Energi Intelligent is a program in Dalarna County with the purpose of finding ways of enhancing the efficiency of energy use and thereby be able to reach a more sustainable use of energy resources[1]. The basis of this program is the energy goal that has been prepared for Dalarna County published in Dalarnas miljömål[2].  The energy goal is divided into a number of intermediate goals, the sixth, Delmål 6, is to reduce energy consumption in buildings with 50 percent until 2050, and with 30 percent until 2025[3].   There are often a large number of different sectors involved that have got differing opinions and intentions. This makes the task far more complex than simply reducing energy consumption, because energy efficiency is one goal and that would mean that power companies would not be able to continue increasing their profit.   The aim of this project was to analyze the effects on energy production when reducing the use of heat demand in buildings until 2050. The district heating systems constitutes the main part of heating of buildings in the county and that is why it has been analyzed in this project.  The simulation tool that was suggested in the declaration of the thesis work was LEAP, the Long range energy alternative planning system tool for simulating different scenarios over years from the base year of the model.  The idea was to build energy models of Falun district heating system and Borlänge district heating system in LEAP. Scenarios were defined for the energy goals and then simulated in a model of district heating system. Simulation of the district heating systems were made from the scenarios; reducing the district heating production with 30 percent until 2025 and 50 percent until 2050. The results from the analysis showed that for Falun district heating system the reduction of district heat demand will lead to decreased heat and electricity production and there will be no need for further investment. In Borlänge district heating system capacity is lower than the total capacity of all the available waste resources and there have been discussions about investing in a third municipal waste incineration boiler that would increase the total capacity so Borlänge district heating system could have waste incineration that covers the resources of the fuel cost favorable municipal and industrial waste.

Vindkraften har de senaste åren ökat kraftigt, både i antal verk och i producerad mängd energi. Mycket tyder på att denna utveckling kommer att fortsätta i och med att elcertifikatssystemet och vindpilotstödet förlängts respektive förnyats. Riksdagen har också beslutat efter utredning av Statens Energimyndighet att det i samhällsplaneringen skall skapas förutsättningar för en årlig produktion av 30 TWh el från vindkraft år 2020. Detta kan jämföras med de 6,2 TWh som producerades under 2011. Tidigare studier har visat att en större andel vindkraft tillför ökat reglerbehov hos övriga produktionskällor. Ingen av dessa studier har dock undersökt hur Sveriges produktionskällor kan samverka för att klara detta ökade reglerbehov. Detta är således vad denna studie undersökt. Studien baseras på en steg-för-steg modell som simulerar hur samverkan mellan de tre största produktionskällorna i Sverige, vattenkraft, kärnkraft och värmekraft förändras vid en ökad andel vindkraft. Resultatet från studien bekräftar att en större andel vindkraft ökar regleringarna av samtliga produktionskällor. Studien visar också att vattenkraftens reglerförmåga oftast är tillräcklig för att täcka det primära reglerbehovet. Reglerförmågan inskränks dock med större andel vindkraft till följd av att vattenkraften då oftare producerar nära maximal och minimal produktionsnivå. För värme- och kärnkraft visar resultatet att de nyttjas i större utsträckning för reglering vid ökad vindkraft. Deras totala produktion minskar men full produktionskapacitet kan fortfarande tillfälligt behövas. / In recent years, wind power has significantly increased in prevalence and in production of energy. Indications have been made, that this trend will continue as the funding through the Swedish “elcertifikatssystemet” and “vindpilotstödet” has been extended and renewed respectively. The Swedish parliament has also decided after an investigation by the National Energy Agency (Statens Energimyndighet) that in the urban and regional planning there should be prerequisites made for an annual output of 30 TWh of electricity from wind by 2020. This can be compared to the 6.2 TWh that was produced last year (2011). Previous studies have shown that an increase in wind power penetration increases the need for adjustments in other power generation plants. Of these studies, none have examined how Swedish power generation plants can work together to cope with this change in operation. Therefor this is what this study was chosen to investigate. The study is based on a step-by-step model that simulates the interaction between the three main production sources in Sweden, hydro, nuclear and thermal power generation plants, and how their operation cope with an increased share of wind power. The results from the study confirm that a higher penetration of wind power increases the amount of adjustments in every plant. The study also shows that the hydropower adjustment capability is often sufficient to cover the primary adjustment needed. However the adjustment capability is curtailed with a high penetration of wind power because the water power more often produces near maximal and minimal production levels. For thermal and nuclear power, the results show that they are used more extensively for adjustments with higher penetration of wind power. Their total production decreases, but full production may still be needed temporarily.

