År 2015 fastställde FN 17 globala mål för hållbar utveckling. Delmål 7.2, en del av det sjunde målet om hållbar energi för alla, anger att den globala andelen förnybar energi behöver öka för att minska effekterna av fossila bränslen. Förnybara energikällor framstår som avgörande för framtiden, med människor som viktiga aktörer. Privata fastighetsägare som överväger att investera i solceller möter utmaningar när det gäller att samla in och förstå information om ämnet. Investering i solceller är fördelaktigt ur ett miljöperspektiv,men det finns ytterligare anledningar för en investerare att överväga solceller, särskilt den ekonomiska aspekten. En investerare kan spara pengar genom att köpa mindre el från det allmänna nätet och samtidigt sälja överskottet av egenproducerad el.Examensarbete har tre mål: 1. redogöra för vilka typer av solceller som finns på marknaden, 2. fastställa hur faktorer som takriktning, taklutning och solinstrålning påverkar den årliga elproduktionen och 3. undersöka om elpriserna i södra och norra Sverige har en betydande inverkan på den årliga besparingen, försäljningen av överskottsel samt återbetalningstiden/lönsamheten. En kalkyl har utförts för en fastighet för att beräkna hur mycket el solcellerna kan producera årligen.Med hänsyn till den tid som var tillgänglig för genomförandet av arbetet, var vissa begränsningar nödvändiga. Solcellsteknik är ett omfattande ämnesområde, vilket resulterade i betydande begränsningar under forskningsprocessen. Ytterligare begränsningar inkluderade specifika investeringskostnader, såsom kostnader för profilskenor, skruvar för att säkra solpanelerna, och arbetskraftskostnader för solcellsinstallatörer.Arbetet grundades på beräkningar, platsbesök och intervju med en privat fastighetsägare. Beräkningarna grundades på olika antaganden och statistiska genomsnittsvärden, med hänsyn till potentiell vinst och solcellernas effektiva elproduktion i olika geografiska områden och för olika solcellsfabrikat. Fastighetsägaren deltog i en strukturerad intervju som genomfördes på ett hus i Vetlanda där platsbesöket ägde rum. Huset har ett sadeltakmed en area på 140 m2, som lutar mot öster och väster. Två telefonintervjuergenomfördes med två elbolag i Sverige. Ett av bolagen, där fastighetsägaren är kund, bedriver sin verksamhet i södra Sverige, medan det andra elbolaget, där huset omplacerades som en del av undersökningen, bedriver sin verksamhet i norra Sverige. De metoder som valdes för arbetet var relevanta för att uppnå målen med arbetet. Två olika scenarier undersöktes. Det första scenariot baserades på en relativt låg elförbrukning på 4500 kWh/år, medan det andra scenariot baserades på ett hushåll med en relativt hög elförbrukning på 20 000 kWh/år. Utöver solinstrålning och elpriser, undersöktes dessa två scenarier för att jämföra olika elförbrukningsscenarier och analysera hur de påverkar potentiella besparingar och vinster genom försäljning av överskottsel. Elprisernas fluktuationer och mängden solinstrålning på fastighetens plats är betydande faktorer som starkt påverkar det slutgiltiga resultatet. En strategisk investering i urvalet av lämpliga solcellspaneler och växelriktare från början kan visa sig vara effektiv för att påverka återbetalningstiden och lönsamheten för den totala investeringen i efterhand. / In 2015, the United Nations outlined 17 global goals for sustainable development, with Target 7.2 falling under the seventh goal, focusing on sustainable energy for all. This target emphasizes the necessity of increasing the global share of renewable energy to mitigate the impacts of fossil fuel consumption. Renewable energy sources are deemed essential for the future, with individuals playing a crucial role in this transition. Private property owners investing in solar cells face various challenges in gathering and comprehending information on the subject. While the environmental benefits of solar cell investments are evident, there are additional reasons for investors to consider this solution, particularly from a financial standpoint. By reducing reliance on public grid electricity and selling excess self-produced electricity, investors can both save money and contribute to sustainable practices.The thesis sets three objectives: 1. to delineate the available types of solar panels in the market, 2. to assess how factors such as roof direction, slope, and solar radiation impact annual electricity production, and 3. to explore the influence of electricity prices in southern and northern Sweden on annual savings, surplus electricity sale, and the payback period/profitability. Calculations have been conducted to estimate the annual electricity production potential of solar cells for a specific property.Considering the time constraints, certain limitations were imposed, mainly due to the vastness of solar cell technology. These limitations encompassed specific investment costs such as profile