With the growing energy consumption in the world today, the decreasing amount of fossil fuels and their negative impact on the environment, developments and greater use of renewable energy resources is crucial. One of the promising environmentally friendly energy resources is solar power. The technology for producing electricity from the use of solar cells is continuously developing and is growing on the market. The objective of this master thesis is to illustrate how solar panels can be integrated into a building’s design, and what value this gives to the building. The purpose is also to give an indication of whether an integrated solar panel installation is profitable, and what is required for more building developers to invest in solar power. A study on solar cells was conducted to gain knowledge of the different types of solar cells and systems and their possible integration into buildings. The study also included research on why solar cell installations are not more common today. Case Studies were also conducted on projects with integrated solar cells. This was done to gain an understanding of how solar panels can be used as design elements. The study was done as a systematic literature study through a qualitative method. City and site analyses were carried out as a first step in the design process. The analyses focused on the movements, green spaces, climates, functions and architectural character of the city and site. The analyses were done to attain an impression of the environment the building would be placed in, and its requisites. These analyses were followed by volume and solar studies to come up with a building design that would fulfill the requirements of the client, while creating good areas for placement of the solar panels. The master thesis resulted in a design proposal for a mixed-use building with integrated solar cells. The resulting two buildings are located in the outskirts of the city center of Linköping. The buildings are designed to interact with the surrounding buildings and the remaining city, while at the same time bringing something new and exciting to the mix. The buildings’ placement and height were decided by the combination of the movement of the sun over the plot, so as to create good areas for the solar panels, and the requisites of the site. The integrated solar panels are placed on the roofs and facades of the buildings. The possibilities of semitransparent solar cells in windows and glass railings is also examined. The solar panels on the roof consist of solar roof tiles and are placed on the east side of the north building’s roof and the west side of the south building’s roof. These tiles have matching roof tiles without solar cells inside, on the other side of the roofs, meaning that no difference can be seen between the two sides. The façade panels are placed to cover the entire protruding stairwells of the buildings. Panels are also placed on remaining parts of the south-east and south-west facing facades but are here placed in a pattern as though they are trickling down the walls. The panels are placed to avoid shade as shading of the panels reduces their effect. The solar cells are smooth, black, thin-film solar cells and the panels have matching glass panes that are placed were the design opted for panels, but the placement was not good out of a solar irradiation perspective. The results of the rough calculations on the project’s solar panel installation’s profitability shows that the investment would have a payback time of approximately 15 years. This, when counting in a government support of 1.2 million kroners and the reduced cost for the building cover material that the solar panels replace. The solar panels in the design proposal are not in standard sizes. Would they have been so the investment cost would have been lower and the payback time, according to the rough calculations, would be around 10 years. The produced electricity constitutes around 60 percent of the operational electricity for the buildings. If semitransparent solar cells are included the value goes up to 80 percent. Although the produced electricity does not cover the complete electricity needs of the buildings, it still reduces the amount of bought electricity. Electricity that would most likely not come from a renewable source. The conclusion is, therefore, that an integrated solar cell installation is economically profitable. The solar panels contribute both the aesthetics of the building and building functions, as well as electricity from a renewable source. Investing in a solar cell installation also sets a good example and will lead to more investors taking a chance on solar power. Getting more building developers to invest in solar cells systems can be done by increasing the, today lacking, knowledge of solar energy and solar cells, the process for designing and installing a solar cell system, as well as the laws regarding solar power and solar power investments. Another obstacle for solar power is the high costs of the installations. The prices on solar cells are, however, continuously dropping, because of the development in technology and the manufacturing process, as well as the growing number of manufacturers. To increase the speed of this process more building developers should invest in solar cells, as a higher demand will lead to more manufacturers, which will then lead to reduced prices. The government can also help by offering research support and for example tax subventions to make an investment in solar power seem more worthwhile.