Världens energipriser har ökat drastiskt sedan 1970-talet. Detta skapar incitament för investeringar för att sänka sina energikostnader, vilket det satsas på inom industri-, transport- och bebyggelsesektorn. Karlstad Centralsjukhus är inget undantag gällande dessa investeringar och med en lokalyta motsvarande 26 fotbollsplaner med aktivitet dygnen runt förbrukas här stora mängder energi, om inte annat bara för att värma och kyla sjukhuset till ett behagligt klimat. För tillfället sker ombyggnationer över hela sjukhuset för att minska dess energianvändning. Efter ombyggnationer som färdigställdes september 2010 ändrades sjukhusets energiproduktion. Det installerades då sex värmepumpar, två kopplade mot sjukhusets kylsystem för återvinna värme och fyra stycken mot 81 nya borrhål och Klarälven, som rinner förbi sjukhuset. Fjärrvärme används som reserv- och spetskraft när inte värmepumparna klarar leverera hela värmebehovet. Sjukhusets kyla produceras genom de två värmepumparna, kylmaskiner samt frikyla från berget. I projekteringen av anläggningen var värmepumparna dimensionerade att lösa värmeenergibehovet till -4°C resten skulle täckas upp av fjärrvärme. Berget skulle ge möjlighet att säsongslagra energi mellan årstiderna. Drift av anläggningen har dock visat att verkligheten skiljer sig från projekteringen. Värmepumparna har inte kunnat användas fullt ut vintertid då varken berg eller älv har fungerat sig som tänkt. Den driftstrategi som togs fram vid projekteringen stämmer därmed inte utan en ny måste tas fram. Detta examensarbete är ett steg i detta arbete, projektets mål var att i samarbete med Centralsjukhusets driftpersonal ta fram ett verktyg för att kunna analysera sjukhusets drifthistorik. Verktygets målgrupp är sjukhusets driftpersonal så dess utformning måste vara lättförstådd för dessa varför en testperiod gjordes av dessa innan slutgiltig överlämning. Verktyget som togs fram gjordes i Microsoft Exel och det skapar fyra stycken varaktighetsdiagram av drifthistoriken för varje år. Två som visar värme- respektive kyleffekten i kW under ett år och vad som producerat denna effekt. De andra två visar kostnaden per månad i tusen kronor för dessa effekter. Detta gör verktyget genom att bearbeta data som samlas in effekt och temperaturmätare som finns installerade i anläggningen och samlas in genom övervakningsprogrammet Citec och statistikprogrammet WebEss. Genom att jämföra effektdiagrammet för värme och kostnadsdiagrammet går det då att se exempelvis vad värmepumparna producerat och hur mycket denna produktion kostat. Ett ledord i arbetet har varit enkelhet för de senare användarna. Verktyget skulle vara smidigt och snabbt att uppdatera och enkelt att förstå. Vilket även uppnåddes. Efter en veckas testperiod hade driftgruppen inga önskade ändringar varav verktyget lämnades över slutgiltigt. Det överlämnades även fyra rekommendationer till landstinget för att få bättre kontroll på sina energikostnader. / The Worlds energy usage has dramatically increased since the 1970's and as a consequence also the prices for energy. This creates incentives for investments with the purpose to decrease energy costs, which is a development you can see in the industry, transport and building sectors. Karlstad Central Hospital is no exception with a floorspace equivalent of 26 football fields and activity around the clock. Just to heat and cool the hospital to a pleasant climate consumes a large amount of energy. Currently the parts of the hospital is being rebuilt to reduce its energy consumption. In September 2010 the hospital's energy production changed . When six heatpumps were installed, two linked to hospital cooling system to recover heat and four to geothermal heat by 81 boreholes and the river Klarälven, which runs past the hospital. Long-distance heating is used for peak loads and in reserve when the heat pumps cannot supply all heating needs. The