Variable renewable energy sources typically connect to the power grid through power electronic interfaces. Increased use of such sources can cause issues for conventional distance protection. The purpose of distance protection is to detect transmission line faults and trip circuit breakers accordingly in order to maintain power system stability and power quality, and to ensure the safety of equipment and humans. Conventional distance protection solutions work satisfactorily in grids dominated by synchronous generators, but it has been recognized in industry and academia that new solutions may be needed in power grids dominated by power electronics interfaced generation due to the non-linear system impacts introduced by such sources. It was the aim of this thesis project to investigate the performance of alternative solutions used toward this end, specifically time domain distance protection solutions which are immune to the dynamics of power electronics interfaced sources. Short-circuit simulations for different fault scenarios have been performed in PSCAD, utilising models with a wind farm connected via a single overhead transmission line to a grid represented by a voltage source and impedance. The PSCAD line voltages and currents were processed in Matlab where both a more conventional phasor-based algorithm and a time domain differential equation based algorithm were implemented and simulated. A tripping logic based on detecting stable fault distance estimates within the primary protection zone was used. The implemented algorithms were compared for 96 scenarios in their ability to identify the faults and fault types, estimate the fault distances, and in their tripping speed. The results show an overall better performance for the differential equation algorithm compared to the conventional phasor-based algorithm, with more successful trips, faster tripping speed and superior distance estimate convergence on the correct fault distance. Some limitations have also been identified for the differential equation algorithm such as a fault impedance trajectory in the impedance plane which can lead to incorrect trips during external faults when using conventional tripping logic. It is suggested that more research be done regarding the differential equation algorithm with the next step being further algorithm development and testing when using fault impedance estimates and a tripping zone in the impedance plane. / Variabla förnybara energikällor använder vanligtvis kraftelektronik som ett gränssnitt för kopplingen till kraftnätet och ökningen av sådana källor kan skapa problem för konventionella distansskydd. Distansskydds syfte är att detektera jord- och fasfel på kraftledningar samt att skicka utlösningssignaler till strömbrytare för att isolera felet, vilket behövs för att upprätthålla kraftnätets stabilitet, effektkvalitet samt för att säkerställa säkerhet för komponenter och människor. Konventionella distansskydd fungerar bra i kraftnät dominerade av synkrongeneratorer men det har uppmärksammats av industrin samt den akademiska världen att nya lösningar kan behövas i kraftnät som är dominerade av energikällor med kraftelektronik-gränssnitt på grund av dess olinjära dynamik. Syftet med detta examensarbete är att undersöka prestandan av alternativa algoritmer för distansskydd som kan användas mot detta ändamål, specifikt tidsdomän algoritmer som är immuna mot dynamiken introducerad av kraftelektroniken. Kortslutningssimuleringar för olika scenarion har simulerats i PSCAD modeller med en vindkraftpark kopplad i änden på kraftledningen, där spänningarna och strömmarna sparas för vidare analys. Resultaten från PSCAD simuleringar bearbetades i Matlab där både en konventionell algoritm baserad på fasvektorer samt en tidsdomän algoritm baserad på differentialekvationer har implementerats och simulerats. Den implementerade utlösningslogiken baserades på att detektera stabila estimeringar för avståendet mellan skyddsreläet och felet på kraftledningen, där utlösningssignaler skickas för stabila estimeringar detekterade inom den primära skyddszonen för reläet. De implementerade algoritmerna jämfördes i 96 olika scenarion för deras förmåga att: identifiera fel och feltypen, estimera avståndet mellan skyddsreläet och felet samt för deras utlösningstider. Resultaten visar en i överlag bättre prestanda för differentialekvations-algoritmen jämfört med den konventionella fasvektor-baserade algoritmen med fler lyckade strömbrytarutlösningar, snabbare utlösningstider samt bättre konvergens och mer korrekt lokalisering för avståndsestimeringen mellan skyddsreläet och felet. Vissa limitationer har även identifierats för differentialekvations-algoritmen, exempelvis en felimpedans-kurva i impedansplanet vilket kan leda till inkorrekta utlösningar för externa fel om ett konventionellt impedansområden används för utlösningslogiken. Det föreslås att mer forskning bör utföras kring differentialekvations-algoritmen med nästa steg att vidare utveckla algoritmen samt utföra tester vid användande av felimpedansestimeringar och en utlösningslogik baserad på impedansområden.

