Detta examensarbete i Energiteknik, vilket har utförts i uppdrag av energibolaget PiteEnergi, ämnar undersöka vilken potential lantbruksbyggnader har i fråga om elproduktion genom solceller. Projektering av solcellsanläggningar för nio lantbruk har utförts i Piteå kommun, varav samtliga är kunder till PiteEnergi. Projekteringen har inkluderat besök hos nio lantbrukare varav mätningar har utförts av takytor och byggnader där solcellsanläggningar planerats. Genom mätdata har uppritning av systemet skett via Kraftpojkarna i Västerås projekteringsprogram, materialkalkylatorn. Vidare har simulering genomförts med simuleringsprogrammet SolarEdge för att ta reda på den mängd el som anläggningarna förväntas producera. Utifrån projekteringen har investeringskalkyler upprättats för att beräkna vilka investeringar och återbetalningstider det rör sig om för varje enskilt prospekt. De resultat som tagits fram ska efter slutfört arbete redovisas för de lantbrukare som medverkat i arbetet tillsammans med rapporten i sin helhet. Mycket av den undersökta datan tyder på att det är mer lönsamt att investera i en större solcellsanläggning då dessa ger aningen kortare återbetalningstid, även om grundinvesteringen blir större och ökar linjärt med märkeffekten. De flesta anläggningar i arbetet har en återbetalningstid av ungefär 14 år exklusive investeringsstöd och ca 10 år inklusive investeringsstöd. Detta med de elpriser och priser för elcertifikat som antagits för beräkningarna. Den förväntade energin från solcellerna kan tillgodose flera lantbruks årliga energianvändning. Gällande solcellsanläggningens förväntade effekt når den aldrig märkeffekt i simuleringarna och detta beror bland annat på byggnadernas väderstreck, taklutning och solinstrålning. Slutsatser att dra från arbetet är bland annat att solceller är en god investering i Piteå kommun, inte enbart ur miljösynpunkt, utan på grund av dess långa förväntade livslängd även en bra investering då återbetalningstiden ligger kring 30–50 % av dess livslängd och systempriser fortsätter att sjunka i kostnad. Svårt att dra generella slutsatser mellan de olika prospekten när de skiljer sig mycket i både taklutning, azimut och märkeffekt. Förslag till fortsatt arbete är att utvärdera nätområdet för PiteEnergi för att ta reda på hur stor belastning som elnätet klarar av och hur elnätet i framtiden behöver utvecklas och eventuellt byggas ut för att klara av efterfrågan av solceller på marknaden. / This thesis in energy engineering, on behalf of the energy company PiteEnergi, aim to investigate the potential of solar cell plants for agricultural buildings. Projection of solar cell plants for nine farms have been executed in Piteå municipality, all of which are customers of PiteEnergi. Visits to all nine farms, have been carried out to plan for solar plants where measurements have been made of roof surfaces and buildings. Through measurement data, the system has been reviewed by a design program called” The material calculator”, belonging to the Company Kraftpojkarna, a supplier to PiteEnergi. Furthermore, simulations have been carried out with the simulation program, SolarEdge, to find out the amount of electricity that the plants are expected to produce annually. Based on the design and material needed for installation, investment calculations have been made to calculate which investments and repayment times each individual prospectus has. The results obtained are to be presented, together with this paper, to the farmers who have participated in this thesis, when the project is finished. The main results indicate that it’s more profitable to invest in a larger solar cell plant, as these provide a slightly lower repayment time, even though the initial investment is larger and increases linearly with the installed effect. Most projected solar cell plants in this thesis, have a repayment period of around 14 years without investment support and approximately 10 years including investment support. This with the electricity prices and prices for electricity certificates assumed for the calculations. The expected energy from the solar cells can satisfy several agricultural annual uses of energy. The expected effect of the solar cell system never reaches installed effect in the simulations, and is due to among things like the weather, slope and solar insolation. Conclusions to be made from this work is that solar cell plants are a good investment in Piteå municipality. It’s not only environmentally friendly, but, due to its long-life expectancy, it’s also considered to be a good investment since the repayment period is 30–50 % of its longevity and system prices are continuing to drop. It’s difficult to draw general conclusions between the different prospects when they differ widely in both slope, azimuth, and installed effect. Proposals for further work are to evaluate the network area of PiteEnergi to find out how much power the power grid can handle and how, in the future, it needs to be developed and possibly expanded to meet the demand for photovoltaic cells and solar cell plants.

