No description available.

Energy storage is an important key for future energy systems. A most common form of energy storage is the battery. However, producing a battery is not very efficient nor sustainable. Therefore, every part and every machine in the manufacturing process must be measured and analysed. The next step is to find solutions of how to make each part more effective. The purpose of the thesis was to analyse the power consumption of a battery cycling machine and log the temperature changes. The quality of a battery cell is tested by charging and discharging the cell to different state of charge in this machine. The results showed a lower efficiency during standby state, which is a state when the machine is not used yet is still running. The efficiency increased during charge and discharge of the cells. Moreover, with enough cells discharging at the same time, the machine could produce electricity. This would also mean that the cells charge at the same time and lead to a volatile load profile. The temperature increased slightly during charge and discharge but not above the upper limit. In summary, by scheming the usage of the machines adapted to the number of cells, some machines can be turned off instead of being in standby state. All the machines should be connected to each other in order to exchange excess electricity between them. These solutions can lower the power consumption and make the process more efficient.

This report will investigate and go through the steps required to develop several concepts for afuel cell-powered battery charger to be used in the field by Husqvarna AB. The purpose is togather information about available fuel cell technologies and provide an understanding of howthese concepts could look in both the present and the future. Through an examination ofprevious studies in the field, it has been determined that the most suitable types of fuel cells arePEMFC and DMFC. Additional information has been collected from various sources, such asthe internet, books, and through contact with fuel cell manufacturers and Husqvarna AB.Three different fuel cells were chosen, each of which was assigned a unique concept. Two ofthese concepts are more future-oriented, aiming to provide a better idea of how the productcould look if the requirements are strictly followed. The third concept demonstrates how theproduct would need to appear and the features required to be more suitable for the present.Finally, a comparison was made where the technical characteristics of concepts were pittedagainst each other, and weighted requirements showed that the concept containing EFOY´s12000 pro fuel cell moved forward. / Denna rapport kommer att utreda och gå igenom de moment som krävs för att komma fram tillett flertal koncept för en bränslecellsdriven batteriladdare som ska användas ute på fältet förföretaget Husqvarna AB. Syftet är att samla information om tillgängliga teknologier förbränsleceller och ge en bild av hur dessa koncept skulle kunna se ut både i framtiden och idagsläget. Genom att undersöka tidigare studier inom ämnet har det bestämts att de mestlämpliga typerna av bränsleceller är PEMFC och DMFC. Ytterligare information har samlats infrån olika källor, såsom internet, böcker och genom kontakt med företag som producerarbränsleceller samt Husqvarna AB.Tre olika bränsleceller valdes, (EFOY 12000 pro, IE-LIFT 1T/1U och IE-LIFT 804), där var ochen av dessa fick varsitt unikt koncept. Två av dessa koncept är mer inriktade på framtiden föratt ge en bättre bild av hur produkten skulle kunna se ut om man följer kravspecifikationenstrikt. Det tredje konceptet visar bättre hur produkten skulle behöva se ut och vilka funktionersom skulle behövas för att vara mer lämplig för produktion i dagsläget.Slutligen gjordes en jämförelse där konceptens tekniska egenskaper ställdes mot varandra därviktade krav visade att konceptet som innehöll EFOY’s 12000 pro bränslecell gick vidare.

