This study examines different meanings attached to and practices adopted during Swedish local consultation processes on offshore wind power projects. It analyses the role played by those processes in a democratic planning context, as well as the ways in which they are implemented. It also identifies overarching process models. The study is informed by theories on democracy, planning, participation, communication, and media. The empirical material comprises three case studies, each examining experiences of local consultation processes for wind power projects that led to differences in local reception. Methodologically, the study triangulates analyses of semi-structured interviews, documents and news articles. The results show that, in a Swedish context, the role of local consultation processes is to create legitimacy and trust in the process and planning decisions. The complex dynamics become evident in the different forms of participation, knowledge generation, and communication employed during the consultation. This is shown to be the result of various democratic and planning attitudes to locally-situated interests and knowledge, which in turn lead to differing views on local understanding for and acceptance of project proposals. The study develops three schematic models that correspond to different types of consultation processes. An important conclusion is that the content and form of local consultation processes depends on the agency of several actors on different scales. They are not simple pre-designed by project planners, but the result of a far more complex interaction between a host of local actors, including officials, local media, and local communities. The categorisation of different local consultation processes could contribute to awareness about the implications of various ways of working with large-scale projects from local perspectives. / I den här avhandlingen undersöks lokala förankringsprocesser med ett särskilt fokus på havsbaserade vindkraftsprojekt. Diskussionen uppehåller sig vid frågor om förankringsprocessens roll i en svensk planeringskontext, samt hur olika utformningar av processen kan påverka det lokala mottagandet. Studien visar att förankringsprocesser ytterst handlar om legitimitet och tillit. I praktiken förekommer en stor variation, komplexitet och dynamik i lokala förankringsprocesser. Det yttrar sig bland annat genom olika former av deltagande, kunskapsbyggande och kommunikation. Centralt i resonemangen är demokratiska och planeringsmässiga förhållningssätt till platsbundna intressen och kunskaper. På så sätt tydliggörs skillnader i synen på förståelse och lokal acceptans avseende ett projektförslag. Genom studien urskiljs också tre schematiska förankringsmodeller som belyser sådana skillnader. Förståelse för lokala förankringsprocesser har betydelse inte minst avseende påverkan på lokal acceptans för storskaliga projekt.

This thesis examines the Swedish permit process regarding offshore wind power.Even though Sweden has quite beneficial conditions for the use of offshore wind power, few turbines and facilities are in use or being built. The aim of this thesis is to give a systematic view of the permit process and in that way examine and point to any dysfunctionalities within the application process, and if the processmight impede business practitioners, who wishes to establish offshore wind power parks of doing so.To achieve the set goal of fossil free electricity, the usage and expansion of wind power might be necessary as well as combating climate change. Within the thesis the prerequisites for offshore wind power are described and analyzed, in order to point to why the number of offshore wind turbines might be so low, in connection to Swedish legislation. The application process for wind power permits is investigated in regard to the basic provisions of the Environmental Code, as well as sector-specific legislation. In doing so the thesis discusses the fragmentary structure which characterizes the application process. The complexity of the application process leads to an indefensible time-consuming process for the granting of a permit, a process that will likely need to change for Sweden to be able to achieve the goals of fossil free electricity as well as comply with EU regulatory requirements. The focus of the thesis consists of the municipal endorsement as well as the endorsement of the Swedish Armed Forces, in order to give the thesis depth these instruments are further examined and discussed in a de lege ferenda-manner with arguments from both Swedish and Danish legislation. The thesis concludes with a discussion on whether the permit and application process promote further growth of the Swedish offshore wind power industry, and in what way the process might be required to change going forward to comply with set climate goals as well as international regulatory changes.

