In today's society, it's becoming increasingly important to find methods which useenergy more efficiently. One established method is night time set-back. When usingnight time set-back the indoor temperature is lowered during the night. This result ina smaller temperature difference between indoors and outdoors, which in turnreduces heat losses. The method requiers that heat can be stored into and emittedfrom the building's frame. This thesis examines the effects of night time set-back on four different building types.The building types are: a concrete building from the 1960s, a concrete building fromthe 1960s with new windows and doors, a concrete building from the 2010s and awooden building from the 2020s. The thesis examines how the night time set-backaffect the heat demand, the heat power demand and the cost of heat. The results show that the night time set-back reduces the heat demand by 5-11 % forall building types that are examined. The daily average power reduces by 1-4 % for allbuilding types, which results in the cost of heating reduces by 3-7 %for all buildingtypes. The maximum power peak increases by 1-12 %. The set-up of the districitheating price model is critical for the economical outcomes. Since night time set-backcontributes to increased power peaks, new calculations for the economics can beneeded in the future if the price model change from daily power to maxiumum power(on hourly basis).

Energiomställningen är avgörande för att begränsa de globala koldioxidutsläppen. Det blir det allt viktigare att hitta sätt att ta tillvara på elöverskott och kunna lagra energi från förnybara energikällor som vind och sol. Vätgas är en energibärare och har stor potential för att ha en nyckelroll i ett hundraprocentigt förnybart energisystem. Syftet med studien var att undersöka förutsättningarna för ett ekonomiskt och tekniskt håll- bart logistiksystem för vätgastransport. Målet var att beräkna överföringskostnader och jämföra olika tekniker för transport av vätgas. Studien inleddes med en djupgående litte- raturstudie och omvärldsanalys. Därefter valdes två olika fall i norra Sverige och utifrån de förutsättningar som fanns på platserna jämfördes transport via pipeline, vägtransport och järnvägstransport. Resultaten för vägtransport via komprimerad form tyder på att det krävs ett stort antal transporter för att leverera den analyserade mängden i de olika fallen vilket resulterar i höga kostnader. Transport via järnväg tyder på relativt hög investeringskostnad och ingen större skillnad mellan fallen. Resultaten tyder på att transport via pipeline har relativt låga överföringskostnader för båda fallen och man kan se en skillnad i investeringskostnad mellan fallen. Överföringskostnader via pipeline tyder på lägre kostnader än att överföra el. Överföringskostnader kan bero på olika faktorer som förutsättningar på platsen, elkostnader, avstånd och volym. Det finns osäkerheter i resultaten för vägtransport och järnväg vilket gör det svårt att dra slutsaster utifrån den data som presenteras. Jämförelsen mellan vätgas och el ska ses som en grov uppskattning på grund av de osäkerheter som finns kopplat till elöverföringen. / The energy transition is crucial to limit the global carbon dioxide emissions. Renewable energy sources like wind and solar are intermittent and we need to find ways to use the electricity surplus and store energy. Hydrogen is an energy carrier and has the potential to be a key to achieve a renewable energy system. The aim of the study is to investigate the feasibility for an economic and technical sustainable system for hydrogen distribution. The goal was to calculate transmission cost for different types of hydrogen transport. A profound literature study and external analysis was made in the beginning. Then two cases were selected in the northern part of Sweden. Based on the conditions, transport through pipeline, road transport and transport by rail were choosen. The results for transport by road suggests that very frequent transports are required to deliver the quantity in the cases taken up, which results in high costs. Distribution cost by rail implies high investment costs and there are no significant difference between distribution cost for the cases. Furthermore the results implies that pipeline has low operating costs for both cases and it also implies a difference between investments cost for the cases. The result also indicates that transmission cost by pipelines is cheaper than transmission cost for electricity. Which one is the best option depends on many different factors such as conditions at the location, electricity price, distance and the volume. There are uncertainties in the results for transport by road and by rail, which makes it difficult to conclude based on the current findings. The comparision between hydrogen and electricity should be seen as a rough estimate due to the uncertanties.

