There are several considerations when planning new housing developments, and resultant problems require critical analysis. This thesis has focused on studying some part of the potential issues in the case of a project in the city of Falun. The focus has been on energy and greenhouse gases (GHG)-efficient structures, through the analysis of the relationship between the transport system and residential development that can contribute to the reduction in emission’s harmful effect on human health and the environment. The overall aim has been on the sustainable location of housing with regards to transport energy, and it included the review of densification in the development of city planning as a measure. These courses of action, together with other considered measures been explored, are to provide solutions which can contribute to the livability, a greener environment and lower the levels of GHG, as well as the use of energy from transport. Densification is a significant concern when planning for future infrastructure and developments in a city. It is not just about housing; dense cities use less energy and the denser a city, the more sustainable they set to be. The significance of the transport system in an urban environment is enormous due to the level of its impact as a major user of energy, specifically petroleum product consumption. It is essential to note the importance of the effect that GHG and energy use from transport has on the health and wellbeing of city inhabitants, the society, as well as humans in general. Therefore, it is most important to strive to reduce the need for energy use from transport and to lower the levels of transport GHG. The city of Falun is planning for new housing development, with comprehensive plans for future urban development of areas within and around the city. There is a current proposal for the densification of central areas; however, they are also proposing new large areas on the periphery, which may be counter-productive from a transport point of view. This circumstance could lead to more car travel within and around the city, which leads to increases in carbon dioxide (CO2) emissions and fuel use, and in turn, increased in environmental pollution. Thus, the thesis purpose has been to investigate the energy use and carbon dioxide emissions in related scenarios. The aim is studying the proposed new housing development potentials to reduce car travel through an urban strategy measure such as smart growth; therefore, the selection of the following research questions below: • Will the proposal in the detailed, comprehensive plan lead to transportation that is more or less energy-efficient than today? And Is the proposed development in line with previous empirical findings in the research literature? • Can the amount of car travel be reduced by planning for a different location strategy for future residential development in Falun? • Can this analysis be made roughly using simple tools that are easy to use for urban planners or architects (not only for advanced GIS-engineers and researchers) iv A literature review facilitates reflection on these issues and studies measures for strategies which could be a better alternative when exploited in such or similar situation for preferable development. Thus, it’s exploitation in the thesis work. This research has been carried out by performing an investigation of the new housing development proposal, specifically through analyses of the assumed additional usage of passenger cars in the ongoing planned area. Possible alternatives are, therefore, examined, e.g. in the frame of options such as spreading the housing system into more centrally located and connecting areas, improving the relationship between the public transport system and new residential development so they could work in tandem. From the carried-out work, it has possible to be able to identify some disharmony in the ongoing development plans as part of the possible future problems, i.e. the case of possible unexploited solution for air pollution from transport energy, related issues, and so on. An in-depth interview with two of the Falun city office staffs and planners also opens-up on the problems of decision-makers and land use policy. Also, site visits provide the perspectives of present and potential owners who participated in an impromptu interview. Meanwhile, the presented results show that the overall total energy usage becomes higher per person with the Falun city´s ongoing-planning proposal, but lower with the designed alternative planning scenario. The results were derived through calculations, using the “Model for calculating energy use and carbon dioxide emissions in different scenarios’’ for generating scenarios that take modal split into account as seen in the data, calculation and result’s chapter, further in the thesis. / Det finns flera omständigheter när man planerar nya bostadsutvecklingar och de resulterande utmaningarna kräver kritisk analys. Detta examensarbete avhandling har genomförts genom att studera några av de potentiella problemen i fallet med ett projekt i Falun. Fokus ligger på energi- och växthusgaser effektiva strukturer genom att analysera förhållandet mellan transportsystemet och bostadsutveckling som kan bidra till att sänka utsläppars skadlig effekt och för att skapa en bättre livskvalitet och miljö. Huvudmålet ligger på hållbar lokalisering av bostäder och hur transportenergin från resande påverkas, det innefattar hur en kombinering med förtätning av utvecklingen i stadsplaneringen som en åtgärd. Detta, tillsammans med andra övervägda