rails, screws for securing solar panels, and labour costs for installers.The study relied on calculations, site visits, and interviews with a private property owner, incorporating various assumptions and statistical averages related to potential profit and efficient electricity production in different geographical areas and from different solar cell manufacturers.Two scenarios were explored: the first, based on a relatively low electricity consumption of 4,500 kWh/year, and the second, assuming a higher consumption of 20,000 kWh/year. Beyond solar radiation and electricity prices, these scenarios were investigated to compare different consumption levels and analyse their impact on potential savings and profits through excess electricity sales.Fluctuations in electricity prices and solar radiation at the property's location significantly influence the final results. A strategic choice of solar panels and inverters from the outset can effectively impact the payback period and overall profitability of the investment.

In connection to the increase of emissions of greenhouse gases, electrification of the society is pointed out as absolute necessary to achieve the climate goals. To succeed with this, a substantial proportion of the intermittent electricity production needs, with the help from technical solutions, be used as a buffer for this production. The production of renewable hydrogen gas is seen as one of the solutions. The purpose of this study is to function as a foundation for a pilot study for establishment of production of renewable hydrogen which Jämtkraft will conduct during 2023. The study is compiled with information from updated science reports and studies, authorities or equate sources, Jämtkraft and workshops. The production cost of hydrogen gas has been set to price of electricity, three sizes of electrolysers and two types of electrolysers. The selling price has been divided into the transport sector and the industry sector. The calculations have been made with help from calculation methods from Jämtkraft and according to levelized cost of hydrogen formula. It is clear the production cost of hydrogen strongly correlates with the electricity price. The size of the electrolyser also affects, a larger electrolyser decreases the production costs of hydrogen. The difference between types of electrolysers do not affect the cost significantly, rather the placement and energy source to the hydrogen production. In comparison to 2020, the competitiveness for hydrogen within the transport sector has increased. The increase of the electricity cost has decreased the competitiveness within the industry sector. For economic success of an establishment of hydrogen production in Jämtland a careful analyse of customer interest must be made and an adjustment of selling price according to the electricity price. An investment rather towards the transport sector rather than the industry sector is to recommend. / I samband med de ökade utsläppen av växthusgaser, anses elektrifiering av samhället vara absolut nödvändigt för att uppnå klimatmålen. För att lyckas med detta, krävs det att en storandel av den intermittenta elproduktionen genom tekniska lösningar kan nyttjas som en buffert för denna produktion. Där ses produktion av förnyelsebar vätgas som en avlösningarna. Syftet med studien är att fungera som underlag för den förstudie för etableringav produktion av förnyelsebar vätgas som Jämtkraft genomför under 2023. Studien har sammanställts med information från uppdaterade forskningsstudier, myndigheter ellerl ikställda källor, Jämtkraft samt workshops. Vätgasproduktionskostanden har ställts mot elpris, tre storlekar på elektrolysör samt två typer av elektrolysör. Försäljningspriset har fördelats på transport-, och industrisektor. Beräkningarna har gjort med kalkylmetoder från Jämtkraft samt enligt Levelized Cost of Hydrogen- modellen. Det är tydligt är att vätgasproduktionskostanden korrelerar stark med elpriset. Även storleken på elektrolysör påverkar, en större elektrolysör minskar vätgasproduktionskostnaden. Typ av elektrolysör påverkar inte kostnaden nämnvärt, utan mer placering och vilken energityp som är källa till vätgasen. Sett mot 2020 har konkurrenskraften för vätgas inom transportsektorn ökat. Ökningen av elkostnaden, sett mot 2020, har bidragit till en minskad konkurrenskraft mot industrisektorn. För att ekonomiskt lyckas med en etablering av förnyelsebar vätgasproduktion i Jämtlands län måste en noggrann kundintressenanalys göras samt anpassa försäljningspriset efter elpriset. En satsning mot transportsektorn snarare än industrisektorn är att rekommendera. / <p>2023-08-22</p>