Year 2040 the goal is to have a 100 % renewable Swedish energy system. Svenska kraftnät (Svk) predicts fully decommissioned nuclear power plants and an increased amount of connected wind power plants, especially offshore, year 2045. These kind of renewable power plants are non-synchronous and do not provide the grid with the same system stability services naturally as synchronous generators, such as nuclear power plants. With the increased number of renewables connected, one future challenge is to maintain the stability of the power grid. Grid stability can be divided into voltage-, frequency- and rotor angle stability.This thesis has investigated how large-scale offshore wind power plants (OWPPs) can contribute with reactive power compensation and in turn voltage stability to a nearby onshore power grid in Sweden. The evaluation has been done from the perspective of the TSO and the OWPP owner interests, with a focus on grid codes, economic incentives and technical capabilities.This project has been made in three parts. First, a comparison of voltage stability control requirements in different European grid codes was made. Secondly, static power flow simulations of a case study of a 1000 MW OWPP have been performed in PowerWorld Simulator, testing the OWPP’s reactive power outputs under different circumstances. Thirdly, a market opportunity analysis has been completed, analyzing reactive power market opportunities for OWPPs as well as for TSOs.The study shows that the reactive power capabilities of the simulated OWPP is considerable higher than the Swedish grid codes requires. Thus, an opportunity is to make the grid codes stricter, in combination with economic incentives. The case study showed that the distance offshore has an impact of the reactive power reaching the grid onshore. Though, the OWPP’s contribution to local voltage stability onshore is considered as good. Finally, with short- and long-term contracts, a reactive power market can be favorable for both the OWPP owner and the TSO.

The aim with this study is to analyze and try to understand the arguments and conflicts associated with the planning and development of offshore wind power in Sweden, and to study various media articles and their significance for offshore wind power in Sweden. A qualitative method has been applied in the form of a media analysis. The material for the study is based on diverse types of articles from the media in the form of news articles, commentaries, and debate articles. The articles I have chosen to analyze come mostly from the most popular news editors in Sweden; "Aftonbladet", "Dagens Nyheter" and "Svenska Dagbladet". There are also news articles from local newspapers so that even smaller local events can be captured and studied. Further in this study, media such as Swedish Radio and SVT Nyheter have been applied where shorter news items can be examined. This result shows how the opposition and arguments for and against offshore wind power are played out in the media and that the media can function as an information provider for offshore wind power linked to the planning and expansion of offshore wind power in Sweden. Many opinions want to highlight the negative consequences of offshore wind power, mainly from a local point of view. In some cases, opposition is also about preserving nature's values and not making interventions in nature that affect biodiversity, but this is something that "NIMBY" may have led to. That media coverage of the topic is largely based on informing people about ongoing projects and preparing press releases with important information about the projects, as well as acting as an information channel.

Vätgas producerad från förnybar el har en stor potential att minska utsläppen från flera olika branscher. Detta genom att införa nya innovativa ändamål och även genom storskalig ersättning av vätgas som idagproduceras med fossila bränslen. Men för en storskalig förändring behöver kostnaden för förnybar vätgasproduktionsjunka. Förutom den generella teknikutveckling och storskalighetsfördelar finns det effektivasätt att bättre nyttja existerade teknik för att sänka kostnaden för vätgas mot slutkund. Exempel på detär försäljning av spillvärme från systemet till lokala fjärrvärmesystem samt nyttjandet av vätgassystemetför att agera på balansmarknader. Denna studie undersökte hur ett vätgassystem innehållandes elektrolysörer, lager, kompressor och gasturbinerkan utformaras och driftas för att på ett effektivt sätt agera på marknader för el och vätgas. Det gjordes genom att studera hur en anläggning kopplat till vindkraftsproduktion genom ett Power purchaseagreement (PPA) kan utformas och driftas för att tillgodose ett industriellt vätgasbehov. Stort fokus ladespå hur ett sådant system kunde nyttjas för att agera på balansmarknader genom att sälja stödtjänsteroch hur erbjudandet av stödtjänster påverkade resten av vätgassystemet. Fallstudien som genomfördes utgick från ett potentiellt vätgassystem i Helsingborg med två stora industriellakunder som ville skifta från nyttjandet av vätgas