Recognizing the imperative transition towards renewable energy sources to combat climate change, this study explores the outlooks for offshore wind power in Norway, a country endowed with extensive coastlines and favourable wind conditions. The thesis sets out to support decision-making processes by synthesizing contemporary research and applying context-specific insights to the southern half of the Norwegian economic zone (NEZ) into a comprehensive Spatial-Multi-criteria Analysis (SMCA). Through meticulous research, sub-criteria relevant to the geographical information systems-based SMCA are identified across four major categories: Wind, Techno-economic, Environ-mental, and Social considerations. Through the adoption of the Analytic hierarchy process (AHP) framework, the analysis generates suitability maps for all identified sites within the NEZ, facilitating a ranking procedure for both floating and bottom-fixed sites. By, among else, incorporating potential grid connection points and distance to suitable ports, this thesis offers a novel contribution to the limited body of literature on offshore wind power SMCA in the NEZ. Additionally, through state of the art data sets on mammal presence and cumulative impact on seabirds, the study not only advances the academic discourse on offshore wind power planning but also offers practical tools for policymakers and industry practitioners. The findings underscore the complexity of offshore wind farm siting, highlighting the impor-tance of a balanced consideration of various criteria to ensure sustainable and economically viable energy production. Significantly, amongst sites suitable for floating foundations, Ves-tavind A emerges as the prime location for wind farm development. The bottom rankings, however, are claimed by different sites depending on which weighting schema is applied. For future studies on the topic, important building blocks include incorporating data on seabed conditions such as geology and sloping into the SMCA alongside including more sub-criteria linked to met-ocean conditions (e.g., cut-out periods of the wind turbines caused by extreme weather). / Mot bakgrund av den globala omställningen till en alltmer grön energimix utforskar denna studie utsikterna för havsbaserad vindkraft i Norge, ett land med vidsträckta kustlinjer och gynnsamma vindförhållanden. Uppsatsen syftar till att stödja beslutsprocesser genom att sammanställa samtida forskning och tillämpa insikter anpassade till den södra halvan av Norges ekonomiska zon (NEZ) i en omfattande rumslig analys. Slutprodukten blir en relativ rangordning av en uppsättning områden som alla, enligt norska myndigheter, lämpar sig för installation av havsbaserad vindkraft. Genom noggrann efterforskning identifieras olika faktorer (subkriterier) som anses rel-evanta för den rumsliga analysen, dessa delas up i fyra övergripande kategorier: Vind, Tekno-ekonomiska faktorer, Miljöaspekter och Sociala aspekter. Med hjälp av en särskild viktningsmodell, där faktorerna ställs mot varandra och prioriteras utifrån deras relativa betydelse, genereras lämplighetskartor för alla platser inom studieområdet. Denna process ligger sedermera till grund för den ovannämnda rangordningen och görs både för platser som är tänkta för flytande och bottenfast havsbaserad vindkraft. Genom att bland an-nat inkludera potentiella anslutningspunkter till elnätet och avstånd till hamnar, som speficifkt lämpars sig för vindturbininstallationer, bidrar detta forskningsarbete med nytt innehåll till den vetenskapliga litteraturen. Därtill kan studien, utöver att bidra till den akademiska diskursen, komma att fungera som ett praktiskt verktyg för beslutsfattare och yrkesverksamma inom industrin. Resultaten påminner läsaren om komplexiteten i placeringen av havsbaserade vindkraftverk, vilket bekräftar vikten av en balanserad beaktning av olika kriterier. Detta för att kunna säkerställa att nya energiprojekt presterar bra utifrån ett miljömässigt och socialt perspektiv samtidigt som den ekonomiska lönsamheten säkras. Sett till de områden som studien utreder framstår Vestavind A som det bäst lämpade området för utveckling av havsbaserad vindkraft. De lägsta placeringarna upptas emellertid av olika platser beroende på hur de olika kriterierna viktas. Några förslag på hur denna studie kan utvecklas för att fortsatt kunna bidra till nya insikter inom forskningsområdet är att inkludera data om bottenförhållanden (exempelvis geologi och lutning) i den rumsliga analysen, samt att addera subkriterier med en naturlig koppling till meteorologiska aspekter såsom avbrottsperioder för vindturbiner till följd av extremväder.

