Oceans offer a vast supply of energy through ever-present winds and currents. Offshore wind energy alone could provide many times the current global energy demand. One concept approach that aims to tap into these reserves are energy sail ship, wind powered vessel that take advantage of oceanic energy to produce and store harvested energy. This report studies the different systems involved in designing an energy sail ship; finding suitable waters to operate, shell vessel design, wind propulsion method, electricity generation, and hydrogen production and storage.Suitable operating waters are identified as having strong prevailing winds and currents, as well as proximity to land. One particularly suitable example of this is the southern coast of New Zealand, which is studied in this report. Catamarans are identified for use as energy sail ship design, as they offer low water resistance as well as large surface areas needed to place systems. Three methods of ship propulsion are considered; Flettner rotors, Parawings and Wing sails. A method of effective and reliable saltwater electrolysis is identified, with cells that last thousands of hours without maintenance. Finally, hydrogen storage methods are evaluated, including chemical conversion into methanol or ammonium, as well as compressed hydrogen storage.A simplified energy analysis is preformed to determine an approximate energy efficiency of a theorized ESS that utilizes proposed technologies. The energy sail ship was found to produce roughly 2.5 GWh. / Havet innehåller stora mängder energi från både vindar och strömmar. Endast energi från kustnära vindar uppskattas vara tillräckligt för att täcka världens årliga energibehov. Ett koncept som avser att ta till vara på havets energi är vinddrivna och vätgasproducerande skepp (engelska: energy sail ships).I denna rapport studeras de olika system och teknologier som bygger upp en energy sail ship,så som lämpliga vattenområden, skeppsdesign, vinddrivningsmetod, elgenereringsmetod, vätgasproduktion och energilagring.Områden med konstanta och starka vindar, i kombination med starka havsströmmar, identifieras. Nya Zeelands södra kust är ett särskilt lämpligt område som studeras närmare i denna rapport. Katamarandesign föreslås som skeppsdesign för dess låga vattenmotstånd samt att de erbjuder det stora ytområde som behövs för vätgasproduktion och lagring. Tre metoder för vinddrivning identifieras; Flettnerrotorer, fasta segel samt skärmsegel. Energieffektiva och underhållsfria elektrolysceller föreslås för saltvattenselektrolys. Dessa celler har en livslängd på tusentals timmar istället för endast några få timmar för celler som inte är anpassade för saltvatten. Till slut utvärderas vätgaslagring i form av metanol, ammonium eller komprimerad vätgas.En enklare energianalys utförs för att bestämma energieffektiviteten av en energy sail ship som använder de föreslagna teknologierna. Detta skepp får en approximativ årlig energiproduktion på 2,5 GWh.

