In recent times the problems regarding global warming and climate change have become increasingly relevant in our society. Public attention is growing due to seemingly larger and more severe natural disasters each year and the search for solutions to these problems is greater than ever. Humanity is facing a lot of environmental challenges, but one could argue that the increasing rate of greenhouse gas emissions related to energy production and use is the main focus. This study focuses on how electricity generating and storage technologies can be installed for different types of buildings and businesses to maximize economic benefits and at the same time reduce dependency on grid bought electricity. The buildings in the analysis will have prior solar PV systems installed ranging from 35 kW to 254.8 kW in capacity. Three different buildings within this interval have been chosen and have the solar PV capacity of 35.84 kW, 143.36 kW and 254.8 kW. These buildings have been chosen to get three different load profiles that are as different as possible, given the available data. The study concludes that only using solar PV is the financially most profitable system configuration for all three buildings, rated by maximum IRR. Both wind power and batteries have a negative impact on IRR for all buildings. The building with the least changes in day-to-day peak demand benefited the most from solar PV. Wind power affects the demand in a similar way as solar PV, however batteries added more value to a building with a less consistent load curve. / På senare tid har problemen med global uppvärmning och klimatförändringar blivit alltmer relevanta i vårt samhälle. Allmänhetens uppmärksamhet växer på grund av till synes större och allvarligare naturkatastrofer varje år och sökandet efter lösningar på dessa problem är större än någonsin. Mänskligheten står inför många miljömässiga utmaningar, men det går att hävda att den ökande andelen växthusgasutsläpp relaterade till energiproduktion och användning är huvudfokus. Denna studie fokuserar på hur elproduktionens- och lagringsteknologier kan installeras för olika typer av byggnader och företag för att maximera ekonomiska fördelar och samtidigt minska beroendet av köpt el från elnätet. Byggnaderna i analysen har tidigare installerade solcellsanläggningar som sträcker sig från 35 kW till 254.8 kW. Tre olika byggnader inom detta intervall har valts och för dessa var solenergikapaciteten 35.84 kW, 143.36 kW och 254.8 kW. Dessa byggnader har valts för att få tre olika elförbrukningsprofiler som är så olika som möjligt med tanke på den tillgängliga datan. Studien drar slutsatsen att användningen av endast PV är den ekonomiskt est lönsamma systemkonfigurationen för alla tre byggnader, rankad efter maximal IRR. Både vindkraft och batterier påverkar IRR negativt för alla byggnaderna. Byggnaden med minst förändringar i det dagliga toppbehovet gynnades mest av solceller. Vindkraft påverkar elbehovet på liknande sätt som PV, men batterierna däremot gav mer värde till en byggnad med en förbrukningsprofil som var mindre konsekvent.

I denna rapport utvärderas lönsamheten hos en potentiell installation av solcellsmoduler på en industrilokal i Bureå strax utanför Skellefteå. Arbetet är utfört åt Pelimi Fastigheter AB i Skellefteå som är intresserade utav att energieffektivisera sina fastigheter, däribland Becurhuset som detta arbete innefattar. Ett energieffektiviseringsalternativ de är intresserade utav är huruvida en installation av en solcellsanläggning på dess takyta är både ekonomiskt och miljömässigt hållbart. Rapporten är utformad för att djupare undersöka solcellen och dess roll i ett hållbarare samhälle. Fokus ligger i att studera allt från solcellens uppbyggnad, både genom att förstå den fotovoltaiska effekten samt hur modulerna är strukturerade. Olika typer av de moderna solcellsmodulerna presenteras för att ge en bredare bild av vilken typ som är mest i framkant. Lagring av överskottsproducerad el från solenergi blir vanligare och utvecklas ständigt. Olika lagringsalternativ beskrivs i denna rapport för att klargöra vilket alternativ som skulle fungera bäst vid en modern solcellsinstallation. Med avseende på att undersöka lönsamheten för en solcellsinstallation har simuleringar och beräkningar utförts på fyra alternativa lösningar. Detta för att hitta en optimerad lösning gällande