This thesis evaluates the energy system effects off co-localizing solar photovoltaics (PV)  production with a filling station for compressed vehicle gas. A MATLAB model was constructed based on gas and electricity consumption data from three actual filling stations for vehicle gas in Sweden. The model was used to simulate how the introduction of a PV  and PVB (photovoltaic battery) system would affect the amount of electricity bought from  and sold to the grid as well as the economic implications connected to this. The results show that a self-consumption of 42 % can be reach already without available energy  storage for an installed power of PV panels matching the power of the gas compressor. A battery storage with capacity corresponding to one hour of electricity generation doubles the self-consumption. The increased self-sufficiency has the potential to decrease the strain on the electricity grid, depending on spatial and temporal factors. The simplistic economic model in this project shows that the return of investment is just over 15 years for a PV system, and less than 21 years for a small battery storage with capacity to store less than one hour of electricity production, however, this should be examined in greater detail if the system is to be implemented.  Since transport has an important societal function, the access to fuel is key from an energy  security point of view. Filling stations require access to electricity to operate, meaning fuel can’t be obtained in case of an interruption. Therefore, the possibility of self-sufficiency during the summer months (May through September) through the added PVB system was evaluated, resulting in enough electric energy to supply 31 % of the current fuel volume supplied yearly at normal conditions. This corresponds to 145 tons of vehicle gas, which could power a private car around 3 220 000 kilometers. The connection between the electricity and transport sectors could be furthered integrated by installing the proposed system which turns the filling station into a prosumer, ideally with some opportunity of self-sufficiency if needed. The modelled filling station handles gaseous fuel, however the conceptual design applies also to liquid fuels. To cover an even larger portion of the fleet, charging of electric vehicles at the filling station could also be examined.

With the goal of achieving 100% fossil-free electricity production by 2040 in Sweden, the electricity system is expected to undergo significant changes due to increased electrification, digitalization, and automation. Battery storage will become crucial for supporting and stabilizing the power grid, as well as balancing demand and production, which reduces the risk of overload. It also contributes to increased grid flexibility and a smoother, more efficient use of the power network. The purpose of this work is to develop a deeper understanding of battery storage technology and its potential impact on the Swedish power grid to meet current and future energy needs. The method examines the energy usage patterns of Södra Hallands Kraft to appropriately size a battery storage system and determine its operational scenario. It is essential to consider both the battery’s power (W), which describes the total amount of power that can be delivered, and storage capacity (Wh), which describes the total amount of energy that can be stored. By implementing battery storage systems, the share of renewable energy usage can increase, and dependence on external energy sources can decrease. This work examines different threshold levels: 60 MW, which requires a 33 MW/ 735 MWh battery; 65 MW, which requires a 28 MW/ 414 MWh battery; and 70 MW, which requires a 23 MW/ 153 MWh battery. These thresholds successfully reduce all power peaks between 2019 and 2023. This also leads to significant economic savings in the form of reduced grid fees. / Med målet att uppnå 100% fossilfri elproduktion till år 2040 i Sverige, förväntas elsystemet genomgå betydande förändringar på grund av ökad elektrifiering, digitalisering och automatisering. Batterilager blir viktiga för att stödja och stabilisera elnätet, samt balansera efterfrågan och produktion som minskar risken för överbelastning. Det bidrar även till en ökad flexibilitet på elnätet och en jämnare och mer effektiv användning av elnätet. Syftet med arbetet är att utveckla en djupare förståelse för batterilagringsteknik och dess potentiella påverkan på det svenska elnätet för att möta dagens och framtidens energibehov. Metoden undersöker energianvändningsmönstren för Södra Hallands Kraft, för att kunna dimensionera ett batterilager med lämplig storlek och driftscenario. Det är därför viktigt att beakta både batteriets effekt (W), som beskriver den totala mängd effekt som kan levereras, och lagringskapaciteten (Wh), som beskriver den totala mängd energi som kan lagras. Genom att implementera batterilagringssystem kan andelen förnybar energianvändning öka och beroendet av externa energikällor minska. Arbetet undersöker olika tröskelnivåer på 60 MW som kräver ett batteri på 33 MW/ 735 MWh, 65 MW som kräver ett batteri på 28 MW/ 414 MWh, samt 70 MW som kräver ett batteri på 23 MW/ 153 MWh. De lyckas minska alla effekttoppar mellan 2019 – 2023. Detta bidrar även till betydande ekonomiska besparingar i form av minskade elnätsavgifter.