producerad genom ångreforming till vätgasproducerad genom elektrolys med förnybar el. Då mycket fokus i studien var på balansmarknader ochflexibilitet ansågs PEM-elektrolsyören var den bäst lämpade. Vidare valdes komprimerad vätgaslagringoch ett antal alternativ för vätgasturbiner. Då produktionen var kopplad till en intermittent energikällagjordes bedömningen att systemet skulle vara assisterat med möjligheten att handla el på dagenföre- ochintradagsmarknaden. Om all eltillförsel skulle ske från vindkraften hade lagret behövt vara orimligt stortför att säkerställa förmågan att klara leveranskrav under perioder med låg elproduktion. För att analyseradet valda systemet modellerades ett vätgassystem i Energy Optima 3, en programvara som nyttjar linjärprogrammering för totaloptimering av energisystem. För att undersöka hur dem olika komponenternaskulle dimensioneras gjordes ett antal helårsoptimeringar med tidsupplösning om en timme för att se hursystemet presterade med olika kombinationer av storlek på elektrolysör, lager samt typ av gasturbin. Vid värdering av vilken konfiguration som var mest lämpad användes den utjämnade vätgaskostnaden.Den konfiguration som bedömdes vara mest lämpad för det studerade fallet var en PEM-elektrolysör på 55MW, ett komprimerat lager som motsvarade 12 timmars behov från kunderna och en gasturbin på 24 MW.Den konfigurationen kunde under den studerade tidsperioden producera vätgas till en utjämnad kostnadpå 4,7 EUR/kg. Allmänt kan sägas att studien visade att agerande på balansmarknaden gav stor intäkterför systemet och hade en betydande påverkan på systemets lönsamhet. Försäljning av spillvärme hade idet studerade fallet inte en lika kritiskt påverkan på systemet då intäkter var betydligt lägre. En viktigtinsikt från studien var att värdet av att agera på dem olika marknaderna ofta ställdes mot varandradå deltagande på balansmarknaden ibland innebar att elektrolysören inte kunde nyttja all kapacitet.Samtidigt innebar uppbunden kapacitet på balansmarknaden att flexibiliteten i systemet inte kundenyttjas för att agera på intradagsmarkanden och/eller hantering av prognosfel från vindkraftsproduktion. Studien visade allmänt att utformning och prissättning av PPA har en avgörande roll i ett vätgassystemsgångbarhet. I studien användes ett pay-as-produced-avtal, vilket resulterade i att elektrolysören vid vissatillfällen hade underskott på el (och el från intradagsmarknaden behövde köpas in för att kompensera)och vid vissa tillfällen var det överskott på el (och el behövde säljas vidare på dagenföre- eller intradagsmarknaden.)Vidare bedömdes försäljning av vätgas med långsiktiga kontrakt vara det mest lämpadealternativet då det säkrar intäkter för vätgas producenter och tillgången på vätgas till för industrierna. / Hydrogen produced from renewable electricity has significant potential to reduce emissions in variousindustries, both through new innovative applications and as a large-scale replacement for hydrogen currentlyproduced using fossil fuels as a feed stock. However, in order for large scale adaptation of renewablehydrogen the costs associated with it must decrease. In addition to technological advancements and economiesof scale, there are effective ways to better utilize existing technology to lower the cost of hydrogenfor end user. Examples include selling excess heat from the system to local district heating networks ifthe location of the electrolyzer allows for it, as well as utilizing the hydrogen system to participate inbalancing markets. This study investigated how hydrogen systems containing electrolyzers, storage, compressors, and gasturbines can be designed and operated to effectively participate in electricity and hydrogen markets. Itwas done by studying how a facility connected to wind power production through a Power PurchaseAgreement (PPA) can be designed and operated to meet an industrial hydrogen demand. A major focuswas placed on how such a system could be utilized to participate in balancing markets by providingancillary services and how offering these services affected the rest of the hydrogen system. The case study was focused on a potential hydrogen system in Helsingborg with two large industrialcustomers interested in transitioning from steam reforming hydrogen production to electrolysis using renewableelectricity. As the study heavily emphasized balancing markets and flexibility, a PEM electrolyzerwas chosen over other technologies. Additionally, compressed hydrogen storage and several options forhydrogen gas turbines were selected. Since the production was linked to an intermittent energy source,it was assessed that the system would need to be supported by trading electricity on the day-ahead andintraday markets. If all electricity supply were to come from wind power, the hydrogen storage wouldhave to be unreasonably large to ensure the ability to meet delivery requirements during periods of lowelectricity production. To analyze the selected system, a hydrogen system was modeled using EnergyOptima 3, a software that utilizes linear programming