In Almunge, east of Uppsala, there is a relative new health care center which has solar power installed on the roof. The solar cells annually produce approximately 62 000 kWh of electricity that are beneficial to store. Batteries can be used for short-term storage and to reduce peak power, but hydrogen storage can be used as long-term storage. Therefore, this study aims to evaluate if it is profitable to implement a hybrid energy storage compared to a single battery storage. The hybrid energy storage is a combination of a saltwater battery that reduces the peak power every month, and a hydrogen storage that functions as back-up power and long-term storage. This is compared to a single saltwater battery that is used to increase the self-sufficiency of the health care center. This is evaluated with respect to feasibility, profitability, sustainability and safety. In this study it turns out that it is not reasonable to install a hybrid energy storage using hydrogen both as back-up power and long-term storage, due to the risks. However, it could be feasible to install a hybrid energy storage where the hydrogens storage only act as back-up power. In the economic analysis, the lifecycle cost (LCC) and pay-back time were compared for five different energy storage solutions. The first solution is a hybrid energy storage, where the hydrogen storage act back-up power for three days, combined with a saltwater battery of 25 kWh to reduce peak power. The second solution is a hybrid energy storage, where the hydrogen storage act back-up power for seven days, combined with a saltwater battery of 25 kWh to reduce peak power. The third solution is a saltwater battery with a capacity of 60 kWh. The fourth solution is a saltwater battery with a capacity of 90 kWh. The fifth solution is a saltwater battery with a capacity of 120 kWh. It turns out that a saltwater battery of 60 kWh has the lowest LCC and shortest pay-back time that is shorter than its lifetime. Therefore, it is most profitable to install a saltwater battery of 60 kWh to increase the self-sufficiency of the health care center.

The building sector is responsible for approximately 40 % of the total energy usage in Sweden. In office buildings the heating, ventilation and air conditioning system can account for up to 55 % of the energy usage. In order to reduce the energy usage of the heating, ventilation and air conditioning system different control methods are often used. One of these control methods is demand controlled ventilation, where the ventilation system is controlled with regard to occupancy with the help of motion and/or CO2 sensors. The aim of this thesis was to determine the energy savings potential of a heat recovery unit as well as demand controlled ventilation in an office building. The effect of longer intervals between sensor control signals to the ventilation system was also investigated. This is done by creating schedules, gathered from actual building occupancy, that are being used to control the occupancy and ventilation in a building model in the building performance simulation software IDA ICE. As a reference building, the fifth floor of the LU1 section of the natural science building at Umeå University is used. The reference building consists of 40 offices for which the occupancies are known. The average occupancy for all the offices combined throughout the investigated time period is determined to be 34.8 %. The results from the simulations indicate that an energy savings potential of 52.98 % can be achieved by a heat recovery unit with an efficiency of 80 % or 95 %, when compared to not having a heat recovery unit. When implementing demand controlled ventilation an energy savings potential of 2.8-11.0 % can be achieved, with the energy savings potential decreasing when the efficiency of the heat recovery unit increases. Finally, it is shown that longer intervals between sensor control signals to the ventilation system leads to a small increase in energy usage and poorer indoor air quality.

Energiutredning av gamla fastigheter är en betydelsefull åtgärd i dagens samhälle för att kunna identifiera och föreslå energieffektiviseringsåtgärder för att kunna minska dess totala energianvändning.Avsikten med denna utredning är att framställa olika förslag för att minimera energianvändningen för en villa i Älvkarleby samt analysera lönsamheten för en installation av en solcellsanläggning. Det undersökta objektet är en 1860-tals timmervilla med en boarea på cirka 400 m2 uppdelat på två våningar, villan renoverades ett antal gånger, då senast tilläggisolerades taket och installerades en luft-luftvärmepump för att minimera elkostnader.En modell skapades i IDA ICE-programmet i avsikt att kunna dela upp de olika energiförluster genom byggnadsskalet såsom tak, golv, väggar och fönster.En installation av en ny luft-luftvärmepump kan ge till resultat att energianvändningen minskas ytterligare med 20 %, detta eftersom den aktuella luft-luftvärmepumpen redan har minskat energianvändningen och därmed elkostnader. Denna typ av värmepump valdes då den har låga installationskostnader samt att det redan existerar en luft-luftvärmepump. Återbetalningstiden för den nya luft-luftvärmepumpen blir 3 år, detta kan dock variera beroende på drifttiderna genom åren.Solcellernas lutning och orientering är oftast optimerade för att maximera den totala årliga elproduktionen. Ändå kan detta inte alltid vara lönsamt utifrån det ekonomiska perspektivet.Ett flertal anläggningar testades med avseende på deras effekt och väderstreck då fastigheten har ett begränsat tak area i söderläge, detta gjordes med hjälp av WINSUN PV-programmet. En solcellsanläggning riktad mot syd och öster på 4,1 kW ansågs vara mest lönsamt bland de undersökta anläggningar då denna anläggning sparar nästan 89% av den producerade elen, då den används direkt i fastigheten.Kostnaden per kW blir lägre ju större anläggningen blir, vilket gör att anläggningen kommer att ha en ungefärlig återbetalningstid på 15 år. Men detta kan troligen påverkas av framtida elpriser, ekonomiska understöd samt fastighetens elanvändning under sommarperioden.

