No description available.

In this work, it was investigated how a production requirement-based model and a system-identified model, both using first-order transfer functions, can be combined. The study developed a tool using Python programming to simulate the expected delivery of Frequency Containment Reserve based on production requirements. Simultaneously, system identification is used to analyze the actual delivery, enabling assessment of a hydropower unit's capacity to provide FCR based on operational data. The focus is on identifying system constants and analyzing their impact on system performance in various operational scenarios. By applying frequency filtering to the dataset of actual delivered active power, the study aims to establish a fair comparison between expected and actual deliveries concerning production requirements. The study describes the construction of the model and the theoretical attributes supporting its design.  The results from the study present three operational scenarios in which the production requirement-based model simulates the expected active power delivery, while the system-identified model simulates the actual active power delivery from the ancillary services FCR-N, FCR-D upward, and FCR-D downward. The results indicate that the hydropower units' dynamic performance requirements can be assessed for FCR-N with this method but not for FCR-D. Static performance requirements can be evaluated for both reserves, albeit with varying levels of uncertainty for both FCR-N and FCR-D. The results also emphasize the importance of combining the production requirement-based model with the system-identified model to identify periods suitable for analysis.  The discussion highlights the results of the various operational scenarios for the production requirement-based model, the system-identified model, and the actual delivered active power, while also reviewing the choice of method and its application. It is also discussed that there are certain challenges in trying to capture the complex dynamics of a hydropower plant with a simple transfer function. The challenges lie in handling nonlinear effects and rapid regulations that can affect the model's accuracy. It has also been discussed that by expanding the models with additional production requirements and factors, FCR-D could be analyzed more effectively and with greater success. The conclusions indicate that a combination of theoretical modeling, system identification, and signal processing is an efficient way to use Python to analyze the characteristics relevant to production requirements for FCR delivery using operational data. Furthermore, the models tested in this study show potential for further development. This suggests that the work presented here may be a good starting point for a concept that seems to work well and that, with additional improvements and refinements, could lead to even more robust and reliable methods for the analysis and optimization of FCR delivery.

This bachelor thesis investigates the market and technical potential of combining PV-T technology with ground source heat pumps for multi-family housings in Sweden. The basic idea is to first convert ordinary solar panels to solar panels that are cooled which reduces their resistance. This makes them more efficient and increases their life expectancy. The heat extracted is then utilized to make the heat pump more efficient. This can be done in multiple ways. Different system setups are therefore considered and the most optimal one is modelled and evaluated. The model is created in Excel using weather data from Sweden. It calculates the borehole temperature, COP and simple payback time for the system, varying different interesting inputs. The conclusion is that the best system solution is to transfer the PV-T coolant heat to the borehole. The result also shows that the performance of the system is improved the most for buildings with low heat losses, but that the simple payback time is longer in those cases. The potential of a system like this is not promising due to the long simple payback time, more detailed modelling is required so that a more realistic result can be achieved to see if it becomes shorter. / Detta kandidatexamensarbete undersöker möjligheten att kombinera hybrid-solceller med bergvärmepumpar för flerfamiljebostäder i Sverige. Grundtanken är att göra om vanliga solceller till solceller som blir kylda så att de blir effektivare samt att de får längre livslängd, för att sedan använda den värmen man extraherar från cellen till att göra bergvärmepumpen effektivare. Detta kan göras på flera olika sätt och olika konfigurationer konstrueras och den bästa lösningen blir modellerad. Modellen görs i Excel och med hjälp av väder- och solcelldata från Sverige kommer den nya borrhålstemperaturen, COP-värdet samt tiden det tar innan man har fått tillbaka investeringen att beräknas. Resultatet är att det bästa sättet att kombinera dessa två system är att leda värmen direkt ner i borrhålet. Resultatet säger även att tiden det tar innan man har fått tillbaka sin investering är som kortast vid byggnader som har höga energibehov. Potentialen för detta system ser i nuläget inte lovande ut eftersom tiden det tar innan man får tillbaka investeringen är alldeles för lång, utförligare beräkningar krävs för att uppnå mer exakta resultat för att se om återbetalningstiden blir kortare.