hospital's cooling is produced by the two heat pumps, three cooling machines and free cooling from the geothermal connection. When designing the new energy production it was meant that the heat pumps should produce the heat required to -4 ° C, the rest would be covered by long-distance heating. The boreholes would make possible to storage energy between seasons. But operation of the plant has shown that reality differs from the theory. The heatpumps have not been fully utilized during the winter when neither the geothermal or the river behaved as intended. The operating strategy that was developed during project planning valid and therefore needs to be revised. This thesis is a step in that effort. The project's objectives was to produce a tool to analyze the hospital's operating history in cooperation with the Central Hospital's engineering staff. The tools users is meant to be the same staff so its design must be easily understood for those. A trialperiod took place therefore before the final handover. The tool was developed in Microsoft Excel and it creates four graphs showing the operational history of each year. Two of them are showing the heat- or cold-output in kilowatts for a year and what produces this output. The other two shows the cost in thousand swedish crowns to produce these effects. The tool calculates thus by collecting data from power and temperatur gauges installed in the hospitol and is collected by the monitoring program Citec och statistics program WebEss. By comparing the power and cost graph for heat it can be seen for example what heat pumps produced and how much the production cost. A key word in the development of the tool has been simplicity for the users. The tool should be easy and fast to update and simple to understand, which was achieved. After a week's trial had been running the staff had no wanted changes so the tool was handed over.

The Work has been performed to, and in cooperation with Vetlanda Energi och teknik AB. District heating for commercial purpose started in the USA in 1877. Today the network has grown into big and complex systems, which demand maintenance and service to keep up the security of the delivery. When a district heating network expand, it becomes difficult to perform reliable calculations. For this purposes there are a few suppliers who design and deliver systems for documentation and calculation of district heating networks. Vetlanda Energi och Teknik AB is in the position where they must get a system for documentation and calculation for district heating, and therefore they need a basis to get a system. The target is to write a requirement specification that will follow the basis. The Swedish market has been inventoried, and suitable systems have been selected. There is very little information printed about documentation and calculation for district heating networks. Mostly information, in this issue, comes from suppliers and users. The systems and their functions have been compared to each other. Together with the demands from Vetlanda Energi och Teknik AB the specification has been written. The biggest and the most visible difference between the systems, is the structure. The systems are built on different platforms like AutoCad and MapInfo. The systems also make a difference in what way the functions are settled up. Some systems have all their functions in the same program and some other systems split up their functions and create different modules. This is affecting the user friendlyness and the design of the functions. The amount and kind of information that can be documented is about the same, yet with some important differences. Which system to choose is much depended on the size of the organisation. A bigger company with more staff and more competence can choose a more difficult system while a smaller company maybe have to pick an easier system so that the system really come in use.