elproduktion, investeringskostnad, återbetalningstid och effektivitet. De fyra alternativen skiljer sig gällande lutning, riktning och placering. De alternativ som är bäst lämpade på grund av byggnadens placering och orientering är alternativ 1 och alternativ 2, som är det bästa alternativet av de undersökta utformningarna. Alternativ 1 innefattar öst-/västriktade moduler med en lutning på 10° och azimutvinklar på 74° kontra -106° från syd medan alternativ 2 innefattar sydostriktade moduler med en lutning på 15° och en azimutvinkel på -16° från syd. Alternativ 1 är effektivt på grund av dess minimala skuggpåverkan från omringande material och andra moduler samt en minskad snöpåverkan. Det är det bäst lämpade alternativet för solelproduktion med egenanvändning i åtanke. Det har dock det lägsta energiutbytet första året på 755,23 kWh/kWp på grund av dess minskade effektivitet orsakat av dess riktningar kontra resterande alternativs energiutbyten på 864,12 kWh/kW (alternativ 2), 846,25 kWh/kW (alternativ 3) respektive 970,32 kWh/kWp (alternativ 4). Alternativet genererar dock stadigt energi över året med lite överskottsproduktion under sommarhalvåret. Alternativ 2 har ett högre energiutbyte första året än alternativ 1. Det är även det billigaste alternativet investeringsmässigt och har även den kortaste återbetalningstiden på 11 år med en intern ränta på 11,4% till skillnad från de andra alternativen som har återbetalningstider på 13 år och över 25 år vilket är längre än solpanelens garanterade livstid. / This report examines the profitability of a future installation of solar panels on the roof of an industrial building located in Bureå, outside Skellefteå. The work has been executed for Pelimi Fastigheter AB, who are interested in making their premises more energy efficient. This work includes their building Becurhuset. The energy efficiency alternative they are interested in is whether the installation of a photovoltaic system is both economically and environmentally sustainable. This report is designed with an aim to dig deeper into the characteristics of the solar cell and its role in a more sustainable society. The focus is on studying the structure of the solar cell, both by understanding the photovoltaic effect and the structure of the modules. Different types of modern photovoltaic modules are presented and compared to broaden the picture of which type is most at the forefront of the alternatives. Storing surplus-produced solar power is becoming more common whilst constantly evolving. Different storage alternatives are compared to understand which alternative would work best in a modern solar panel installation. Simulations and calculations have been made on four different alternative solutions to examine the profitability of a solar panel installation. This is to find an optimized solution regarding electricity production, investment cost, pay-back time and effectivity. The four alternatives differ in terms of its slope, direction, and location.  The best suggestions based on the buildings location and orientation is alternative 1 and alternative 2, which is the best alternative of the examined designs. Alternative 1 consists of east-/west directed modules with an inclination of 10° and an azimuth angle of 74° and -106° directed from south, whilst alternative 2 consists of southeast directed modules with an inclination of 15° and an azimuth angle of -16° directed from south. Alternative 1 is effective mostly due to its minimal impact from surrounding objects and modules shadows and a minimized impact from snow. It’s the best suited alternative with personal usage of solar production in mind. However, it does limit itself with the lowest energy exchange of 755,23kWh/kWp versus the other alternatives of 864,12 kWh/kW (alternative 2), 846,25 kWh/kW (alternative 3) and 970,32 kWh/kWp (alternative 4), mostly due to its modular directions. This alternative has a steady production of solar power over the year with a bit of surplus production during the summer solstice.  Alternative 2 has a higher energy exchange the first year versus alternative 1. It’s also the cheapestalternative investment-wise of the four and has the shortest payback time of 11 years with an internal rate of 11,4%. The other alternatives have resulting pay back times of 13 and 25 years which is longer than the solar panels guaranteed lifecycle.