In Uppsala CHP Plant, there are six pressure reducing valves to reduce the pressure from 15 to 3 bars, before six absorption heat pumps. During the process the energy is conserved but losses occur in form of exergy. The aim of this thesis is to reduce the losses of exergy. This can be done by letting turbines replace the pressure reducing valves. In this thesis an investigation has been done of the conditions today, the conditions after the change from pressure reducing valves to turbines and a comparison of three different types of turbine solutions. The three examined solutions are one turbine, several helical screw expanders and several small turbines in parallel with asynchronous generators. The six absorption heat pumps have been divided into two groups; one group of four and one group of two absorption heat pumps. An investigation of locations and space in nearby switchgears has been done for each group. Contacts with retailers of the examined turbine solutions have been taken to gather technical specifications. These technical specifications have been used to simulate the electricity production and the economical yield of each type of examined solution. The investigation shows that the best solution is the solution with several small turbines with asynchronous generators. It has lower investment cost (15 [MSEK]) and the best yield. The proposed solutions will have an installed capacity of 2.65 [MW] to a cost of 5 601 [SEK/kW]. The electric energy production will be 15.7 [GWh/year]. An investment is recommended to a future electric energy price around 400 [SEK/MWh]. Before an investment it is recommended to investigate how to optimize the regulation of the new system with absorptions heat pumps and turbines.

Detta examensarbete vänder sig till personer som är intresserade att använda nya miljövänligametoderna för elproduktion eller personer som redan använder små vindkraftverk ochsolpaneler med behovet av en extra energikälla i små stugor eller avlägsna platser där tillgångentill elnät är omöjligt. Syften i detta arbete är först och främst att bygga ett system förelproduktion med hjälp av en cykel. Sedan bestämma mängden av elektrisk energi en personkan alstra med systemet. Slutligen svara om detta system skulle kunna använda som ettstödsystem för elproduktion i småskalighet. Den första målsättningen är att utforma ett system med användning av kraftelektronik där denkraften som genereras matar lasterna. Den mekaniska delen kommer att konstrueras som en delav energikällan, därefter kommer det att utformas en kontroll för att styra effekten viaelektroniska komponenter, de elektriska belastningarna matas av systemet, kommer attsimuleras. För att veta den alstrade effekten till styrkrets kommer det att installeras en mätareoch en seriekommunikationsenhet för kommunikation med en dator. Det utfördes en forskning av andra system och produkter i svenska marknaden, för att svara omdetta system kan vara en reserv system för elproduktion i småskalighet. Uppförandet av ett pedalkraftssystem uppnås med användning av en tolv volt likströmsmotormed permanent magnet som energikälla. System har förmåga att visa i en LCD-skärm och sändagenom serieportarna, värde av den alstrade effekten. System kan vägleda denna effekt tillbelastningarna med hjälp av en mikrokontroll. Effekt som genereras i systemet visades att detär signifikant för att beaktas som en ytterligare energikälla, fristående eller integrerad till andra system. / This thesis is aimed at people who are interested in using the new environmentally friendlymethods of electricity generation or people who already use small wind turbines and solarpanels with the need for an additional energy source in small cabins or remote locations whereaccess to electricity networks is impossible. Aims of this work is first to build a system forgenerating electricity using a bicycle. Second is determining the amount of electrical energy aperson can generate with the system. Finally answer if this system could be used as a supportsystem for electricity generation in small scale. The first objective is to design a system using power control where the power generatedsupplied the loads. The mechanical part will be constructed as part of the energy source, thenwill be designed a control for controlling the power via electronic components, electrical loadssupplied by the system, will be simulated. To know the generated power to the control circuitwill install a meter and a serial communication device for communicating with a computer. It carries out a research on other systems and products in the Swedish market, to answer whetherthis system can be a backup system for electricity generation in small scale. The construction of a pedaling power system is achieved using a twelve volt direct currentmotor with permanent magnet as an energy source. System has the ability to show in an LCDdisplay and transmit through the serial ports, the value of the generated power. System canguide the power to the loads by using a microcontroller. Power generated by the system showedthat it is significant to be considered as an additional energy source, stand-alone or integratedwith other systems.