åtgärder för att tillhandahålla lösningar som kan bidra till livbarhet, en grönare miljö och sänka nivåerna av växthusgaser samt användning av energi från transporter. Förtätning är en stor angelägenhet när man planerar framtida infrastruktur och utveckling. Det handlar inte bara om bostäder; täta städer använder mindre energi och ju tätare stad desto mer hållbar kommer den att vara. Betydelsen av transportsystemet i en stadsmiljö är mycket stort på grund av nivån av dess inverkan som en stor energianvändare, specifikt petroleumsproduktförbrukningen. Det är väsentlig att notera vikten av effekten av utsläpp av växthusgaser och energianvändning från transporter på hälsan och välbefinnandet hos stadsinvånare och människorna i allmänhet. Därför är det viktig att sträva mot målet att minska behovet av energianvändning från transporter och sänka transportnivåernas utsläpp av växthusgaser. Falu stads planering är omfattande när det gäller stadsutveclklingen av områden inom och runtom staden. Det finns ett aktuellt förslag till förtätning av centrala områden. Dessutom förstår de också nya stora områden i förorterna vilket kanske var kontraproduktivt från transportsynpunkt. Detta kommer med sannolikhet att leda till fler bilresor, vilket leder till ökad koldioxidutsläpp och bränsleanvändning, vilket i sin tur ökar miljöföroreningarna. Således har syftet med avhandlingen ligger på att undersöka energianvändningen och koldioxidutsläppen i relaterade scenarier. Med syfte att studera de föreslagna av nya bostadsutvecklings potentialerna för att sänka biltrafiken genom en urban strategi åtgärd sasom smart tillväxt, därför är följande forskningsfrågor beaktade: • Förslaget i den detaljerade omfattande planen kommer att leda till transportation som är mer eller mindre energieffektiva än nu för tiden? och är den föreslagna utvecklingen i linje med tidigare empiriska fynd i forsknings litteraturen? • Kan mängden av bilresor sänkas genom att planera för en annan lokalisering strategi för framtida bostadsutveckling i Falun? • Kan den här analys göras grovt med enkla verktyg som är lätta att använda för stadsplanerare eller arkitekter (och inte bara för avancerade GIS-ingenjörer och forskare) En litteraturstudie underlättar reflektion över sådana frågor och ger åtgärder för en strategi som borde kunna lösa situationen för bättre utveckling. vi Denna forskning kommer att har genomförts genom en undersökning av det nya bostadsutvecklingsförslaget, specifkt genom analyser av den antagna transportfrågan inom det pågaende planarat området. Möjliga lösningar kommer bli presenterade, t.ex. för att skapa andra alternativ att sprida bostadssystemet till mer centralt beläget och anslutande områden, förbättra förhållandet mellan det offentliga transportsystemet och den nya bostadsutvecklingen så att de fungerar hand-i-hand. Från det arbete som har gjorts har jag kunnat identifiera disharmonin i de pågående utvecklingsplanerna som en del av eventuella framtida problem, dvs ärendet med en eventuell outnyttjad lösning för luftföroreningar från transportenergi, relaterade frågor och så vidare. En djupintervju med två av Falun stadskontors personal och planerare också öppnar upp vid beslutsfattarnas problem och markanvändningspolitik. Besök på plats ger perspektiv från nuvarande och potentiella ägare som deltog i en improviserad intervju. Emellertid, visade de presenterade resultaten att den helhets- totala energianvändningen blir högre per person från Falun stadens pågående planeringsförslag, men lägre med mitt eget utformade alternativa planeringsscenario. Resultats härleddes genom beräkningar, med hjälp av "Model för beräkning av energi användning och koldioxidutsläpp i olika scenarier'' för att generera scenarier som tar hänsyn till modal split som ses vidare i uppsatsens data, beräkning och resultat kapitel.

Den nuvarande politiska osäkerheten kring investeringar i ny kärnkraft i Sverige leder till att kraftbolagen ogärna utreder möjligheten för nyinvesteringar i denna sektor. Detta medför att en framtida avveckling av reaktor O1 i Oskarshamn börjar bli lämplig då den börjar närma sig sin tekniska livslängd. En teknisk utredning utförs genom att analysera de olika förnybara energikällorna och deras utvecklingsmöjligheter rent tekniskt och juridiskt. Samtidigt utfördes en utredning i Oskarshamns kärnkraft för att fastställa ersättningsbehovet i elektriskt effekt. En jämförelse gav upphov till att ett biobränslekraftverk vore den lämpliga kandidaten för att ersätta O1. Vidare studerades huruvida elpriset skulle kunna utvecklas i framtiden då det är den huvudsakliga inkomsten. Detta gjordes även för bränslepriset för det valda bränslet för kraftverket. Den totala investeringskostnaden blev slutligen på 13,5 miljarder kronor med en årlig produktionskostnad på ca 3 miljarder kronor. Det lägsta bränslepriset för att klara en kalkylränta på 6 % och en ekonomisk livslängd på 20 år ligger på 213 kr/MWh. Detta bygger på antagandet att elpriset förväntas öka linjärt. De typiska emissionerna från den nya anläggningen beräknades bli på 29,4 Kg CO2, 650 g NO2 och 79,4 g SO2 per producerad megawattimme el. Då produktionskostnaderna är så höga jämfört med försäljningen av el, samt att elcertifikatsystemet kommer fasas ut anses investeringen inte vara lönsam. I detta arbete har lönsamheten för anläggningen beräknats då de endast säljer el. En ny kalkyl med utgångspunkt i att kraftverket säljer både el och fjärrvärme är därför nödvändig. / The current political uncertainty involving investments in nuclear power in Sweden has led to companies in the