Abstract The extraction and usage of energy give rise to immense environmental problems which helps to accelerate climate change. Energy is an important resource for the community and there are a variety of different types of energy sources available, that are either classified as renewable or non-renewable energy sources. The usage of renewable energy sources cause less environmental impact than the usage of non-renewable energy, which in turn means that the energy’s strain on the environment is strongly affected by the type of energy source used. The aim of the study is to describe to what extent attitudes towards renewable energy are affected by whether the individual is male or female, by examining the hypothesis regarding how women have a closer connection to nature and to a larger extent shows on an pro-environmentally friendly behavior than men, and if it also can be detected on issues related to renewable energy and thus imply that women have a friendlier approach towards renewable energy than men. A number of ecofeminist believe that women have a stronger bond with the nature through her embodiment as a woman and by her maternal role, which according to previous research also leads to the fact that women shows on a more extensive environmental behavior.Through a qualitative research method in the form of semi-structured interviews has three female and three male respondents been asked questions with regards to the environment, individual responsibility and energy. All of the respondents have an understanding of the environmental problems that exist and what they are caused by, and that individual responsibility is of great significance for a reduced environmental impact, which enabled further evaluation of all respondents' views on renewable energy. Differences and similarities can be seen between women's and men's attitude towards renewable energy, but in the end, the similarities are too great and the differences too vague in order to be able to verify that women’s closer connection to the nature and their pro-environmental behavior means that they have a more positive attitude towards renewable energy than men. There is therefore no basis in my study to claim that attitudes towards renewable energy are affected by whether the individual is female or male. / Sammanfattning Utvinningen och användningen av energi ger upphov till stora miljöproblem och bidrar till att påskynda klimatförändringen. Energi är en viktig resurs för samhället och det finns en mängd olika typer av energikällor att tillgå, som antingen kategoriseras som förnybara eller icke-förnybara energikällor. Förnybara energikällor ger upphov till mindre miljöpåverkan än icke förnybara energikällor, vilket i sin tur innebär att energins belastning på miljön starkt påverkas av vilken typ av energikällas om används. Syftet med undersökningen är att redogöra för i vilken utsträckning attityden gentemot förnybar energi påverkas av om individen är kvinna eller man, genom att undersöka om hypotesen som handlar om att kvinnor har en närmare koppling till naturen och visar på ett miljövänligare beteende än män också kan påvisas vid frågor som rör förnybar energi och således innebära att kvinnor är mer vänligt inställda till förnybar energi än män. En rad ekofeminister menar att kvinnor har ett starkare band till naturen genom sitt förkroppsligande som kvinna och genom sin modersroll, vilket enligt tidigare forskning också leder till att kvinnor visar på ett mer omfattande miljövänligt beteende. Genom en kvalitativ forskningsmetod i form av semi-strukturerade intervjuer med tre kvinnliga respektive tre manliga respondenter har frågor kring miljö, individuellt ansvar och energi ställts. Samtliga respondenter har en förståelse för vilka miljöproblem som finns och vad de orsakas av samt att ett individuellt ansvarstagande får stor betydelse för en minskad miljöpåverkan, vilket möjliggjort för en fortsatt utvärdering av samtliga respondenters syn på förnybar energi. Skillnader och likheter kan utläsas mellan kvinnornas och männens attityd gentemot förnybar energi, men i slutändan är likheterna alltför stora och skillnaderna alltför vaga för att kunna verifiera att kvinnors närmare koppling till naturen och att deras miljövänliga beteende medför att de har en positivare attityd gentemot förnybar energi än män. Därmed finns det inte någon grund i min undersökning för att hävda att attityden gentemot förnybar energi påverkas av om individen är kvinna eller man.