The installation of variable renewable energy sources has rapidly increased during the last decade in several countries. It is likely that it will also increase in Sweden. Such a development could lead to periods of very high power production. In order to keep the stability of the electric grid, curtailment is the most common feed-in management method. This study examines how Power-to-Heat can utilize this surplus power in Swedish district heating systems instead of using curtailments and thereby facilitate the development of installed variable renewable energy sources. During this study a model was developed in MatLab where the capacity utilization was simulated for Power-to-Heat. The study indicates that the capacity utilization varies from 1,1–4,2 TWh electricity. In this scenario a share of the base load is substituted with new installed wind and solar power; 50 TWh respectively 10 TWh. The parameter that showed greatest sensitivity for the analysis were how the net power profile was simulated.

The industrial sector in Sweden stands for 38 percent of the total energy use. Within these 38 percent the pulp and paper industry stand for about half of the energy use. Due to the extent of the energy use it is important that we do what we can to keep the energy usage as low as possible within our industries. In this bachelor thesis a case study is performed regarding a problem with a recovery boiler which belong to one of Stora Ensos pulp mills in a small town called Skutskär in Sweden. The problem with the recovery boiler is that it does not reach the temperature of the outgoing steam for which the soda boiler was designed, which causes the efficiency to suffer. The problem with the recovery boiler is not sustainable either in terms of energy use or economy. Recovery boiler 6 (RB6) as it is called is one of two recovery boilers belonging to the pulp mill. Both boilers are designed to produce high pressure steam at 56 bar and 450°C. The high-pressure steam produced goes through a back-pressure turbine where the pressure is lowered to the working pressure of the remaining factory while electricity is produced. Steam at a lower temperature results in lower enthalpy, which in turn will affect the electricity generation in the back-pressure turbine. The purpose of the study is to quantify the loss in electricity generation caused by the lack of steam temperature of RB6. As well as investigating the causes of the lack of heat transfer where the goal is to locate the problem area. A literature study was conducted regarding the efficiency of the recovery boiler, where much emphases was placed on the function of the superheater and the soot system. The superheater accounts for about 30 percent of all heat transfer in a recovery boiler and is directly crucial for reaching the final temperature of the steam. In the literature study, among other things, the design and fouling of superheater is studied to see that if affects the heater transfer. Further, the soot system effect on the heat transfer is also studied and it shows that the soot system has a greatly influence of the final heat transfer. The method used to conduct the study is primarily data analysis. The pulp mills internal analysis program WinMops is used in combined with Excel to analyze operational data. First, the magnitude of the problem was investigated by calculating the effect of RB6’s lack of steam temperature on the total enthalpy of the steam reaching the turbine. Calculations were made for electricity generation in normal cases and under the influence of RB6, where the difference was considered as lost electricity generation. Once the size of the problem was determined, the investigation of causes of heat transfer began, with the superheater coming into focus. The results of the case study show that RB6’s lack of steam temperature causes a loss of electricity production equivalent to 7 million SEK in a normal year and a year