Det svenska energi- och klimatmålet säger att den svenska elproduktionen ska vara 100% förnybar till 2040 vilket förutspås sätta större press på flexibel elanvändning. Utöver det hotar en kapacitetsbrist i främst de svenska storstäderna då eleffektbehovet vid vissa tidpunkter förutspås bli högre än vad elnätet klarar av att leverera. Bygg- och fastighetssektorn stod 2017 för 32% av den slutliga energianvändningen i Sverige och kylning av kommersiella fastigheter blir allt viktigare med ett varmare klimat och högre krav från hyresgäster. Kyla produceras antingen lokalt, till exempel med kylmaskiner, vilket oftast drivs utav elektricitet alternativt levereras via ett fjärrkylnätverk. Ett sätt att sänka effektbehovet på elnätet alternativt fjärrkylnätverket är att lagra under perioder då kylbehovet är lågt eller elektriciteten billig för att sedan utnyttja den då elpriset stiger eller kyleffektbehovet är högt. Elnätsleverantörerna har idag varierande kostnader beroende på om elektriciteten levereras under hög- eller låglasttider vilket ger ett ekonomiskt incitament att installera ett kyllager i fastigheten.Vasakronans fastighet Nöten 3 har använts som studieobjekt för att simulera ett kyllager. Fastigheten har nyligen installerat kylmaskiner men är fortfarande kopplat till fjärrkyla för att täcka höga kyleffektbehov.Det finns flera olika medium att lagra kyla i där fasförändrande material/Phase change material (PCM), is samt vatten har undersökts. Den undersökta PCM lösningen är levererad från PCM products, islagringslösningen från Baltimore Aircoil medan vattenlagringslösningen uppskattats från tidigare rapporter om stora ackumuleringstankar.En simuleringsmodell i Excel har skapats utifrån timdata över fastighetens kylanvändning. Där har fastighetens kylsystem simulerats med olika kyllagringslösningar där kylmaskinens arbete styrts utifrån elnätleverantörens prissättning. Kyllagrets storlek och dimensioner samt kylsystemets investerings-, underhålls och driftkostnader har presenterats och jämförts mot varandra för att finna den optimala lösningen för den undersökta fastigheten.Ett kyllager med PCM på 2 900 kWh och kylmaskiner på totalt 495 kW anses vara det mest optimala för fastigheten då det dels är det enda kyllagret som får plats i fastigheten. Kylsystemet med kyllagret uppskattas vara ekonomiskt lönsamt jämfört mot ett kylsystem med kylmaskiner och fjärrkylabonnemang. Ytterligare ett alternativ på kyllager till de redan installerade kylmaskinerna presenteras. Ett kyllager på 1250 kWh möjliggör en frånkoppling från fjärrkylanätverket som har en relativt hög fast kostnad men lågt energiuttag.Simuleringsmodellen har många osäkerheter främst gällande de ekonomiska beräkningarna då kostnaderna främst baserats på uppgifter från en leverantör av varje produkt. Även driften och livslängden är osäker då de är baserade på leverantörernas egna uppgifter och inte fristående rapporter. Därmed rekommenderas en installation av ett 1250 kWh PCM lager i Nöten 3 som komplement till de nuvarande kylmaskinerna då det möjliggör undersökning av optimal storlek och drift av kyllagret utan att utgöra en stor risk då kyllagret endast behövs för att täcka höga kyleffektbehov under sommarmånaderna. Samtidigt uppskattas det vara ekonomiskt lönsamt då fjärrkylabonnemanget kan sägas upp. / The Swedish energy and environmental goals state that the Swedish electricity production should be 100% renewable in 2040, which predicts a more flexible electricity use. In additional is a capacity shortage threatening urban areas since the electricity grid has not been expanded in the same pace as the electricity demand. In 2017, the construction and real estate sector accounted for 32% of the final energy use in Sweden and comfort cooling of commercial real estate becomes more important with a warmer climate and higher requirements from tenants. Comfort cooling are either locally produced, often with machines driven by electricity, or delivered from a district cooling network. One alternative to decrease the power demand on the electricity grid and district cooling network is to store during times when the cooling need is low or the electricity is cheap for later use when the electricity cost is higher or cooling need is high. Today electricity grid providers have costs that vary with time and demand, this gives an economical incitement to install a cold thermal energy storage in the real estate.The real estate Nöten 3 owned by the real estate company Vasakronan has been used as the case study to simulate a cold thermal energy storage. Cooling machines have recently been installed to decrease the amount of the bought energy but the district cooling is still in use to cover high peak demands.There are several different possible storage mediums where ice, non-ice phase change material (PCM), and liquid water have been studied. The company “PCM Products” deliver the studied PCM, Baltimore Aircoil the ice storage system and the water storage are estimated from previous published reports.A simulation model in Excel was created based on hourly data of the property’s cooling need. The model simulates the cooling system with different cold thermal energy storage where the cooling machines work are regulated based on the variation in the electricity grid cost to minimize the cost. The cold thermal energy storage size and dimension as well as the cooling systems investment, maintenance and operation costs are presented and compared for the optimal storage solution.A cold thermal energy storage of 2 900 kWh with the storage medium PCM and cooling machines with a total capacity of 490 kW are found to be the most suitable cooling system for the property, since it is primarily the only storage that fits inside the building. The cooling system with storage and smaller cooling machines are estimated to be economically feasible compared to today’s cooling system with larger cooling machines and district cooling. An additional cold thermal energy storage of 1250 kWh with the storage medium PCM are proposed, which can complement the already installed cooling machines. The smaller storage enables decoupling from the district cooling and would be economically feasible.The model has several uncertainties, mainly in the economic calculations since the costs are based on information from only one supplier of each product. In addition, the operation and life span is uncertain since they are based on the supplier records and not reviewed reports. Therefore, an installation of a 1250 kWh PCM cold thermal energy storage is recommended as a complement to the existing cooling machine. That enables examination of the optimal size and operation of a cold thermal energy storage without creating a greater risk since the stored cold only are needed during high cooling needs during the summer months. At the same time is it predicted to be economically feasible since the district cooling can be disconnected.