The need for energy is constantly increasing, and fossil fuels are both harmful and neither everlasting. This puts higher demand on the production of renewable energy. In Sweden the production of renewable energy is relatively good, however the solar power is not utilized enough. The planning phase for the purpose of solar installation is a lengthy process, and will over the coming years need to be more efficient. Several different methods are used for planning today, with the help of geographic data in the form of ortophotos. Multiple studies today have successfully achieved the segmentation of roofs, which then is used in this process. The studies that have achieved this, has used software that is not widely available to private individuals and thus the information regarding precise solar potential assesments are unavailable to them. This study has not found a similar implementation which operates in a semi-automatic manner as a webservice, on the Internet which is the most used platform. Therefore this study will investigate how roofs can be segmented and drawn on a map in a web application, in an automated manner with image processing. This is accomplished using the region growing algorithm. The result is produced by a number of tests on a variation of roof designs and colors. Validation of the results are done visually, when the segmentation is drawn onto the map. In most cases the algorithm has not been able to correctly identify and segment parts of the roof, and in no case has been successful to segment an entire roof. This was largely because of lack of data, and shadow disturbance in the images used. The result shows the method could work in a better way, using more data and developing the image processing further. It also shows how easily this type of method can be integrated with a webmap. / Behovet av energi ökar konstant, och de fossila bränslena är både skadliga för miljön och inte heller föreviga. Detta ställer större krav på produktionen av förnybar energi. I Sverige produceras förnybar energi relativt bra, men solkraften är inte utnyttjad tillräckligt. Planeringsfasen i detta är väldigt stor, och kommer med stor sannolikhet behöva effektiviseras de närmaste åren. Flera olika metoder används idag, man utgår oftast från geografiska data i form av ortofoton. Flertalet arbeten har tidigare lyckats att korrekt segmentera takytor, för att sedan användas som underlag. De arbeten som lyckats med detta, har ofta gjort det i sådana program att det blir svårt för privatpersoner att ta del av informationen. Informationen innefattar en utförlig utvärdering av ett taks potential för solkraft. Detta arbete har inte hittat någon liknande implementation i form av webbtjänst där denna process är semi-automatisk, det vill saga på Internet, vilket är den mest använda plattformen. I detta arbete undersöks därför hur takytor kan segmenteras och ritas ut i en webbapplikation med tillhörande karta, på ett nästan helt automatiserat sätt med bildbehandling. Detta med hjälp av algoritmen region growing på ortofoton. Resultatet produceras av flertalet tester på varierande konstruktioner och färger på tak. Validering av testresultaten sker helt visuellt, efter utritning i karta. I de flesta testfallen har algoritmen på ett korrekt sätt lyckats identifiera och segmentera delar av taket, men inte i något fall ansetts ha lyckats segmentera ett helt tak på ett korrekt vis. Detta berodde till stor del på att inte fler typer av data än ortofoton var tillgängliga, samt störningar i de bilder som användes i form av skuggning. Resultatet visar att metoden kan fungera på ett bättre sätt, med tillgång till mer data och vidare utveckling av bildbehandlingen. Samt visar hur denna typ av operation enkelt kan integreras i en webbkarta.