with a low electricity price, this amount to 3 million SEK. Whit regard to the second investigation, it is very likely that the superheater causes the temperature drop. However, the study shows that the superheater has no smaller heat transfer surface in relation to the other recovery boiler and that the heat transfer rate is also not deviant. The superheater shows a hint of fouling at the same time as the flow of soot steam is slightly lower on RB6, unlike the mill’s other recovery boiler. An interesting phenomenon that emerges in the study is that the tertiary air flow tends to have a greater effect on RB6 outgoing steam flow than expected. / Industrisektorn står för omkring 38 procent av Sveriges totala energianvändning. Av de 38 procenten står pappers- och massaindustrin för omkring hälften av all energianvändning. Eftersom industrin är en omfattande del gällande energianvändningen är det viktigt att åtgärder utförs för att hålla energianvändningen så låg som möjligt. I detta examensarbete utförs en fallstudie gällande ett problem med en sodapanna som tillhör Stora Ensos massabruk i Skutskär. Problematiken med sodapannan är att den inte når upp i den temperaturen på utgående ångan som sodapannan designades för vilket gör att verkningsgraden blir lidande. Problemet med sodapannan är inte hållbart både sett till energianvändning eller ekonomi. Sodapanna 6 (SP6) som den kallas är en av två sodapannor som tillhör massabruket. Båda sodapannorna är designade för att producera högtrycksånga vid 56 bar och 450°C. Högtrycksångan som produceras går via en mottrycksturbin där trycket sänks till arbetstrycken för resterande fabriken samtidigt som el produceras. Ånga vid lägre temperatur medför lägre entalpi vilket i sin tur kommer att påverka elproduktionen i motrycksturbin. Syftet med studien är att kvantifiera förlusten i elproduktion som den bristande ångtemperaturen av SP6 orsakar. Utöver det är syftet även att utreda orsaker till den bristande värmeöverföringen där målet är att lokalisera problemområdet. En litteraturstudie utfördes gällande effektivitet kring sodapannan varvid mycket tyngd lades på överhettarens samt sotningens funktion. Överhettaren står för omkring 30 procent av all värmeöverföring i en sodapanna och är direkt avgörande för att nå sluttemperaturen på ångan. I litteraturstudien studeras bland annat utformning och försmutsning av överhettaren för att se hur det påverkar värmeöverföringen. Vidare studeras sotningens påverkan på värmeöverföringen och även den påverkar i stor grad den slutgiltiga värmeöverföringen. Metoden som används för att genomföra studien är framförallt dataanalys. Massabrukets interna analyseringsprogram WinMops används tillsammans med Excel för att kunna analysera driftdata. Först utreddes storleken på problemet med hjälp av att beräkna hur stor påverkan SP6 bristande ångtemperatur har på den totala entalpin på ångan som når turbin. Beräkningar utfördes för elproduktion vid normalfall och vid påverkan av SP6 varvid skillnaden betraktades som den förlorade elproduktionen. När problemets storlek var fastställt började utredningen kring orsaker till bristande värmeöverföring varvid överhettaren hamnade i fokus. Studiens resultat visar att SP6 bristande ångtemperatur orsakar en elproduktionsförlust som motsvarar 7 miljoner kronor ett normalår och ett år med lågt elpris rör det sig om 3 miljoner kronor. Gällande den andra utredningen är det med stor sannolikhet överhettaren som orsakar temperaturfallet. Däremot visar studien att överhettaren inte har någon mindre värmeöverförande yta i förhållande till den andra sodapannan samt att värmeöverföringstalet är inte heller avvikande. Överhettaren visar en antydan på försmuttning samtidigt som sotångflödet är något lägre på SP6 till skillnad från brukets andra sodapanna. Intressant fenomen som dyker upp i studien är att tertiärluftflödet tenderar att ha en större påverkan på SP6 utgående ångflöde än förväntat.