In Photovoltaic/Thermal (PVT) technology, both PV and solar thermal technology are integrated in the same module for simultaneous electricity and heat production. Research has shown that there are multiple benefits from integrating PVT collectors with a ground source heat pump (GSHP) system, since it allows for seasonal storage of thermal energy over the year. Furthermore, it leads to reduced operating temperatures for the PVT collectors which can increase efficiency and lifetime. The aim of this study is to present the electric and thermal performance of a PVT collector developed by Solhybrid i Småland AB, for different environmental and fluid inlet conditions that can occur when PVT collectors are connected to a GSHP system. Furthermore, the performance of this PVT design is evaluated with ASHRAE (Standard 93-2003), to allow for comparison with other PVT collector designs, with values on the overall heat loss coefficient (UL) and heat removal factor (FR). The modelling tool used for the study is the software COMSOL Multiphysics, which uses the finite element method to solve the partial differential equations in heat transfer and fluid flow problems. Based on the performance curves, the thermal and electrical efficiency of the collector is approximately 48.0-53.4% and 19.0-19.2% respectively at a reduced temperature of zero and irradiance levels of 800-1000 W/m2 for the mass flow rate of 0.026 kg/sm2 which was determined as most suitable to increase thermal performance. Furthermore, these results resulted in a heat removal factor (FR) and overall heat loss coefficient (UL) of 0.56-0.62 and 53.4-53.5 W/m2 K respectively. The results on the performance of the PVT collector in different weather conditions shows that the inlet water temperature can significantly affect operating time and the amount of thermal energy that can be extracted during the year, especially if the collector operates in a colder climate like Sweden. To assess the accuracy of the created model, future work includes experimental testing of the studied PVT collector. / En panel med kombinerad teknik av både solceller och termisk solfångare (PVT) kan producera både elektricitet och värme samtidigt. Forskning har visat att det kan finnas flera fördelar med att integrera PVT-paneler med ett bergvärmesystem, eftersom det mjliggör lagring av termisk energi över året. Dessutom leder ett sådant system till lägre drifttemperaturer som kan öka PVT-panelens effektivitet och livslängd. Syftet med studien är att presentera den elektriska och termiska prestandan av en PVT-panel utvecklat av Solhybrid i Småland AB för olika driftförhållanden som kan uppstå på grund av olika väderförhållanden och inlopps-temperaturer när panelerna är kopplade till ett bergvärmesystem. Vidare utvärderas prestandan för denna panel med ASHRAEmetoden (standard 93-2003), för att möjliggöra jämförelse med andra PVT-paneler. Modelleringsverktyget som använts i studien är mjukvaran COMSOL Multiphysics, som använder finita elementmetoden för att lösa partiella differentialekvationer i värmeöverförings-och flödesproblem. Baserat på prestandakurvorna som presenteras i resultatet, är den termiska och elektriska verkningsgraden approximativt 48.0-53.4% respektive 19.0-19.2% för en reducerad temperatur med värdet noll, en solstrålning mellan 800-1000 W/m2, för en massflödeshastighet på 0.026 kg/sm2 som beslutades som den mest lämpliga för att öka den termiska prestandan. Resultaten resulterade i en värmeavledningsfaktor (FR) och total värmeförlustkoefficient (UL) på 0.56-0.62 respektive 53.4-53.5 W/m2 K. Resultaten på PVT-panelens prestanda under olika väderförhållanden visar att vattnets inloppstemperatur kan påverka drifttiden och mängden termisk energi som kan extraheras under året avsevärt, speciellt i nordiskt klimat. För att bedöma korrektheten i resultaten och den skapade modellen rekommenderas experimentell testning av den studerade PVT-panelen.

Mauritius is an isolated island with ambitious targets for renewable energy generation and plans to invest in more solar power. The aim of this study is to assess how the implementation of photovoltaic technologies might affect the frequency stability in Mauritius and thus assess whether solar power can help the country obtain their targets for green energy generation. The research question is answered by conducting a literature study and simulating relevant scenarios in Matlab and Simulink. By simulating the frequency response for a production disturbance with different values for system inertia and PV capacity, the inertia requirements for frequency stability is assessed. Mauritius appears to have a high potential for increasing solar power generation. Based on the simulations, their electrical grid seems to be able to maintain frequency stability with PV capacity corresponding to the generation targets for 2020, 2025 and 2030, even for low amounts of system inertia. However, the significance of these results are called into question because of the varying quality of input data. With more accurate, specific data, the applicability of the results can be improved. Nevertheless, the study can be used as a guideline on how to use the given model to evaluate frequency stability in isolated power systems in island states. Ways to further this study is to evaluate other stability challenges related to PV production such as the reactive power in the system, voltage stability and rotor angle stability. / Mauritius är en isolerad ö som har sett en stor ekonomisk växt de sista åren. För att möta en ökande efterfrågan på el på ett hållbart sätt har Mauritius satt ambitiösa mål för förnybar energiproduktion som bland annat innebär betydande investeringar i solkraft. Målet med denna studie är att utvärdera hur implementeringen av utökad solcellskapacitet skulle kunna påverka frekvensstabiliteten i nätet på Mauritius och således fastställa ifall solenergin kan bidra till deras mål om ökad grön energiproduktion, utan att öka risken för strömavbrott. Frågeställningen besvaras genom att först utföra en litteraturstudie och sedan använda en matematisk modell, utvecklad av Danilo Obradovic från KTH, för att simulera relevanta scenarier i Matlab och Simulink. Simuleringarna visar frekvenssvaret vid produktionsbortfall som relateras till den mängd svängmassa som behövs för att säkerställa frekvensstabilitet vid olika mängder solceller. Litteraturstudien visar att Mauritius har god tillgång på solinstrålning och solceller verkar vara en lämplig teknologi för att utnyttja denna energin. Enligt de simuleringar som genomförts verkar Mauritius kunna bibehålla frekvensensstabilitet om den installerade solcellskapaciteten ökas till de planerade nivåerna i 2020, 2025 och 2030, även för låga värden på systemets svängmassa. Slutsatserna bör dock analyseras kritiskt då indatan som används för simuleringarna är av varierande kvalitet. Med bättre och mer specifik indata kan den föreslagna metodiken och modellen användas för att dra mer relevanta slutsatser för Mauritius. Metodiken som använts i denna studie kan därav ses på som en riktlinje för hur frekvensstabiliteten i isolerade elnät kan undersökas. Vidare kan studien utökas genom att utvärdera sociala och ekonomiska aspekter och även andra stabilitetsfrågor relaterade till en ökad mängd solceller, så som den reaktiva effekten i systemet, spänningsstabilitet och rotorvinkelstabilitet.