Arvika Fjärrvärme AB, a district heating company from Arvika, today cover 74 % of their total energy production with biofuel wich runs a 16 MW bioler giving process water at saturated liquid state. In recent years Vaporel AB has introduced a new tecnique that gives an external generation of steam after boilers. The concept is built on an adiabatic pressure drop of the saturated liquid in a so called Flashbox which makes a small part of the liquid to evaporate. The generated steam is lead into a turbine where electricity is in a conventional manner. The purpose with this rapport was to do a basic study for the specific system at Arvika where it’s possible to see the potential production of electricity that follows an installation of a flasbox. The final goal was to introduce an economic analysis of a flashox installation at given conditions. To reach our goals we have created a model in Excel where we used the given conditions at Arvika Fjärrvärme to do our calculations. The model has been tested at three different states, of process water returning to potboiler, to be able to decide the optimal operation for the system at present. The studies have resulted in a pressure of the processwater at 14,5 bar (at) and a pressuredrop to 9,5 bar (at) in the flashbox. The condenser pressure is set to 0,5 bar (at) what is equal to 81 ˚C. Energy to the district heating net is produced in the condenser and heat exchanger. The result of our calculations clearly shows that to reach the highest turbine-efficiency as possible and gain the largest profit the highest process-waterflow possible should be used. That means 70 kg/s after present conditions. At the highest boiler efficiency the turbine will produce 694 kW. At this state the water that returns to the boiler will be at temperature 148 ˚C (14, 5 bar). Totally during a year the production of electric energy could reach 2, 47 GWh/year. The energy used by the pumps will increase with 0,21 GWh over the year at that state. Included all economic factors this will generate a profit of 0, 97 million (SEK)/year. To make an installation of a flashbox system more profitable an increased generation of electricity have to be made. This could be done by an installation of new pumps to be able to run the process-water at a larger flow to increase the amount of steam made in the flashbox. / Arvika fjärrvärme producerar idag 74% av sitt värmeunderlag via en hetvattenpanna som drivs med biobränsle och har en maxeffekt på 16 MW. På senare år har företaget Vaporel AB introducerat en ny teknik på marknaden som ger en extern ångproduktion efter hetvattenpannor. Konceptet är byggt på en trycksänkning som medför att delar av det mättade vattnet förångas efter att ha letts in i en så kallad flashbox. Efter flashboxen äntrar ångan en turbin där el produceras på konventionellt vis. Syftet med denna rapport har varit att ta fram en grundläggande studie för Arvikas specifika system där det är möjligt att se den potentiella elproduktionen vid en flashboxinstallation. Det slutgiltiga målet med rapporten har varit att kunna presentera en lönsamhetsbedömning för en flashboxinstallation vid givna driftfall. För att kunna uppfylla uppsatta mål har en Excelmodell konstruerats där beräkningar utförts efter givna förutsättningar, detta utefter tre olika driftfall för att kunna fastställa den mest optimala driften för systemet i dagsläget. Studierna har lett fram till att vi har kunnat fastställa ett maximalt tryck efter pannan på 14,5 bar (at) samt en trycksänkning över flashboxen till 9,5 bar. Kondensortryck efter turbinen har satts till 0,5 bar(a) vilket ger en kondensations temperatur motsvarande 81 ˚C. Energi till att värma fjärrvärmevattnet tas via kondensorn samt en värmeväxlare. Resultatet av våra beräkningar visar tydligt att vi för att nå en så hög turbineffekt som möjligt och därmed en större lönsamhet skall ha ett så högt processvattenflöde som tillåts, enligt dagens förutsättningar 70 l/s. Vid högsta panneffekten kommer turbinen att ge 694 kW, enligt Excelmodellen, vid en returtemperatur till pannan satt till 148 ˚C. Sammanlagt under året, med Arvikas varaktighetsdiagram som grund, kommer vi att kunna producera 2,47 GWh el/år varav pumparna kommer att kräva 0,21 GWh el extra per år. Med alla ekonomiska faktorer inräknade så kommer detta att ge en vinstkalkyl på 0,97 miljoner /år. För att kunna göra dessa installationer lönsamma krävs att vi ökar elproduktionen och därmed den årliga vinsten, detta skulle kunna göras i och med installation av nya pumpar för att uppnå ett större flöde i pannkretsen. Vidare bör en studie göras för att bedöma lönsamheten gällande en ombyggnad av rökgaskondenseringen för att kunna klara en större effekt och därmed kunna använda högre returtemperaturer till biopannan. Detta skulle generera ett högre genomsnittligt flöde över året.

When a combined heat and power plant produces heat and power it often faces a deficit of heat load during the summer or other periods of time. This heat is often unnecessarily cooled away or the power production has to be reduced or shut off. If it is possible to store heat from periods with low heat demand to periods with high heat demand one can get many benefits. Among these benefits are: increased power production, decreased operation with partial load, uniformly distributed load. To be able to store heat in situations like this long-term thermal heat storages are needed. In this thesis five different types of stores are presented: rock cavern storage, tank storage, pit water storage, borehole storage and aquifer storage. In this thesis the principles of the different storages is presented and experiences from operation in Sweden, Germany and Denmark are also presented. The thesis contains a calculation of costs for the types of thermal heat storages that are suitable for use in a combined heat and power plant. To be able to function in a combined heat and power plant, a long-term thermal heat storage must be able to handle a high charge and discharge output. Storages that can meet these demands use water as store medium. The conclusion is: Pit storages are interesting if the capacity is below 20 000 m^3. For capacities between 20 000 to 50 000 m^3, tank storages are most suitable. Rock cavern storages are interesting if the capacity is larger than 100 000 m^3. For capacities between 50 000 to 100 000 m^3, either rock cavern storages or connected tank storages are appropriate.