The goal of this thesis is to investigate the optimization possibilities of a white liquor pump in a pulp mill. Through the implementation of a new process solution, the potential energy and financial saving opportunities are analyzed. The process solution is based on different proposals from suppliers that are presented in the report and the financial savings and potential power savings opportunities are presented. These saving opportunities are based on the power difference between today’s white liquor pump and the proposed pump.   The potential energy savings opportunities are in the region of 200 000 kWh per year. With an energy cost 0.8 SEK per kWh this represents a financial savings opportunity of approximately 160 000 sek each year. The outflow pressure varies depending on the level in the white liquor cistern, and the outlet pressure from the white liquor cistern determines the suction side of the white liquor pump.    The theoretical power needed to pump the white liquor to different positions along the white liquor line varies depending on the pipe length between the positions. In the white liquor, there are mesa particles and these particles can build encrust inside the pipes, which can cause significant pressure drops.     Turning the impeller from 399 mm to 370 mm is the most optimal process solution. With a 370 mm impeller is it possible to use a single pump with a spare pump configuration, instead of the current parallel pump configuration. Today’s parallel pump configuration is less energy effective than having a single pump solution with a spare pump.   To achieve the lowest theoretical effect this process can have with the same production flow, the pressure side of the white liquor pumps must be one bar above the lowest pressure point the booster pump can handle on its suction side before cavitation occurs. This thesis is an investigation on how to build the most optimal process solution as possible, meanwhile it follows the sustainability plan that Smurfit Kappa has in its corporate strategy.

The transport sector accounts for one third of Sweden's greenhouse gas emissions. To achieve the goals of Agenda 2030, as well as EU, national, regional, and local goals and contribute to an improved air quality and a better climate, a strategy is needed that shows Örnsköldsvik municipality which vehicles should be given priority to be replaced. While a theoretical full life cycle analysis is desirable Örnsköldsviks kommun, in practice, only have control over which vehicles are used and how. The focus was therefore on this, the tank-to-wheel phase of the CO2e lifecycle.  The objective of the work was to provide a fact-based analysis to steer decision-making including reduction of CO2e. In practice, three lists were developed that show which vehicles should be prioritized according to different parameters. The work began with data collection for all vehicles, machine equipment and trailers. Substantial data cleaning was undertaken to a) remove irrelevant machine equipment, vehicles and b) to correct data errors, for example fuelling assigned to the wrong vehicle.   The work continued with analysis of the difference in age and technical life and emissions from data for the vehicles that were relevant to the work. These data were then compiled into two lists showing which vehicle should be prioritized from an environmental perspective and which vehicle should be prioritized from a ‘vehicle maintenance’ perspective. Then, a third list was made as a compilation of the two previous lists so that the list has both an environmental perspective and a maintenance perspective. Ultimately, recommendations are made of which vehicles should be prioritised for replacement in order to achieve a reduction in CO2e emissions – the road to zero for Örnsköldsviks kommun’s traffic and park division. / Transportsektorn står för en tredjedel av Sveriges utsläpp av växthusgaser. För att kunna nå Agenda 2030, EU:s, nationella, regionala och lokala mål och bidra till en förbättrad luftkvalitet och ett bättre klimat behövs en intern strategi som visar Örnsköldsviks kommun vilka fordon som bör prioriteras att bytas ut. Målsättningen med föreliggande/detta arbete är att ta fram tre listor som visar vilka fordon som bör prioriteras efter olika parametrar. Arbetet påbörjades med att data på alla fordon, maskinutrustningar, släpvagnar med mera samlades in. Eftersom mycket inte var relevant för detta arbete så behövde diverse maskinutrustning, fordon som avdelningen inte har hand om med mera tas bort från fordonslistan.   Arbetet fortsatte med att bland annat skillnaden i ålder och teknisk livslängd samt utsläpp räknades fram från data för de fordon som var relevanta för arbetet. Detta sammanställdes sedan till två listor som ska visa kommunen vilka fordon som bör prioriteras efter ett miljöperspektiv där endast mängden utsläpp spelar någon roll och vilka fordon som bör prioriteras efter ett fordonsunderhålls-perspektiv där endast skillnaden i ålder och teknisk livslängd spelar någon roll. Sedan gjordes en tredje lista som är en sammanställning av de två tidigare listorna så att listan både har ett miljöperspektiv och ett underhållsperspektiv. I slutändan ges rekommendationer om vilka fordon som bör prioriteras för att uppnå en reduktion av CO2e                           utsläpp – vägen mot noll för Örnsköldsviks kommuns trafik- och parkavdelning.