This thesis examines the antecedents of employees’ capability cognition within a medium-sized electricity utility (Ntot 􀵎 1200) in German-speaking Switzerland. The firm implemented a new strategy in 2015 with the aim to shift its core capabilities towards sustainability. In the research field of organizational cognition and capabilities, various scholars have published work exploring how resources and capabilities are recombined to adapt to changing environments, but only relatively little about how capabilities are identified and evaluated within a company. While current literature  stresses that there are considerable differences in how managers, but also individuals, perceive capabilities, it has not yet been explored what the antecedents for the difference in perception are. This thesis will contribute to filling this research gap by identifying factors influencing capability perception of individuals in an electric utility during sectoral shift towards sustainability. Employees’ cognition of (i) environmental dynamism, (ii) their perception of, and (iii) participation in organizational change, (iv) the openness to change, as well as (v) perceived organizational identity in 2015are hypothesized to have a significant influence on the perception of capabilities in line with the new strategy assessed in 2016. To test the hypotheses, data was drawn from two-wave survey that has been conducted prior to this study in 2015 and 2016 (Nstudy = 358) exploring the implementation process of the new strategy, organizational climate as well as various characteristics of each individual. Consequently, the character-class statements of each employee are perceived score capabilities have been transformed into a numerical quotient, the percentage of capabilities in line with the new strategy. This information is then correlated with the perceived core capabilities in a regression analysis based on Structural Equation Models (SEM). When the perceived share of capabilities in line with the new strategy was predicted, it was found that participation in organizational change, openness to change, and perceived organizational identity were significant predictors. Environmental dynamism and organizational change were not significant predictors. The findings yield novel insights about what factors influence capability perception of employees in a changing external environment and bear important implications for practitioners about how to frame and facilitate organizational change towards sustainability. / Denna avhandling undersöker de faktorer som påverkat de anställdas förmågor och attityd i hållbarhetsfrågor hos en medelstor elproducent (Ntot≈ 1200) i den tyskspråkiga delen av Schweiz. Företaget implementerade en ny strategi i 2015 med syftet att profilera dess kärnfunktioner tydligar vad gäller hållbarhet. Tidigare forskning inom organisationsteori visar att olika gruppers förmåga att hantera resurser och kapacitet kan rekombineras för att anpassa sig till nya miljöer, men endast relativt lite av denna forsking har genomfört inom ett företag. Den typiska litteraturen inom området(mainstream) betonar att det finns betydande skillnader i hur chefer, men också individer uppfattar sin kapacitet men även vad dessa skillnader beror på. Denna avhandling kommer att bidra till att fylla denna lucka i forskning genom att identifiera faktorer som påverkar individernas kapacitet och inställning i ett elbolag när en hel sektor transformeras mot större fokus på hållbarhet.  Anställdas kognition av de hållbarhetsmässiga utmaningarna, (ii) deras uppfattning av och (iii) deltagande i organisatorisk förändring, (iv) öppenhet för förändring, samt (v) upplevda organisatoriska identitet år 2015 är de faktorer som hypotetiskt borde ha en betydande (mätbar) påverkan på synen på erforderlig eller saknad kapacitet som konsekvens av företaget s nya strategi som lanserades under 2016. För att testa hypotesen, data drogs från en s.k. twowave undersökning som genomfördes 2015 (före) och 2016 (Nstudy = 358) att utforska implementeringen av den nya strategin, förändring av organisatoriskt klimat samt om de olika egenskaperna hos varje enskild uppfattas som tillräckliga. Resultaten ger nya insikter om vad som påverkar uppfattad kapacitet hos de anställda när den yttre miljön förändras (ny strategi) och visar på viktiga konsekvenser för praktiker om hur man kan och bör rama in (frame) och underlätta organisatorisk förändring mot hållbarhet.