For Sweden to achieve its environmental goals by 2045, municipalities need to reducegreenhouse gas emissions, especially from from the transport sector. Recentmeasurements in Örnsköldsvik have shown poor quality air in the built-up environment.Buses are the vehicle classes that emit, proportionally the most carbon dioxide equivalentgases. The intention is to replace the current city buses with electric vehicles to take asignificant step on the road to zero emissions.When electric buses are planned for a city traffic implementation, you must first establishwhat kind of electric buses you want to use. In Örnsköldsvik, the most relevant alternativestoday are either depot-charged or additional-charged buses.Which of the bus types that the municipality chooses to implement will affect themdifferently. If they choose depot-charged buses, the vehicles will be more expensive, but itwill not be necessary to add as much infrastructure and the circulation plan will not be asaffected as in the other case. In addition, some of the lines are too long to run all day, atsome point during the day a depot-charged bus must be run empty back to the depot to bereplaced by a charged bus. If additional-charging is chosen, the infrastructure will be moreexpensive (though fixed infrastructure has a low total cost compared to the cost of thevehicles as these have a longer depreciation period) and the circulation plan will need somechanges so that the buses have time to charge for a few minutes at the end stops.With current electric bus technology, electric buses should work in Örnsköldsvik’s urbanarea. Most with depot charging, some lines may need additional charging. Minimumrecommendations are made for the depot size, location and electric effect needed. Also,recommendation of piloting with 6 busses rather than taking a “Big bang” approach toimplementation to gain experience. / För att Sverige ska nå miljömålen till 2045 så måste kommunerna sänka på utsläppen fråntransportsektorn. I Örnsköldsviks kommun mäts luftkvalitén inne i staden kontinuerligtmed dåliga värden som resultat och bussarna är de som släpper ut störst andel koldioxidekvivalenta gaser. Nu planeras en ersättning av de nuvarande bussarna med elbussar föratt komma en bit på vägen mot nollutsläpp.När elbussar planeras att börja användas i stadstrafiken så måste man planera vilken sortselbussar som man vill använda. I Örnsköldsvik är de mest relevanta alternativen idagantingen depåladdade eller tilläggsladdade bussar.Vilken av busstyperna som kommunen väljer att implementera kommer påverka dom liteolika. Väljer dom depåladdade bussar kommer fordonen bli dyrare men det kommer intebehövas läggas till lika mycket infrastruktur och omloppsplaneringen kommer inte bli likapåverkad som i det andra fallet. Förutom att vissa av linjerna är för långa för att köra heladagen så någon gång måste bussen köras tom till depån för att bytas mot en laddad buss.Väljs tilläggsladdning så kommer infrastrukturen bli dyrare (fast infrastruktur har en lågtotal kostnad jämfört med fordonens kostnad då dessa har längre avskrivningstid) ochomloppsplaneringen kommer behöva ändras för att bussarna ska få tid för att ladda någraminuter vid ändhållplatserna.Med nuvarande elbussteknologi skulle elbussar kunna fungera i Örnsköldsviks tätort. Deflesta linjer klarar sig med endast depåladdning, några linjer kan behöva tilläggsladdning.Det har givits rekommendationer för en ny depås placering, storlek och eleffekten sombehövs levereras dit. Dessutom rekommenderas ett pilotprojekt med 6 elbussar istället föratt ”slå på stort” för att skaffa mer erfarenhet innan full implementering.

This pilot study aims to evaluate the thermal performance of different types of solar thermal collectors and their long-term economic benefits for Obbola school, located within the Umeå municipality. The goal of this project is to investigate how much thermal and electrical energy can be generated annually and even during summertime by using only solar collectors for heating purposes of an outdoor pool at Obbola school. The solar thermal collectors that are selected for this project are Solar Keymark-certified flat plate, evacuated tube, and photovoltaic hybrid solar collectors. This study will include designing and simulation roof-integrated and ground-based collectors in Polysun software and determine their thermal performance at European Standards of 45° and collectors facing true south. The simulations in Polysun were conducted on the main site roof area of 65 m2 and a steep grass area of 66 m2 behind the main roof.This pilot study shows that only during the summertime, between the 1st of May and the 31st of August, flat and evacuated tube solar collectors can generate between 4.5 - 5.1% of the school's annual average thermal energy needs. The total average generated thermal energy by these collectors during a year is about 20800 kWh. A hybrid solar collector's thermal energy generated during the summertime covers only 0.6% of 400215 kWh, the annual average thermal energy the school needs. At the same time, the generated electricity will cover only 1.2% of the average electricity the Obbola school needs, which is 539600 kWh.Some economic analyses were conducted to evaluate the long-term economic benefits of installing solar thermal collectors for Umeå municipality, including payback period, life cycle profit, annuity, and life cycle costs. The payback period results show that these collectors have between 9 to 20 years of returning their initial investment. This economic analysis was based on the collector's service life between 25 to 40 years, depending on the brands and manufacturers. These collectors' average life cycle profit revenue is between 178816 SEK and 294415 SEK after 25 and 40 years, respectively. This profit margin makes it very attractive for Umeå municipality, and this model can be used for further implementation at other schools within the municipality. The annual annuity revenue from these collectors is 10269 SEK to 12737 SEK after 25 and 40 years of service, respectively. The results from the return-on-investment show that the installation will give about a percentage profit of 2.8% to 3.5% between 25 and 40 years, respectively. These collectors' average life cycle costs over 25 and 40 years are 358094 SEK and 677231 SEK, respectively. According to the economic analyses, the results show that this pilot study will be a very profitable investment for the Umeå municipality.