Purpose: The purpose of this report is to engage the house owners to their own small scale electricity production with solar cells (photovoltaic). Small scale electricity production with solar cells is a way that contributes to the development of a sustainable society. Method: Literature review has been used for collecting information about solar cells. Interviews were used for information on the solar industry in Sweden. Document analysis was used to obtain information on the regulation of small scale power generation and statistical data on its market. Calculations have been made on the profitability of small scale electricity generation with solar cells. Findings: Electricity produced by solar cells is one of the most environmentally friendly methods available. Small-scale photovoltaic electrical generation can contribute to achieving the national environment objectives. Small scale electricity production should not exceed the household electricity needs, because of grid losses. In Sweden, it is not profitable to produce its own electricity with solar cells. It requires national economic subsidies. Implications: In an extensive expansion of small scale power generation, it is required that the grid is adapted to receive the unused amounts of electricity from solar cells. Grid modification requires large investments and may affect the price of electricity. Large scale production of solar cells requires the development of national recycling systems. Silver should be replaced with copper as a cheaper alternative for electrodes. Limitations: The report is about small scale photovoltaic electrical generation for households. The effect on PV (photovoltaic) installations are limited to a maximum power of 10 kW, and only installations connected to the grid are treated. Storage of solar energy and energy conversion are not included. The study is limited to Sweden. The economic calculations ranging is up to 30 years.

Denna rapport är en litteratur- och källstudie med syfte att utforska den svenska förnybara elens utveckling. Förnybar energi är idag viktigt i samhället då den genererar den el som vi är i behov av, utan att påverka miljön i lika stor omfattning som tidigare energislag. Målet var att efter genomfört arbete, ha svar på hur Sveriges elmix ser ut och eventuellt kunna svara på hur den kan se ut till nästa generation. Vilka tekniska lösningar som används idag för respektive kraftslag är något som återges i rapporten. Alla kraftslag påverkar miljön på något vis. Rapporten beskriver dessa miljöpåverkan med hjälp av livscykelanalyser som pekar på var i produktions- och driftprocessen som den största påverkan sker. Vidare granskar rapporten den svenska elanvändningen och diskussioner har hållits på hur denna kan komma att påverka den framtida elproduktionen. Ett intressant ämne under arbetets gång var, huruvida en storskalig export av el till närliggande länder med hjälp av sjökablar var möjligt för Sverige. Studiens slutsats blev att det finns en väldigt stor utbyggnadspotential för ett flertal förnybara kraftslag. Dock bestämmer ett flertal styrmedel utbyggnadstakten. Även politiska beslut har ett stort inflytande för hur mycket förnybar elproduktion som kommer att finnas i framtiden. / This report is a literature and source study with the purpose of exploring the Swedish renewable electricity development. Renewable energy is today important in society as it generates the electricity that we are in need of, without affecting the environment to the same extent as fossil fuels. The objective of the report was to obtain the answer to how the Swedish electricity mix looks like and if possible, be able to answer how it might look for the next generation. The technologies used today in each type of power plant are something that is rendered in the report. All power production affects the environment in some way. The report describes the environmental impacts using life-cycle assessment that points out where in the production and operation process the greatest impact occurs. Furthermore, the report examines the Swedish use of electricity and discussions have been held on how this may affect the future electricity production. An interesting topic during the process of the report was whether a large-scale export of electricity to neighboring countries by means of submarine power cables, was possible for Sweden. The conclusion of the study was that there is a very significant potential for further development of the renewable power sources. However, means of control is one of the determining factors for the rate of expansion. Political decisions also have a major influence on the amount of renewable electricity that can be available in the future.