År 1995 investerade kooperativet Hammarövind i ett av de modernaste största vindkraftverken på marknaden, Wind World 3700 med effekten 500 kW.  Verket togs i drift den 13 december år 1995 ute på Boholmen i Hammarö därav namnet Lucia af Boholmen.  Nu 21 år senare börjar vindkraftverket nå sitt slut och när planer för avvecklingen av vindkraftverket börjar tas fram fanns det intresse inom kooperativet att veta vindkraftverkets miljöpåverkan från vaggan till graven, en livscykelanalys. Den undersökningen utförs i detta arbete.   En LCA undersöker en produkts miljöpåverkan från när råvaran utvinns, tillverkning av produkten, användning och till slut hur produkten behandlas efter att livslängden har tagit slut. LCA är inget nytt inom vindkraft utan det finns ett stort antal LCA gjorda både av äldre kW verk till modernare MW vindkraftverk. Det finns en god uppfattning kring LCA resultatet för vindkraftverk, att det enbart tar ett antal månader för verket att producera den mängd energi som går åt i konstruktionsfasen och driftfasen, att koldioxidekvivalentutsläppen ligger runt 20 g/kWh.  Sedan skiljer sig olika LCA ifrån varandra beroende på olika vindkraftverks effekter, geografiska aspekter, olika antagande som har gjorts och inkonsekventa data för att nämna några orsaker. Det har visats sig att dessa LCA har en brist i och med att avvecklingsfasen av vindkraftverken inte undersöks. Anledningen till detta är att det saknas erfarenhet och intresset för detta moment är lågt då storskalig nermontering av vindkraftverk inte förväntas påbörjas förrän om 10 år. Men om hållbara metoder för att ta hand om vindkraftverken inte undersöks och utvecklas kommer detta att bli ett stort problem i framtiden då avfallsmängderna förväntas öka lavinartat och vindkraftverken bild som en grön energikälla kan ta skada. Syftet med detta arbete är att utreda hur olika avvecklingsmetoder för vindkraftverket Lucia af Boholmen påverkar resultatet för LCA.  De olika avvecklingsmetoderna som undersöktes var återvinning, fortsatt produktion på samma plats och flytt till annat land för fortsatt produktion. Resultatet visade att utan avvecklingsfasen tar det lite mer än 14 månader för vindkraftverket att producera den mängd energi som går åt i konstruktion och driftfasen av vindkraftverket. Intensiteten för energi hamnade på 0,063 kWh/kWh och koldioxidekvivalentutsläppen 20,52 g/kWh. Återvinning av vindkraft ger en energivinst mellan 157 och 193 MWh beroende på hur vindkraftbladen behandlas och de koldioxidekvivalentutsläpp som undviks ligger mellan 57,5 och 59,4 ton. Om vindkraftverket renoveras och fortsätter producera på samma plats upp till 10 år kan intensiteten för energi sänkas till 0,0368 kWh/kWh en sänkning med 41 % och koldioxidekvivalent till 12,4 g/kWh en sänkning med 39 %. Dock är chansen att få en ekonomisk lönsamhet med dagens elpris väldigt låg. Om vindkraftverket flyttas till ett annat land där stödsystem ingår kan en ekonomisk lönsamhet uppnås samtidigt som en stor miljövinst erhålls.

No description available.