nuclear business not willingly doing investigations about new investments in this sector. This is resulting in that a future liquidation of the O1 reactor of Oskarshamn is inevitable because this reactor is closing in on its expected technical lifespan. A technical investigation was done analyzing the different renewable sources of energy available and their probabilites of development in the region from a technical and judicial point of view. An investigation was later done about the nuclear power plant in Oskarshamn to better understand the need of electrical power needed to be replaced. A comparison of the different renewable sources gave a result that a biofuel combustion plant would be a likely candidate to replace O1. Further studies whether future development of the price of electricity would accelerate was needed because it is the main source of income for the plant. This was also done for the price of wood chips, which was the chosen means of fuel of the plant. The total cost of investment landed on 13,5 billion kronor with an annual production cost of 3 billion kronor. The lowest price of fuel that was needed to meet demands of an economical lifespan of 20 years and an interest rate at 6 % was set at 213 kr/MWh. This was calculated with the assumption that the price of electricity would have a linear increase. The typical emissions generated from the plant was calculated at 29,4 Kg CO2, 650 g NO2 and 79,4 g SO2 per produced megawatt hour. When the costs of production is so high compared to the sales of electricity and at the same time as the system of electricity certificates is about to be phased out made the investment not profitable. For this study there has only been an investigation if the plant would be profitable if it only sold electricity. An investigation is needed to determine the profitability of the combustion plant if it would sell both electricity and district heating.

Den nuvarande politiska osäkerheten kring investeringar i ny kärnkraft i Sverige leder till att kraftbolagen ogärna utreder möjligheten för nyinvesteringar i denna sektor. Detta medför att en framtida avveckling av reaktor O1 i Oskarshamn börjar bli lämplig då den börjar närma sig sin tekniska livslängd. En teknisk utredning utförs genom att analysera de olika förnybara energikällorna och deras utvecklingsmöjligheter rent tekniskt och juridiskt. Samtidigt utfördes en utredning i Oskarshamns kärnkraft för att fastställa ersättningsbehovet i elektriskt effekt. En jämförelse gav upphov till att ett biobränslekraftverk vore den lämpliga kandidaten för att ersätta O1. Vidare studerades huruvida elpriset skulle kunna utvecklas i framtiden då det är den huvudsakliga inkomsten. Detta gjordes även för bränslepriset för det valda bränslet för kraftverket. Den totala investeringskostnaden blev slutligen på 13,5 miljarder kronor med en årlig produktionskostnad på ca 3 miljarder kronor. Det lägsta bränslepriset för att klara en kalkylränta på 6 % och en ekonomisk livslängd på 20 år ligger på 213 kr/MWh. Detta bygger på antagandet att elpriset förväntas öka linjärt. De typiska emissionerna från den nya anläggningen beräknades bli på 29,4 Kg CO2, 650 g NO2 och 79,4 g SO2 per producerad megawattimme el. Då produktionskostnaderna är så höga jämfört med försäljningen av el, samt att elcertifikatsystemet kommer fasas ut anses investeringen inte vara lönsam. I detta arbete har lönsamheten för anläggningen beräknats då de endast säljer el. En ny kalkyl med utgångspunkt i att kraftverket säljer både el och fjärrvärme är därför nödvändig. / The current political uncertainty involving investments in nuclear power in Sweden has led to companies in the nuclear business not willingly doing investigations about new investments in this sector. This is resulting in that a future liquidation of the O1 reactor of Oskarshamn is inevitable because this reactor is closing in on its expected technical lifespan. A technical investigation was done analyzing the different renewable sources of energy available and their probabilites of development in the region from a technical and judicial point of view. An investigation was later done about the nuclear power plant in Oskarshamn to better understand the need of electrical power needed to be replaced. A comparison of the different renewable sources gave a result that a biofuel combustion plant would be a likely candidate to replace O1. Further studies whether future development of the price of electricity would accelerate was needed because it is the main source of income for the plant. This was also done for the price of wood chips, which was the chosen means of fuel of the plant. The total cost of investment landed on 13,5 billion kronor with an annual production cost of 3 billion kronor. The lowest price of fuel that was needed to meet demands of an economical lifespan of 20 years and an interest rate at 6 % was set at 213 kr/MWh. This was calculated with the assumption that the price of electricity would have a linear increase. The typical emissions generated from the plant was calculated at 29,4 Kg CO2, 650 g NO2 and 79,4 g SO2 per produced megawatt hour. When the costs of production is so high compared to the sales of electricity and at the same time as the system of electricity certificates is about to be phased out made the investment not profitable. For this study there has only been an investigation if the plant would be profitable if it only sold electricity. An investigation is needed to determine the profitability of the combustion plant if it would sell both electricity and district heating.