The residential and service sector amounts to approximately 40 percent of Sweden’s entire energy demand. In which 90 percent of that is used by households and non-residential buildings. All in all about 80 TWh are used for heating and the provision of hot water in households and non-residential buildings. Since heating has always been such a large part of the energy consumption for buildings in Sweden, it is only natural that there have been several improvements along the way. There’s a new facility just installed last year in the building Pennfäktaren 11, a horizontal wastewater heat recovery heat exchanger. This thesis study will be focused on creating a TRNSYS model of a waste water heat exchanger, where the crucial parameters such as water flow rate, temperature, and more can be used as inputs to assess the technical performance of the heat exchanger. The model developed in TRNSYS can simulate the performance of a single heat exchanger unit, with a few input parameters needed. The model was developed by using measurement data from the facility in Stockholm to get realistic results depending on time and actual measurements. From the measured data, there were a few parameters that needed to be calculated, first off the mass flow rate of the waste water flow, this was done by an energy balance over the heat exchanger. Following the mass flow rate the cold water set point had to be determined, so that the heat recovered was not larger than the heat that could be utilized by the building. Since data was available from a single site, there was not much else to do than accept the data as true, there were some data points that had to be sorted out however, such as negative flow rates and flow rates much higher than should be possible. The finished model uses all the data from the measurements as well as the calculated values, it provided heat transfer rate along with the outgoing temperatures of both waste water and the preheated water. The first reference scenario provided 25,3 MWh of recovered energy, but the best scenario with an increased waste water temperature as well as increased flow rate it could provide a total of 47,2 MWh, almost twice the original value. To conclude the model seems to simulate a waste water heat exchanger well and returns feasible data. It should be possible to use the model to see if a building is a good “candidate” to install a waste water heat exchanger in. / Byggnads och servicesektorn står för cirka 40 procent av Sveriges energibehov. Av de 40 procenten består 90% av energibehov ifrån hushåll och kontorsbyggnader. Totalt sett 80 TWh används för uppvärmning av byggnader samt varmvatten. Då uppvärmning alltid varit en stor del av energibehovet i Sverige är det naturligt att det skett en rad förbättringar på vägen. Det finns en ny anläggning på Pennfäktaren 11 i Stockholm, en horisontell värmeväxlare för avloppsvatten. Den här uppsatsen fokuserar på att skapa en modell i TRNSYS av en värmeväxlare där parametrar som vattenflöde, temperatur, och mer kan användas för att bedöma den tekniska aspekten av en installation av värmeväxlare i en byggnad. Modellen kan simulera prestandan av en ensam värmeväxlare, med endast ett fåtal parametrar som behövs. Modellen baseras på mätdata ifrån anläggningen på Pennfäktaren, denna mätdata har sedan använts för att beräkna först massflödet av avloppsvatten men också för att bestämma hur mycket värme som är möjligt att återvinna utan att överskrida det byggnaden faktiskt kan använda. Då det bara finns data ifrån en källa fick den anses som korrekt, dock gjordes en del ändringar där data helt enkelt var omöjligt, t.ex. negativa avloppsflöden och flödesmängder så höga att de inte ska kunna vara möjliga. Den färdiga modellen använder mätdata tillsammans med de beräknade värdena. Detta används för att genom modellen beräkna temperaturvärden för utgående vatten och avlopp samt den totala mängden återvunnen värme. I referensscenariot kunde totalt 25,3 MWh värme återvinnas men det bästa scenariot med ökad avloppstemperatur och avloppsflöde kunde närmare 47,2 MWh återvinnas, nästan det dubbla från referensvärdet. För att sammanfatta ger modellens simulationer rimliga värden för värmeväxlaren. Det bör därför vara fullt möjligt att använda modellen för att bedöma ett hus rimlighet till en värmeväxlarinstallation.