In today’s society many non-renewable and environmentally harming energy sources are used to facilitate people’s everyday energy demands. This causes ecosystems to break down, global temperatures to rise, pollution and many more critical long lasting problems. By replacing non-renewable energy sources and taking advantage of the 100% renewable energy source, light, these problems will diminish. This project has been in collaboration with a company called Epishine who develop indoor organic solar cell devices to be able to replace conventual battery driven electrical devices with solar power harvested from indoor light. Since there is no good existing contacting solution, for Epishine to be able to enter the market, a contact solution between their solar cell device and the electrical devices it will power has to be developed. This thesis focuses on developing, designing, testing and evaluating the performance of new contact solutions for encapsulated flexible organic printed solar cells with the feasibility, viability, scalability and durability in focus. This project was conducted by first performing a literature study, thereafter, establishing a baseline for future referencing of new contact solutions and the main part, developing new concepts and evaluating them. By using the design thinking method, an iterative process could take place, allowing for a constant flow of new ideas whilst testing concepts throughout the project. The baseline tests were successful and the hypothesis of organic materials degrading over time was confirmed. From the many sub-concepts and production methods for a new contacting solution, two concepts showed promising results and were merged into one main concept. Two devices were created with the new concept, one functional device and one showing the design. To conclude, the thesis resulted in a functional solar cell device with a new contact solution which shows great potential and a new production method which enables all organic printed electronics to be design and developed in a more compact and component dense design. This production method is beneficial to not only Epishine, but everywhere where printed electronics are used and need to be optimized due to restrictions such as space and weight. / I dagens samhälle används många icke-förnybara energikällor för att underlätta människans vardagliga behov men skadar samtidigt miljön. Detta leder till att hela ekosystem fallerar, den globala temperaturen stiger, giftiga ämnen släpps fria och flera kritiska, långvariga problem skapas. Genom att byta ut icke-förnybara energikällor och istället dra nytta av den 100 % förnybara energikällan, ljus, kommer dessa ovanstående problem att minska. Detta projekt har varit i samarbete med ett företag vid namn Epishine som utvecklar organiska solcellsenheter för inomhusbruk, för att kunna ersätta konventionella batteridrivna elektriska apparater med solenergi tillvaratagen av inomhusbelysning. I dagsläget finns det ingen bra kontaktlösning mellan solcellsenheten och den apparat den ska driva, vilket är ett av Epishines större problem i nuläget, som hindrar dem från att kunna slå igenom på marknaden. Denna avhandling fokuserar på att utveckla, designa, testa och utvärdera prestandan av nya kontaktlösningar för inkapslade flexibla organiska solceller. Projektet började med en litteraturstudie, därefter etablerades en ”baseline” för att kunna jämföra de nya kontaktlösningarna. Största delen av rapporten handlar om att utveckla och testa nya kontaktlösningar för att sedan utvärdera dem. Genom att använda ”Design thinking” processen, kunde en iterativ process äga rum, vilket möjliggjorde ett konstant flöde med nya idéer som genererades samtidigt som koncept och prototyper utvecklades och utvärderades. Resultaten av ”baseline”-testerna var framgångsrika och hypotesen om att de konduktiva egenskaperna av organiska material försämras med tiden bekräftades. Från alla delkoncept och potentiella produktionsmetoderna för en ny kontaktlösning visade två koncept lovande resultat och slogs därför samman till ett huvudkoncept. Två olika solcellsenheter skapades med den nya kontaktlösningen implementerad. En funktionell enhet skapades och en enhet som visar layouten och designen. Sammanfattningsvis resulterade avhandlingen i en funktionell solcellsenhet med en ny kontaktlösning som visar stor potential samt en ny produktionsmetod som gör att all organisk tryckt elektronik kan designas och tillverkas i en mer kompakt och komponenttät design. Denna produktionsmetod är en fördel inte bara för Epishine utan också överallt där tryckt elektronik används och behöver optimeras i form av utrymme och vikt.