for total optimization of energy systems. Severalyear-long optimizations with 1-hour resolution were performed to examine how the system performedwith different combinations of electrolyzer and storage sizes, as well as types of gas turbines. When evaluating which configuration was most suitable, the levelized cost of hydrogen (LCOH) was used.The configuration deemed most suitable for the studied case consisted of a 55 MW PEM electrolyzer,compressed storage equivalent to 12 hours of customer demand, and a 24 MW gas turbine. This configurationcould produce hydrogen at a levelized cost of 4.7 EUR/kg during the studied period. Overall,the study demonstrated that participating in the balancing market generated significant revenue for thesystem and had a substantial impact on its profitability. The sale of waste heat had a less critical effecton the system in the studied case, as the revenues were considerably lower. An important insight fromthe study was that the value of participating in different markets was often weighed against each other,as participating in the balancing market some times meant that the electrolyzer could not utilize itsfull capacity, while having tied-up capacity in the balancing market limited the system’s flexibility toparticipate in the intraday market and/or manage forecast errors related to wind power production. The study generally showed that the design and pricing of Power Purchase Agreements (PPAs) plays acrucial role in the viability of a hydrogen system. In the study, a pay-as-produced design was used, whichresulted in both electricity deficits and surpluses at certain times. Furthermore, selling hydrogen throughlong-term contracts was deemed the most suitable option for large industrial producers, as it ensuresrevenue for hydrogen producers and a stable supply of hydrogen for the industries.

Wind power is a renewable energy source that is making great strides in the global energy sector. While wind power is a renewable energy source, it is not entirely free from carbon emissions. This is because the production of wind turbines is dependent on the use of energy, and as a result can emit large amounts of carbon dioxide. This is because the production of wind turbines is dependent on the use of energy and as a result can emit large amounts of carbon dioxide. The emissions come from two sources, the materials used in the wind turbine and the energy used in the manufacturing process. Because wind turbine production is global, the geographical location also affects the climate impact. The purpose of this study is therefore to evaluate the climate impact from material and energy use for the different turbine components. Furthermore, it aims to evaluate the total climate impact between on-and offshore wind power as well as evaluate the climate impact between production in Sweden, Germany and China. The climate impact is based on 13 Vestas LCA reports, together with a model developed in excel. The results show that the location of production plays a significant role in the total emissions, due to the large variation in the electricity mix between different countries. Generally, the steel components are the largest contributors to the total CO2 emissions. Consequently, offshore wind has a higher climate impact than its onshore counterpart because the offshore foundation is made of steel. The result is, however, limited due to the lack of standardisation and since specific information regarding wind power is hard to acquire. / Vindkraft är en förnyelsebar energikälla, som gör stora framsteg inom den globala energisektorn. Samtidigt som vindkraften är förnyelsebar, är den inte helt fri från koldioxidutsläpp. Detta beror på att produktionen av vindkraftverk kräver energi och kan därför släppa ut stora mängder koldioxid. Utsläppen kommer från två källor, de material som används i vindkraftverket och energin som behövs vid tillverkningen. Eftersom produktion av vindkraftverk sker på ett globalt plan, har även den geografiska platsen där tillverkningen sker en påverkan på klimatpåverkan. Syftet med denna studie är att undersöka klimatpåverkan från material och energianvändningen fördelat över vindkraftverks huvudkomponenter. Utöver detta, syftar den även till att undersöka den totala klimatpåverkan mellan land- och havsbaserad vindkraft samt hur klimatpåverkan skiljer sig åt mellan produktion i Sverige, Tyskland och Kina. Studien utgår från 13 Vestas LCA rapporter och använde en excelmodell för att utvärdera utsläppen av koldioxid. Resultatet visar att den geografiska platsen där produktionen sker har stor betydelse för de totala utsläppen, eftersom det är stor variation i energimix mellan olika länder. Överlag är det de stora stålkomponenterna som har störst bidrag till klimatpåverkan. Till följd av detta har havsbaserad vindkraft större klimatpåverkan än landbaserad, eftersom fundamentet primärt består av stål. Resultatet är dock begränsat, på grund av bristen av standardisering i rapportering och eftersom det är svårt att tillhandahålla specifika data gällande vindkraft.