I takt med att de icke-förnyelsebara energikällorna minskar och att man ser ett ökat världsligt energibehov behövs nya, effektiva förnyelsebara energikällor såsom den vertikalaxlade vindkraften. Denna rapport syftar till att studera olika modeller av vertikala vindkraftverk för att ta reda på vilken modell som är bäst lämpad att på ett hållbart sätt driva ett system av lyktstolpar längs Essingeleden. Studien undersöker modellernas hållbarhet ur ett tekniskt, miljömässigt, socialt och ekonomiskt perspektiv bland annat genom att kalkylera genererade effekter, behövda effekter, sparade elkostnader och massan ackumulator som krävs för att lagra vindkraftverkens genererade energi. Resultatet som erhölls var att den kombinerade Darrieus Savonius-rotorn var bäst anpassad för studiens ändamål men att även den modellen genererar alldeles för lite elektricitet för att kunna driva lyktstolpen på ett hållbart sätt till störst del på grund av för låga vindhastigheter på den valda platsen. / In step with decreasing non-renewable energy sources and worldwide increasing energy demand, new efficient renewable energy sources such as vertical axis wind powers are needed. This report aims to decide which design of vertical axis wind turbines that are most suitable for powering lamp posts alongside Essingeleden in a sustainable way. The study examines the different designs sustainability from a technological, environmental, social and economic perspective by among other things calculating generated powers, required powers, saved electric cost and the mass accumulator needed to store the energy generated by wind turbines. The obtained result was that the best suited design for the study’s aim was the combined Darrieus Savonius-rotor, but it will not generate enough electricity to be able to power lamp posts in a sustainable way mostly because of to low wind speeds at the chosen location.

Runt hälften av Sveriges elförsörjning kommer från kärnkraft. De tre verk som finns börjar alla närma sig den beräknade livslängden på 40 år. I dagsläget – dvs. år 2015 – så har tre rektorer redan uppnått deras framtagna livslängder. Dessa är OKG 1, OKG 2 samt Ringhals 2 vars livslängder var 2012, 2014 respektive 2015. Detta projekt har som mål att undersöka om kärnkraften kan ersättas med enbart förnybar elproduktion.   Inledningsvis görs en litteraturstudie där en del fakta tas fram angående dagens existerande kärnkraft; såsom livslängder, byggnadsår, reaktortyper samt elproduktion. Det sistnämnda ligger under de senaste tio åren som mest på 70,3 TWh och minimum har varit 50 TWh.   Därefter undersöks alternativa förnyelsebara tekniker som finns. De som framkom mest troliga att använda i Sverige i dagsläget konstaterades vara vatten-, vind- och solkraft. Kraftvärme är även den ett eventuellt utbyte och nämns kortfattat, men denna uteslöts ur denna analys.   I metoden används en webbaserad beräkningsapplikation framtagen av Elforsk. Genom att anta rimliga värden baserad på fakta ur litteraturstudien – exempelvis som att den totala resursen i Sveriges vattendrag sträcker sig uppemot hela 170 TWh – tas en lämplig ersättning till kärnkraften fram.   Medelvärdet för kärnkraftsproduktionen under de senaste sex åren beräknas till 58,3 TWh. Två varianter – en inklusive och en exklusive solkraft anpassad för villa – visar att det är möjligt att ersätta kärnkraftsproduktionens medelvärde med förnybar el. / About half of Sweden’s electricity comes from nuclear power. The three plants currently in existence are all approaching their 40-year calculated life span. Today – in year 2015 – three of the reactors have already passed their engineered life spans. Those are OKG 1, OKG 2 and Ringhals 2, whose lifespans were calculated to 2012, 2014 and 2015 respectively. The goals of this project are to examine whether the nuclear power can be replaced by renewable electricity.   Initially a literature study is made, where facts about the existent nuclear plants are presented; life spans, year of construction, reactor types and electricity production. The latter have had a maximum of 70,3 TWh and a minimum of 50 TWh during the past decade.   Thereafter, the different renewable techniques are investigated. Those who appeared most suitable in Sweden today were water-, wind- and solar power. Combined heat and power is also a possible substitution and is shortly mentioned, but was excluded from this project.   The method uses a web-based calculation-application produced by Elforsk. By assuming plausible values based on facts in the literature study – for example that the total resource in Sweden’s watercourses extends to 170 TWh – a suitable replacement for the nuclear power is presented.   The average value for the nuclear production during the past six years is calculated to 58,3 TWh. Two scenarios – one including and one excluding solar power for villas – show that it is possible to replace the nuclear production’s average value with renewable electricity.