The research expresses the PV potential in the UK and India by examining the performance and the cost of domestic grid-connected PV systems. Further, crystalline systems and two thin film system technologies (amorphous silicon and copper indium gallium diselenide), which are installed at a site in India, are examined in order to validate the simulated outputs compared to the systems’ field performance and to compare the behaviour of the different module technologies under the harsh climatic conditions of India. The aim of this study was to evaluate the PV system performance and to develop methods for expressing the PV systems lifetime energy generation and the levelized cost of energy (LCOE) in both countries as a function of location or other influencing parameters. In the beginning the study presents the UK and India climates and the solar databases with their limitations. Further, it discusses the simulation outputs and the annual energy predictions for the UK and India. It also presents the UK and India PV markets and their policies and the LCOE equation, which was formed, and the methodology used for the LCOE calculations. It discusses the LCOE results and presents indicative lifetime CO2 (carbon dioxide) emissions savings for the researched locations. Continuing, this study presents the model formed for the lifetime energy prediction and annual energy assessment based on PV system degradation and uncertainty factors. Finally, it summarises the technical and economic outputs of this research, by expressing the PV potentials in the UK and India. Even for these two countries, which are significantly different in respect to their solar resource, the PV systems may produce similar amounts of energy during their lifetime for reasonable assumptions of degradation rates and uncertainty levels. An uncertainty in the energy output makes the economic viability uncertain. Hence, the investor should be aware of the energy prediction risks, especially in investments where a minimum rate of return is specified. The intermediate lifetime energy range is 60,000-70,000 kWh for the UK while is between 70,000-100,000 kWh for India. The cost per kWh of a domestic PV system in India (range: 0.07-0.13 £/kWh) is lower than in the UK (range: 0.11-0.17 £/kWh) by considering only the net PV cost. However, it is more profitable with the current policies to install a domestic PV system in the UK rather than India. This shows that India has to reconsider its incentive policies for the domestic PV system deployment.

Byggnadssektorn är en av de tre största områdena inom världens energianvändning och den står för ungefär en tredjedel av den totala energianvändningen. Det är därför av stor vikt att byggnadssektorn effektiviseras för en mer hållbar framtid. I det här examensarbetet var syftet att utföra en energiutredning på en hälsocentral med hjälp av energistatistik från modulen Energi & Miljö i WSP:s egenutvecklade programvara DeDU. Den andra delen i arbetet var att med erfarenheter från energiutredningen undersöka hur modulen Energi & Miljö kan förbättras för att bättre uppmärksamma dess användare på energianvändning. Energiutredningen utfördes med hjälp av konstruktionsritningar och energistatistik från DeDU för total fjärrvärmeanvändning, total elanvändning samt timvärden för elanvändningen. Fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel togs fram med hjälp av statistik från studien STIL2 utförd av Energimyndigheten. Det visade sig att Hörnefors hälsocentral är relativt energieffektiv sett till andra liknande fastigheter. Byggnadens klimatskal visade sig vara bra med ett Umedel på 0,45 W/m2K. Av de energieffektiviseringsförslag som togs fram visade det sig att förslaget med störst besparingspotential är byte av 2-glasfönster till 3-glasfönster. Förbättringsarbetet av modulen Energi & Miljö i DeDU utfördes genom en enkätundersökning, en workshop samt en undersökning av befintliga energirapporter för att ta fram förslag på nya rapporter. Från enkätundersökningen framkom det att de tillfrågade kunderna generellt är nöjda med modulen Energi & Miljö men att det finns önskemål om en del förbättringsförslag. Tre förslag på nya energirapporter kopplade till DeDU togs fram. Huvudsakliga tanken bakom förslag 1 och 2 var att ge kunderna möjlighet att lättare göra jämförelser mellan olika fastigheter/byggnader samt jämförelse av energianvändningen för samma fastighet/byggnad. Tanken med förslag 3 var att ge möjlighet att uppskatta olika verksamheters fördelning mellan fastighetsel och verksamhetsel. Slutligen kan det konstateras att det är fördelaktigt att presentera färdig förbättringsförslag, då de flesta kunder inte själva vet vad de behöver eller vad som saknas.

