Följande undersökning är en komparativ fallstudie av två tillståndsansökningar, genomförda i enlighet med Kulturmiljölag 1988:950, gällande solcellspaneler på kyrkligt kulturminne. Undersökningar belyser Fläckebo kyrka i Västmanlands län och Stuguns nya kyrka i Jämtlands län och studerar hur dessa fått avslag, respektive bifall till montering av solcellspaneler på kyrkobyggnadernas tak. Syftet med undersökningen är att studera om KML-relaterade ärenden bedöms olika i tid och rum.För att förklara skillnaderna mellan fallen används analysmetoden ”Most Similar Systems Design”. Undersökningen visar att rättspraxis är oförändrat men att praxis vid handläggning av dessa ärenden skiljer sig åt.

The task of this master thesis was to investigate the possibility of using transparent solar panels as windows and how they compare to other solar energy technologies. The idea is then to use the UV and IR light to produce energy while letting the visual light pass through. With this also receiving the advantage of less indoor heating of the building and therefore a decreased need for cooling. To make it into a more concrete example the Sergelhuset building in Stockholm, Sweden was chosen as an example. The investigation was made through a solar irradiation simulation for four different cases and an environmental analysis of the alternatives. The result is that the most common way of mounting polycrystalline modules, is the most cost effective alternative but it might not be so good from an environmental perspective in Sweden because of the already low g CO2eq/kWh and not the best location for solar panels. Façade mounted CIGS perform well in energy production but the high investment costs set it down. However, it is better than polycrystalline panels from an environmental perspective. The semitransparent CdTe window will be hard to make economically viable and from an environmental perspective it is debatable. The transparent alternatives focus its absorption on UV and IR light but there are also semi-transparent alternatives that uses also part of the visible light, which makes it not completely transparent.

The rise in population causes serious issues in larger cities since the electrical grid is becoming overloaded. Simultaneously, the demand on more sustainable energy production and the use of renewable energy sources increase. Renewable energy based off-grid electrical systems are a possible solution to decrease the magnitude of these issues. The purpose of this thesis is to compare solar cells, solar thermal collectors and PVT (Photovoltaic thermal hybrid solar collectors) and design the most suitable combination of solar panels for a selfsufficient multi-family house in Jönköping, Sweden. The solar panels were compared from a cost and energy production perspective, then a suitable renewable energy system with all three types of panels was constructed and optimized using Opti-CE, which is a MATLABbased software. During the course of this thesis, an interview was made with Hans-Olof Nilsson who is a co-founder of Nilsson Energy and owner of a self-sufficient off-grid house. The results show that PVT-panels have higher energy production per area and 22% higher LCC (life cycle cost) than regular solar cells in combination with solar thermal collectors. Optimization results indicate that the house cannot be self-sufficient by installing solar panels on the given roof area only, rather the area of installed solar collectors should be increased to a minimum of 1497𝑚2 . With the given roof area of 900𝑚2 the house can only be self-sufficient a maximum of 75% of the time. The results also indicate that the introduction of compact systems with the simultaneous decrease of cost will make renewable off-grid energy systems more attractive in the future.

Only 10 % of the rural population in Sub-Saharan Africa has access to electricity. At the same time the Sub-Saharan countries are close to the equator and get many sun hours a day, leading to a huge potential for solar energy. This report aims to compare different PV system components for use in Sub-Saharan Africa to facilitate EWB for their work in electrification projects in the areas. The PV system will be compared with the following factors: economic, adoptability, scalability, environmental impact and efficiency, weighed in that order. A case simulation was made for a village around Nairobi were 20 households would be supplied with solar power. Both Polycrystalline silicon cells and thin filmed CIGS were simulated were the Poly c-Si cell was both the cost-efficient and scalable choice. Poly c-Si cells was also concluded to be advantageous of the crystalline cells by the chosen factors. Pb-acid batteries are best suited for off grid PV systems in rural areas. Different types of Pb-acid batteries can be used depending on the area’s typology. Off grid solar powered microgrids could be the solutions for an increased socioeconomic wellbeing for communities in rural areas. / Endast 10% av lantbygdens befolkning i Subsahariska Afrika har tillgång till elektricitet. Samtidigt ligger de Subsahariska länderna nära ekvatorn och får många soltimmar per dygn, vilket leder till en stor potential för solenergi. Den här rapporten syftar till att jämföra olika solcellssystems komponenter för användning i östra Afrika för att främja Ingenjörer Utan Gränsers arbete inom elektrifierings projekt i området. Jämförelsen kommer utföras med följande faktorer, ekonomi, anpassningsförmåga, skalning, miljöpåverkan och effektivitet, viktat i den ordningen. En simulation gjordes för en by i området av Nairobi där 20 hushåll skulle få tillgång till solenergi. Både Poly kristallina celler och tunnfilm CIGS simulerades där Poly kristallina celler var både kostnadseffektivast samt det plats effektivaste valet. Polykristallina celler var även konkluderades vara det fördelaktiga valet av de kristallina cellerna utefter de valda faktorerna. Bly-syra batterier var bäst lämpade för själv stående solcellssystem på landsbygden. Olika typer av bly-syra batterier kan användas beroende på områdets typologi. Fristående solcellssystem kan vara en lösning till ett ökat socioekonomisk välmående för samhällen på landsbygden.