Concentrated solar power (CSP) is a fast-growing technology for electricity production. With mirrors (heliostats) irradiation of the sun is concentrated onto a receiver run through by a heat transfer fluid (HTF). The fluid by that reaches high temperatures and is used to drive a steam turbine for electricity production. A CSP power plant is most often coupled with an energy storage unit, where the HTF is stored before it is dispatched and used to generate electricity. Electricity is most often sold at an open market with a fluctuating spot-prices. It is therefore of high importance to generate and sell the electricity at the highest paid hours, increasingly important also since the governmental support mechanisms aimed to support renewable energy production is faded out since the technology is starting to be seen as mature enough to compete by itself on the market. A solar power plant thus has an operational protocol determining when energy is dispatched, and electricity is sold. These protocols are often pre-defined which means an optimal production is not achieved since irradiation and electricity selling price vary. In this master thesis, an optimization algorithm for electricity sales is designed (in MATLAB). The optimization algorithm is designed by for a given timeframe solve an optimization problem where the objective is maximized revenue from electricity sales from the solar power plant. The function takes into consideration hourly varying electricity spot price, hourly varying solar field efficiency, energy flows in the solar power plant, start-up costs (from on to off) plus conditions for the logic governing the operational modes. Two regular pre-defined protocols were designed to be able to compare performance in a solar power plant with the optimized dispatch protocol. These three operational protocols were evaluated in three different markets; one with fluctuating spot price, one regulated market of three fixed price levels and one in spot market but with zero-prices during sunny hours. It was found that the optimized dispatch protocol gave both bigger electricity production and revenue in all markets, but with biggest differences in the spot markets. To evaluate in what type of powerplant the optimizer performs best, a parametric analysis was made where size of storage and power block, the time-horizon of optimizer and the cost of start-up were varied. For size of storage and power block it was found that revenue increased with increased size, but only up to the level where the optimizer can dispatch at optimal hours. After that there is no increase in revenue. Increased time horizon gives increased revenue since it then has more information. With a 24-hour time horizon, morning price-peaks will be missed for example. To change start-up costs makes the power plant less flexible and with fewer cycles, without affect income much. / Koncentrerad solkraft (CSP) är en snabbt växande teknologi för elektricitets-produktion. Med speglar (heliostater) koncentreras solstrålar på en mottagare som genomflödas av en värmetransporteringsvätska. Denna uppnår därmed höga temperaturer vilket används för att driva en ångturbin för att generera el. Ett CSP kraftverk är oftast kopplat till en energilagringstank, där värmelagringsvätskan lagras innan den används för att generera el. El säljs i de flesta fall på en öppen elmarknad, där spotpriset fluktuerar. Det är därför av stor vikt att generera elen och sälja den vid de timmar med högst elpris, vilket också är av ökande betydelse då supportmekanismerna för att finansiellt stödja förnybar energiproduktion används i allt mindre grad för denna teknologi då den börjar anses mogen att konkurrera utan. Ett solkraftverk har således ett driftsprotokoll som bestämmer när el ska genereras. Dessa protokoll är oftast förutbestämda, vilket innebär att en optimal produktion inte fås då exempelvis elspotpriset och solinstrålningen varierar. I detta examensarbete har en optimeringsalgoritm för elförsäljning designats (i MATLAB). Optimeringsscriptet är designat genom att för en given tidsperiod lösa ett optimeringsproblem där objektivet är maximerad vinst från såld elektricitet från solkraftverket. Funktionen tar hänsyn till timvist varierande elpris, timvist varierande solfältseffektivitet, energiflöden i solkraftverket, kostnader för uppstart (on till off) samt villkor för att logiskt styra de olika driftlägena. För att jämföra prestanda hos ett solkraftverk med det optimerade driftsprotokollet skapades även två traditionella förutbestämda driftprotokoll. Dessa tre driftsstrategier utvärderades i tre olika marknader, en med ett varierande el-spotpris, en i en reglerad elmarknad med tre prisnivåer och en i en marknad med spotpris men noll-pris under de soliga timmarna. Det fanns att det optimerade driftsprotokollet gav både större elproduktion och högre vinst i alla marknader, men störst skillnad fanns i de öppna spotprismarknaderna. För att undersöka i vilket slags kraftverk som protokollet levererar mest förbättring i gjordes en parametrisk analys där storlek på lagringstank och generator varierades, samt optimerarens tidshorisont och kostnad för uppstart. För lagringstank och generator fanns att vinst ökar med ökande storlek upp tills den storlek optimeraren har möjlighet att fördela produktion på dyrast timmar. Ökande storlek efter det ger inte ökad vinst. Ökande tidshorisont ger ökande vinst eftersom optimeraren då har mer information. Att ändra uppstartkostnaden gör att solkraftverket uppträder mindre flexibelt och har färre cykler, dock utan så stor påverkan på inkomst.