This study aims to support the policymakers of Uganda to develop a sustainable and environmental friendly energy system by indicating the energy flow. An analysis of the interconnections between Climate-, Land-, Water- and Energy use (CLEWs) is conducted, and the most important connection between the hydropower and agriculture’s water use is identified. In this report, the sections energy and economy are analysed, please see “…” for a further analysis of the water- and land use. Uganda is today a country with large dependence on both agriculture and hydropower, which might become a problem in the future as the electricity demand grows and the environmental condition changes. In this report a future electricity demand is projected and used as an input in the Open Source Energy Modelling System (OSeMOSYS) to find the least cost solution (NPV) to meet the future growing energy demand for different scenarios. This resulted in an energy mix where all the hydropower potential in the country is utilised in the country together with a large installed capacity of natural gas, which will be extracted from the national reserves. The report discusses the results in detail and provides further direction on how Uganda can develop their infrastructure and energy system with regards to policies and external factors. It also enlightened the dangers of inefficient and inflexible policies in the country. The modelling data and detailed calculations will be made publicly availably. / Denna studie har tagits fram för att vägleda beslutsfattare i Uganda vid utvecklandet av ett hållbart och miljövänligt energisystem. Detta har gjorts genom att identifiera och analysera kopplingarna mellan Climate-, Land-, Waterand Energy use (CLEWs). Det viktigaste sambandet identifierades till vattenanvändning mellan jordbruk och vattenkraft. I denna rapport har fokus lagts på analys av energi och ekonomi, medan en detaljerad analys av områdena vatten och land återfinns i rapporten ”Water and Agriculture in Uganda – Supporting a CLEW assessment”. I dagsläget har Uganda ett stort beroende av vattenkraft och jordbruk och på grund av externa förändringar och ett ökande elbehov kan detta komma att bli ett framtida problem. I denna rapport har en den framtida konsumtionen av elektricitet uppskattats och vidare använts som indata i modelleringssystemet OSeMOSYS. Det resultat som modelleringen genererade inkluderar en full exploatering av den potentiella vattenkraften, tillsammans med en stor utbyggnation av kraftverk med naturgas som bränsle. Naturgasen ska enligt modellen utvinnas från de nationella reserverna. Samtliga resultat diskuteras i detalj och ger vidare vägledning kring hur Uganda bör utveckla såväl infrastruktur som energisystem, med hänsyn till de strategier och externa faktorer som finns. Studien belyser också de risker som kommer med rigida och ineffektiva strategier. Samtlig insamlad data och detaljerade beräkningar återfinns i publicerad form.

In this study the suitability of small-scale organic Rankine cycles in military power generation is evaluated. It is presupposed that external combustion engines have favorable characteristics in terms of noise, heat and vibration signals.The work is conducted through a process consisting of three blocks; working fluid selection, component selection and modeling. The research community states that the optimal fluid is a matter of application. Therefore, a screening of working fluids is performed on the basis of a few key properties. A simplistic cycle model is used to determine the operating conditions that yield the best thermodynamic performance. Consequently, these conditions are the starting point of the component selection process. Each component that is selected introduces restrictions to the cycle. The upper pressure is, for example, limited by the material of the boiler. Therefore, an iterative selection methodology is employed in order to consider both cycle performance and component limitations. In the last block the model is refined with realistic properties of the selected components. Size and performance of the system are evaluated for electric outputs between 0.1 and 3.0 kW. The model is realized in Excel VBA and constructed for high user flexibility.It is found that the thermal efficiency is proportional to the size of the system. A water-methanol mixture passes the screening process and provides the best cycle performance. Also, scroll expanders are recommended as the prime mover of the system. With the proposed components, the realizable power range is between 1.8 and 3.0 kW. The most critical components, in terms of size, are the expander and condenser. Finally, this study indicates that the system can be built in sizes competitive to existing solutions.