Idag står vi inför flera miljöproblem som exempelvis klimatpåverkan och förlust av biologisk mångfald. Vattenkraften är en förnybar energikälla som kan producera el med låga utsläpp av växthusgaser. Sverige har en lång tradition av att utnyttja vattnet som energikälla och har det senaste århundradet byggt ut en majoritet av de svenska vattendragen med vattenkraftverk. Idag står vattenkraften för nästan hälften av Sveriges elproduktion och bidrar till Sveriges låga utsläpp av växthusgaser. Samtidigt anses vattenkraften påverka den biologiska mångfalden och vattendragen negativt. Av ungefär 2100 kraftverk står de 200 största för över 90 % av elproduktionen. Det finns alltså ett stort antal småskaliga kraftverk som bidrar med en liten del elproduktion samtidigt som de riskerar att påverka vattendragen negativt. Syftet med den här studien var att undersöka om elproduktionen från småskalig vattenkraft är försvarbar sett till dess miljöpåverkan. Studien använde en kvalitativ metod baserad på semi-strukturerade intervjuer med följande intressenter inom småskalig vattenkraft: Svensk Energi, Svensk Vattenkraftförening, Energimyndigheten, Havs- och Vattenmyndigheten, Naturskyddsföreningen, Sportfiskarna samt Älvräddarna. Resultaten visade att småskalig vattenkraft är en billig och etablerad energikälla, den kan bidra med kulturella värden, den är lokalt producerad och konsumerad som kan ge en ökad stabilitet till elnätet samt minska distributionsförluster. Nackdelarna visar att småskalig vattenkraft saknar några av de viktigaste funktionerna som storskalig vattenkraft kan bidra med: reglering av elnätet samt möjlighet att lagra vatten som kan användas vid behov. Vidare kan småskalig vattenkraft anses ha en stor negativ påverkan på vattendragen och den biologiska mångfalden. Potentialen för småskalig vattenkraft kan också anses vara lägre än för övrig förnybar energi samtidigt som utvecklingen går långsammare. Lagstiftning, tillstånd och elcertifikatsystemet har även identifierats som faktorer som inte hjälper situationen för miljön i vattendragen. Behoven av att producera förnybar el från småskalig vattenkraft kan anses vara lägre än behovet av att värna om vattendragen och den biologiska mångfalden för att nå Sveriges miljökvalitetsmål och EU:s vattendirektiv. Det finns utrymme för att minska elproduktionen från småskalig vattenkraft och ändå nå miljöpolitiska mål om förnybar energi och vattenmiljö. Slutsatsen är att elproduktionen från småskalig vattenkraft inte är försvarbar sett till dess miljöpåverkan och att man bör undersöka möjligheten att ta bort de allra minsta kraftverken med störst miljöpåverkan. Det har också framkommit att det saknas ordentliga styrmedel för att främja biologisk mångfald och vattenmiljöer samt att synen på småskalig vattenkraft som miljövänlig bör ifrågasättas. / Today we face many environmental problems such as climate change and biodiversity loss. Hydropower is a renewable energy source that can produce electricity with low greenhouse gas emissions. Sweden has a long tradition of using water as an energy source and has during the past century built hydropower in a majority of the Swedish rivers. Today, hydropower accounts for nearly half of Sweden's electricity production and contributes to Sweden's low greenhouse gas emissions. But hydropower also affects biodiversity and water bodies negatively. Of the approximately 2100 hydropower plants in Sweden, 200 accounts for over 90% of the electricity production. Thus there are a large number of small-scale hydropower plants that contribute to a small portion of the electricity while they are liable to affect streams negative. The purpose of this study was to investigate whether electricity from small-scale hydropower is justifiable in terms of its environmental impact. The study used a qualitative method based on semi-structured interviews with the following stakeholders: Swedenergy, Swedish Hydropower Association, Swedish Energy Agency, Swedish Agency for Marine and Water Management, Swedish Society for Nature Conservation, Swedish Anglers’ Association and River Savers Association Sweden. The results showed that small-scale hydropower is a cheap and established energy source, it can also contribute with cultural values, it is locally produced and consumed that can give greater stability to the electricity grid and reduce distribution losses. The disadvantages show that small-scale hydropower lacks some of the key features that large-scale hydropower can provide: the regulation of the electricity grid and the ability to store water that can be used if necessary. Furthermore, small-scale hydropower is considered to have a major negative impact on streams and biodiversity. The potential for small-scale hydropower could also be considered lower than for other renewable energy while developing more slowly. Legislation, permits and electricity certificate system has also been identified as factors that do not help the environmental situation in streams. The need to produce renewable electricity from small-scale hydropower can be considered lower than the need to protect streams and biodiversity to reach Swedish environmental quality objectives and the Water Framework Directive. There is scope for reducing electricity production from small-scale hydropower and still achieve environmental policy objectives on renewable energy and streams and biodiversity. The conclusion is that electricity production from small-scale hydropower cannot be justified in terms of its environmental impact and that there is a need to examine the possibility of removing the smallest hydropower plants with the greatest environmental impact. It is also stressed that there is a lack of proper incentives to promote biodiversity and aquatic environments and that the view of small-scale hydropower as environmentally friendly should be questioned.