All types of electricity production have a negative impact on the environment, the most sustainable electricity is the one that never has been produced. If the West is to continue living with electricity and at the same time try to reduce the carbon footprints, there must be a change. In order to increase the use of renewable energy, off-grid installations are currently being produced for those houses that are far from civilization. But if you can connect to the grid electricity, what option is best from a sustainability perspective? This project therefore examines the possibilities for energy alternatives and aims to explore which option is most environmentally friendly based on the resources offered by the environment on Bornholm. Based on previous research and data, the conditions for electricity from the grid and an off-grid combination, are examined. The study begins with an in-depth literature study that deals with site data, technical aspects and life-cycle assessments of the energy alternatives that today can be used on Bornholm. Built on the analyses and measurements made on Bornholm's electrical mix and the off-grid system that works best given the conditions that the site has, it is concluded that electricity from the electricity grid is affecting the environment the least. / All elproduktion har en negativ inverkan på miljön. Det mest hållbara är att inte producera någon el. Om världen ska fortsätta leva med elektricitet och samtidigt försöka reducera koldioxidavtrycken måste det ske en förändring. För att öka användningen av förnybar energi tillverkas idag off-grid installationer för de hus som ligger långt från civilisationen. Om det finns möjlighet att ansluta till elnätet, vilket alternativ är då bäst ur ett hållbarhetsperspektiv? I detta projekt undersöks därför möjligheterna till olika energialternativ för trädtoppshus på Bornholm. Målet är att försöka bena ut vilket alternativ som är miljövänligast utifrån de resurser som omgivningen erbjuder. Utifrån tidigare forskning och data undersöks förutsättningarna för el dragen från elnätet, och el från en off-grid kombination. Studien börjar med en djupgående litteraturstudie som behandlar platsdata, tekniska aspekter och livscykelanalyser av de energialternativ som idag kan brukas på Bornholm, samt på olika typer av off-grid alternativ. Utifrån de analyser och mätningar som gjorts på Bornholms elmix, och det off-grid system som fungerar bäst med tanke på de förutsättningar som platsen erbjuder, blir slutsatsen att el från elnätet är det som påverkar miljön minst.

Det här arbetet gjordes i samarbete med organisationen Stockholm Tiny House Expo. Syftet med arbetet var att försöka ta fram en fungerande off-grid-lösning för uppvärmning och elproduktion, för en specifik typ av småhus med två våningar. Femton småhus kommer placeras på en flytande plattform i vattnet utanför Kastellholmen i Stockholm till en utställning år 2022. Simuleringarna utfördes på ett sådant hus under premissen att en eventuell lösning skulle vara applicerbar på samtliga småhus. Det var på förhand inte givet att en fullständig lösning skulle påträffas, eller vilken metod som skulle vara mest lyckad. Off-grid-lösningen undersöktes genom simuleringar i programvaran IDA Indoor Climate and Energy. Arbetet innefattade dimensionering av husets klimatskal, värmesystem samt system för elproduktion och energilagring. Först konstruerades en enkel modell av huset. Två olika värmesystem undersöktes. Den ena modellen använde en pelletspanna för värmeproduktion och den andra modellen använde en värmepump med sjövärme som värmekälla. I båda modellerna arbetade värmeproducenterna mot en ackumulatortank, vars vatten värmdes och sedan försåg husets tre radiatorer med varmvatten. Båda modellerna använde ett kompletterande FTX-system för uppvärmning. Målet med uppvärmningen var att på årlig basis förse huset med värme motsvarande dess effektbehov, för att hålla en jämn inomhustemperatur. Båda modellerna lyckades upprätthålla en medelinnetemperatur nära förvald temperatur på 21℃ _under höst och vinter. Ingen hänsyn togs till kylning av huset vilket resulterade i att innetemperaturen steg under sommaren. För elproduktion dimensionerades en solcellsanläggning som kompletterades med energilagringskapacitet från ett solcellsbatteri. Målet var att förse huset med en elenergi motsvarande en normal årsförbrukning för hus av den storleken samt elenergi för att driva ventilationssystemets fläktar. I värmepumpmodellen behövde även värmepumpen förses med elenergi vid drift. När hänsyn togs till energibalansen under ett år kunde ingen av modellerna förses med elenergi under hela vinterhalvåret. Detta berodde på att elförbrukningen var större än vad solcellsanläggningen tillsammans med batterilager tillförde systemet under samma period. Pelletsmodellen klarade av att vara off-grid under cirka åtta månader av året, med undantag för årets två första och sista månader. Värmepumpmodellen klarade endast av att vara off-grid under vår och sommar.