Inhaca Island is situated outside Maputo in Mozambique and is one of the globally important areas for forest conservation. The forest provides a number of societal, environmental and economic goods. Electricity and LPG are available on the island but is for most people too expensive to use for the household’s most energy intensive activities, such as cooking. Instead, all of the 25 interviewed households use firewood for all or some of their cooking activities. The use of firewood on the island is unsustainable and is causing deforestation. Also, the combustion of biomass inside houses causes indoor air pollution, which leads to an increased risk of infection to those who are exposed. To significantly reduce or end the use of firewood for cooking within a near future three renewable alternative cooking methods have been identified: solar cookers, biogas digesters and wood stoves. These solutions do not require new logistical solutions or transport of fuel to or on Inhaca Island, which is important since roads and transport possibilities are poor on the island. Households with no fuel cost have little money to spend on a new solution and without help from outside investors or the government, alternatives are slim. An improved cook stove or a wood stove in the lower price range might be possible for these families to purchase and the main argument is a potential time save and improved health. With a fuel expense for the household of 50 USD per year, panel cookers are the best financial option. Wood stoves could also be a good alternative in spite of the higher financial risk. A wood stove would slow down deforestation more than a panel cooker would. If the household spends 200 USD annually on fuel for cooking, and has enough animals and organic waste to produce a sufficient amount of biogas, a fixed dome biogas digester is the best alternative. A fixed dome biogas digesters require a very large initial investment and might therefor not be possible to implement without part time payments, subsidies or loans. Float drum digester is also an alternative and is less expensive than the fixed dome digester. Other good alternatives are parabolic solar cookers or wood stoves and here the choice between comfort and financial gain will decide which solution is most suitable for the family. For a household spending 500 USD on fuel for cooking annually, the conclusion is the same as for the group spending 200 USD per year with the addition of a balloon digester. All digesters are still expensive options and if the family is already spending 500 USD on fuel it is because they already use some comfortable fuels such as gas or electricity. It is therefore unlikely that they would surrender some of this comfort to have a solar cooker, requiring more time, cannot smoke and is not compatible with all the current equipment. A wood stove would therefore probably be preferred over a solar cooker. / Inhaca är en ö utanför Mocambiques södra kust och dess unika natur erbjuder socialt, miljömässigt och ekonomiskt viktiga värden som bör bevaras. Det finns tillgång till elektricitet och gas på ön men det är för de flesta hushållen för dyrt för att använda till de mest energikrävande aktiviteterna så som matlagning. Istället använder alla de 25 intervjuade hushållen i studien ved till all eller delar av sin matlagning. Användning av ved från hushållen leder till att skogen på ön minskar och eftersom veden eldas i små och dåligt ventilerade hus och maten lagas över öppen eld, leder den även till ökad risk för infektioner för de som lagar maten. För att avsevärt minska eller helt stoppa användningen av trä från skogen vid matlagning har tre alternativa matlagningslösningar identifierats; sol-spisar, biogasenheter och vedspisar. Dessa lösningar kommer inte att kräva nya logistiska lösningar eller skapa ett ökat transportbehov för bränsle till eller på ön. Detta är viktigt eftersom öns vägar är dåliga och transportmöjligheter till och från ön är begränsade. Hushåll utan ekonomiska möjligheter till utgifter för bränsle idag har inte råd att spendera pengar på en ny matlagningslösning och utan finansiell hjälp utifrån är alternativen få. En vedspis i en lägre prisklass kan vara möjlig för familjerna att köpa och det huvudsakliga argumentet är den potentiella tidsbesparingen och den förbättrade hälsan, givet att spisen har en skorsten. Med en årlig bränslekostnad på 50 USD kommer en solpanelspis vara det finansiellt bästa alternativet, men sett till sociala faktorer så framstår vedspisar som ett bra alternativ trots den högre finansiella risken. Med en vedspis minskar dessutom användningen av ved mer än om en sol-spis används. Om hushållen spenderar 200 USD per år på bränsle för matlagning, och dessutom har mängden djur och annat organiskt avfall för att producera tillräckligt med biogas, så är en fast biogasenhet ett alternativ tillsammans med en floating biogasenhet. Eftersom dessa enheter kräver en mycket stor grundinvestering hjälper möjligheter till delbetalningar, bidrag eller lån för att investeringen ska vara genomförbar. Andra bra alternativ är parabol-formade sol-spisar eller vedspisar. Detta eftersom vedspisar är mer kompatibla med hushållens nuvarande utrustning och metoder och dessutom sannolikt kräver kortare tid för tillagning av mat än en sol-spis, kommer valet att stå mellan den mer finansiellt motiverade paraboliska sol-spisen och en vedspis som är mer socialt motiverad på grund av att den liknar dagens lösning. För hushåll som spenderar 500 USD per år på bränsle är slutsatsen densamma som för hushållen som spenderar 200 USD med tillägget av en ballong biogasenhet. En biogasenhet måste fortfarande ses som en mycket stor grundinvestering för denna grupp och det krävs även för dessa hushåll möjlighet till delbetalningar, bidrag eller lån för att investeringen ska vara genomförbar. Eftersom familjen redan spenderar 500 USD på bränsle för matlagning kan det antas att detta beror på en högre grad av användning av mer bekväma bränslen så som elektricitet. Det är därför mer osannolikt att denna grupp är villig att minska sin bekvämlighet och välja en sol-spis. Vid val av ett billigare alternativ än biogas kommer därför någon av vedspisarna vara de troligaste alternativen för hushåll i denna grupp, men många alternativ är möjliga.