Klimatförändringar och hur dessa ska mitigeras är något som blir alltmer aktuellt på den politiska agendan både i Sverige och globalt. Ett av områdena när det kommer till klimatfrågor är utsläpp av så kallade växthusgaser som är en av aspekterna som orsakar den utökade globalauppvärmningen. Sverige har årliga utsläpp på 50,9 miljoner ton av koldioxid under ett år där majoriteten av dessa utsläpp kommer från sektorerna för industri samt transport, där majoriteten av utsläppen inom transportsektorn kommer från bilar. En av metoderna i Sverige för att minska utsläpp avkoldioxid och andra klimatpåverkande gaser ut i atmosfären är den så kallade elektrifieringsstrategin. Kortfattat innebär denna strategi en omställning från fossilt till eldrivetinom diverse sektorer i samhället. För personbilstrafiken kan detta innebära att elbilar ersätter bensin- och dieseldrivna bilar. Detta fungerar dock enbart om elbilar har lägre utsläpp än de fordon de ersätter. Arbetet i denna rapport är en kvantitativ empirisk undersökning och data för elproduktion och elanvändning samt för en del av transportsektorn i Sverige är statistik från statliga myndigheters databaser. För annan information används tidigare vetenskapliga källor, officiella rapporter genomförda av företag samt specifikationer från tillverkare för att exempelvis beräkna emissionsfaktorer och medelvärden för elbilars behov av el per körd km. Utsläpp som orsakas på grund av användning av elbilar. Vilken beräkningsmetod som appliceras beror på om elbehovet är större elproduktionen i det undersökta området. Jämförelsen görs per månad för att fånga upp om det varierar mellan årstider. Det område som undersökts är södra Sverige. Sverige är indelat i 4 elområden och södra Sverige omfattas av elområde 3 och 4. Elområde 3 har en nordlig gräns i Gävleborgs och Dalarnas län och dess sydliga gräns till elområde 4 är i Västra Götaland, Jönköping och Kalmar län. Gotland ingår i elområde 3 och Öland är en del avelområde 4.Resultatet visar att elområde 3 producerar mer el än det använder oavsett månad år 2019.Elområde 4 har högre elbehov än produktion oavsett månad. Då extra elbehov från elbilar tillkommer har elområde 3 fortsatt större produktion än användning och elområde 4 har större användning än produktion. Detta leder till att utsläpp från elbilar i elområde 3 beräknas utifrån medelmix och elområde 4 beräknas utifrån marginalel. Vilket ger resultatet att elbilar i elområde 3 har lägre utsläpp än bensin och dieseldrivna bilar och i elområde 4 har elbilar högre utsläpp.Tidigare studier indikerar att elbilar som laddas med el från exempelvis kolkraftverk kan tolkas ha en större mängd utsläpp än en bensin eller dieseldriven bil men utsläppet av växthusgaser sker inte vid fordonet utan sker vid elproduktionen. Arbetet i denna rapport stödjer detta ochvisar att för att elbilar skall vara ett klimatsmart alternativ för södra Sverige måste den el som laddar fordonen inte komma från exempelvis kolkraftverk.