<p>The Work has been performed to, and in cooperation with Vetlanda Energi och teknik AB.</p><p>District heating for commercial purpose started in the USA in 1877. Today the network has grown into big and complex systems, which demand maintenance and service to keep up the security of the delivery. When a district heating network expand, it becomes difficult to perform reliable calculations. For this purposes there are a few suppliers who design and deliver systems for documentation and calculation of district heating networks.</p><p>Vetlanda Energi och Teknik AB is in the position where they must get a system for documentation and calculation for district heating, and therefore they need a basis to get a system. The target is to write a requirement specification that will follow the basis.</p><p>The Swedish market has been inventoried, and suitable systems have been selected. There is very little information printed about documentation and calculation for district heating networks. Mostly information, in this issue, comes from suppliers and users. The systems and their functions have been compared to each other. Together with the demands from Vetlanda Energi och Teknik AB the specification has been written.</p><p>The biggest and the most visible difference between the systems, is the structure. The systems are built on different platforms like AutoCad and MapInfo. The systems also make a difference in what way the functions are settled up. Some systems have all their functions in the same program and some other systems split up their functions and create different modules. This is affecting the user friendlyness and the design of the functions. The amount and kind of information that can be documented is about the same, yet with some important differences.</p><p>Which system to choose is much depended on the size of the organisation. A bigger company with more staff and more competence can choose a more difficult system while a smaller company maybe have to pick an easier system so that the system really come in use.</p>

In January 2016 a new pricing model for district heating will be introduced by Vattenfall in Uppsala. The public housing corporation Uppsalahem is one of Vattenfall’s biggest customers and by using one of their residential areas, August Södermans road, a case study was made in order to examine how the new pricing model might affect Uppsalahem. According to Vattenfall one reason for the switch is to give incentive for their customers to use more energy efficient solutions. This was studied by modelling two energy efficient solutions for the houses at August Södermans road. By changing the ventilation systems to FTX and invest in improved windows, Uppsalahem would have been able to save 940 MWh for the year 2013 at August Södermans road. A comparison between the current and the new pricing model showed that Uppsalahem would save 9 000 SEK with the new pricing model applied on August Södermans road at its current condition. If the two energy efficient solutions were taken into consideration the new pricing model would result in a decrease with 21 000 SEK for the year 2013.

Potentialen för nyttiggörandet av spillvärme hos två metallindustrier utvärderas. Det ena företaget härdar stål med vatten och det andra gjuter aluminiumtackor i vattenbad och sprayar även vatten som bildar fuktig luft. Vattnet, ej det sprayade, kyls sedan i kyltorn för att kunna återanvändas i processerna. Sankey-diagram för båda företagen presenteras för att tydligt presentera energiflödena i processerna. Värmeåtervinningsförslag presenteras med gasolkostnadsbesparings exempel. Investeringskostnader och återbetalningstider har ej utvärderats. Teoridelen och metoden är användbar för den som vill utvärdera potentialen för värmeåtervinning hos industrier som använder vatten i olika typer av kylprocesser. I teorin presenteras elproduktions metoder för låga temperaturer, dock ansågs inget av företagen vara lämpliga för elproduktion. Värmeåtervinningsförslagen som presenteras innefattar golvvärme, luftvärmare, fjärrvärmeintegrering och värmelager.