Using plasma gasification to create synthetic jet fuel is a relative new method that could be a suitable option to make the aviation industry more sustainable. Bromma Airport in Stockholm has been used as a potential case to sustain the flights with this type of fuel. Plasma gasification is the process of dissolving organic material into its elemental particles at very high temperatures. Since no oxygen is supplied, no combustion takes place and therefore no emissions are released. The slag created of the non-organic material can be used as a construction material. The product produced is a gas rich in energy, which can be processed in a Fischer-Tropsch reactor into liquid fuel after cleaning. The need of a plant on Bromma Airport has been identified, and a suitable location in the southern part of the airfield has been found. Estimated area needed for the plant is 10 300 m2 . The feedstock for the process is waste from the forest industry, so called grot. To remove the bio waste from the land has a positive effect on the regrowth of the forest, and the feedstock arrives to the plant in the shape of woodchip. In order to produce the airport’s yearly need of jet fuel of 52 300 m3 , a total of 229 700 tonne woodchip is needed. That corresponds to a truck arriving at the plant every 33rd minute within 12 hours per day every day the plant is operating. Positive effects of using the produced fuel is a more clean combustion in the jet engines, less wear-and-tear on the turbine blades, and lower Sulphur content in the airplane’s exhaust gas. Since the energy density of the produced fuel is lower than the standard jet fuel, a larger volume is needed in order to reach the same amount of energy. The technology of the plasma gasification in the plant is based on that of Solena Fuels, where a carbon catalytic bed distributes the heat evenly from the six plasma torches that are needed. The plasma torches have a total power need of 127 800 MWh/year. In a suggestion to lower the need of electricy, a Rankine cycle can deliver 21 556 MWh/year to the process. The Fischer-Tropsch process is carried out using a coboltbased catalyst, and with the use of micro-channels the efficiency between gas and liquid fuel can be improved. / Att använda plasmaförgasning för att framställa syntetiskt jetbränsle är en relativt ny metod som skulle kunna vara ett lämpligt alternativ för att göra luftfarten mer hållbar. I denna fallstudie har Bromma Flygplats i Stockholm används som en potentiell plats vid byggandet av en kombinerad plasmaförgasning- och Fischer-Tropschanläggning för att tillverka ett syntetiskt och hållbart jetbränsle för flygplatsens avgående flygningar. Plasmaförgasning innebär att organiska molekyler bryts upp i sina beståndsdelar i frånvaro av syre vid mycket höga temperaturer. Produkten som bildas är en energirik gas, inga avgaser släpps ut och slaggprodukten kan användas som konstruktionsmaterial. Efter att gasen har blivit renad kan gasen genom en FischerTropschprocess omvandlas till flytande biodiesel. Behovet av en anläggning har fastställts och en potentiell lokalisering har identifierats vid Bromma Flygplats södra del och anläggningen förmodas uppta ca 10 300 m2 . Användningen av anläggningen skulle hjälpa flygplatsen att uppfylla uppsatta miljömål. Råmaterialet som används i plasmaförgasningen är i denna fallstudie grot, det vill säga grenar och toppar från avverkningsplatser. Uttag av grot verkar positivt för skogen och anländer till anläggningen i form av flis. Flygplatsens behov av bränsle uppgår till 52 300 m3 anpassat till energiinnehållet i det framtagna jetbränslet. Detta går att producera av 229 700 ton grot, vilket motsvarar en leverans med lastbil var 33:e minut under 12 timmar per dygn för varje dygn anläggningen är i bruk. Fördelar med att använda det framställda bränslet innebär en renare förbränning i flygmotorerna, mindre slitage på turbinbladet samt lägre svavelhalter i avgaserna. Då energidensiteten är något lägre i det framställda biobränslet behövs något större volym för att uppnå samma energihåll. Plasmaförgasningen sker med en teknik utvecklad av Solena Fuels, där en kolkatalysatorbädd kan bidra till en jämn värmefördelning från de sex plasmafacklorna som gemensamt kräver en effekt på 127 800 MWh/år. För att delförse anläggningen med elektricitet har ett förslag på en Rankinecykel utformats, som skulle kunna bidra med 21 556 MWh/år till plasmafacklorna. FischerTropschprocessen sker med en kobolt-katalysator och med hjälp av mikrokanaler i reaktorn kan omvandlingsfakorn för gas till diesel förbättras.