Rådande situation med klimatförändringar och oroligheter i Europa kräver åtgärder för att kunna skifta från fossila bränslen och energikällor till mer hållbara alternativ. Elförbrukningen väntas öka signifikant i Sverige och ett alternativ för att tillgodose hållbar energi och klimatmål är utvecklingen av vindkraft. Satsningar sker alltmer på havsbaserad vindkraft eftersom det är goda vindförhållanden och mindre påverkan för människor i närområdet eftersom vindkraftverken kan placeras långt från kusten. I många fall är det projekteringsföretag, kommuner och politiker som beslutar placeringen av vindkraftverken. Ett problem som uppstår är när allmänheten anser att det uppstår störningar på grund av att vindkraftverken placeras i dess närhet och att de inte får deltaga i planeringsprocessen. Studien syftar till att hitta lämpliga platser för havsbaserad vindkraft utifrån metoderna medborgardialog och multikriterie-analys för att kunna integrera medborgarinflytande i planeringsprocessen. ”Mjuka kriterier” som ofta tas upp i sammanhang om vindkraft har tagits i beaktning och har skickats ut i en enkätundersökning för att få in vad som är viktigast för invånare i Gävle kommun. Dessa innefattar hur stor påverkan respondenterna uppfattas kunna påverkas av som till exempel ljud, utsikt och buller. Utifrån dessa kriterier fick respondenterna rangordna samtliga för att skapa en viktning till multikriterie-analysen. Beskrivande statistik på vad respondenterna är oroliga för att påverkas av vid byggnation av havsbaserad vindkraft togs fram för att styrka studiens legitimitet. Resultatet visar att det är en stor majoritet av respondenter som är positivt inställd mot vindkraft och att respondenter inte uttrycker någon signifikant oro. Metoden MKA med viktning av rank sum weights användes för att skapa olika kartor faktor- och restriktionskartor baserat på respondenternas svar samt en teknisk analys utifrån en omfattande litteraturstudie. Den tekniska analysen använder kriterier som havsdjup, avstånd till kraftstationer och hamnar som inte klassas som ”mjuka kriterier”. Resultatet visar att medborgardialogen påverkar vilken lokalisering vindkraftverken får jämfört med den tekniska analysen. En slutgiltig karta skapades för att visa var någonstans vindkraftparken kan hamna om båda delarna tillgodoses. Studien tyder på att ett större underlag för medborgardialog kunnat ge ett tydligare resultat samt att viss typ av data hade krävts för en ordentlig teknisk analys. Det nya som denna studie har utvecklat är en metod för att föra en medborgardialog gällande havsbaserad vindkraft och kvantifierat invånarnas åsikter till geografiska data. / The current situation with climate change and unrest in Europe requires measures to be able to switch from fossil fuels and energy sources to more sustainable alternatives. Electricity consumption is expected to increase significantly in Sweden and an alternative for meeting sustainable energy and climate goals is the development of wind power. Investments are increasingly being made in offshore wind power because it has adequate wind conditions and less impact for people in the immediate area since the turbines can be located far from the shore. In many cases, it is corporations, municipalities and politicians who decide on the location of the wind turbines. A problem that arises is when the public considers that disturbances occur due to the fact that the wind turbines are located in their vicinity and that they are not offered the possibility to participate in the planning process. The study aims to find suitable places for offshore wind power based on the methods citizen dialogue and multi-criteria analysis to be able to integrate citizen influence in the planning process. "Soft criteria" that are often raised in the context of wind power was taken into account and was included in a survey to address what is important for residents of Gävle municipality. These include how much impact the respondent is perceived to be affected by, such as sound, view and noise. Based on these criteria, the respondents were allowed to