Utveckling av det moderna samhället och den fortsatt accelererande energiintensiva tillvaro människan lever i sätter stor press på klimatet. För att nå de hållbarhetsmål FN satt upp som bland annat innebär minskade utsläpp och effektivare energianvändning krävs krafttag i det globala energisystemet. För att öka andelen modern och ren energi krävs att sol- och vindkraft prioriteras. Ett stort problem med dessa energikällor är dess intermittenta produktion vilken alstrar oregelbunden elektricitet och ställer nya krav på elnätet. För att underlätta implementering av förnybara energikällor på det nationella elnätet och i mindre energisystem undersöks i den här rapporten de förutsättningar som finns för att integrera batterienergilagringssystem i kombination med intermittenta energikällor. Rådande förutsättningar redogörs för i en omfattande litteraturundersökning där bland annat elnätets funktion, lovande batteriteknologier, ekonomiska incitament för batterienergilagring och framtidspotential undersöks. Ett globalt engagemang för att öka andelen förnybar energi med hjälp av batterienergilagring i det globala energisystemet identifieras. Vidare visas batterienergilagringssystem har stor potential att minimera den belastning intermittenta energikällor har på elnätet. Potentialen begränsas i nuläget av rådande politiska styrmedel och elmarknadens utformning då en småskalig elproducent idag gynnas av att direkt mata ut överskottsel på elnätet istället för att använda energilagring. Med en växande andel intermittent elproduktion förväntas minskade begränsningar och batterienergilagring kopplat till elproduktion bli mer lönsamt. / The development of the modern society and the global continuously accelerating energy intensive way of living is putting stress on the climate. In order to achieve the UNs set of sustainability goals, including reduced emissions and more efficient use of energy, vigorous actions in the global energy system is required. To increase the share of clean and modern energy generation a larger quantity of solar and wind power is required. Due to weather dependency these resources generate intermittent electricity which will put new challenges on the grid.   To facilitate the implementation of intermittent energy sources on the national grid and in smaller energy systems this report aims to investigate current prerequisites on integrating battery energy storage systems and intermittent resources to increase the share of clean energy sources in the power system. Current prerequisites are presented as the result of an extensive literature study where the electrical grid, promising battery technologies, financial incentives for battery energy storage and future potential is examined.   A global commitment to increase the share of renewable energy sources using battery energy storage system in the global energy system is identified. Furthermore, battery energy storage systems are shown to have great potential in limiting the negative impact of intermittent energy sources on the electrical grid. This potential is currently being limited by existing political control means and the design of the electricity market such that small producers are benefitted by directly supplying the grid with excess electricity instead of using energy storage. With a growing share of intermittent power generation these limitations are expected to ease and battery energy storage systems in connection with power production becoming more profitable.​

För att uppnå de globala målen för hållbar utveckling krävs en omställning i dagensenergisystem, där fossila resurser bör ersättas med förnybara energikällor såsom soloch vindkraft. Då dessa energikällor har en intermittent energiproduktion, krävsenergilager för att de ska kunna ta över som huvudsakliga energikällor. Vätgas harvisat sig vara ett bra alternativ till fossila resurser, då det är en lovande energibärareför energilagring, har hög energitäthet liksom att produktionen av vätgas kan skeutan skadliga utsläpp. Genom användandet av överskottsenergi från förnybaraenergikällor – såsom sol- och vindkraft – kan vätgas utvinnas genomvattenelektrolys. Stigande elpriser har resulterat i att såväl privatpersoner somföretag får betala ett högt pris för sin elförbrukning, samtidigt som det finns en riskatt elförsörjningen vid vissa tidpunkter inte klarar av elbehovet. Av den anledningenhar egenproduktion av elkraft – partiellt eller helt självförsörjande – blivit allt meraktuellt. Detta examensarbete utfördes