In response to the ever-increasing threat of the negative impacts of climate change, there has been a renewed international focus on the integration of renewable energy to meet their demands. One such project is located at Tezpur University in the state of Assam, India. In this project, a large PV project of 1 MWp capacity was installed in 2018, followed by a 91 kWh Li-ion battery system in 2020. While the system has been installed, an optimal operational algorithm (OA) is needed for the system to operate and meet the needs of the connected load. This thesis will consider several OAs for the battery system. The charging schedule for the system will be optimised based on data for the substation system. First, data from the electrical load and power outages with a time resolution of one minute were considered. Upon analysis of this data, an initial algorithm was proposed and its effectiveness was evaluated based on selected key performance indicators (KPIs). Next, a linear programming approach was used to optimise the battery charging schedule based on electricity cost, PV power production, and electric load. Based on the results of the optimisation, input from the proprietors of the energy management system, and results from the initial algorithm, a second advanced algorithm was created and its effectiveness was again evaluated based on the same KPIs. It was found that the two main goals within this project, initiating appropriate charging times to limit grid power usage while also maintaining sufficient energy reserves whenever a power outage occurs. While diesel usage cannot be completely eliminated, it can be greatly reduced for shorter power outages. Additionally, a high degree of load autonomy can be achieved before the diesel generator becomes necessary to activate. / Som svar på det ständigt ökande hotet om klimatförändringens negativa effekter har det skett en förnyad internationell fokus på integrering av förnybar energi för att tillgodose deras behov. Ett sådant projekt finns på Tezpur University i delstaten Assam i Indien. Under detta projekt installerades ett stort solcellsprojekt med en kapacitet på 1 MWp under 2018, med följt av ett 91 kWh Li-ion-batterisystem under 2020. Medan systemet har installerats behövdes en optimal driftalgoritm för att systemet skulle kunna fungera och uppfylla behoven hos den anslutna lasten. I den här avhandlingen kommer flera driftalgoritmer för batterisystemet att diskuteras. Laddningsschemat för systemet kommer att optimeras utifrån data för understationssystemet. Först beaktades data från den elektriska belastningen med en minutupplösning och frekvensen av strömavbrott. Efter analys av dessa data samt föreslogs en första algoritm och dess effektivitet utvärderades utifrån utvalda nyckelindikatorer för prestanda. Därefter användes en metod för multivariabel linjär programmering för att optimera schemat för batteriladdning baserat på elkostnad, produktion av solcellseffekt och elektrisk belastning. På grundval av resultaten av optimeringen, input från ägarna till energihanteringssystemet och resultaten från den ursprungliga algoritmen skapades en andra avancerad algoritm och dess effektivitet utvärderades återigen utifrån samma nyckelindikatorer. Det visade sig att de två huvudmålen inom detta projekt, att initiera lämpliga laddningstider för att begränsa elanvändningen och samtidigt upprätthålla tillräckliga energireserver när ett strömavbrott inträffar. Dieselanvändningen kan inte helt elimineras, men den kan minskas avsevärt vid kortare strömavbrott. Dessutom kan en hög grad av lastautonomi uppnås innan dieselgeneratorn måste aktiveras.