As part of Sweden's goal of zero carbon dioxide emissions, renewable energy will play an increasingly important role in the future. A major change in the electrification of industries and the transport sector will lead to an ever-increasing need for electricity production. Modern electricity production in the form of solar energy and wind power brings new challenges for the Swedish electricity system. Electricity production and consumption must always be the same momentarily. This is so that the frequency can be controlled and kept at 50 Hz. As the Swedish electricity system is designed according to a frequency of 50 Hz, there are major consequences, such as power outages, if the frequency deviates from this for a longer period of time. The Swedish Transmission System Operator (TSO) is responsible for balancing the production and consumption to be on the same level at all time. To do so with weather dependent intermittent power sources that lacks natural inertia needs additional and external balancing assets. This report investigates the technical specifications needed for a balanced future Swedish energy system. This rapid regulation is a problem in today's system, but in this report it is assumed that the rapid regulation is not a problem in a future system, instead it is examined how large the need for regulation is when consumption is significantly higher than today, and when this increased consumption is covered by weather-dependent renewable energy. In this report, six different scenarios are modeled on how a future electricity system could be designed. These scenarios are based on Svenska Kraftnät's long-term market analysis, where different scenarios are based on different degrees of electrification and scaling of the respective producer. The different scenarios are modeled so that increased consumption is met with different scaling by the respective electricity producer. The production profile and the consumption profile are then compared in order to find how much the two deviates and for how long. This in order to find the technical specifications needed for external balancing assets in the different system designs. The results of the modeling show that what will be decisive in the future is the extent to which there is flexibility in both production and consumption. It shows that it will not be sustainable to only expand production, but this must also be met by consumption. This consumption can be energy storage or export, but as both storage and export are limited, there must also be an opportunity to control surplus production. The result shows how much flexibility is required for each specific future scenario, i.e. what maximum capacity must exist, as well as how sustainable this resource must be for the system to be stable. In the report there is one scenario were the system is optimized according to available balancing reserve, adjusted consumption profile and a large increase in consumption and weather dependent power sources. This leads to the need for a flexibility with a peak hour demand of 0,3 GW; duration time of 5 hours and a total capacity of 1,5 GWh. / Som en del i Sveriges mål om noll koldioxidutsläpp kommer förnybar kraft att spela en allt större roll i framtiden. En stor omställning inom elektrifiering av industrier samt inom transportsektorn kommer att medföra ett allt större behov av elproduktion. Den moderna elproduktionen i form av solenergi samt vindkraft medför nya utmaningar för det svenska elsystemet. Elproduktionen och konsumtionen måste momentant alltid vara densamma. Detta för att frekvensen skall kunna kontrolleras och hållas vid 50 Hz. Då det svenska elsystemet är dimensionerat efter en frekvens på 50. Hz innebär det stora konsekvenser om frekvensen avviker från detta under en längre tid. Svenska Transmissionssystemoperatören (TSO) ansvarar för att balansera produktion och förbrukning för att hela tiden vara på samma nivå. För att göra det med väderberoende intermittenta kraftkällor som saknar naturlig tröghet krävs ytterligare och externa balanseringstillgångar. Denna rapport undersöker de tekniska specifikationer som behövs för ett balanserat framtida svenskt energisystem. Denna snabba reglering är ett problem i dagens system, men i denna rapport antas det att den snabba regleringen inte är ett problem i ett framtida system, istället undersöks hur stort behovet är av reglering då konsumtionen är avsevärt högre än idag, och när detta ökade behov täcks av väderberoende förnybar energi. I denna rapport modelleras sex olika scenarier för hur ett framtida elsystem skulle kunna utformas. Dessa scenarier bygger på Svenska Kraftnäts långsiktiga marknadsanalys, där olika scenarier utgår från olika grader av elektrifiering och skalning av respektive producent. De olika scenarierna är modellerade så att ökad förbrukning möts med olika skalning av respektive elproducent. Produktionsprofilen och konsumtionsprofilen jämförs sedan för att ta reda på hur mycket de två avviker och hur länge. Detta för att hitta de tekniska specifikationer som behövs för externa balanseringstillgångar i de olika systemdesignerna. Resultaten av modelleringen visar att det som kommer att vara avgörande i framtiden är i vilken utsträckning det finns flexibilitet i både produktion och konsumtion. Det visar att det inte kommer att vara hållbart att bara utöka produktionen utan detta måste också mötas av konsumtion. Denna förbrukning kan vara energilagring eller export, men då både lagring och export är begränsad måste det också finnas möjlighet att styra överskottsproduktionen. Resultatet visar hur mycket flexibilitet som krävs för varje specifikt framtidsscenario, det vill säga vilken maximal kapacitet som måste finnas, samt hur hållbar denna resurs måste vara för att systemet ska vara stabilt. I rapporten finns ett scenario där systemet är optimerat efter tillgänglig balansreserv, justerad förbrukningsprofil och en stor ökning av förbrukningen och väderberoende kraftkällor. Detta leder till behovet av en flexibilitet med en maximal kapacitet på 0,3 GW; uthållighet på 5 timmar och en total kapacitet på 1,5 GWh.