Over the past decade, technologies that facilitate household electricity production and storage have seen a rapid development along with a significant cost reduction. Research points to an increased share of household-produced electricity within the existing national grids across the globe. In some cases, self-sufficiency is possible where households are able to decouple from the grid and become independent on their electricity, in other words, go off-grid. Furthermore, this change puts additional pressure on how the electricity system is set up, which, challenges prevailing incumbents to adapt. Depending on the geographical location, circumstances for selfsufficiency varies. Sweden is a country with high seasonal variations with its Northern position, which raises the question of how off-grid households are feasible and, how they can receive traction. To investigate possible changes within large technical systems such as the electricity system, which is a vital part of the society, theories within socio-technical systems have shown much promise. However, these theories often lack the more techno-economic aspect of concrete and future investment costs from a consumer perspective, suggesting an existing research gap. Hence, the purpose of this study is to provide further knowledge regarding off-grid applications in the Swedish Context. This is done by investigating what circumstances could trigger existing electricity consumers to go off-grid. The research process and structure of the report can be interpreted as indiscriminate, however, the study has focused on combining theories surrounding socio-technical changes whilst applying techno-economic modelling to strengthen the work, similar to a dual paper study. Data was collected in the form of a literature review and interviews to provide a holistic representation of off-grid and its nexus to the electricity system. In addition to this, complementing modelling of grid-connected-, prosumer-, and off-grid households were performed. Results point towards a scene where off-grid reaches grid parity within the coming two decades, which, will increase the economic rationale of investing in an off-grid. Opposingly, there is currently no economic rationale in off-grid applications considering the relatively low electricity costs in Sweden as of today. Moreover, conditions show promise if the adopters see beyond economics and, possesses a strong will towards independence. However, implications suggest that the high reliability and low costs of the Swedish electricity grid impedes the ability of new radical innovations to receive traction. Furthermore, this study has contributed by filling the research gap between socio-technical changes and techno-economic projects in regards to electricity systems. Consequently, contributing to the academic field of socio-technical change, it has been shown that the combination of socio-technical change and techno-economic projections is applicable and beneficial. Additionally, it can be argued that the results of this study highlight that the consumer have a greater role in the development of off-grid applications than what the theories suggest. Lastly, the electricity system is a complex mechanism and, to further strengthen the perception of how a relatively new application, as in the case of off-grid, will impact the system, appurtenant suggestions for possible future research within the area are proposed. / Under det senaste decenniet har teknik som underlättar hushållens elproduktion och lagring haft en hastig utveckling tillsammans med en betydande kostnadsminskning. Forskning pekar på en ökad andel hushållsproducerad el inom de befintliga nationella elnäten över hela världen. I vissa fall är självförsörjning möjligt där hushållen kan koppla bort sig från nätet och bli oberoende av sin elförsörjning, med andra ord gå off-grid. Vidare leder en potentiell förändring mot offgrid till ytterligare påtryckningar på hur elsystemet är uppbyggt, vilket utmanar många aktörers sätt att agera. Beroende på geografisk plats så varierar förutsättningarna för självförsörjning. Sverige är ett land med stora säsongsvariationer i och med sin nordliga position, vilket väcker frågan om off-grid hushåll är genomförbara i Sverige och hur de kan skulle kunna etableras. För att undersöka möjliga förändringar inom stora tekniska system som elsystemet, som är en viktig del av samhället, har teorier inom socio-tekniska system visat vara till stor nytta. Däremot saknar dessa teorier emellertid den mer tekno-ekonomiska aspekten av konkreta och framtida investeringskostnader ur ett konsumentperspektiv, vilket antyder ett befintligt forskningsgap. Följaktligen är syftet med den här studien att ge ytterligare inblick om off-grid-applikationer i svenska sammanhang. Vilket har gjorts genom att undersöka vilka omständigheter som kan leda till att befintliga elkonsumenter går off-grid. Forskningsprocessen och strukturen i rapporten kan vara svårtolkat, men studien har fokuserat på att kombinera teorier kring socio-tekniska förändringar samtidigt som man använder teknoekonomisk modellering för att stärka arbetet. Data samlades in i form av en litteraturstudie och intervjuer för att ge en holistisk representation av off-grid och dess koppling till elsystemet. Utöver litteraturstudie utfördes kompletterande modellering av hushållsanslutna, prosumeroch off-gridhushåll. Resultaten pekar mot scenarion där off-grid når nätparitet under de kommande två decennierna, vilket kommer att öka den ekonomiska rationaliteten för att investera i ett off-grid. Det finns det för närvarande inga ekonomiska skäl till att investera off-grid-applikationer med tanke på de relativt låga elkostnaderna i Sverige idag. Förhållandena visar dessutom löfte om att potentiella användare ser förbi ekonomin och har istället en stark vilja mot självständighet. Implikationer tyder emellertid på att det svenska elnätets höga tillförlitlighet och låga pris hindrar nya radikala innovationers förmåga att ta få fäste. Det är argumenterbart att den här studien har bidragit med att fylla forskningsgapet mellan socio-tekniska förändringar och tekno-ekonomiska projektioner inom elsystem. Samtidigt har studien bidragit till det vetenskapliga området kring socio-tekniska visat på möjligheten och fördelen i att kombinera teorier kring socio-teknisk förändring och tekno-ekonomiska förändringar. Dessutom kan det hävdas att resultaten av den här studie visar att konsumenten har en större roll i utvecklingen av applikationer utanför nätet än vad teorierna föreslår. Slutligen är elsystemet en komplex mekanism, och för att ytterligare stärka uppfattningen om hur en relativt ny applikation, som i fallet utanför nätet, kommer att påverka systemet föreslås lämpliga förslag för eventuell framtida forskning inom området.