som en energi- och systemanalys, där syftetvar att undersöka hur ett bränslecellsfordon med vätgas som energibärare kundeimplementeras och användas för lokal elproduktion på ett mikrobryggeri föröltillverkning i Mellansverige. Detta genom att genomföra en övergripandeenergikartläggning och beräkning av bryggeriets energianvändning i MicrosoftExcel. Ett vätgassystem modellerades för att därefter analyseras avseende totalsystemkostnad och systemverkningsgrad, och jämföras med en solcellsanläggningsom dimensionerades med mjukvaran Winsun.Det kunde konstateras att bryggeriets befintliga system medförde ett totaltenergibehov av 35 417 kWh och en total elkostnad på 110 179 kr/år, med ensystemverkningsgrad för elleverans via elnätet på 100%. Genom att integrera ettbränslecellsfordon till bryggeriet kunde 6043 kWh elektricitet och 4029 kWhvärme genereras per år. Då den totala kostnaden för inköpt el och vätgasberäknades, uppgick systemkostnaden för vätgassystemet till 139 635 kr/år, därsystemverkningsgraden varierade mellan 25–34%. Den dimensioneradesolcellsanläggningen medförde en systemkostnad på 78 758 kr/år och ensystemverkningsgrad på 92%, då en rak avskrivningstid på tio år antogs. Då dessasystem jämfördes avseende total systemkostnad och systemverkningsgrad, kundeslutsatsen dras att solcellsanläggningen var det mest ekonomiskt lönsammaalternativet vad gäller egenproduktion av elektricitet för denna tillämpning.Vätgassystemet konstaterades vara det dyraste alternativet och blev cirka 30 000 krdyrare per år än referenssystemet, men det bör dock tas i beaktande attvätgassystemet även medför en säkrad eltillgänglighet då det fungerar somreservkraft för eventuella avbrott på elnätet. / A transition in today’s energy system is required to achieve the global goals forsustainable development, where fossil resources should be replaced by renewableenergy sources such as solar and wind energy. As these energy sources have anintermittent energy production, energy storage is required for these to work asmain energy sources. Hydrogen has proven to be a good alternative to fossilresources as it is a promising energy carrier for energy storage, has a high energydensity as well as the production of hydrogen can take place without harmfulemissions. By using the surplus energy produced from renewable energy sources –such as solar and wind power – hydrogen can be extracted through waterelectrolysis. Rising electricity prices has resulted that both individuals andcompanies are paying a high price for their electricity consumption, while there is arisk that the electricity supply at certain times can not cope with the electricitydemand. For this reason, self-production of electric power – partially or completelyself-sufficient – has become increasingly relevant. The thesis was carried out as anenergy and systems analysis, where the purpose was to investigate how hydrogencan be used for electricity production at a microbrewery for beer production incentral Sweden. An overall energy audit and calculation of the breweries energy usewas carried out in Microsoft Excel. A hydrogen system was modeled, and thenanalyzed in terms of total cost and system efficiency. The hydrogen system was thencompared with a photovoltaic system dimensioned with the software Winsun.It could be stated that the breweries existing system entails a total energy demand of35 417 kWh and a total electricity cost of 110 179 SEK/year, with a systemefficiency for electricity supply via the electricity grid of 100%. By integrating a fuelcell vehicle into the brewery 6043 kWh of electricity and 4029 kWh of heat couldbe generated per year. When the total cost of purchased electricity and hydrogenwas calculated, the cost for the hydrogen system amounted to 139 635 SEK/year,where the system efficiency varied between 25–34%. The dimensioned photovoltaicsystem resulted in a cost of 78 758 SEK/year and a system efficiency of 92%, whena straight depreciation period of ten years was assumed. When these systems werecompared regarding total cost and system efficiency, it could be concluded that thephotocoltaic system was the most economically viable alternative for electricityproduction. The hydrogen system was the most expensive alternative and will beabout 30 000 SEK more expensive per year than the reference system, but it shouldbe taken into account that the hydrogensystem also provides a secured electricityavailability as it serves as backup power for any interruptions in the electricity grid.