Globala växthusgasutsläpp har ökat sedan den industriella revolutionen på grund av ökad användning av fossila bränslen. För att motverka denna trend och minska klimatförändringarna krävs en global energiomställning med övergång till förnybara energikällor och minskade koldioxidutsläpp. En viktig sektor för energiomställningen är transportsektorn, som är en av de sektorer som bidrar med störst andel globala växthusgasutsläpp på grund av en stor andel fossila bränslen. För energiomställningen av transportsektorn är elektrifiering och ökad användning av biodrivmedel centrala faktorer. I Sverige, med stor tillgång till skogsråvara och en stark skogsindustri, finns stor potential för produktion av andra generationens biodrivmedel från skogsavfall. Den framtida produktionen av biodrivmedel i Sverige påverkas däremot av många osäkerhetsfaktorer, såsom politiska beslut kring biomassa och krav på biodrivmedelsinblandning i fossila bränslen. Syftet med examensarbetet är därför att undersöka befintliga långsiktiga energimarknadsscenarier med avseende på vad som i framtiden påverkar pris och prisosäkerhet för biodrivmedel i Sverige. Syftet ämnades besvaras utifrån två frågeställningar:- Vilka faktorer påverkar priset för andra generationens biodrivmedel baserat på skogsavfall på den svenska marknaden idag?- Vilket prisspann kan förväntas för andra generationens biodrivmedel baserat på skogsavfall i Sverige 2030 och 2050? Frågeställningarna besvarades dels genom en kvantitativ studie av energimarknadsscenarier för att bestämma framtida prisspann för biodrivmedel. Beräkningar gjordes även baserat på oljepriser från energimarknadsscenarierna för att specificera framtida biodieselpris. En kvalitativ studie av vetenskaplig litteratur genomfördes också för att identifiera prispåverkande faktorer för biodrivmedel. Dessa faktorer kunde inte identifieras utifrån endast energimarknadsscenarierna, eftersom det i rapporterna om dessa framtidsscenarier för energimarknaden identifierades en bristande transparens kring antaganden och metoder. Beräkningarna och studien av energimarknadsscenarier resulterade i ett framtida prisspann för biodrivmedel mellan 51-400 €/MWh år 2030 och 59-424 €/MWh år 2050. Den något ökande prisspridningen från 2030 till 2050 indikerar på en något ökad framtida prisosäkerhet. Litteraturstudien identifierade oljepris och tillgång samt pris på biomassa som de mest framstående prisfaktorerna för biodrivmedel. Styrmedel som inblandningskrav av biodrivmedel och efterfrågan visade sig också vara viktiga prispåverkande faktorer. Utifrån det totala resultatet definierades fyra prisnivåer; hög, medelhög, medellåg och låg. De beräknade biodieselpriserna sorterades in i fyra prisnivåer baserat på prisernas fördelning enligt kvartiler. Priserna från första kvartilen sorterades in i den lägsta prisnivån, och så vidare. Ungefär 75 % av priserna i resultatet befinner sig i de två övre prisnivåerna, vilket indikerar att biodrivmedelspriset kommer att vara högt i framtiden. Slutligen rekommenderas att forskare som studerar långsiktigt lönsamma biodrivmedelsproduktionstekniker tar hänsyn till hela det identifierade prisspannet för biodrivmedel, eftersom det speglar de många osäkerheterna på energimarknaden. Beslutsfattare i Sverige bör beakta de många prispåverkande faktorerna vid styrning mot önskat biodrivmedelspris och inse att oljeprisets inflytande kan minska i takt med att andra drivmedel som el och vätgas tar större plats inom transportsektorn.

This master's thesis details the development and verification of a new thermal model for STATic synchronous COMpensator (STATCOM) installations, particularly SVC Light plants, utilizing Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The aim of this study is to determine the duration for which an SVC Light STATCOM plant can remain operational without coolant flow. An examination of an existing thermal equivalent circuit is performed, and a new circuit design is presented that more effectively represents the three-dimensional aspects of the thermal energy flow. The new thermal circuit is calibrated using CFD simulations of the coolant fluid flow and thermal energy transfer from the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) modules. This updated thermal model can accurately predict the temperatures of the transistor and diode chip junctions within the IGBT modules, as well as the coolant temperature within the adjacent heatsinks. The model is utilized to predict the operational time of SVC Light STATCOM plants during a coolant flow disruption. The findings suggest that the operational time limit set by the plant manufacturer can often be extended without surpassing the presently imposed thermal design constraints.