In Sub-Saharan Africa, 76 % of the population lack access to electricity. This situation prohibits economic growth, causes major health issues, and impedes the education of its populace. Considerable work and effort are being made to increase the populace’s access to electricity. Even small amounts of electricity can make a difference and increase the quality of life. There have been several studies conducted that investigate possible solutions for small scale power generation in Mozambique, but the proposed solutions have not been implemented. Other studies have been carried out that investigate practical solutions for small scale power generation and implementing them, albeit not in Mozambique. This thesis therefore tries to cover the entire spectra, from possible solution to practical implementation, in Mozambique. This thesis is conducted as a case study, with a rural clinic in the village of Linga Linga, Mozambique, as case. The thesis analyses the clinic’s energy demand, the most suitable renewable energy resource for the clinic as well as local materials and components to construct a small scale power generation solution. The main research question that is answered is "What renewable and sustainable small scale power generation solution can be built, using local resources, to deliver electricity to a rural medical clinic?". To answer the main research question, necessary information was gathered, where Mozambique’s energy situation, renewable energy technologies in general and previous small scale energy projects in particular were studied. Thereafter, the energy demand as well as the daily variation of demand were investigated. An evaluation of which renewable energy resources that were locally available and most suitable was also conducted. Finally, a small scale power generation solution, using local material and components, was constructed and evaluated. The energy demand of the clinic was estimated to be 2 795 Wh per day, with a maximum power demand of 150 W. The energy demand consisted of five lamps and one refrigerator. Solar energy was evaluated as the renewable energy resource most suitable for the particular area. Moreover, a solar power system was constructed, with a maximum power of 880 W and a total battery energy capacity of 5 760 Wh, of which 50 % can be utilised without risking the health and lifetime of the batteries. The total cost for the solar power system amounted to 141 482 MZN, corresponding to circa 20 447 SEK. The purpose with the thesis was to evaluate a viable way to produce electricity and to implement a practical solution for a medical clinic. With a solar power system in place, the life quality of the inhabitants in Linga Linga has been improved. Looking forward, this thesis provides a piece of the puzzle for how electrification of rural Sub-Saharan Africa can be conducted, from energy demand to installation, and contributes to the Agenda 2030 goal of clean energy for everyone. / I Subsahariska Afrika saknar 76 % av invånarna tillgång till elektricitet. Detta leder till försämrad ekonomisk tillväxt, betydande hälsoproblem och undermåliga utbildningsresultat. Omfattande arbete och åtgärder genomförs för att förbättra situationen och öka tillgången till elektricitet. Även den minsta mängd elektricitet kan göra skillnad och höja livskvaliteten. Flera studier har gjorts där möjliga lösningar för småskalig kraftproduktion i Moçambique utreds, men inga föreslagna lösningar har implementerats. Det har också gjorts studier som har undersökt praktiska lösningar för småskalig kraftproduktion och därefter implementerat dessa, om än inte i Moçambique. Denna studie försöker därför täcka hela spektrat, från möjlig lösning till implementering, i Moçambique. Denna studie genomförs som en fältstudie där en klinik i byn Linga Linga på den moçambikanska landsbygden står i fokus. Studien analyserar klinikens energibehov, den mest lämpliga förnybara energikällan samt de mest lämpliga lokala materialen och komponenterna nödvändiga för att bygga en småskalig kraftproduktionslösning. Huvudfrågan som utreds och besvaras är: "Vilken förnyelsebar och hållbar småskalig kraftproduktionslösning kan byggas med lokala resurser för att förse en medicinsk klinik på landsbyggden med elektricitet?". För att besvara huvudfrågan har nödvändig information inhämtats, där energisituationen i Moçambique, förnybara energiteknologier och tidigare projekt rörande småskalig kraftproduktion studerats. Därefter undersöktes energibehovet och den dagliga variationen av energiförbrukningen i kliniken. Vidare utvärderades vilka förnybara energikällor som var lokalt tillgängliga och mest lämpliga. Slutligen konstruerades en småskalig kraftproduktionslösning av lokalt tillgängliga material och komponenter. Energibehovet för kliniken uppskattades till 2 795 Wh per dag, med ett maximalt effektbehov om 150 W. Energibehovet består av fem lampor och ett kylskåp. Solenergi utvärderades som den lämpligaste energikällan för applikationen. Ett solkraftssystem konstruerades också, med en maximal effekt om 880 W och en total batterikapacitet om 5 760 Wh, av vilken 50 % kan användas. Den totala kostnaden för systemet uppgick till 141 482 MZN, motsvarande cirka 20 447 SEK. Avsikten med denna studie var att utvärdera både en teoretisk möjlig lösning såväl som en praktisk implementering av en kraftproduktionslösning till en klinik. Med ett system på plats, har nu livskvaliteten för invånarna förbättrats. För den framtida forskningen bidrar denna studie till att lägga kunskapspusslet om hur elektrifiering av subsahariska Afrika kan genomföras, från energibehov till installation, och bidrar därmed till Agenda 2030 och det globala målet om hållbar energi för alla. / Na África subsaariana, 76 % da população não tem acesso a electricidade. Este problema inibe o crescimento económico, causa enormes problemas de saúde e conduz a precários resultados em matéria de educação. Trabalhos e esforços consideráveis têm sido envidados no sentido de aumentar o acesso à rede eléctrica. Por menor que seja o sinal de energia, pode fazer a diferença e melhorar a qualidade de vida. Diversos estudos têm sido realizados com vista a encontrar possíveis soluções para geração de energia de pequena escala em Moçambique contudo, as soluções propostas não chegaram a ser implementadas. Outros estudos foram levados a cabo de forma a encontrar soluções práticas de geração de energia em pequena escala e a sua implementação mas não em Moçambique. Esta tese, por sua vez, procura cobrir o espectro completo, partindo de uma possível solução para uma implementação prática em Mocambique. Esta tese é realizada como um estudo de caso, baseado em uma clínica localizada na vila de Linga Linga, Moçambique. A tese analisa a demanda de energia da clínica, os recursos de energia renováveis mais apropriados assim como os materiais locais e componentes necessários para a construção de um gerador de energia de pequena escala. A principal questão da pesquisa a qual se responde é " Que geradores de energia de pequena escala renováveis e sustentáveis se podem construir com o uso de recursos locais por forma a fornecer energia a uma clínica médica?". Para responder a principal questão da pesquisa, foi levada a cabo uma revisão literária, onde se estudadou a situação de acesso a energia em Moçambique, as tecnologias de energias renováveis no geral e os projectos anteriores voltados para a energia de pequena escala. Em seguida, a procura pela energia foi de igual modo investigada como variação diária. Foi feita uma avaliação sobre os recursos de energias renováveis disponíveis localmente e os mais apropriados. Por fim, uma solução para geração de energia de pequena escala com recurso a materiais e componentes locais foi construída e avaliada. A demanda da clínica foi estimada em 2 795 Wh por dia, com uma demanda máxima de 150 W de energia. As exigências de energia consistiam em cinco lâmpadas e um refrigerador. A energia solar foi avaliada como sendo a energia renovável mais apropriada para a área em particular. Adicionalmente, foi construído um sistema de energia solar com potência máxima de 880 W e uma capacidade total da bateria de 5 760 Wh, dos quais se pode usar 50 %. O custo total do sistema de energia solar totalizou 141 482 MZN, correspondendo a cerca de 20 447 SEK. A tese tenciona avaliar uma forma viável de produzir electricidade e implementar uma solução prática para uma clínica médica. Com o sistema de energia solar estabelecido, a qualidade de vida dos habitantes de Linga Linga foi melhorada. Olhando para frente, esta tese oferece uma solução sobre como se pode processar a electrificação da África subsaariana, desde a demanda pela energia até a sua instalação e seu contributo para a meta energia limpa para todos da Agenda 2030.

Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB) är en gruvdriftskoncern med järnmalmsbrytning som huvudsaklig verksamhet. En av produkterna tas fram genom att raffinera järnmalm till pellets vilket är en efterfrågad produkt vid ståltillverkning.   Vid sintring av råkulor till pellets är temperaturen väsentlig för att få så hög oxidation som möjligt av magnetit till hematit och för att få rätt fasthet. För att reglera värmen bör temperaturen mätas bland råkulorna eftersom det är kulornas temperatur som är det viktiga.                                   Projektet går ut på att undersöka möjligheterna att mäta temperatur bland råkulor på gratevagnar som åker genom en pelletsugn med ett permanent mätsystem. Här ställs höga krav på mätsystemet på grund av miljö, portabilitet och drifttid. Miljöanalyser gjordes för att ta reda på vilken påfrestning ett mätsystem bör klara av. Förslag om placering av mätutrustning framtogs genom kartläggning av miljön. En värmeundersökning utfördes av vad hög värme har för påverkan på elektroniska komponenter som kan behövas till ett mätsystem. Det gjordes även en undersökning över vilka komponenter som kan klara av den värme ett mätsystem kan bli utsatt för. Utifrån detta kunde ett prototypmätsystem konstrueras för att mäta temperaturen där ett mätsystem kan placeras på en gratevagn samt för att skapa möjlighet för mätningar med termoelement i bädd. Mätsystemet skapades med trådlös kommunikation, möjlighet till loggning av data och med möjlighet att ansluta tre termoelement av typ S. Olika typer av trådlös kommunikation utvärderades för att se vad som kan vara mest lämpat med tanke på miljö, räckvidd, strålning och strömförbrukning. Strömförsörjning undersöktes för att hitta den mest lämpade strömförsörjningen med längst drifttid och högst funktionalitet. En utredning gjordes för att hitta monteringsmöjligheter av ett mätsystem på en gratevagn. Värmeavskärmning och isolering undersöktes för att få ner temperaturen i kapslingen och för elektroniken i ett mätsystem. Några olika temperaturgivare granskades för att hitta en som klarar av att mäta temperaturer upp till 1500°C och som fysiskt kan monteras på en gratevagn. / Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB) is a mining group with iron ore mining as the main business. One of the products is produced by refining iron ore to iron pellets, which is a quality and environmentally clever product  in steel production.                                     When iron pellets are produced by roasting green pellets the temperature is very important. The goal is to get as much oxidation as possible from hematite to magnetite and to get correct mechanical properties. To control the process it’s important to know the temperature of the green pellets specifically and not the surrounding mechanical structure, ceramics lining in the furnace and the influence from radiation.   The goal of the project is to examine possibilities to measure temperature with a permanent measurement system of green pellets which are transported on grate cars trough pellet plant. The measurement system has to meet some requirements of environment, portability and operating time. Analysis of the environment has been made to get specification of what a measurement system has to withstand. Proposition about assembly location has been investigated by analysis of the environment. A thermal analysis has been made of electronic components, especially electronic components that can be used in a measurement system. A analysis has also been made of which electronic components that are suited for a measurement system and can withstand the heat. A development measurement system has been developed from the results of the analysis. The system has been constructed to measure the temperature of what a system can be exposed of on a grate car. This with wireless and data-logging support and future measurements possibilities with three thermocouples of type S.   Wireless data transfer was examined to see what type is most suited for the task with knowledge of environment, transmission range, radiation and power consumption. Power sources was examined to find a power source with longest working time and highest functionality. Heat insulation and reflective materials has been investigated with the goal to get the temperature in the system enclosure as low as possible. Some different types of temperature sensors that can measure temperatures up to 1500°C and which can be mounted on a grate car has been evaluated.