I det här projektet har utfallet av en ombyggnation av ett flerbostadshus analyserats ur ett energiperspektiv. Syftet med projektet var att visa hur de olika renoveringsåtgärderna som utfördes i samband med ombyggnationen påverkade byggnadens fjärrvärmeanvändning och för att visa på hur AB Bostaden bör prioritera vid omfattande renoveringar av gamla byggnader. För att analysera byggnaden och renoveringsåtgärderna användes simuleringsprogrammet IDA Indoor Climate and Energy. I programmet simulerades byggnadens fjärrvärmebehov före den renoverades, efter den renoverades samt vid de sju nedanstående fallen: Då ett fönsterbyte från tvåglas till treglas inte hade genomförts. Om ytterväggarna inte hade tilläggsisolerats invändigt. Då isoleringen på vindsplan inte hade bytts ut mot ny isolering. Om varken tilläggsisolering av ytterväggar eller byte av isolering på vindsplanet hade genomförts. Om byggnadens lufttäthet vid ombyggnation inte hade förändrats. Om ventilationssystemet i byggnaden inte hade bytts till ett FTX-system. Då byggnadens lufttäthet förblev oförändrad samt att ventilationssystem inte byttes till ett FTX-system. Resultaten vid simulering av byggnadens fjärrvärmebehov före den renoverades beräknades till 160 kWh/m2. Vid simulering av byggnaden efter det att den renoverades så beräknades fjärrvärmebehovet till 71 kWh/m2. Vid simulering av de ovanstående fallen så bestämdes det att den åtgärd som enskilt gav upphov till den största minskningen i fjärrvärmeanvändning var installation av FTX. Om byggnaden hade renoverats utan att en FTX installerades så hade fjärrvärmebehovet ökat med 65 kWh/m2. Den åtgärd som visade sig ha näst störst inverkan på byggnadens fjärrvärmebehov var att lufttätheten i byggnadens förbättrades. Simuleringen för det fall då lufttätheten i byggnaden förblev oförändrad så ökade energianvändningen med 28 kWh/m2. Resultatet från simuleringen där byggnadens fönster inte byttes ut visade på en ökning av fjärrvärmeanvändningen med 24 kWh/m2. Fjärrvärmebehovet ökade med 4 kWh/m2 i simuleringen där byggnadens ytterväggar inte tilläggsisolerades. För det simuleringsfallet där isoleringen på vindsplanet inte byttes ut mot ny isolering så ökade fjärrvärmeanvändningen med 3 kWh/m2. Den slutsats som kunde dras som till följd av resultatet från simuleringarna var att de olika renoveringsåtgärderna bör prioriteras enligt följande för byggnader med liknande förutsättningar: Installation av FTX Öka byggnadens lufttäthet Byte av fönster Tilläggsisolera väggar Tilläggsisolera/byt isolering på vindsplan. / In this project the result of a refurbishment of a multi-family residential was analyzed from an energy perspective. The purpose of this project was to show how the different improvement measures that were performed in conjunction with the refurbishment impacted the district heating demand of the building. To analyze the building and the improvement measures the simulation program IDA Indoor Climate and Energy was used. In the program the buildings district heating demand before the refurbishment, after the refurbishment and in the seven cases listed below was simulated: If the windows had not been exchanged from double pane to three pane. If the building’s exterior walls had been additionally insulated inwards. In the scenario of where the insulation in the attic had not been exchanged. If neither of the exterior walls had been additionally insulated nor had the insulation in the attic been exchanged. If the buildings airtightness had remained unchanged after refurbishment. If the ventilation system in the building had not been switched to a FTX-system. If the buildings airtightness had remained unchanged and if the ventilation had not been switched to a FTX-system. The results of the simulation before the refurbishment, showed that the buildings district heating demand was 160 kWh/m2. The simulation of the building after it was refurbished resulted in the district heating demand being lowered to 71 kWh/m2. When simulating the cases listed above, it was determined that the measure that gave the most significant decrease in district heating usage was the installation of the FTX ventilation system. If the building had been renovated without installing the FTX the district heating demand would have risen with 65 kWh/m2. The measure that had the second largest impact on the buildings district heating usage was the improvement of the buildings airtightness. The simulation for the case in which in the buildings airtightness remained unchanged resulted in that the district heating usage was increased by 28 kWh/m2. The result of the simulation where the windows were not exchanged showed an increase in district heating usage by 24 kWh/m2. The district heating demand increased by 4 kWh/m2 in the simulation where the building’s exterior walls had not been additionally insulated. The results for the case when the insulation in the attic was not exchanged showed an in increase in district heating usage by 3 kWh/m2. The conclusion that could be drawn as a result of the simulation results was that the different renovation measures should be prioritized as following, for buildings with similar preconditions: Install FTX ventilation system Increase the building's airtightness Exchange windows Additionally insulate external walls Additionally insulate / exchange insulation in the attic.

No description available.