High voltage transformers generate significant heat during operation, which must be effectively managed to prevent overheating and damage. To study and optimize the cooling of transformer windings, we use Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. These simulations focus on finite volume meshing, heat reduction, and identifying hot spots. CFD simulations work by dividing the transformer windings into many small cells using a technique called finite volume meshing. This detailed breakdown allows precise calculations of fluid flow and heat transfer. Finer mesh resolutions provide more accurate results but require more computing power, while mesh optimization focuses computa-tional resources on critical areas where overheating is most likely. The primary goal is to efficiently reduce the heat generated within the transformer windings. Identifying and managing hot spots, areas with the highest temperatures, is crucial for transformer reliability. CFD simulations map out these hot spots, which need special attention to prevent damage. Understanding how temperature is distributed throughout the transformer helps in designing systems that keep all areas within safe limits.

Swe: Uppvärmning med hjälp av solvärme är ett alternativ som är värt att starkt överväga. Badhus och simhallar som kräver stora mängder energi under sommartid har mycket att hämta från en solvärmeanläggning. Bättre kan det bli om investeringen läggs på ett hybridsolfångarsystem. Rapporten jämför fyra olika typer av solfångare i kombination med tre systemförslag. Systemutformningarna är baserade på en anslutning till befintligt fjärrvärmesystem. En ekonomisk analys jämförs mellan hybridsolfångarsystem och nollalternativ. Resultatet visar att hybridsolfångarna i kombination med ackumulatortank kan ge en besparing på 170 MWh värmeenergi samt 30 MWh elenergi per år. Vidare utredningar bör göras innan investeringsbeslut tas. Eng: Solar heating is an option worth considering for bathhouses/swimming pools that require large amounts of energy during summertime. The investment might be yielding higher benefits if it is placed on a hybrid solar collector system. The report compares three different types of solar collectors in combination with three system proposals. The system designs are based on a connection to the existing district heating system.  An economic analysis is compared between the hybrid solar collector system and the current state alternative. The result shows that a hybrid solar collector system in combination with a storage tank can provide a saving of 170 MWh of heat energy and 30 MWh of electricity per year. Further investigations should be made before making any final decisions.