Användningen av träkol som bränsle har resulterat i betydande utsläpp av växthusgaser, vilket har haft negativa konsekvenser för både hälsan och miljön. För att främja en hållbar utveckling och skydda både miljön och människors hälsa är det nödvändigt att vidta åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser. En främjande strategi är att ersätta träkol med pellets som utgörs av biomassa. Biomassa, inklusive skogsrester och växtmaterial, spelar en väsentlig roll inom förnybar energiproduktion och användningen av biomassa som energikälla har ökat markant globalt under de senaste åren. Detta fenomen kan även observeras i utvecklingsländer i Sydamerika, Asien och Afrika. Inom hushållen i Afrika utgör traditionell biomassa, såsom vedbränslen och träkol, den främsta energikällan. Dessvärre genererar produktionen av träkol i Afrika betydande och onödiga koldioxidutsläpp på grund av ineffektiv energiproduktion och icke-hållbara skogs- och jordbruksmetoder. Detta bidrar till att Afrika har en av de högsta avskogningstakterna i världen och utgör en betydande källa till växtgasutsläpp och luftföroreningar. För att bekämpa dessa utmaningar och främja en mer hållbar användning av energi är det avgörande att övergå från träkol till ett mer miljövänligt alternativ som exempelvis pellets. Genom att minska beroendet av träkol som bränsle och ersätta träkol med pellets kan utsläppen av växthusgaser minska och även förbättra luftkvaliteten samt skydda skogarna.   Ekasi Energy Ltd är ett privatägt företag beläget i Sydafrika som är inriktat på förnybar energi och syftar till att tillhandhålla hållbara energilösningar till lokalbefolkningen i Afrika. Företagets mål är att främja förnybar energi, minska beroendet av träkol samt sprida medvetenhet om fördelarna med bränslepellets och solenergi i olika samhällen.   Studien undersökte hur egenskaperna hos sex olika pelletssorter påverkar utsläppen av kolmonoxid, kväveoxid och partiklar vid förbränning i matlagningsspisen Fabstove från Ekasi Energy Ltd. Analysen omfattade inköpta värmepellets, halmpellets och lucernpellets, pellets av elefantgräs från Sydafrika samt pellets tillverkade av kokosnötskal och zambisk tall som pelleterades vid Karlstads universitet. Förbränningstesterna inkluderade även utvärdering av bränsleförbrukning, användbar energi, effekt och effektivitet för matlagningsspisen. Resultaten visade att förbränning av pellets med högre askhalt och fukthalt, såsom halmpellets och lucernpellets, resulterade i ökade utsläpp av kolmonoxid, kväveoxid och partiklar och försämrade förbränningsförhållanden med lägre bränsleförbrukning och effektivitet.   Enligt utförda studier rekommenderas Ekasi Energi att fokusera på pellets med en låg halt av aska och fukthalt samt hög hårdhet. Detta för att säkerställa en effektiv förbränning med låga utsläpp av kolmonoxid, kväveoxid och partiklar. Vidare bör användning av halmpellets och lucernpellets i matlagningsspisar undvikas eftersom dessa kan medför ökade hälsorisker som är förknippat med hög askhalt och fukthalt. / The use of charcoal as fuel has resulted in significant greenhouse gas emissions, which have had negative consequences for both health and the environment. To promote sustainable development and protect both the environment and human health, it is necessary to take measures to reduce greenhouse gas emissions. One promising strategy is to replace charcoal with biomass-based pellets. Biomass, including forest residues and plant material, plays a significant role in renewable energy production, and the use of biomass as an energy source has increased significantly worldwide in recent years. This phenomenon can also be observed in developing countries in South America, Asia, and Africa. In African households, traditional biomass, such as firewood and charcoal, constitutes the primary source of energy. Unfortunately, the production of charcoal in Africa generates significant and unnecessary carbon dioxide emissions due to inefficient energy production and unsustainable forest and agricultural practices. This contributes to Africa having one of the highest deforestation rates in the world and being a significant source of greenhouse gas emissions and air pollution. To address these challenges and promote a more sustainable use of energy, it is crucial to transition from charcoal to a more environmentally friendly alternative such as pellets. By reducing dependence on charcoal as a fuel and replacing it with pellets, greenhouse gas emissions can be reduced, forests can be protected, and air quality can be improved.  