No description available.

he conditions of energy availability from different resources is depending on myriad factors like technological innovation, geographical prerequisites and market dynamics. In, microgrids, where often multiple energy resources are combined, managing only the generation side of the energy system is not always the most cost effective and sustainable approach. In this light, demand side management (DSM) has shown to bear great potential for additional improvement of microgrid (MG) performance. In this master thesis, three DSM strategies for the MG at Tezpur University (TU) are developed and evaluated regarding their potential for technical, financial and sustainability improvement. During a two-week visit to TU campus in the North-East of India, extensive studies (interviews, surveys, etc.) were conducted to establish the required knowledge, based on which DSM potential could be identified. The MG at TU consists of a grid connection, a PV installation and Diesel generators (DG). The development of DSM strategies is focused on the operation of DGs as they are subject to high operational cost. Major barriers for DSM applicability are the absence of detailed operational data, the complexity of required control systems and load prioritization. Office air conditioning (AC) units, the student hostels and the water treatment plants (WTP) have been found to provide suitable environments for implementation of DSM measures. The air conditioning outage energy control (AC-OEC) is a strategy for automatic AC unit shut-down during grid outages using wireless switches. The hostel daytime energy control (H-DEC) is a time-based approach to manage hostel loads during the absence of students. The water pumping energy control (WP-EC) establishes an alternative pumping schedule which allows the deferral of pump operation from DG to grid supplied time periods. By applying all three strategies, annual energy savings of 26.7% (49.3 MWh) of the DGs can be achieved. This corresponds to an equal share of CO2 emissions reduction (175.4 t) and reduction of operational cost (11,200 €). The total annual energy consumption of TU can be reduced by 4.4% (213 MWh), what corresponds to a reduction of 5.3% (24,600 €) of total annual spending on electricity and 4.3% of greenhouse gas emissions reduction. Over a lifetime of 25 years, accumulated monetary savings of 493,200 € at a payback period of the investment of 0.9 years are expected.

Production equipment accounts for a large portion of the energy use from industry. But so far there has been no standardized way of requiring energy efficiency when purchasing a new machine. Scania is therefore implementing energy efficiency requirements in their purchasing process for production equipment. As a part of this, there needs to be a way of validating that the requirements have been fulfilled. This study aims to find how requirements on energy efficiency in production equipment can be validated in a user friendly and time efficient way. Firstly, the energy efficiency requirements set by Scania and by regulations are mapped. Then these requirements are clearly defined to enable a validation. Two component-level measurements of one machine tool and one industrial washing machine are analyzed. And then a cost analysis is conducted to determine the timespan that can be said to be time efficient for a validation procedure. The results from this are used to develop a validation method and an interactive protocol to make the validation more user friendly. This method is then tested through a simulated validation. The method proposed consists of two parts, an inspection and a measurement. The inspection is purely visual and validates the requirements on efficiency class for electrical motors and pumps, as well as requirements of specific equipment. The measurement is performed by running the machine through four different machine states in eight steps and validates requirements on when energy is used, and how much is used. The proposed method validates all energy efficiency requirements set by Scania for machine tools and industrial washing machines. It can be performed in a timespan that is far shorter than what is cost efficient. The proposed method can validate requirements on the energy use from any electrical components, compressed air use, and visually confirm that required equipment is present and some of its properties based on labelling. It will also be able to validate any new requirements on the energy use of electrical components, meaning it can easily be applied to other types of production equipment. / Produktionsutrustning står för en stor andel av energianvändningen inom industrin. Men än så länge finns det inget standardiserat sätt att kravställa energieffektivitet vid inköp av nya maskiner. Scania har därför börjat implementera krav på energieffektivitet i deras inköpsprocess för produktionsutrustning. Som en del av detta behövs ett sätt att validera att de ställda kraven också uppfylls. Denna studie undersöker hur krav på energieffektivitet kan valideras på ett användarvänligt och tidseffektivt sätt. Först kartläggs de energieffektivitetskrav som ställs av Scania och lagstiftning. Dessa krav definieras sedan så tydligt som möjligt för att möjliggöra en validering. Två mätningar av energianvändning på komponentnivå på en bearbetningsmaskin och en industriell tvättmaskin analyseras. Sedan utförs en kostnadsanalys för att avgöra ett tidsspann som kan sägas vara tidseffektivt för en valideringsprocess. Resultaten från detta används sedan för att utveckla en valideringsmetod och ett interaktivt protokoll. Denna metoden testas sedan genom en simulerad validering. Den föreslagna metoden består av två delar, en inspektion och en mätning. Inspektionen är endast visuell och validerar kraven på effektivitetsklass på motorer och pumpar, samt krav på specifik utrustning. Mätningen utförs genom att köra maskinen genom fyra olika maskinlägen i åtta steg och validerar krav på när energi används, och hur mycket som används. Den föreslagna metoden validerar alla krav på energieffektivitet som Scania ställer på bearbetningsmaskiner och industriella tvättmaskiner. Den kan utföras under ett tidsspann som är mycket kortare än gränsen för vad som är kostnadseffektivt. Den föreslagna metoden kan validera krav på energianvändning från elektriska komponenter, tryckluftsanvändning, och visuellt bekräfta att kravställd utrustning är på plats och vissa egenskaper baserat på märkningen. Metoden kommer också att kunna validera alla nya krav på energianvändning från elektriska komponenter, vilket innebär att den enkelt kan appliceras på andra typer av produktionsutrustning.