I detta projekt har jag tittat på olika sorters energieffektiviseringsåtgärder man kan utföra påett flerbostadshus i Bureå för att minska dess totala energianvändning samt att göra enklareekonomisk kalkyl för de olika åtgärderna. Undersökningarna av åtgärderna har genomförtsmed hjälp av programvaran IDA ICE. Informationen av byggnaden och dess prestanda harerhållits av Skebo. Ifall data saknas har det antagits utifrån schablonvärden. De åtgärder som har undersökts och simulerats är: tilläggsisolering av ytterväggar i olikatjocklekar, tilläggsisolering utav vindbjälkslaget, byte av fönster från tvåglas till treglas ochbyte av ventilationssystem med värmeåtervinning. Resultaten av simuleringarna visar att en tilläggsisolering utav ytterväggarna ger en godbesparing upp till 150 mm med 12 % besparing. Skebo efterfrågade mindre tjocklek påtilläggsisoleringen, därmed valdes 70 och 150 mm ut för användning i de kombineradesimuleringarna. I fallet då tvåglasfönster byts ut mot treglasfönster så sker en likvärdig besparing som när 150mm tilläggsisolering av ytterväggarna sker. Den största besparingen i energi är ett byte av ventilationssystem med värmeåtervinning ochtätning av huset för att minska ofrivilligt luftläckage. Detta sparar 36 % av fjärrvärmen medenbart denna åtgärd. Kombineras FTX och tätning med ett fönsterbyte och tilläggsisolering avyttervägg kan fjärrvärmeanvändningen minskas med upp till 57 %. Den minsta besparingen är tilläggsisolering utav vindbjälkslaget, en minskning med 2 %.Detta är på grund av att det redan är bra nog och inga större förbättringar kan ske. Ekonomiska kalkylens resultat visar att alla åtgärder har högre livscykelkostnad änreferensfallet. Särskilt dyrt blir det att kombinera ett byte av ventilationssystem medfönsterbyte och tilläggsisolering. / In this thesis, I’ve investigated different energy efficient measures that can be done on a multifamily home in Bureå to reduce the total amount of energy used and perform a simpler economic calculation of the different measures. The investigation has been completed with the help of the software IDA ICE. Information about the building and its performance have been collected from Skebo.Data that is missing has been assumed to standard values. The different measures that have been investigated and simulated are: additional insulation on outside walls in different thicknesses, additional insulation on the attic floor, exchanging the double pane window to three pane windows, and installing a ventilation system with heat recovery. The results of the simulations reveal that additional insulation on the outer walls provide a decent reduction of energy up to 150 mm, which gives us a 12 % reduction. Skebo requested slightly less thickness to be used, therefore 70 mm has also been simulated in the case of combined measures. When the double pane windows are exchanged to three pane windows the effect is equal to the 150 mm additional insulation of the outer wall, giving a similar reduction in energy used. The largest reduction in energy is a change of ventilation system with heat recovery and increasing the air tightness of the building to reduce the amount of involuntary leakage of air. This measure reduce the district heating with 36 % alone. If ventilation system with heat recovery and increased air tightness is combined with the two other measures window change and additional insulation of the outer wall, the district heating is reduced up to 57 %. The smallest reduction in energy is additional insulation of the attic floor, a reduction of 2 %. This is because of its already well insulated state and no big improvements can be made. The result of the economic calculation shows that all measures have a higher life cycle cost than the reference case. Particularly expensive is the combination of change of ventilation system, window change and additional insulation on the outer walls.

Under flera hundra år användes den lagrade energin som finns i snö för att tillfredsställa de kylbehov som finns på sommarhalvåret. Det kalla klimatet i kombination med god nederbörd som finns i Norrland innebär goda förutsättningar för snö. Målet med denna rapport är att i samarbete med Umeå kommun se hur mycket energi som finns lagrad i de snömängder som helt outnyttjat smälter bort varje sommar. Den geografiska platsen är snötippen Kulla vid klockarbäcken i Umeå. Det är svårt att nyttja all energi som finns lagrad i snön då en del ofrivillig värmetransport kommer ske till omgivningen. För att beräkna värmetransporten samt den mängd energi som går att använda för kylning har en metod arbetats fram. Det är en energibalans där man förutsätter att hela snöhögen håller 0°C och att all energi som transporteras från snön innebär en minskad snömängd. De utförda beräkningarna gjordes i kalkylprogrammet Excel som har funktioner för att skapa grafiska bilder till resultatet. Detta utifrån de mängder data som behandlats. Beräkningarna är utförda månad för månad och behandlar väderdata för temperatur och nederbörd. Resultatet visar att en medelsäsong av naturlig snö genererar kring 4 GWh vilket motsvarade drygt 40% av den mängd fjärrkyla som Umeå Energi producerade 2016 till sitt centrala fjärrkylnät. De osäkerheter som noterats är att vädret är oberäkneligt och att de slutliga snömängderna kan skilja mycket från år till år. Däremot är mängden snö som försvinner på grund av ofrivillig värmetransport likartad mellan de olika säsongerna. De år som är snöfattiga kan det därför vara en god idé att göra konstgjord snö för att säkerställa att kyla kan levereras. Bedömningen som gjordes är att förutsättningar för att anlägga en snökylanläggning med god produktion finns. Den elektricitet som idag investeras för att kyla kan komma till bättre nytta om kylan istället kommer från naturligt producerad snö.

