Transitioning from an energy system based on fossil fuels to an energy system based on renewables is necessary to limit global warming and comes with both opportunities and challenges. National policies in Cuba look toward the domestic sugar industry for synergies in this transition, and bagasse is projected to play a key role in the future electricity system. Since bagasse only is available during the sugarcane harvesting season, it must be supplemented with other feedstock for power production year-round. Biomass can have important interactions with CLEWs and therefore a nexus approach is important to ensure policy coherence across sectors. This study investigates different pathways for the Cuban energy transition from a CLEWs perspective through a scenario analysis and uses OSeMOSYS as a tool. This study shows that national policies for increased food security, regrowth of the sugar industry, use of energy crops and increased electricity consumption to develop the country compete for land and water resources. While there are currently plenty of resources, compromises will be needed in the medium- to long-term in order to stay within natural boundaries. This is especially true for the water sector since precipitation is expected to decrease in the future due to climate change and since sea level rise will contaminate groundwater. Another effect of climate change is soil degradation which would decrease yields. Increased energy and water inputs to the agricultural sector is known to increase yields in developing countries such as Cuba, which is why an adaptation strategy to maintain yields could be to increase these inputs. However, this would further amplify the pressure on water resources. Exceeding the exploitable internal renewable freshwater resources would then require water inputs from desalination plants which is an energy intensive process, which - if powered by an electricity system with a high share of biopower - could create a vicious cycle. / Omställningen från ett fossilbaserat energisystem till ett förnybart system är nödvändigt för att begränsa den globala uppvärmningen och innebär både möjligheter och utmaningar. Nationella policys i Kuba ser till landets sockerindustri för synergier i denna omställning, och bagass väntas spela en nyckelroll i det framtida elsystemet. Eftersom bagass endast är tillgängligt under sockerrörens skördesäsong måste den kompletteras med andra bränslen för att el ska kunna produceras året om. Biomassa kan ha betydande påverkan på CLEWs varför det är viktigt med en nexusanalys för att säkerställa samstämmighet av policys för olika sektorer. Denna studie undersöker olika tillvägagångssätt för den kubanska energiomställningen ur ett CLEWs-perspektiv genom en scenarioanalys i vilken OSeMOSYS används som modelleringsverktyg. Denna studie fann att nationella policys för ökad trygghet av matförsörjning, återuppbyggnad av sockerindustrin och ökad elkonsumtion för att utveckla landet konkurrerar om land- och vattenresurser. Det finns för närvarande gott om resurser, men på medel och lång sikt kommer kompromisser behövas för att stanna inom naturens gränser. Detta gäller särskilt för vattensektorn eftersom nederbörd väntas minska i framtiden till följd av klimatförändringar och eftersom höjningar av havsvattennivån kommer kontaminera grundvatten. Ytterligare påverkan från klimatförändringarna är markförstöring vilket minskar skörden. Ökad energi- och vattenanvändning i jordbrukssektorn ger vanligtvis högre skörd i utvecklingsländer såsom Kuba, vilket innebär att en anpassningsstrategi för att behålla skördenivån skulle kunna vara att öka dessa. Detta kan dock ytterligare förstärka belastningen på vattenresurserna. Att överskrida de utnyttjbara förnybara färskvattenresurserna skulle kräva avsaltning av vatten vilket är en energikrävande process, vilket - om energiförsörjningen kommer från ett system med mycket biomassa - skulle kunna skapa en ond cirkel.

Access to electricity is an important factor for rural development as many needs and services such as education, health care and water supply all have energy requirements. The aim of this study was to develop a sustainable electrification system based on renewable energy for the remote village Keteira on Moala Island, Fiji. Keteira does not currently have any reliable electricity supply, but the Fijian Government has set ambitious goals regarding electricity access and the renewable share in the power generation which led to the conclusion that Keteira in the near future will have access to electricity. The daily electricity demand profile for the village has been estimated based on consumption patterns available from other communities in similar living standards. The renewable energy sources available to Moala island have been identified as solar, wind and biomass energy, and the potentials of those sources were calculated based on global data libraries available online. Six different electrification system alternatives were developed, based on the aforementioned energy resources, either as single energy source-based systems or hybrid energy system solutions.These system alternatives were evaluated analytically and optimised for Levelized Cost of Electricity (LCOE) using the software HOMER Pro. The results showed that the optimal LCOE was 0.516 USD/kWh for the hybrid energy system which consisted of biomass, wind, solar and battery storage designed to supply the maximum power demand and daily energy demand in the village. Capital investment cost (CAPEX) was estimated as 480,500 USD for installation of the optimum system. However, it should be taken into account that no field study could be conducted in Keteira due to covid-19 and that the resulting system therefore might not be the most optimal for Keteira’s real conditions. / Tillgång till elektricitet är en viktig faktor för utveckling av landsbygden eftersom många behov och tjänster såsom utbildning, hälsovård och vattenförsörjning har energikrav. Syftet med denna studie var att utveckla ett hållbart elektrifieringssystem baserat på förnybar energi för den avlägset belägna byn Keteira på Moala Island, Fiji. Keteira har för närvarande ingen pålitlig elförsörjning, men den Fijianska regeringen har satt upp ambitiösa mål gällande tillgång till elektricitet och den förnybara andelen i kraftproduktionen vilket ledde till slutsatsen att Keteira kommer att få tillgång till elektricitet inom en snar framtid. Den dagliga elbehovsprofilen för byn har uppskattats baserat på tillgängliga konsumtionsmönster från andra samhällen med liknande levnadsstandard. De förnybara energikällor som finns på ön Moala har identifierats som sol-, vind- och biomassaenergi, där potentialen för dessa källor beräknades baserat på globala databibliotek tillgängliga online. Sex olika elektrifieringssystemsalternativ utvecklades baserat på de tidigare nämnda energiresurserna, antingen som systemlösningar bestående av en energikälla eller som hybrid-energisystemlösningar. Dessa systemalternativ utvärderades analytiskt och optimerades för Levelized Cost of Electricity (LCOE) med hjälp av programvaran HOMER Pro. Resultaten visade att den optimala LCOE var 0,516 USD / kWh för hybridenergisystemet vilket bestod av biomassa, vind, sol och batterilagring utformat för att tillgodose det maximala kraftbehovet och det dagliga energibehovet i byn. Kapitalinvesteringskostnaden (CAPEX) beräknades till 480 500 USD för installation av det optimala systemet. Det bör dock beaktas att ingen fältstudie kunde genomföras i Keteira på grund av covid-19 och att det resulterande systemet därför kanske inte är det mest optimala för Keteiras verkliga förhållanden.