Climate change is one of the most severe threats that humanity is facing right now; it's ironically a threat that we as humans created ourselves. Residential buildings are the fourth largest source of Green-housegases in the EU and account for 10% of the total Green-house gases. In the summer of 2019, the EUcommittee approved the new EU2030 climate and energy framework to reduce greenhouse gas emissionsand increase renewable energy usage. A big problem for Stockholm are buildings constructed during theMiljonprogrammet, which ranged from 1964-1975 and have not had renovations since their construction.According to our study, companies are working hard to achieve climate and sustainability regulations set by the municipality, which in turn are highly correlated with the EU2030's climate and energy framework. The renovation strategy analysis showed that there is no perfect way or golden strategy torenovate the millionprogram buildings as the projects properties differ and require project-specificstrategies. The recommendation is to find the most optimal amount of insulation for the building, to insulate just to reach the EU 2030 goals is not an optimal solution from an investment standpoint. One significant problem we found when analyzing the renewable energy systems was the law that makes energy transfer between buildings illegal. We found that many companies have problems making aninvestment in solar energy profitable because of the low prices of selling back excess energy to the cities powergrid. According to the interviews, lifting the energy distribution law would make it easier for companies to make solar investment profitable. Furthermore, we found that residential energy storage isnot profitable from a price to efficiency standpoint. A lift of the energy distribution law would open new opportunities for companies to experiment with residential energy storage where more than one buildingis connected to the same storage unit. / Klimatförändringar är ett av de allvarligaste hoten som mänskligheten står inför just nu; Det är ironiskt nog ett hot som vi som människor skapade oss själva. Bostadshus är den fjärde största källan tillväxthusgaser i EU och står för 10% av de totala växthusgaserna. Sommaren 2019 godkände EUkommitténdet nya EU2030-klimat- och energiramverket för att minska utsläppet av växthusgaser och öka användningen av förnybar energi. Ett stort problem för Stockholm är byggnader som byggdes under Miljonprogrammet, som sträckte sig från 1964-1975 som inte har renoverats sedan deras byggande.Enligt vår studie arbetar företag hårt för att uppnå klimat- och hållbarhetsbestämmelser som fastställts av kommunen som i sin tur är högt korrelerade med EU2030:s klimat- och energiramverk. Analysen av renoveringsstrategierna visar att det inte finns något perfekt sätt eller gyllene strategi att renovera Miljonprogram-byggnaderna då projektets egenskaper skiljer sig åt och kräver projektspecifika strategier.Rekommendationen är att hitta den mest ekonomiskt optimala isoleringsmängden, att isolera bara för attnå EU 2030-målen är inte en optimal lösning ur investeringssynpunkt. Ett viktigt problem som vi fann närvi analyserade systemen för förnybara energikällor var lagen som kriminaliserar energiöverföring mellanbyggnader. Vi fann att många företag har problem med att göra investeringar i solenergi lönsam på grund av de låga priserna på att sälja tillbaka överskottsenergi till nätet, enligt intervjuerna skulle upphävandet av energidistributionslagen göra det lättare för företag att göra solcellsinvesteringen lönsam. Dessutom fann vi att energilagring för bostäder inte är lönsamt ur ett pris till effektivitetssynpunkt, en upphävning av energidistributionslagen skulle också öppna nya möjligheter för företag att experimentera med energilagring för bostäder där mer än en byggnad är ansluten till samma lagringsenhet.

Rural electrification serves as a tool to reach several of the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). However, challenges occur related to increased electricity access, involving financial, informational, technical and regulatory factors. Another issue concerning electrification is the potential climate effects that increased electricity production causes. To minimise emissions and energy losses, usage of renewable energy sources is a possible solution as well as increased decentralised electricity production. Microgrids enable both of these parts and therefore serve as a great solution to sustainably meet the increased demand of electricity. Therefore, the main purpose of this study is to investigate the potential of microgrids to sustainably contribute to an increased access to electricity. The study focuses on the electrical power situation in Thailand. The literature study covers the political strategies regarding rural