Ekasi Energy Ltd is a privately-owned company based in South Africa that focuses on renewable energy and aims to provide sustainable energy solutions to the local population in Africa. The company's goal is to promote renewable energy, reduce dependence on charcoal, and raise awareness about the benefits of fuel pellets and solar energy in various communities.  The study examined how the properties of six different types of pellets affect the emissions of carbon monoxide, nitrogen oxides, and particles during combustion in the cooking stove Fabstove from Ekasi Energy. The analysis included purchased heating pellets, straw pellets, alfalfa pellets, pellets made from elephant grass from South Africa, as well as pellets made from coconut shells and Zambian pine pelletized at Karlstad University. The combustion tests also involved evaluating fuel consumption, useful energy, power, and efficiency for the cooking stove. The results showed that the combustion of pellets with higher ash content and moisture content, such as straw pellets, resulted in increased emissions of carbon monoxide, nitrogen oxides, and particles, as well as deteriorated combustion conditions with lower fuel consumption and efficiency.  Based on the conducted studies, Ekasi Energy is recommended to focus on pellets with low ash content and moisture content, as well as high hardness. This is to ensure efficient combustion with low emissions of carbon monoxide, nitrogen oxide, and particles. Furthermore, the use of straw pellets and alfalfa pellets in cooking stoves should be avoided as it may pose increased health risks associated with high ash content and moisture content.

Projektet gick ut på att utforska möjligheten för en solcellsinstallation på två garagetak på Öbacka Strand i Umeå. För att uppnå detta begränsades projektets syfte och målsättning till att utforska olika tekniska egenskaper för solceller såsom orientering och lutning, beräkning av potentialen för energiutvinning för fyra olika alternativ som använder olika tekniska egenskaper samt ekonomiska beräkningar som innehåller återbetalningstid med hänsyn till nuvärde av framtida byten samt ränta för grundinvesteringen. Hur projektet gick till väga var främst genom beräkningar i två simuleringsprogramvaror. Dessa är Sunny Design och PVGIS. I Sunny Design gjordes en skugganalys vilket tog bort solcellsmoduler som upplevde skugga över 20% av året. Antal solcellsmoduler och orientering och lutning kunde anpassas i programvaran. Valet av typ av solcell valdes även i programvaran till monokristallin eftersom denna har bäst verkningsgrad och utvinner mest energi från solen än andra typer av solceller. PVGIS användes för att beräkna årlig energiutvinning för de olika alternativen. Ekonomiska beräkningar gjordes med hjälp av data från garagens elförbrukning samt elpriser vid köp och försäljning. Resultaten från beräkningarna visar att mest energi i kilowattimmar per år är högst för det alternativ där solcellsmodulerna installeras med samma lutning som taket eftersom detta maximerar antalet solcellsmoduler. De alternativ som utvinner mest energi per solcellsmodul är de alternativ som installerar modulerna med optimal orientering och lutning vilket är mot söder med en lutning på cirka 51°. Det är även dessa alternativ som har lägst återbetalningstid. Ett av dessa två alternativ utforskar att endast installera solceller på ett av garagen vilket minskar investeringen och gör att den kan nyttja skattereduktioner vilket minskar återbetalnings ytterligare. En slutsats som kan dras från detta projekt är att om det är möjligt att installera solcellsmoduler mot söder med optimal lutning kommer detta utvinna mest energi per modul vilket i sin tur gör att grundinvesteringen kommer återbetala sig snabbare. Beroende på syftet med solcellsinstallation kan det dock variera vilket av alternativ som passar bäst. Om syftet är att mest energi ska utvinnas bör de installeras med samma lutning som taket för att maximera antalet solceller men om syftet är att utvinna mest energi per modul bör de installeras med optimal lutning och orientering. / The project was to explore the possibility of an installation of solar panels on two garage roofs at Öbacka Strand in Umeå. To achieve this, the purpose and objectives of the project were limited to exploring different technical characteristics of solar cells such as orientation and inclination, calculating the potential for energy conversion for four different alternatives using different technical characteristics and economic