This report describes the process of a thesis implemented in Colombia concerning solar energy. The project was to install a self-circulating solar heating system, as well as creating exchange of knowledge regarding renewable energy. One of the two major goals of the project was to achieve a functioning solar heating system in Timbio, a village outside the city of Popayán in south west Colombia. The purpose was to use the free power from the sun and show people how to use it in a way that is not complicated or too expensive. The second major goal was to hold workshops about renewable energy in general, and solar energy in particular. The preparatory work started in October 2010 by concretizing the project, applying for scholarships and establishing necessary contacts; both in Colombia and Sweden. Research and correspondence continued throughout 2011, along with the search for finance from companies and funds to cover the project costs. The implementation took approximately three months and was finished in April 2012. However, the project was limited due to time scale and financial resources. The project was successful; a functioning solar heater and workshops. The aim to arise interest for renewable energy is fulfilled plus the aim to show how to use solar energy in a practical and useful way. / Denna rapport beskriver processen av ett examensarbete som behandlar solenergi, implementerat i Colombia. Projektet innebar en installation av en självcirkulerande solvärmeanläggning, och även kunskapsutbyte om förnybar energi. Ett av de två huvudmålen var att installera en fungerande solvärmeanläggning i byn Timbio utanför staden Popayán i sydvästra Colombia. Syftet var att använda gratis energi från solen och visa människor hur man kan använda energin på ett inte alltför komplicerat eller dyrt sätt. Det andra huvudmålet var att hålla workshops om förnybar energi i allmänhet och solenergi i synnerhet. Förberedelserna började i oktober 2010 genom konkretisering av projektet, stipendieansökningar och skapandet av nödvändiga kontakter; i Colombia och Sverige. Efterforskningar och korrespondens fortsatte under 2011 samtidigt som finansiering till projektet söktes från företag och fonder. Installationen tog ungefär tre månader och färdigställdes i april 2012. Projektet begränsades av tillgänglig tid och ekonomiska resurser. Projektet blev framgångsrikt; en fungerande solvärmeanläggning och lyckade workshops. Målet att väcka intresse för förnybar energi uppfylldes, även målet att visa hur solenergi kan användas på ett praktiskt och användbart sätt.

Climate change is mankind’s biggest challenge and scientists around the globe agree that civilization is pushing towards a breaking point. Renewable energy are alternatives that are capable to remove the need for fossil fuel. Wind power will play a vital role and has the possibility to confront the challenges that face the globe. In order for wind power to reach its full potential constructors need to take into account the distance between each wind power turbine, as it can cause energy loss and generate less electricity into the system. These energy losses decrease the potential of wind power and thus also for renewable as a whole. Energy losses that emerge within the space between wind power plants are named wake losses. Once the wind has passed the plant, a distance equal to seven rotor diameters is needed for the wind to regain its full force. By positioning the plants within the announced distance, the production of each plant decreases since downstream turbines are not able to generate a full effect.       This Bachelor thesis in Energy Engineering aims to analyse these wake losses for the wind power plant Skäppentorp, which is situated in Mönsterås County. The nearby wind power plant Brotorp is affecting Skäppentorps production and the authors of this degree project chose to present the wake losses as a percentage. A third wind power plant named Idhult functioned as a reference. Idhult is of course not affected before the positioning of Brotorp but neither after it, therefore the plant was used to ensure that weak winds were not ascribed to Brotorp but are a result of a weak wind year. The Bachelor thesis covered thus three wind power plants, Skäppentorp which interacts and is affected by Brotorp and Idhult which served as reference. The wake losses were calculated in Microsoft Excel and set against the software windPRO to validate the programmed produced losses for the same plant. Skäppentorp’s surrounding were divided into 12 sectors, where each sector covers an angle of 30 degrees. By doing so a full circle, 360 degrees, surrounding the plant was established. The wind speed and the production before respectively after Brotorp deployment was produced by using a nearby measuring post. Via an average production value for each sector, before and after Brotorp, a percentage wake loss was calculated. This was set against Idhult to sort away better respectively worse wind years. The period before covered the year 2012 until 2015 and the period after covered 2016 until 2018.  The result from Microsoft Excel indicates that sector four and sector nine were subjected to the highest percentage of losses. The results from the software windPRO however indicated the highest loss in sector four. Three sectors obtained the same percentage loss as windPRO while remaining values came out dissimilar. The distinction between some of the sectors may be caused by the positioning of some of the Brotorp turbines, where some are located on the borderline between sectors. This implies that some turbines affect two sectors when calculated with Microsoft Excel, which it does not when simulated with windPRO. The sum of all sections indicated that Brotorp turbines caused a wake loss of 3,8 %. This was compared to the simulation in windPRO which resulted in 5,7 %.