Reliable energy is fundamental for a region’s capacity for sustainable development. The island Pemba, which together with Unguja forms Zanzibar, is a semi-autonomous part of Tanzania. The electric power supply on the island is unreliable and blackouts are frequently occurring. Also, there are significant losses in the grid that in 2014 were measured to be as high as 28.9 %. Because of this the local electricity company, Zanzibar Electricity Corporation, ZECO, has started a project, the Change Project, to identify where and why the losses occur and how this situation could be improved. All the electricity in the public grid on Pemba is supplied through a submarine cable from mainland Tanzania. On the island the public grid only reaches 30 % of the population. The vast majority of the remaining population copes without electricity. This holds back the island’s development and that is why it is important to support ZECO to a sustainable business so they can maintain and extend the grid on Pemba. This thesis is a part of the Change Project and has its main focus on non-technical losses. The main goal of the study presented in this report was to investigate the reliability of the two types of domestic electricity meters, post-paid and pre-paid, used on Pemba. To do this, 16 interviews were carried out in a selected village named Tumbe. Based on the interviews a load model was created in the software STELLA. The output from the STELLA model was compared to readings of the electricity meters in the 16 interviewed households. This together gave clear indications of the reliability of the meters. The study has also aimed to draw conclusions about where and why the largest losses occur. To investigate this, readings of all found meters in Tumbe were reviewed. Also, data regarding the grid and the electric energy use on Pemba were collected and discussions with ZECO employees were held. The results from this study are that -          It is reasonable to believe that the some of the domestic post-paid meters are measuring an inaccurate, too low, consumption. For the interviewed households it is believed that the measuring is in average between 30-45 % lower than the actual consumption. -          If the losses remain at this level, the capacity in the submarine cable will be reached in approximately 2024. However, if the losses can be reduced the sufficiency of the cable can be extended by several years. -          A strong correlation between the electricity price level and the presence of non-technical losses was found. It has been found, based on the results above, that the most important measures to reduce the losses are to -          Replace all the domestic post-paid meters with accurate ones as soon as possible. -          Perform regular control of pre-paid meters in order to detect tampering and broken meters. -          Monitor the electric energy flow in the grid for easier detection of losses, especially electricity theft. / Tillförlitlig elförsörjning är fundamentalt för en regions möjlighet att uppnå en hållbar utveckling. Ön Pemba, som tillsammans med grannön Unguja utgör Zanzibar, är en semi-autonom del av Tanzania. Elförsörjningen på Pemba är otillförlitlig och strömavbrott inträffar ofta. Dessutom är det stora förluster i elnätet som år 2014 uppmättes till hela 28.9 %. På grund av det här har det lokala elbolaget Zanzibar Electricity Corporation, ZECO, startat ett projekt, ”The Change Project”, för att identifiera var och varför förlusterna uppstår och hur situationen kan förbättras. All el i det allmänna elnätet på Pemba kommer från Tanzanias fastland genom en undervattenskabel. På ön når det allmänna nätet endast ut till cirka 30 % av befolkningen. Den stora majoriteten av den resterande befolkningen är utan elektricitet. Detta håller tillbaka öns utveckling och det är därför viktigt att stötta ZECO till en hållbar affärsverksamhet så att de kan underhålla och bygga ut elnätet på Pemba. Denna uppsats är en del av ”The Change Project” och arbetets huvudfokus har varit på de icke-tekniska förlusterna. Studien som presenteras i denna rapport har som huvudsakligt mål att undersöka tillförlitligheten av de två olika sorters elmätare för privatkunder, förskottsbetalade och efterskottsbetalade, som används på Pemba. För att göra detta har 16 intervjuer utförts i byn Tumbe. Baserat på intervjuerna skapades en effekt-modell i mjukvaruprogrammet STELLA. Resultaten från STELLA-modellen jämfördes med avläsningar av de 16 intervjuade hushållens elmätare. Denna jämförelse gav tydliga indikationer på tillförlitligheten hos elmätarna. Studien har också siktat på att dra slutsatser om var de största förlusterna uppstår. För att undersöka detta kontrollerades mätaravläsningar av alla upptäckta elmätare i Tumbe. Även data om elnätet och elanvändningen på Pemba samlades in och diskussioner med anställda på ZECO hölls. Resultaten från denna studie visar att -          Med stor sannolikhet mäter en del av de efterskottsbetalda elmätarna för privatkunder en felaktig, för låg, elanvändning. För de intervjuade hushållen är det troligt att den uppmätta användningen är 30-45 % lägre än den faktiska. -          Om förlusterna fortsätter att vara på dagens nivå kommer kapaciteten för undervattenskabeln att överskridas år 2024. Om förlusterna däremot kan sänkas skulle kabelns kapacitet vara tillräcklig en längre tid. -          Ett starkt samband mellan nivån på elpriset och förekomsten av icke-tekniska förluster upptäcktes. Baserat på dessa resultat har det fastslagits att de viktigaste åtgärderna för att minska förlusterna är att -          Byta ut alla efterskottsbetalda elmätare för privatkunder så snart som möjligt. -          Utföra regelbundna kontroller av de förskottsbetalade mätarna för att upptäcka manipuleringar och trasiga mätare. -          Att övervaka energiflödet i elnätet för att lättare upptäcka förluster, särskilt stöld av elektricitet.