Syfte Syftet är att utreda kopplingen mellan väder och elproduktion i ett begränsat sydsvensktområde; elområde 4. Metod Arbetet kommer att utföras med en kvantitativ och en kvalitativ metod. Den kvantitativametoden innefattar den största delen av den empiriska huvudundersökningen och utgörs avinsamlad data från SMHI och Nordpool. Det kvantitativa materialet kommer att redogöras föri diagramform vilket utgör grunden för den kvalitativa analysen. Begreppet hållbarhetkommer att figurera som en central punkt för arbetets utformning. Resultat Resultaten består av väder- och klimatdata från ett antal utvalda väderstationer i elområde 4vilka visar på hur olika väderförutsättningar skapar trender för elproduktion. Kustnäraområden har väderkontexter som lämpas bäst för placering av vindkraftverk. Områden iinlandet är mer problematiska och måste utvärderas individuellt för lämplighet förvindkraftsparker. Temperaturerna i elområde 4 visar på en regional sänkning av temperaturenunder slutet av november 2022. I resultaten finns även en betydande undersökning omelmarknadens förutsättningar i elområde 4, främst då med tanke på elproduktion och elprisersamt elhandel. Elproduktionen i elområde 4 är i huvudsak beroende av vindkraft ochsamtidigt finns det ett stort behov av elhandel med andra elområden. Slutsats Kopplingen mellan väder och elpriser är tydligast inom två kategorier, nämligen elproduktionoch elkonsumtion. Elproduktionen varierar kraftigt från dag till dag beroende påvindhastigheten, vilken i sin tur skapar förutsättningar för vindkraften som elområde 4 ärberoende av. Över tid har vindkraftverken en rimlig förmåga att producera el men från dag tilldag kan elproduktionen och därmed även elpriserna variera oerhört mycket. Elkonsumtionensyftar främst på behovet av uppvärmning vilket är onekligt sammankopplat med höjningaroch sänkningar i temperaturen. Det är temperaturförändringar som styr de störreförändringarna i elmarknadens balans mellan produktion och konsumtion. Vid mycket kallatemperaturer kan inte elproduktionen längre hålla jämna steg med konsumtionen ochelpriserna skjuter i höjden.