Sammanfattning Medlemsländerna i FN enades om ett klimatavtal i Paris 2015. För att möta utmaningarna som klimatavtalet kräver behöver samhället en omställning från ett beroende av fossil energi. Förbränning av biobränslen har god potential att konkurrera ut fossila bränslen. Pellets av stamved har ett högt energivärde och har goda framtidsutsikter till att bli en stark konkurrent till fossilbaserad energi, främst för små- och mellanskalig värme- och kraftproduktion. För att göra pellets mer attraktivt på marknaden gäller det att den levereras med hög kvalitet, med fokus på energivärde, hållbarhet och avsaknaden av driftproblem vid förbränning. Härjeåns Energi i Sveg vill veta mer om driftproblemet slaggbildning och hur det kan undvikas genom åtgärder i hela kedjan från råvaruhantering till pelletsproduktion och förbränning. Det övergripande syftet med projektet var att kartlägga askrelaterade problem vid förbränning av träpellets i rosterpannor med fokus på sintring och slaggning samt att ge rekommendationer på åtgärder hur producenten och privatpersoner kan undvika sådana problem. Arbetet med detta examensarbete delades upp i två delar, dels en genomgång av forskningen på området, och dels en utredning av hanteringen hos Härjeåns Energi samt dess underleverantörer. Forskningsgenomgången genomfördes genom att läsa och sammanfatta den forskning som har bedrivits på området under de senaste 25 åren. Utredningen av hanteringen hos företaget och dess underleverantörer genomfördes med hjälp av tidigare gjorda analyser av pellets, råmaterial och slaggningsprov, samt intervjuer med personal på företagen. Resultatet av studien visade att den viktigaste faktorn som påverkar slaggbildning är halten av vissa askbildande element i bränslet, så som kisel, kalium, kalcium, natrium, magnesium, aluminium och järn i aska. Även askhalt, förbränningsteknik och förbränningstemperatur är betydande faktorer. Slaggningsbenägna ämnen härstammar ofta från olika typer av kontamineringar av råmaterial, i form av sand, jord och lera, vilket troligtvis är fallet för Härjeåns Energi. Resultatet visade även att asksmältstemperaturer hos råmaterial var konstant höga under sommarveckorna 2016, för att variera med flera lägre temperaturer under det resterande året. Den tillverkade pelletsen höll höga asksmältstemperaturer hela 2016, utom i oktober. Vad de lägre asksmältstemperaturerna hos Härjeåns Energi exakt beror på är svåra att svara på. Fler utredningar är i behov för att säkert fastställa orsaken. Det är upp till pelletsproducenten, underleverantörer av råmaterial och utrustningstillverkaren att minimera riskerna för slaggbildning och dess effekt på driften. Privatpersoner har små möjligheter att själva påverka förbränningsresultatet gällande slagg och sintring i sin förbränningsutrustning. / Abstract The member states of the UN have united behind a convention on climate change 2015, the “Paris agreement”. To face the challenges of a required conversion to renewable energy, the dependence of fossil fuels need to be drastically reduced. Combustion of biomass has a god potential to replace fossil fuels in many applications. Pellets made from stemwood has a high energy value and is a good candidate to replace fossil fuels in small and medium scale heat and power production. To make pellets more attractive on the market, the delivered pellets need to have high quality and enable low maintenance and operational problems during combustion. Härjeåns Energi in Sveg would like to know more about the ash related issues like slagging and sintering, and how it can be avoided be measures related to handling, pellet production and end use (combustion). The overall objectives of the present work was to identify ash related problems during combustion of wood pellets in heating boilers, focusing on sintering and slagging, and to provide recommendations on measures how to avoid such problems for producers and individuals. This work with the report was divided into two parts. The first part included a research review on the subject. The second part included an investigation of the handling by Härjeåns Energi and their subcontractors. The research review was carried out by reading the research, mainly in scientific peer- review papers from the last 25 years. The investigation of the handling was carried out by evaluating analysis data of pellets, raw material and slagg samples. The results showed that the most important factor that influence slag formation is the concentrations of certain ash forming elements in fuel, such as silicon, potassium, calcium, sodium, magnesium aluminum and iron. Also ash content, combustion technology and combustion temperature are of importance. Substances in the fuels that are associated with slagging tendencies originate mainly from different kinds of contaminations, e.g. sand, soil and clay. This is most likely the case for Härjeåns Energi. The results also showed that the ash fusion temperatures of the raw material ash where constantly high during the weeks of the summer 2016. The remaining weeks of the year showed more varying ash melting temperatures. The produced pellets from Härjeåns Energi 2016 had a high ash molting temperature during the year of 2016, except in October. The exact reason behind the relative low ash melting temperatures is difficult to point out specifically in this work, and need more careful investigations. Overall, it is the pellets producer, the subcontractors and the manufacturer of the heating devices that have the possibilities to develop product and measures which avoid or reduces slagging related problems. The end users (customers) have very small opportunities to influence the outcome of the combustion of pellets.

Examensarbetet är utfört på uppdrag av Scandymet AB. Huvudsyftet med arbetet är att undersöka om deras kalkylprogram överdimensionerar tryckfallet vid produktionen av värmeväxlare. Scandymets värmeväxlare används ofta i tuffa industrimiljöer och har höga krav på effektivitet för uppvärmning eller nedkylning, samt att materialet är korrosionsbeständig. För att utföra denna undersökning konstruerades en flödesrigg som hanterar uppvärmning och cirkulation av varmvatten. Till flödesriggen konstruerades även en datalogger, som via en Arduino Uno samlar in information från temperatur- och tryckgivare.  Scandymet har tillverkat fyra olika modeller av värmeväxlare som undersöktes med olika hastigheter på värmebäraren. Ett Exceldokument behandlar informationen på minneskortet och beräknar det laborativa tryckfallet för varje testomgång. Det laborativa resultatet jämförs därefter med företagets kalkylark som kontroll beräknas teoretiskt i ett separat Exceldokument. Sammanställningen resulterar i att kalkylarket överdimensionerar tryckfallet med 26–53% beroende på modell av värmeväxlare och hastighet. För att utreda överdimensioneringen analyseras kalkylarket, där det visade sig att faktorerna för tryckstötmotståndet ζ och rörfriktionskoefficienten λ har antagits vara betydligt högre än vad empiriska data visar.