rank all of them in order to create a weighting for the multi-criteria analysis. Descriptive statistics based on what the respondents are worried about being affected by during the construction of offshore wind power were produced to prove the legitimacy of the study. The results show that a large majority of respondents are positive towards wind power and that respondents do not express any significant concern regarding the construction of offshore wind power. The MCA method with weighting method rank sum weights was used to create different factor and constraint maps based on the survey answers and a technical analysis based on an extensive literature study. The technical analysis uses criteria such as bathymetry, distance to power stations and ports that are not classified as "soft criteria". The results show that the citizen dialogue affects the location of the wind turbines compared to the technical analysis. A final map was created to show where the wind farm could end up if both parts are met. The study indicates that a more comprehensive citizen dialogue could have given a more concise result and that a certain type of data had been required for a more thorough technical analysis. The new thing that this study has developed is a method for conducting a citizen dialogue regarding offshore wind power and quantifying the inhabitants' opinions to geographical data.

There is a well-established market for hydrogen, mainly for refining purposes, producing chemicals, and producing fertilizers. Today, almost all hydrogen is sourced from fossil fuels, with less than 1% of hydrogen sourced from renewable sources. Alternative solutions for fossil-free hydrogen are necessary to ensure that the demand for hydrogen can be met in a sustainable fashion. The objective of this study is to analyse the feasibility and cost-effectiveness of combining hydrogen production through electrolysis with electricity production from an array of wave energy converters to supply the hydrogen market with fossil-free hydrogen. A techno-economic analysis is performed for 16 cases of offshore hydrogen production and storage in eastern Japan, using three storage mediums; Compressed hydrogen, liquid hydrogen and ammonia. Technical and economical specifications of all components required for the production systems are modelled for each case to find the most beneficial system through the Levelized Cost Of Hydrogen (LCOH), which is compared to other available renewable and fossil hydrogen sources today. The production systems evaluated in this study reach an LCOH of $5.5-7.1 /kgH2 depending on the hydrogen storage medium, where compressed hydrogen is the cheapest. This can be considered competitive with other renewable hydrogen sources, but not with fossil counterparts. / Det finns en väletablerad marknad för vätgas, främst för raffinering och framställning av kemikalier samt gödningsmedel. Idag produceras nästan all vätgas av fossila bränslen, med mindre än 1% från förnybara källor. Alternativa lösningar för förnybar vätgas är nödvändiga för att möta efterfrågan på ett hållbart sätt. Syftet med denna studie är att analysera om det är ekonomiskt försvarbart att producera vätgas offshore genom elektrolys av el från vågkraftverk för att förse vätgasmarknaden med fossilfri vätgas. Detta utförs genom en tekno-ekonomisk analys av 16 fall av havsbaserad vätgasproduktion och lagring i östra Japan. Fallen behandlar tre lagringsmedium; komprimerad vätgas, flytande vätgas och ammoniak. Tekniska och ekonomiska specifikationer för alla komponenter som krävs för produktionssystemet modelleras för varje fall. Det mest fördelaktiga systemet beräknas genom Levelized Cost of Hydrogen (LCOH), som jämförs med andra tillgängliga förnybara och fossila produktionssystem för att avgöra systemets konkurrenskraft på marknaden. Produktionssystemen som utvärderas i denna studie har en LCOH från $5.5-7.1 /kgH2 beroende på lagringsmedium, där komprimerad vätgas är det billigaste. Detta resultat kan betraktas som konkurrenskraftigt med andra förnybara vätgaskällor, men inte med fossila motsvarigheter.