This project is conducted in cooperation with Hexicon AB, which is a Swedish design and engineering company developing floating two-turbine platforms for offshore wind power.The study aims to investigate the optimal placement of Hexicon AB’s platforms in an offshore wind farm with respect to the Annual Energy Production (AEP). Wind farm layout optimization is a complex problem and it has been approached by the development of calculation and optimization programs in Matlab. The analytical Jensen wake model has been utilized for calculation of AEP and important inputs to the program have been turbine parameters and site specific conditions. The optimization strategy used is a multi-stage algorithm where the gradient-based local search algorithm Fmincon has been used in combination with a version of the heuristic genetic algorithm. The developed programs have been tested and evaluated through a case study. Included in the case study is also a brief financial evaluation regarding how different scenarios in electricity export price and costs for cabling could affect the feasibility of the optimized layouts. Concluded from the project is that the developed programs can be used to investigate the optimal placement of floating two-turbine platforms with respect to AEP. In the case study it was found that the optimized layout obtained a wind farm efficiency of around 4% more than for the conventional staggered layout that was tested. What is also emphasized is that the feasibility of the optimized layouts obtained from the program is quite sensitive toward changes in future electricity export price and costs for cabling and installation. Hence, it is important to perform a careful financial analysis in order to draw conclusions regarding what layout is the better option for a specific situation. / Dagens utbyggnad av vindkraft sker i allt större utsträckning genom etablering av vindkraftparker. De främsta fördelarna med att placera vindkraftverken i parker är att de höga fasta kostnaderna fördelas på flera kraftverk samt att man kan beställa ett flertal enheter samtidigt och därigenom minska kostnaden per installerad Megawatt (MW). För att ytterligare kunna öka vinsten på investeringen är det viktigt att undersöka optimal inbördes placering av vindkraftverken för att erhålla en så hög energiproduktion som möjligt. Det finns många studier gjorda inom området och ett flertal programvaror utvecklade. Dock finns det endast ett fåtal studier som har inriktat sig specifikt på flytande vindkraftverk. Detta arbete är utfört i samarbete med Hexicon AB, vilket är ett Stockholmsbaserat ingenjörsföretag som utvecklar en patenterad teknik för plattformar avsedda för flytande vindkraft. Det unika med Hexicon ABs patenterade teknik är att två vindkraftverk är placerade på en gemensam plattform. Denna teknik gör det möjligt för plattformen att anpassa sig till vindriktningen vilket ger en ökning av kraftverkens energiutbyte. Då det inte finns några utvecklade optimeringsmetoder för flytande plattformar som kan anpassa sig efter vindriktning är syftet för denna studie att undersöka den optimala inbördes placeringen av Hexicon ABs plattformar i en vindkraftpark. Eftersom vindkraftsoptimering är ett komplicerat problem som bland annat är icke-linjärt och icke-konvext så finns det ingen exakt lösning tillgänglig för problemet. Komplexiteten gör även många förenklingar och antaganden nödvändiga för att kunna bearbeta problemet. I detta projekt har sambandet mellan årlig elproduktion och inbördes placering av plattformarna undersökts genom att ett kalkylerings- och optimeringsprogram utvecklats i programvaran Matlab. För att kunna undersöka den optimala inbördes placeringen av vindkraftverken är det viktigt att förstå hur vindkraftverken påverkas av att placeras tillsammans i en park. För att göra detta så behövs en modell för att beskriva den så kallade vaken som uppstår bakom respektive vindkraftverk. Detta gjordes genom att använda den analytiska Jensen vakmodellen, vilket är den vanligaste modellen att använda för optimeringssyften. Beräkningen av elproduktion gjordes baserat på given information angående turbinparametrar samt specifika förhållanden på platsen för vindparken. För det utvecklade optimeringsprogrammet användes en tvåstegsalgoritm där den gradientbaserade algoritmen Fmincon utgjorde den centrala delen. Fmincon är en effektiv algoritm för lokal optimering som finns tillgänglig i Matlab. För att generera bra startgissningar till den lokala optimeringen användes en version av en heuristisk genetisk algoritm som komplement till Fmincon. Denna algoritm bygger på samma princip som processen för naturligt urval i evolutionssammanhang där de bäst lämpade individerna för vidare sina egenskaper till nästa generation. För att ytterligare förbättra algoritmen kompletterades den även med ett moment av slumpmässighet. För att testa och utvärdera de utvecklade programmen genomfördes en fallstudie. I denna studie optimerades 50 stycken olika heuristiska startgissningar. De 20 bäst presterande konfigurationerna valdes ut för vidare analys där de blev utvärderade med avseende på olika scenarion för elpris samt kostnad för elektrisk infrastruktur. Detta för att undersöka hur den optima placeringen eventuellt skulle kunna påverkas av osäkerheter i dessa faktorer. Den genomförda fallstudien indikerade att de utvecklade programmen kan användas för att undersöka den inbördes optimala placeringen av vindkraftverk med avseende på elproduktion. Den ekonomiska utvärderingen indikerade även att den optimala placeringen var känslig för olika scenarion där elpris och kostnader för infrastruktur varierades och att detta kunde påverka lönsamheten för investeringen. Det ska därför betonas att det anses vara viktigt att utföra en mer noggrann ekonomisk utvärdering av de optimerade konfigurationerna för att undersöka vilken positionering som är mest lämplig för en viss situation.