The objective of this thesis is to investigate the potential for a nearly Zero-Energy Building (nZEB) renovation, its benefits for real estate owners in Sweden, and their ability to comply with the current Swedish definition of nZEB. The study is carried out in co-operation with the Swedish real estate company Vasakronan, one of the country’s largest real estate owners. Several energy-efficiency and renewable energy measures are implemented in a case study at the building complex Telefonplan. The improvement measures chosen are based on their proven cost-optimality and potential to bring the buildings to nZEB energy consumption levels, and are calculated using an array of tools; PVSOL, EED and Excel. The results are analyzed using Boverket’s regulation for nZEB, which was set for new builds. The economic performance of the renovation is analyzed considering capital and operational expenses, energy savings, and the increase in property value. The results show that Telefonplan failed to reach the Swedish nZEB targets with pre-selected energy efficiency measures. However, the financial results in terms of annual savings as well as raised property value can stand as a strong motivation for real estate owners to consider such investments. / Målet med detta examensarbete är att undersöka potentialen för renovering av en nära noll energibyggnad (nZEB), deras fördelar för fastighetsägarna i Sverige och deras förmåga att rätta sig efter den svenska definitionen av nZEB. Studien är framtagen i samarbete med det svenska fastighetsföretaget Vasakronan, som är ett av Sveriges största fastighetsföretag. Ett flertal energieffektivare och förnybara energimetoder är implementerade i en fallstudie för ett byggnadskomplex i Telefonplan, Stockholm. Förbättringsmetoderna är valda baserat på deras kostoptimering och dess potential att få energikonsumtionen i byggnaden i nivå med nZEB. Beräkningarna är utförda med ett flertal verktyg så som; PVSOL, EED, SAM och Excel. Vidare är resultaten är analyserade genom användandet av Boverkets regulation för nZEB, som avsattes för nybyggen. Den ekonomiska prestandan av renoveringen är analyserad med hänsyn till kaptital- och operationskostnader, energisparande och ökning av fastighetsvärde. Resultaten visar att Telefonplan misslyckades med att nå de svenska nZEB-målen med förutvalda energieffektivare metoder. Däremot kan de finansiella resultaten i form av årligt sparande samt ökat fastighetsvärde ses som starka motivationer för fastighetsägare att överväga sådana investeringar.

No description available.

As a Small Island Developing State (SIDS), Mauritius is exceptionally vulnerable. It faces similar threats to its survival as other SIDS, which include, inter alia, a strong reliance on a depleting natural resource base, loss of biodiversity and degradation of essential components of the ecosystem, and a heavy dependency on fossil fuels and other imported commodities that support society. Climate change, long distances that separating Mauritius from Africa and Asia, coupled with rising fuel costs exacerbates the situation considerably. Unless substantial and effective interventions are put in place soonest, the current and future generations may not be able to meet their needs. Being aware of the susceptibility of the island towards energy security, the Government of Mauritius is focused on diversifying the country’s energy supply, improving energy efficiency, addressing environmental and climate changes and modernizing our energy infrastructure in order to meet the challenges ahead. Besides security of supply and affordability the Government is attempting a rapid shift to a low carbon, efficient and environmentally benign energy system. This policy is integrated in a Long-Term Energy Strategy (LTES) that aims at reducing the dependency on fossil fuels and promoting energy generation from local renewable sources. However, increasing the current share of renewable energy from 20% to 35% by 2025 as  provided in the LTES, implies major investment in both RE technologies and at the same time in research studies in view to mitigate the upcoming challenges with increasing renewable generations in particular caused by VRE sources such as wind and solar. The aim of this thesis is therefore to identify the major problems and complexities arising with increasing share of VRE more specifically related to grid stability, security operation and power quality. The various problems related to unconscious continuous addition of VRE were identified and solutions were proposed on how to mitigate them in order to be able to reach the RE targets set out in the LTES.