Renewable energy, including offshore wind power, is expected to play a significant role in mitigating climate change and meeting a growing demand on electricity. Fiji, a Small Island Developing Nation in the South Pacific, needs large quantities of additional renewable energy to achieve its NDC goals and has good natural resources for offshore wind power. The purpose of the study is to analyse the technical potential for fixed and floating offshore wind power, identify the most suitable site (s), perform economic feasibility analysesfor different-sized offshore wind farms and determine possible emission reductions from offsetting electricity generation based on fossil fuels. The objectives are achieved through a literature study, interviews, a GIS-based multi-criteria site suitability analysis and feasibility calculations. In the study it was concluded that there is great potential for offshore wind power in Fiji. There are large areas with technical potential for fixed and floating offshore wind power and the most suitable sites, both located in the Bligh waters, have average wind speeds of 8.6 m/s and 8.5 m/s. The potential for offshore wind power was concluded to be large enough for Fiji’s needs, economically feasible and potentially competitive to invest in. The simple payback time would be approximately 13.5 years and the cost of electricity would be 0.13 USD/kWh, which is lower than the feed-in tariff for Fiji’s national grid at 0.15 USD/kWh. Different-sized offshore wind farms and its possible emission reductions could contribute with between 12-37% of Fiji’s NDC goal to reduce emissions from the energy sector by 30% compared to a business as usual scenario as well as contribute to have 99% renewable grid-connected electricity generation by 2030. However, during the study, it was concluded an implementation of offshore wind power in Fiji would require large investments, large capacities of energy storage, frequency regulating services and there are potential environmental and social impacts have to be taken into consideration. There is also a need for further research on how to cyclone-proof offshore wind farms in Fiji. / Förnybar energi, inklusive havsbaserad vindkraft, förväntas spela en avgörande roll för att minska klimatförändringarna och för att möta en ökande efterfrågan på elektricitet. Fiji, en liten önation i Stilla havet, behöver stora mängder ytterligare förnybar energi för att nå sina NDC mål och har bra naturresurser för havsbaserad vindkraft. Syftet med studien är att analysera den tekniska potentialen för fixerad och flytande havsbaserad vindkraft, identifiera de mest lämpliga platserna, utföra ekonomiska lönsamhetsanalyser för olika stora havsbaserade vindkraftsparker och avgöra möjliga utsläppsminskningar genom att avsätta elproduktion baserad på fossila bränslen. Målen uppfylls genom en litteraturstudie, intervjuer, GIS-baserad multikriterie platslämplighetsanalys och genomförbarhetsberäkningar. I studien drogs slutsatsen att det finns stor potential för havsbaserad vindkraft i Fiji. Det finns stora områden med teknisk potential för fixerad och flytande havsbaserad vindkraft och de mest lämpliga platserna, båda belägna i Bligh waters, har genomsnittliga vindhastigheter på 8.6 m/s och 8.5 m/s. Potentialen för havsbaserad vindkraft bedöms vara stor nof för Fijis behov, ekonomsikt genomförbart och potentiellt konkurrenskraftigt att investera i. Återbetalningstiden bedöms vara ungeför 13.5 år och elektricitetskostnaden 0.13 USD/kWh, vilket är lägre än inmatningstaxan till Fijis nationella elnät som är på 0.15 USD/kWh. De 12-37% av Fijis mål om att minska utsläppen från energisektorn med 30% jämfört med ett business as usual scenario liksom bidra till att ha 99% förnybar elnätsansluten elgeneration till 2030. Men, i studien drog också slutsatsen att en implementering av havsbaserad vindkraft i Fiji skulle kräva stora investeringar, stora mängder energilagring, frekvensreglerande tjänster och det finns potentiella miljömässiga och sociala effekter som måste tas i hänsyn. Det finns också behov av ytterligare forskning om hur man kan cyklon-säkra havsbaserade vindkraftsparker i Fiji.