electrification and implementation of renewable energy sources in Thailand’s electrical power system, and how the country is currently developing according to these strategies. The case study consists of a cost and emission analysis related to a pilot microgrid project in northern Thailand. The Provincial Electricity Authority (PEA) in Thailand initiated and built the microgrid project called Maesariang Microgrid, in MaeSariang District in the northern province Mae Hong Son. The purpose of the project was to improve reliability and quality of the power delivered to Mae Sariang District. The microgrid consists of a solar power plant, a hydro power station, diesel generators and a battery energy storage system (BESS). The results from the case study shows that implementation of the Maesariang Microgrid, in addition to power reliability and quality, resulted in both reduced cost of electricity generation (COEG) with 3 percent and carbon dioxide (CO2) emissions with 11 percent. Furthermore, emissions per generated electricity unit has reduced from 380 kg CO2 per MWhto 340 kg CO2 per MWh. By using a system model covering the current microgrid in Mae Sariang, three alternative microgrid compositions with different shares of installed renewable energy capacity were simulated in three scenarios. In these scenarios, the amount of electricity generated from the solar power plant, diesel generators and BESS varied in order to analyse the effects on emissions and COEG. The analysis displayed that an increased capacity of solar power installed, both with the current size of the BESS capacity, and with an increased BESS capacity, resulted in lower COEG and emissions. It also showed that usage of less installed solar power capacity and increased usage of diesel generators would reduce CO2 emission sper year compared to using the local grid. However, with the current price of diesel fuel and electricity from the local grid, it would result in a higher COEG. / Elektrifiering av landsbygden fungerar som ett verktyg för att nå flera av FN:s mål för hållbarutveckling. Däremot uppstår utmaningar relaterade till ökad tillgång till elektricitet, som involverar både finansiella, informationsmässiga, tekniska och regulatoriska faktorer. Ett ytterligare problem som elektrifiering medför är de potentiella klimateffekter som ökad elproduktion orsakar. För att minimera utsläpp och energiförluster är användning av förnybara energikällor samt ökad decentraliserad elproduktion en möjlig lösning. Microgrids möjliggör båda dessa delar och fungerar därför som en utmärkt lösning för att på ett hållbart sätt möta den ökade efterfrågan på el. Huvudsyftet med denna studie är därför att undersöka microgrids potential att på ett hållbart sätt bidra till ökad tillgång till elektricitet. Studien fokuserar på elsituationen i Thailand. Litteraturstudien täcker landets politiska strategier för landsbygdens elektrifiering och implementering av förnybara energikällor i det thailändska elkraftsystemet, samt hur landet för närvarande utvecklas enligt dessa strategier. Fallstudien består av en kostnads- och utsläppsanalys relaterad till ett microgridpilotprojekt i norra Thailand. Provincial Electricity Authority (PEA) i Thailand initierade och byggde microgridprojektet Maesariang Microgrid i Mae Sariang-distriktet, i den norra provinsen MaeHong Son. Syftet med microgridprojektet var att förbättra tillförlitligheten och kvaliteten på elektriciteten som levereras till Mae Sariang-distriktet. Microgridet består av en solpark, ett vattenkraftverk, dieselgeneratorer och ett batterienergilagringssystem. Resultaten från fallstudien visar att implementeringen av microgridet i Mae Sariang, förutom strömtillförlitlighet och kvalitet, har lett till både minskad kostnad för elproduktion med 3 procent och CO2-utsläpp med 11 procent. Vidare har utsläppen per genererad elenhet minskat från 380 kg CO2 per MWh till 340 kg CO2 per MWh. Genom att använda en systemmodell som omfattar det nuvarande microgridet i Mae Sariang, simulerades tre alternativa microgridsammansättningar med olika andelar installerad förnybar energikapacitet i tre scenarion. I dessa scenarion varierar mängden el som genereras från solparken, dieselgeneratorer och batteriet för att analysera hur utsläpp och kostnad förelproduktion påverkas. Analysen visade att en ökad kapacitet av installerad solenergi, både med nuvarande storlek på batteriet, och med en ökad batterikapacitet, resulterade i lägre kostnader för elektricitet och utsläpp. Den visade också att användning av mindre installerad solenergikapacitet och ökad användning av dieselgeneratorer skulle minska CO2-utsläppen per år jämfört med att använda det lokala nätet. Dock skulle det resultera i högre kostnader för elektricitet med det nuvarande priset på dieselbränsle och el från det lokala nätet.