Ökade växthusgasutsläpp leder till klimatförändringar vilket påverkar miljön och livet på jorden. En del i att motverka dessa förändringar är att ställa om energisystemets beroende av fossila bränslen till förnyelsebara energikällor. I Sverige förväntas kärnkraften avvecklas vilket innebär att någon annan form av elproduktion måste ersätta den förlorade produktionen i kärnkraften. Dessutom sker en ökning av intermittenta energikällor som vindkraft och solel där elproduktionen inte kan styras. Omställningen innebär att nya krav ställs på elnätet för att kraftbalansen ska bibehållas. Elproduktionen i kraftvärmeverk, vilken är beroende av värmeproduktionen och därmed värmebehovet, har potential att bidra med flexibilitet och reglering av elsystemet. Trots det finns indikationer på att andelen kraftvärme i Sveriges energisystem kommer att reduceras. Kraftvärmens fördelar måste därför lyftas då den kan ha stor betydelse för Sveriges energisystem i framtiden. I det här arbetet studeras elproduktionen i fjärrvärmeanslutna kraftvärmeverk i en medelstor stad i Sverige. Det görs i syfte att undersöka potentialen för en fjärrvärmeansluten villa att med dess fjärrvärmeförbrukning som underlag, täcka sin elförbrukning med elektricitet producerad i fjärrvärmesystemet. Arbetet har utförts i form av en fallstudie på Faluns fjärrvärmesystem där verklig förbruknings- och produktionsdata har använts i olika beräkningar. Med en typvillas fjärrvärmeförbrukning som underlag har den motsvarande elproduktionen i kraftvärmeverken beräknats och jämförts med husets elförbrukning. Dessutom har beräkningar utförts för att analysera vilket förhållande mellan el- och total fjärrvärmeproduktion (αsystem-värde) som krävs för att månaden då elförbrukningen är som högst, ska täckas med elektricitet producerad i kraftvärmeverken. Resultaten visar att αsystem-värdet på 0,18 i genomsnitt, är för lågt för fjärrvärmesystemet att täcka en villas elförbrukning med elektricitet baserad på villans fjärrvärmeförbrukning. Lägst försörjningsgrad inträffar under sommarmånaderna medan den under den kalla delen på året är betydligt högre där den som högst uppgår till 80 %. Det αsystem-värde som krävs för att försörjningsgraden ska vara 100 % månaden då elförbrukningen är som högst är 0,24 vilket är ett fullt rimligt α-värde för biobränslebaserade kraftvärmeverk. Elproduktionen är likväl för liten även med det teoretiskt beräknade αsystem-värdet för att en villas elförbrukning på årsbasis ska kunna försörjas med elektricitet producerad i fjärrvärmesystemet baserat på villans fjärrvärmeförbrukning. Några månader under vinterhalvåret täcks elförbrukningen emellertid till fullo. Med dagens utformning på stadens fjärrvärmesystem och den teknik som idag finns är det inte möjligt att öka förhållandet mellan el- och fjärrvärmeproduktion tillräckligt mycket för att nå en försörjningsgrad på 100 %. Däremot täcks en stor del av elförbrukningen vintertid, vilket är då elnätet är som mest belastat i Sverige. Det innebär att en villa med dess fjärrvärmeförbrukning och den elektricitet som genereras till följd, bidrar positivt till kraftbalansen i Sveriges elnät.