Syfte: Bakgrunden till detta arbete är att samfälligheten Långbacka där en av författarna bor har haft betydliga problem med värmeförluster. Vår uppsats bygger på att hjälpa styrelsen att lösa denna problematik. Till denna praktiska frågeställning har vi lagt en vetenskapsteoretisk aspekt genom att problematisera beslutsfattande i styrelsearbete. I denna uppsats har vi haft som syfte att ikläda oss styrelsens roll och genom att själva vara en del i processen få känna på den komplexitet som uppstår kring beslut. Metod: Vår teori är insamlad utifrån tre olika synvinklar. Dessa är rationell, icke rationell och en ekonomisk beräkningsmodell. Till dessa teorier har vi empiriskt samlat in information dels genom strukturerade intervjuer men även öppna samtal. Vi har i denna uppsats haft ett hermeneutisk förhållningssätt och ett deduktivt arbetssätt. Resultat &amp; slutsats: I denna del har vi utifrån ekonomiteknisk synvinkel kommit fram till tre praktiska svar till styrelsen. Den rationella modellen visar att Gävle Energi borde bli ny förvaltare av fjärrvärmenätet. I den icke rationella modellen är huvudbudskapet att använda sig av den tekniska utredningen och sedan gå vidare utifrån den. Den ekonomiska modell- beräkningen uppskattar huvudalternativets investeringskostnad till 503 kr/månad per hushåll. Nästa del är den vetenskapsteoretiska löpande texten där vi i korthet kommer fram till att beslutsfattande inte är antingen helt rationellt eller icke rationellt utan en blandning av båda. Förslag till fortsatt forskning: I den ekonomitekniska delen av uppsatsen har vi hittat ett förslag på fortsatt forskning. Detta förslag bygger på problemet med tidsbristen hos Gävle Energi som gav att vi inte fick tillgång till något jämförelsematerial. Avsaknaden av detta material ledde till att vi inte kunde ställa deras kostnad i jämförelse mot investeringskostnaden. Det vore dock intressant att fortsätta arbeta med denna punkt efter färdigställandet av uppsatsen för att kunna presentera en sådan kalkyl för samfällighetens styrelse. I den vetenskapsteoretiska delen så skulle vi gärna se att man vidare utreder konkreta förslag på mixade modeller av ickerationell och rationellt tänkande. Uppsatsens bidrag: Vi anser att vår uppsats på ett bra sätt belyser de bakomliggande processerna när ett beslut tas. Vi belyser det rationella och det icke rationella sambandet vilket ger läsaren en god uppfattning om vad man bör ta i beaktning när man till exempel blir tilldelad ekonomiska rapporter. / Aim: The background for this work is that the community Långbacka, where one of the authors is living, has had considerable problems with heat loss. Our thesis is based on helping the board to solve this problem. At this practical issue, we have a scientific aspect to problematize the decision-making in the Board. In this paper, we have intended to take upon ourselves the Board's role and be a part of the process and get to know the complexities that arise around the decision. Method: Our theory is gathered on the basis of three different angles: the rational, non-rational and an economic calculation. To these theories, we have empirical information gathered through interviews but also open conversations. We have in this paper had a hermeneutic approach and have worked deductive. Result &amp; Conclusions: In this part, which is based on a economic technological point of view, come to the three pieces of practical answers to the Board. One, according to the rational model, gives that Gävle Energi becomes the new manager of district heating network. In the non-rational model is the main message the use of the technical investigation and then proceed on the basis of it. The economic model suggests that the alternative investment cost is estimated at 503 sek / months per household. The next part is the current scientific text in which we briefly come to that decision making is not either totally rational or non-rational, but a mixture of both. Suggestions for future research: In the economic technological part of the paper, we have found a proposal for further research. This proposal is based on the problem of shortage of time at Gävle Energi, which gave that we have not had access to any comparison material. The absence of this material led to that we could not make their cost in comparison to the investment cost. However, it would be interesting to continue working with this point after the completion of the paper to be able to present such a calculation for the community board. In the scientific part, we would like to see that it is investigating further concrete proposals in mixed models of non-rational and rational thinking. Contribution of the thesis: We believe that our thesis highlights the underlying processes when a decision is taken in a good way. We highlight the rational and the non-rational relationship which gives the reader a good idea of what one should take into consideration when one for example, is assigned financial reports.