Floating wind turbines are attracting more attention as more than three-quarters of the total offshore technical potential is located in deep water, leading to a growing trend in floating wind farm projects. Consequently, it becomes necessary to develop Floating Offshore Substation (FOSS) to step up voltage and efficiently transmit power to the shore with minimal losses. However, the harsh environment of the sea/ocean imposes significant challenges on the substation’s electrical equipment, which need to be addressed. This research aims to address the challenges with the primary electrical equipment and provide some recommendations and considerations within the framework of offshore wind. An in-depth literature study was conducted to describe the concepts of the floating application mechanically and electrically. The fatigue analysis theory was explained, and concrete examples were presented and evaluated. Moreover, a standard offshore substation design was presented with the primary high-voltage equipment, where the offshore considerations were highlighted based on the existing standards. Ultimately, a communication channel between the windfarm developer Vattenfall AB and the manufacturer Siemens Energy was established to enable cooperation between industries to discuss the topic, and obtain results from experts’ opinions and experiences. The literature study found that the semi-submersible platform structure performs better than other concepts in different water depths and environmental conditions. The electrical equipment onboard experiences similar equivalent damage regardless of the weight. Furthermore, some specific technical challenges and recommendations on the high-voltage equipment were identified through the mentioned cooperation. For instance, oil-immersed transformers and shunt reactors have better potential than dry-type or gas-insulated types, despite decaying the oil dielectric property due to the vibrations. High-voltage Gas Insulated Switchgear (GIS) is a preferable choice to the air-insulated types. Lastly, there is a lack of standards regarding equipment testing for floating application. Identifying a valid methodology to determine the equipment’s fatigue load capability, and alternatives to the shake table test is a necessity to make this substation happen. / Flytande vindkraftverk lockar alltmer uppmärksamhet då över tre fjärdedelar av det totala tekniska potentialen för havsbaserad vindkraft finns i djupt vatten, vilket leder till en växande trend av projekt med flytande vindparker. Följaktligen blir det nödvändigt att utveckla FOSS för att höja spänningen och effektivt överföra energi till land med minimala förluster. Dock medför den hårda havsmiljön betydande utmaningar för den elektriska utrustningen på stationen, vilka behöver hanteras. Denna forskning syftar till att identifiera utmaningarna med den primära elektriska utrustningen och ge rekommendationer och överväganden inom ramen för havsbaserad vindkraft. En grundlig litteraturstudie genomfördes för att beskriva koncepten för flytande tillämpningar både mekaniskt och elektriskt. Utmattningsanalysteorin förklarades och konkreta exempel presenterades och utvärderades. Dessutom presenterades en standarddesign för havsbaserad station med den primära högspänningsutrustningen, där havsrelaterade överväganden betonades baserat på befintliga standarder. Slutligen etablerades en kommunikationskanal mellan utvecklaren Vattenfall AB och tillverkaren Siemens Energy för att möjliggöra samarbete mellan industrierna för att diskutera ämnet och få resultat från experternas åsikter och erfarenheter. Litteraturstudien visade att den halvsumpade designen presterar bättre än andra koncept i olika vattendjup och miljöförhållanden. Den elektriska utrustningen ombord upplever liknande ekvivalenta krafter oavsett vikten. Vidare identifierades vissa specifika tekniska utmaningar och rekommendationer för högspänningsutrustningen genom det nämnda samarbetet. Till exempel har oljeisolerade transformatorer och strömspolar bättre potential än torr- eller gasisolerade typer, trots att oljans dielektriska egenskaper försämras på grund av vibrationer. Högspännings-GIS är ett föredraget val jämfört med luftisolerade typer. Slutligen finns det brist på standarder för utrustningstestning för flytande tillämpningar. Att identifiera en giltig metodik för att bestämma utrustningens förmåga att hantera belastning vid utmattning, samt alternativ till shake table-test, är nödvändigt för att genomföra denna flytande havbaserad station.