Omställningen till förnyelsebara energikällor kombinerat med ett åldrande elnät har resulterat i en opålitlig strömförsörjning för Svenska industrier. Det har lett till att Sverige behövt importera stora mängder elektricitet från utlandet för att möta marknadensefterfrågan. Det har drabbat energikrävande industrier hårt och konsekvenserna har blivit en nedstängning av produktionen på grund av skenande elpriser. Den här uppsatsens syfte är att lösa problemet genom att undersöka en implementation av egenägda solceller ovanpå industriella lokaler. Syftet är att täcka upp för den Svenska energimarknadens tillkortakommanden. För att göra det så är det här kandidatexamensarbetet skrivet i samarbete med Logistikbolaget Speed Logistics AB som har sin verksamhet i Rosersberg utanför Stockholm. Arbetet kommer att undersöka huruvida solceller kopplade med batterier kan hjälpa Svenska industrier att bli självständiga från elnätet. Arbetet undersökte vilka solceller och batterier som fanns tillgängliga på marknaden samt de bidrag och incitament som fanns under tiden det här arbetet utfördes våren 2021. Därefter genomfördes lönsamhetsberäkningar och en praktisk undersökning av Speed Logistics anläggning för att skapa ett beslutsunderlag kring industriella tillämpningar av solceller. Beräkningar utfördes med en anläggningsstorlek av solceller på 499 kW för att hjälpa tillatt täcka Speed Logistics energibehov på 864 000 kWh per år. Resultaten visade att med kalkylränta på 7 % så krävdes det att solcellerna kostade 14 tusen kronor eller mindre per installerad kW för att uppnå lönsamhet. Att uppnå en sjävlförsörjning från elnätet med den mängd solenergi producerad i Rosersberg är inte praktiskt möjligt. Batterier blev inte lönsamt och gav en negativ internränta även med optimala förutsättningar. Batteriinstallationen blir därför en eventuell försäkring mot ett opålitligt elnät och inte en investering. / The transition to renewable energy coupled with an outdated electricity grid has resulted in unreliable access to electricity for Swedish industries. The country is forced to import large amounts of electricity to meet demand. This leads to problems for the large energy demanding Swedish Industries where some industrial corporations are forced to shut down production due to soaring prices in electricity. To solve these problems this thesis will examine the incorporation of privately owned solar cells on top of industrial properties to help combat the shortfalls of the Swedish energy markets. This bachelor thesis will be written in cooperation with the Swedish Logistical corporation Speed Logistics who has decided to be proactive towards these current issues. The aim of this thesis is to examine the installation of solar cells on top of their facility in Rosersberg outside of Stockholm. Another solution that will be examined is the implementation of batteries to become self-sufficient from the grid and generate further savings in case of a continuation of increased electricity pricing. The paper also examined the market for solar cells, batteries, and the current regulatory incentives during the writing of this thesis in spring 2021. Calculations were made using various financial formulas in order to provide a measurement of the profitability of solar cells. The calculations were carried out for a 499 kW solar cell system to cover parts of Speed Logistics’ almost 864 000 kWh yearly electricity usage. The results showed that solar panels will indeed be a useful investment if the cost of installation falls at 14 thousand SEK or lower per kW. The amount of solar energy in Rosersberg was found to not be sufficient for practical self-reliance of electricity. Batteries won’t provide any profitability measured in internal rate of return or Net present value. However, they might still work as insurance from electricity outages.

Studiens syfte var att undersöka batterisortering och inhämta kunskap om ämnet igenom att undersöka dess processer, utmaningar och lagkrav som på verkar den. Detta genomfördes i samarbete med en aktör inom återvinningsindustrin som arbetar med batterisortering och tillämpar olika sorteringstekniker. Studien grundar sig i en undersökning på ett stort företag inom batterisortering med hjälp av en kvalitativ undersökning. Läsaren har fått information om intervjuer och observationer som grundar sig för att hantera en fallstudie. Dem intervjufrågorna som ställdes till respondenterna baserade på syftet och de olika frågeställningar denna uppsats har. Det resultatet som visade sig av studien var att med hjälp av olika förbättringsfilosofier och metodiker samt de lagkrav som ställs, kan de som arbetar med batterisortering förbättra och anpassa sina nuvarande processer för att hantera de olika typerna av batterier. Den skapade modellen är utformad för att kontinuerligt utveckla och förbättra företagets processer och dess medarbetare. Batterisortering behövs alltmer i dagens värld med tanke på världens omställning till ett mer hållbart samhälle. Därför är det viktigt att belysa en kritiks process som batterisortering, dess processer och utmaningar. Detta är extra viktigt när batterier av olika former och innehåll blir alltmer vanligt. / The purpose of the study was to investigate battery sorting and to gain knowledge about the subject by examining its processes, challenges, and the legal requirements that affect it. This was conducted in collaboration with an actor in the recycling industry that works with battery sorting and applies various sorting techniques. The study is based on an investigation at a large company specializing in battery sorting, using a qualitative research approach. The reader is provided information on interviews and observations that form the basis for handling a case study. The interview questions posed to the respondents were based on the purpose and various questions this thesis addresses. The results of the study showed that by using various improvement philosophies and methodologies, along with the legal requirements imposed, those working with battery sorting can improve and adapt their current processes to handle different types of batteries. The model created is designed to continuously develop and enhance the company’s processes and its employees. Battery sorting is increasingly necessary in today’s world considering the global transition to a more sustainable society. Therefore, it is crucial to highlight a critical process such as battery sorting, its processes, and challenges. This is especially important as batteries of various shapes and contents become more common.