The increase of variable renewable source leads to an imbalance between the electricity supply and demand of the power grid, as the solar and wind energy production is weather dependent. By implementing battery energy storage system (BESS), the balance can be improved by storing energy when the supply is high and then use when the supply is low. The aim of this study is to investigate the profitability of implementing a BESS with a photovoltaic plant to the grid connected facility of Gävle Energi AB. This by mapping the potential revenues that can benefit both the property and power grid. The aim is also to investigate the cost saving of a BESS with an optimal control and then look at the sizing of the battery.   At the Swedish battery market there is two technologies, lithium ion and nickelmetal hybrid, both of which have different characteristics that affect its service life. The battery life is affected by its chemistry, state of charge, depth of discharge, charge rate, temperature, and operating conditions. One of the revenues with BESS are to take advantage of the price difference and charge the battery when the electricity price is low and discharge when it is high. The revenue is also to increase the self-use of solar power to the facility, peak shaving, and frequency control. You can also use the BESS as an emergency power due to its fast output power. The simulation was built in the program Excel containing eight different tasks, all with different battery sizes. Each task contained four control models; increase selfuse of solar power, peak shaving, frequency control and a combination of the three. This with input data from both 2018 and 2019.  The result showed that the best savings in all tasks occurred with the frequency control model or the combination model. The size of battery depends on the service life. The battery lift is hard to predict and thus also the choice of battery size. As the control model affects the battery life, the ideal battery life of 20 years can be difficult to achieve. Therefore, a BESS of 100 kWh may be recommended. Except as a property revenue, the BESS may reduce some percentage of marginal electricity and thus also the carbon dioxide emissions and may also support the power grid with frequency control.

Efficient use of resources and utility is the key to reduce the price of the commodities produced in any industry. This in turn would lead to reduced price of the commodity which is the key to success. Sustainability involves integration of all the three dimensions: environmental, economic and social. Sustainable manufacturing involves the use of sustainable processes and systems to produce better sustainable products. These products will be more attractive, and the industry will know more about the climate impact from their production. Manufacturing companies use a considerable amount of energy in their production processes. One important area to understand the sustainability level at these types of industries is to study this energy use. The present work studies energy use in a large-scale tool manufacturing company in Sweden. Value Stream Mapping method is implemented for the purpose of mapping the energy use in the different operations. To complement this, an energy audit has been conducted, which is a method that include a study and analysis of a facility, indicating possible areas of improvements by reducing energy use and saving energy costs. This presents an opportunity for the company to implement energy efficiency measures, thus generating positive impacts through budget savings. Less energy use is also good for the environment resulting in less greenhouse gas emissions level. This also helps in long-term strategic planning and initiatives to assess the required needs and stabilize energy use for the long run. Social sustainability completes the triad along with environmental and economic sustainability. In this study, the social sustainability is reflected with the company’s relationship with its working professionals by conducting a survey. The sustainable manufacturing potential found in the case study indicates that significant progress can be made in the three sustainability dimensions. Although, the scope of the thesis is limited to a tool manufacturing company, several of the findings could be implemented in other tool companies as well as industries belonging to other sectors. / <p>The thesis is a joint report between Linköping and Uppsala University. My thesis teammate has published it before at UU Diva Portal. The URL is: https://uu.diva-portal.org/smash/record.jsf?dswid=8179&amp;pid=diva2%3A1449223&amp;c=1&amp;searchType=SIMPLE&amp;language=en&amp;query=sustainable+manufacturing&amp;af=%5B%22dateIssued%3A2020%22%5D&amp;aq=%5B%5B%5D%5D&amp;aq2=%5B%5B%5D%5D&amp;aqe=%5B%5D&amp;noOfRows=50&amp;sortOrder=author_sort_asc&amp;sortOrder2=title_sort_asc&amp;onlyFullText=false&amp;sf=undergraduate</p><p> </p> / Green Factory project, AB Sandvik Coromant