Detta arbete fokuserar på användningen av solpaneler för att producera den energi som behövs för KTH-byggnaden i Södertälje och minska dess miljöpåverkan. Problembeskrivningen betonar vikten av att minska energiförbrukningen och använda förnybara energikällor för att täcka det kvarvarande energibehovet för byggnader som KTH i Södertälje. Syftet och målet med arbetet är att undersöka mängden el och energi som används på KTH-byggnaden och föreslå en hållbar lösning med solpaneler för att producera den energi som behövs. Genomförandet av studien inkluderar beräkningar och tekniska detaljer. Informationen om energiförbrukningen på KTH Södertälje samlas in från Miljökontoret, och beräkningar av solinstrång och panelbehov utförs. För att välja lämpliga solpaneler jämförs olika alternativ från Svea Solar baserat på tekniska specifikationer och pris. Beräkningar utförs för att bestämma antalet solpaneler som krävs för att täcka byggnadens elförbrukning, och placeringen av solpanelerna diskuteras. Resultatet innebar att 92 solpaneler installerades på KTH-byggnaden för att främja hållbar energiproduktion. Solpanelerna placerades vågrätt på taket för att utnyttja takytan optimalt och undvika skuggning. Med en vinkel på 20 grader kunde solpanelerna dra nytta av solens infallsvinkel och maximera energiproduktionen. Beräkningar visade att solpanelerna förväntades producera cirka 5 875 kWh el per månad, vilket skulle spara KTH cirka 4 282 kr per månad under 2023. Kostnaden för installationen var 414 000 kr och återbetalningstiden beräknades vara cirka 8,1 år. / This work focuses on the use of solar panels to produce the energy needed for the KTH building in Södertälje and reduce its environmental impact. The problem statement emphasizes the importance of reducing energy consumption and using renewable energy sources to cover the remaining energy needs of buildings such as KTH in Södertälje. The purpose and goal of the work is to investigate the amount of electricity and energy used at the KTH building and propose a sustainable solution with solar panels to produce the energy needed. The implementation of the study includes calculations and technical details. The information on energy consumption at KTH Södertälje is collected from the Environmental Office, and calculations of solar energy and panel requirements are carried out. To choose suitable solar panels, different options from Svea Solar are compared based on technical specifications and price. Calculations are performed to determine the number of solar panels required to cover the building's electricity consumption, and the placement of the solar panels is discussed. The result meant that 92 solar panels were installed on the KTH building to promote sustainable energy production. The solar panels were placed horizontally on the roof to make optimal use of the roof surface and avoid shading. With an angle of 20 degrees, the solar panels were able to take advantage of the sun's angle of incidence and maximize energy production. Calculations showed that the solar panels were expected to produce approximately 5,875 kWh of electricity per month, which would save KTH approximately SEK 4,282 per month in 2023. The cost of the installation was SEK 414,000 and the payback period were estimated to be approximately 8.1 years.