana områden är att ha integrerade energisystem där synergier mellan olika teknologier och energibärare kan utnyttjas. Den typen av system skulle kunna öka flexibiliteten i energisystemet och därför förenkla integrering av oförutsägbara förnybara energikällor. Syftet med denna studie var att föreslå verktyg för planering av energisystem i stadsdelar. Detta gjordes genom en litteraturstudie angående utformningen av olika energisystem samt identifiera hinder och möjligheter för att integrera olika produktions- och distributions teknologier. Fokus låg på systemen för värme, kyla och elektricitet. Det föreslagna verktygen är tre Excel baserade moduler. Den första modulen är en qualitative modell som presenterar de studerade teknologier och deras kopplingar. Den innehåller också synergier mellan de olika energibärarna och konsumtions- och produktionssektorn. Den andra modulen är en qualitative modell, men relaterad till marknad mekanismer, juridiska, organisatoriska och institutionella aspekter. Den tredje modulen är en tabell som beskriver hinder och möjligheter för några av teknologierna. Utöver det de relevanta aktörerna identifierades. För värme-, kyla- och elektricitet marknaden är de fjärrvärmeföretagen, fastighetsägare, samfälligheter, kommuner, fjärrkyla företagen, solcells ägare. De föreslagna verktyget kan användas för planering av energisystem i ett första skede när teknologier ska väljas.  En fallstudie genomfördes för att visa hur det föreslagna verktyget kan användas. Fallstudien en stadsdel som planeras i Stockholm, Sverige. För att genomföra en analys behövdes en modell för ett hypotetiskt värmesystem. Två modeller utvecklades för värmesystemet genom att använda modelleringsmiljön OpenModelica. Det huvudsakliga målet med fallstudien var att jämföra den teknoekonomiska- och miljöinriktade prestandan för olika scenarierna. Tre olika scenarier övervägdes för att täcka totala värmebehovet i stadsdelen. I det första scenariot täcks det totala värmebehovet endast av lokala värmepumpar. I andra scenariot täcks värmebehovet för uppvärmning av värmepump(ar) kopplade till en värmelagrings komponent (ackumulatortank). En elpanna användes för reserveffekt. I tredje scenariot är elpannan ersatt av fjärrvärme. En känslighetsanalys var utförd för olika antal värmepumpar kopplade till olika storlekar av värmelagrings-komponenten i de två sista scenarierna. De ekonomiska och miljörelaterade resultatet i den här studien är starkt beroende av antaganden gällande priser och utsläppsfaktorer. Resultatet indikerar att det tredje scenariot har de lägsta CO2 utsläppen. Ökad värmelagringsstorlek bidrar till att värmepumpen förbrukar mer elektricitet och därför ökar de relaterade utsläppen. Däremot beror de totala utsläppen i systemet på vilken reservkraft som används. För dessa resultat användes utsläppsfaktorn för svensk elmix samt utsläppsfaktorn från ett fjärrvärme företag i Stockholm. Den billigaste alternativet gällande årlig driftsenergikostnad är det första scenariot med endast värmepumpar. Däremot, bland de scenarion som innehåller värmelagring, har det andra scenariot med tre värmepumpar och 100m3 stor värmelagringsenhet den lägsta kostnaden. Detta system är endast 0.6% dyrare än det första scenariot. För energipriser har timvärden från Nordpol antagits för elektricitet och för värme har normalprislistan från ett fjärrvärmebolag i Stockholm antagits. Angående den tekniska systemprestandan, indikerar resultatet att bidraget från värmelagringsenheten som den är modellerad i den här fallstudien inte är signifikant på årsbasis. Det observeras emellertid att en större värmelagringsenhet täcker en större andel av effektbehovet under de timmar som enheten används.