calculations that include payback time considering the present value of future replacements and interest for the initial investment. The approach of the project was mainly through calculations in two simulation software. These were Sunny Design and PVGIS. In Sunny Design, a shadow analysis was made which removed solar modules that experienced shade over 20% of the year. The number of solar modules and their orientation and tilt could be customized in the software. The choice of solar cell type was also chosen in the software to be monocrystalline as this has the best efficiency and extracts the most energy from the sun than other types of solar cells. PVGIS was used to calculate the annual energy extraction for the different options. Economic calculations were made using data from the electricity consumption of the garages and electricity purchase and sale prices. The results of the calculations show that the most energy in kilowatt hours per year is highest for the option where the solar modules are installed with the same slope as the roof as this maximizes the number of solar modules. The options that extract the most energy per solar module are the options that install the modules with optimal orientation and inclination which is towards the south with an inclination of about 51°. These options also have the lowest payback period. One of these two options explores installing only solar cells on one of the garages, which reduces the investment and allows it to utilize tax reductions, which further reduces the payback time. A conclusion that can be drawn from this project is that if it is possible to install solar modules facing south with an optimal slope, this will extract the most energy per module, which in turn means that the initial investment will pay back faster. However, depending on the purpose of the solar module installation, the most suitable option may vary. If the purpose is to extract the most energy, they should be installed with the same inclination as the roof to maximize the number of solar cells, but if the purpose is to extract the most energy per module, they should be installed with the optimal inclination and orientation.

This report examines the feasibility and cost of installing an off-grid solar system for Elika School in the village of Lwengo, located in the Democratic Republic of Congo. Congo has one of the lowest electrification rates globally. Only 19% of the population has access to electricity, and almost none in rural areas. Solar energy offers a promising solution to generate electricity in areas without access to the national grid and can significantly improve the living conditions of the inhabitants in Lwengo. The primary objective of the project was to design and install a solar system to meet the school's electricity needs. However, due to time and financial constraints, only a feasibility study was conducted. The feasibility study aims to assess the energy that can be generated if a solar system is installed at Elika School and the associated costs. The solar system installation is based on an estimation of the school's electricity consumption. Additionally, the project aimed to evaluate how the solar installation in Lwengo can contribute to the global goals for 2030. To address the project's objectives, I completed an internship at Nuru, a solar energy company in the Democratic Republic of Congo. Two scenarios were developed using Homer Pro software, a solar system and a hybrid system. The annual energy output for both systems is estimated to be 8 MWh. The school's electricity consumption is projected to be 4 MWh. The recommended system for the school is the standalone solar system with a total cost of $30,000. Despite a 5% capacity shortage, it is considered manageable for the school and its inhabitants, especially considering the existing capacity shortages throughout the country. Another factor that influenced the choice of the solar system was the significant price difference compared to the estimated cost of $44,000 for the hybrid system. Access to computers and the internet is crucial for Elika School to support evening studies and create an optimal learning environment. Implementing a solar panel system would improve the standard of education and potentially enable more children to participate. Additionally, the solar energy system can promote economic growth through fee-based systems while contributing to the security of the local residents. The integration of solar energy at Elika School significantly contributes to the global goals for 2030.