In this thesis different methods of energy storage are evaluated for use in multifamily residential buildings in order to increase the self-consumption of self-generated photovoltaic electricity. The computational software MATLAB was used to simulate and study five different energy systems applied on two case studies. The five energy systems are; one reference system consisting of photovoltaics, one system with photovoltaics and a hydrogen storage system, and three systems consisting of photovoltaics and batteries using different management strategies. The different systems were compared based on their effect on the buildings self-consumption ratio and grid interaction as well as system costs and profitability. The battery systems successfully increased the self-consumption ratio and decreased grid interaction. Assuming a favourable development of market conditions, all systems containing batteries were paid back. The battery system that could reduce high consumption peaks during the entire year was the most profitable system as the buildings fixed grid fees could be lowered. The hydrogen storage system increased the self-consumption ratio to a small degree, as much of the electricity was lost in the conversion processes. Also, the components of the hydrogen system are very costly and the investment could therefore not be paid back within the 30 year life-time. Photovoltaics can be used to decrease variable electricity costs while energy storage can be used to decrease both variable and fixed electricity costs. The results suggest that focusing on handling power peaks and leveling grid interaction is more valuable than focusing on increasing self-consumption in multifamily residential buildings. The value of energy storage systems in multifamily residential buildings has been discussed with respect to technology development and changes in market conditions, the conclusion being that the value will most likely increase within the next decade and onward. It is believed that local energy storage systems have an important role to play in a power system with an increasing amount of renewable and intermittent power sources.

Vid strömavbrott på fartyg krävs enligt SOLAS regelverk att en nödkraftkälla startar automatiskt. Världshandelsflottan använder sig idag till största delen av generatorer drivna av en fossildriven förbränningsmotor för detta. Här undersöktes möjligheten att istället använda sig av en UPS. Studien har fokuserat på frågan om det är möjligt enligt gällande regelverk, om det finns produkter på marknaden som uppfyller regelkraven samt hur kostnaderna för de två alternativen skiljer sig vad gäller inköp och underhåll i 25 år. Resultatet för kostnaderna redovisades i en livscykelkostnadskalkyl. Sett till regelverk ifrån Transportstyrelsens författningssamling samt klassificeringssällskapet DNV-GL är det tillåtet att använda ackumulatorer eller generatorer.    För att ha möjlighet att undersöka frågeställningen genom kostnadsförslag, sammanställdes en teoretisk fartygsmodell med svensk flagg. De företag som kontaktades var svenska tillverkare. Resultatet av den LCC som gjordes visade att det idag är billigare att investera i en konventionell nödgenerator. / The SOLAS regulations for merchant vessels states that in the event of loss of power, a backup power supply will start automatically. This paper investigated the possibility to replace the widely-used generator driven by a fossil-fuel powered internal combustion engine, with a UPS. Focus of the investigation included regulations concerning the use of accumulators onboard, market product range fulfilling the legal requirements and price difference based on purchase price and maintenance costs for 25 years. The cost results where compared as a Life Cycle Cost calculation. Regulations by the Swedish transport agency and the Classification DNV-GL allow the use of emergency power from accumulators or generator.   For the possibility to investigate through cost estimations, a theoretical model of a merchant vessel with Swedish flag, was set up. All companies contacted were Swedish manufacturer. The results in the LCC show the situation of today and lets us know that the most cost efficient investment is the conventional emergency generator.

Mobile applications are having a bigger role in our society than ever before. Many of these applications is relying heavily on internet usage, and due to the fact that smartphones have a limited battery capacity it is crucial that these network consuming applications are energy efficient. The traditional usage for communicating with a server is by using the HTTP protocol and a request/response model, but this can be rather limited because the server cannot send out data without the client's request. There are several ways to solve this problem, one widely used method is HTTP-Long Polling. Another protocol that has grown in popularity during the last years is the Websocket protocol, which works in a slightly different manner. The Websocket protocol supports two-way communication, commonly referred to as duplex, by default. This means that both the server and the client can send data to each other simultaneously and without the other parts request. Websocket has been proven more effective in many areas in various benchmarks, but whether it is more energy efficient on mobile platforms remains unclear and will thus be the topic of this thesis. To compare these protocols a mobile application has been developed for iOS and Android. These applications examine the energy efficiency of the two protocols by receiving short messages in a frequent interval from a server application written in Node.js. To measure energy impact of these protocols XCode Energy Report were used for iOS and Android’s built in battery monitor for Android. The result shows that the Websocket protocol was the more energy efficient alternative, especially for iOS. The implementation for Android shown that the choice of protocol did not have too much of an impact the energy consumption. / I dagens samhälle används mobilapplikationer i en större utsträckning än aldrig förr. Många av dessa mobilapplikationer använder sig friskt av mobiltelefonens nätverk, och eftersom mobiltelefoner har en begränsad batterikapacitet är det extra viktigt att dessa nätverkskrävande mobilapplikationer är så energisnåla som möjligt. Traditionellt sett har nätverksprotokollet HTTP använts för att skicka och ta emot data, men detta kan bli problematiskt då servern är beroende av att klienten frågar om data innan den kan skickas ut. Detta innebär att servern själv inte kan initiera en kommunikation med klienten. För att lösa detta problem finns det olika sätt som har kommit fram under åren; HTTP-Long Polling är en av dem. Ett annat protokoll som har växt sig populärt de senaste åren är Websocket, som fungerar på ett annat sätt. Websockets har standardiserat stöd för tvåvägskommunikation, eller duplex, vilket innebär att servern och klienten kan skicka data till varandra samtidigt och oberoende av att den andra parten har frågat om den. Websocket har visat sig vara effektivare inom många områden, men hur dessa kan påverka energiförbrukning när de implementeras på mobiltelefoner står oklart, det är detta den här studien syftar till att undersöka. För att undersöka denna skillnad har två mobilapplikationer utvecklats, en till Android och en till iOS. Dessa mobilapplikationer undersöker de olika protokollens energieffektivitet genom att ta emot meddelanden frekvent från en server skriven i Node.js. För att mäta hur väl de olika protokollen presterade användes XCode Energy Report för iOS och Androids inbyggda batteriförbruknings-översikt. Resultaten som erhölls var att Websocket var det mest energieffektiva alternativet, denna skillnad var dock extra tydlig på implementationen för iOS. Implementationen för Android visade att valet av protokoll inte hade en allt för stor betydelse för mobilapplikationens energiförbrukning, det bibliotek som användes för Websocket var väldigt mycket mindre effektivt än det som testades på iOS.