Pappers- och massaindustrin är stor i Sverige och dess produkter konsumeras vid hög grad. Eftersom industrin är omfattande och energikrävande är det viktigt att energianvändningen kan optimeras så långt som möjligt. I detta examensarbete utförs en utredning gällande en sodapanna och dess utgående ångtemperatur.  Sodapannan tillhör Mondi Dynäs och utmaningen består i att ångtemperaturen ska ökas från pannan för att maximera energiproduktionen i turbinen, vilket förser hela fabriken med elektricitet och ånga. I dagsläget arbetar sodapannan vid ett tryck på 64,2 bar och 485°C. En ökning av temperaturen och därmed en ökning av entalpin kommer i sin tur möjliggöra ökad elproduktion. Syftet med arbetet är att ta fram förslag till åtgärder som kan implementeras för att öka den utgående ångtemperaturen, samt att lokalisera de komponenter som begränsar temperaturen.     Best Avaliable Techniques (BAT-villkor) för pappersproduktion beskriver hur en sodapanna kan effektiviseras gällande värmeöverförande ytor och elproduktion och dessa punkter användes som vägledning i studien. Med BAT och dess punkter om hur förbättringar kan implementeras samt uppgifter från Mondi Dynäs egna anställda kunde fokus läggas på överhettarna och dess design samt lasten på pannan.    Litteraturstudier utfördes gällande att effektivisera sodapannan och tyngden lades på materialval av överhettartuber för att motverka korrosion och designen av dem. Överhettaren står för 30% av värmeöverföringen och är avgörande för sluttemperaturen av ångan. Därefter gjordes beräkningar för att avgöra om sodapannan är lastad enligt design. Resultatet av studien visar att de föreslagna åtgärderna kan öka ångtemperaturen med 5% vilket motsvarar i en ökning av elproduktion motsvarande 20 miljoner kronor för spotpriset 2023. Studien fastställer även att tubmaterialen som idag används för överhettarna inte är optimala vilket påverkar värmeöverföringen och därmed utgående ångtemperatur, därför rekommenderas nya materialval. Svartlutstillförseln till pannan analyserades också med resultat att den är marginellt underlastad. / The paper and pulp industry is significant in Sweden, with its products being in high demand. Due to the extensive and energy-intensive nature of the industry, optimizing energy usage is crucial. This thesis focuses on investigating a recovery boiler and its outgoing steam temperature. The recovery boiler belongs to Mondi Dynäs, and the challenge is to increase the steam temperature from the boiler to maximize energy production in the turbine, which supplies electricity and steam to the entire factory. Currently, the recovery boiler operates at a pressure of 64.2 bar and 485°C. Increasing the temperature and consequently the enthalpy will enable increased electricity production. The objective of this work is to propose measures that can be implemented to increase the outgoing steam temperature and identify the components limiting the temperature.   The Best Available Techniques (BAT) for pulp production describe how a recovery boiler can be optimized in terms of heat transfer surfaces and electricity production. These points were used as guidance in the study. With BAT and input from Mondi Dynäs employees, the focus was placed on the superheaters and their design, as well as the load on the boiler.   Literature studies were conducted to enhance the recovery boiler, with emphasis on the material selection of superheater tubes to prevent corrosion and their design. The superheater accounts for 30% of heat transfer and is crucial for the final steam temperature. Calculations were then performed to determine if the recovery boiler is loaded according to design.   The results of the study indicate that the proposed measures can increase the steam temperature by 5%, corresponding to an increase in electricity production worth 20 million SEK for the spot price in 2023. The study also establishes that the currently used tube materials for the superheaters are not optimal, affecting heat transfer and the outgoing steam temperature. Therefore, new material choices are recommended. The black liquor supply to the boiler was also analysed, revealing a marginal underload.