In this work, an audit of energy use and the indoor climate in anindustrial property has been carried out and measures taken that canimprove these aspects have been investigated. The property that wasstudied in this project is Munters factory in Tobo. Munters is aninternational company working in AirTech and FoodTech and thefactory in Tobo is the only Swedish Munters factory. The factoryproduces aggregates for dehumidifying air and the material used fordehumidification. The facility has office landscapes, assembly workand production. Today, the factory has an indoor climate that varieswith the seasons, with high temperatures in summer and lowtemperatures in winter. A more constant indoor climate is desired. The audit of energy consumption shows that the energy consumptionfor the year 2019 was approximately 8033 MWh, of which electricityconsumption accounts for 77% and gas consumption for 23%. However,the lack of sub-meters in the plant has made it difficult toidentify exactly how much of the electricity and gas consumptiongoes to heating, ventilation and business processes. Consequently,some estimates and observations have been made to map how energy useis distributed. The indoor climate in the office parts of the plant has during mostof the measurement period had an air temperature within 20-25 °Cand a relative humidity within 20-70%. On extremely cold and hotdays, the temperature and relative humidity may fall outside thespecified ranges. In production, high temperatures were measuredabove 30 °C during summer and temperatures down to 15 °C duringwinter.

Dagens IT-samhälle bygger på många viktiga funktioner som kräver en säker elförsörjning. Snö och blåst har historiskt sett orsakat många och långa avbrott hos elanvändare runt om i landet vilket har lett till nya lagar kring ersättning vid elavbrott. Det har inneburit att flera elnätsbolag valt att på mellanspänningsnätet byta ledningar i luft till markkabel.    Målet med detta arbete var att ta fram samband mellan antalet avbrott och hur stor del av ledningen som går genom skog, samt se om det finns variationer mellan nätområden och vilka felorsaker som tas hänsyn till. Därefter skulle medelavbrottstiden för luftledning och markkabel beräknas och jämföras. Detta gjordes med hjälp av felstatistiken på Ellevios mellanspänningsnät under 2018 - 2020 samt information om linjernas uppbyggnad. I statistiken gick det inte att urskilja var på linjen felet inträffat.    Sambanden visar att träd på ledning tillsammans med vegetation är de felorsaker som påverkas mest av att luftledningen går i skog. För övriga väderrelaterade felorsaker finns inget samband utan antalet avbrott ligger konstant kring 1-3 avbrott per 100 km luftledning och år. Beräkningarna visar att den omfattande kablifieringen har resulterat i klart lägre kundavbrottstid. Att gå från luftledning enbart i skog till markkabel sänker i snitt kundavbrottstiden med 92 %, 41 till 3 timmar, per 100 km ledning och år. Det innebär en genomsnittlig SAIDI-minskning på 0,8 minuter. Västkusten är det område där kablifiering skulle medföra störst sänkning av kundavbrottstiden. Att välja trädsäkra ledningsgator istället för ledning enbart i skog skulle innebära en minskning av kundavbrottstiden med 74 %.    Felfrekvensen på individuella linjer varierar kraftigt och i resultatet är standardavvikelsen ibland är större än gruppens medelvärde. Resultaten ovan har därför ingen statistiskt signifikans. Om man i framtiden skulle rapportera var på linjen felet inträffar och på det sättet kunna koppla felet till luftledning, hängkabel eller markkabel samt skog eller inte skog skulle det gissningsvis gå att dra statistiskt signifikanta slutsatser. / Today’s society has high demands on the electricity grid and its reliability, which leads to major problems in an event of power failure. Historically snow and wind has caused long and extensive power outages. Sweden has also imposed laws regarding economic compensation for long outages which together with the causes mentioned above has made multiple distribution network operators to change power lines to underground cable.     The purpose was to analyze relations between the number of outages and the terrain the power lines go through.  This was done for different error causes and grid areas. Thereafter the total interruption time was compared for power lines and underground cables. This was done on Ellevio’s grid based on outage statistics and information about the grid structure during the period 2018 – 2020.   These tendencies shows that the error causes that  depends most on the amount of forest around the power lines are trees that fall on the wire and vegetation. For other weather related error causes such as thunder and wind no relationships were found, the numbers of outages were constant at 1 – 3 per 100 km power line and year. The calculations shows that the change to underground cables leads to decreased total interruption time. By changing power lines in forest to underground cables the total interruption time can be decreased by 92 %, from 41 to 3 hours per 100 km line and year. The grid area with the largest potential to decrease the total interruption time is Västkusten.   The incidence of outages varies greatly between individual lines and the results shows a large standard deviation within the groups created. Therefore the results above show no statistically significance. If the outage statistics begins reporting where on the line the error takes place, for example on power lines in the forest or on arable land, it would hopefully be possible to get statistically significant results.