At the nuclear power plant in Forsmark, several different securitysystems are used. One of these systems comprises uninterruptiblepower supply (UPS) and consists of lead-acid batteries. The batteries are dimensioned to supply the load for two hours and are constantly charged. This to ensure they’re fully charged in case the regular power source fails. Discoveries have been made that the lifetime of the batteries are shorter than calculated and this thesis examines if the environmental temperature is the reason. Higher temperatures will cause the batteries to corrode more easily which leads to a decrease of the capacity of the batteries. The temperature have been logged in selected areas during two weeks in April 2018. The results have been compared to the meteorological temperature and analyzed together with capacity tests of the batteries. The batteries that have inferior results in the capacity tests are placed in spaces with high temperatures and needs to be cooled as soon as possible. In longterm, installation of a proper cooling system is recommended. To measure the temperature during several periods throughout the year ensures if the meteorological temperature affects the environment of the batteries. If so, more spaces where batteries are placed may need cooling during the hotter period of the year.

Målet med den här undersökningen har varit att se om fastigheten Orkestern 1 går att koppla off-grid och om det är ekonomiskt försvarbart eller om en on-grid lösning är bättre. Förutsättningarna är goda med ett stort tak med plats för solpaneler i öst-västlig riktning och en årsmedelvind på 4 m/s. Då huset är nybyggt och välisolerat är även energiförbrukning låg. För att kunna beräkna hur mycket energi som ska produceras i form av värme och el med hjälp av solceller, vindkraftverk, pelletskamin och dieselverk upprättas en energibalans och energifördelning med hjälp av transmission och ventilationsberäkningar. Lagring av energi görs i form av pellets, batteri och biodiesel. Simuleringsprogrammet för solceller Polysun används för att beräkna produktion av solel över varje månad på året. Diagram upprättas över året indelat i månader där det framgår hur stort energibehovet är och visar hur stor del varje energiproducent har varje månad. En pay-off kalkyl görs för att se om det är ekonomiskt lönsamt och för att kunna jämföra mellan två olika off-grid system. Pay-off kalkylen används också för att jämföra mellan off-grid och on-grid system. Resultatet landar i att on-grid systemet är ekonomiskt hållbart medan off-grid systemet inte är det men är ändå fullt genomförbart. / The main target of this examination has been to see if the real estate Orkestern 1 has the possibility to go off-grid and if it is economical defendable or if on-grid solution is a better way to go. The prerequisites are good with a large roof to place solar panels to the east and west, a yearly average windspeed at 4 m/s and a low energy consumption because the house is new built and well insulated. To calculate how much energy that must be produced in form of heat and electricity with solar cells, windmills, pellet stove and diesel generator an energy balance and an energy distribution will be prepared with help of calculations of transmission and ventilation loses. Storage of energy will be done in form of pellets, battery and biodiesel. The simulation program for solar panels Polysun is used to calculate the produced solar energy for each month on the year. Diagram is prepared for each month to see the need of energy and how much every energy producer is delivering. A straight pay-off calculation is done to see if there are any economic benefits and to compare between off-grid and on-grid systems. The result will be that on-grid system is better economical but still the off-grid system is doable.