The electricity sector has traditionally been constructed for large scale generation and distribution from the high-voltage to the low-voltage network. Transition is however underway; intermittent power generation has become less expensive and nuclear power plants are set to close down. A key issue is that intermittent power generation is by definition weather dependent, hence it cannot be planned. Smart grid solutions have the possibility to meet variations in electricity supply and demand and make use of output from intermittent renewable energy through a broad range of products and services, e.g. energy storage and adjustment of electricity production and consumption in strategic times for residential, commercial or industrial end users. Even if the technological solutions exist, these demand side resources have still not been integrated to the market to the extent that is needed. Since they are of such key importance, there is an urgent need to understand the barriers in current market structures as well as to identify opportunities and innovative business models that can bring these resources to the market. An interview study was conducted in order to provide an understanding of the challenges individual companies encounter as they develop business models to integrate their product and service offering into the electricity markets. Additional data was gathered through a literature review of academic papers, market reports and law propositions. The results of the study showed that the business models are currently undergoing stages of 'trial-and-error' to accommodate the specific needs of the electric power system. Actors are trying to prove to the electricity sector that distributed energy resources have a purpose to serve in the electric power system. The actors of these technologies seek to explore various types of value propositions, and sources of income, which to some extent are centered around the sharing of costs and resources with end customers. Furthermore, it would be desirable to align the incentives with the particular distribution network's needs and context to form the basis for the choice of capacity reinforcement. There are clear operational advantages of smart grid technologies, which also reduce profitability related to network capacity. This has to be taken into account and evaluated to encourage cooperation between the parties in the electricity sector. / Elsektorn har traditionellt konstruerats för storskalig produktion och distribution från högspännings- till lågspänningsnätet. En förändring är dock på gång; intermittent kraftproduktion har blivit billigare och kärnkraftverk stängs ner. Ett problem är att intermittent kraftproduktion per definition är väderberoende, så det kan inte planeras. Smarta elnätslösningar gör det möjligt att möta variationer i elförsörjning och efterfrågan, och ta tillvara på produktionen från intermittent förnybar energi genom ett brett utbud av produkter och tjänster, t.ex. energilagring och justering av elproduktion och konsumtion vid strategiska tidpunkter för bostads-, kommersiella eller industriella slutanvändare. Även om de tekniska lösningarna finns, har dessa resurser för efterfrågeflexibilitet ännu inte integrerats i marknaden i den utsträckning som behövs. Eftersom de fyller en viktig funktion är det angeläget att förstå hindren i nuvarande marknadsstrukturer, samt att identifiera möjligheter och innovativa affärsmodeller som kan föra dessa resurser till marknaden. En intervjustudie genomfördes för att förstå de utmaningar som enskilda företag möter när de utvecklar affärsmodeller och integrerar sina produkt- och serviceerbjudanden i elmarknaden. Ytterligare uppgifter samlades in genom en litteraturöversikt av akademiska handlingar, marknadsrapporter och lagförslag. Resultatet av studien visade att affärsmodellerna för närvarande genomgår en fas av 'trial-and-error' för att tillgodose elkraftsystemets specifika behov. Aktörerna försöker bevisa för elsektorn att distribuerade energiresurser har ett syfte att tjäna i elkraftsystemet. De aktörer med dessa teknologier försöker utforska olika typer av värdeerbjudanden och inkomstkällor, som till viss del är inriktade på att dela kostnader och resurser tillsammans med slutanvändarna. Vidare bör incitamenten för det specifika distributionsnätets behov och sammanhang ligga till grund för valet av kapacitetsförstärkning. Det finns tydliga operativa fördelar med smart elnätsteknologi, vilket också minskar lönsamheten relaterat till nätkapacitet. Detta måste beaktas och utvärderas för att uppmuntra samarbeten mellan parterna inom elsektorn.

Det föreligger idag bristfällig kunskap om energislagens ekonomier och utan tillräcklig kännedom om lönsamheten förknippad med sol- och vindkraft kan det vara svårbedömt för investerare att beräkna en potentiell avkastning. Det kan resultera i en ovillighet att satsa kapital i förnybar energi och därmed hämma utvecklingen av energiomställningen. Syftet med studien har därför varit att jämföra sol- och vindkraftsparker för att avgöra vilket investeringsalternativ som är mest ekonomiskt lönsamt. Genom att analysera de förfarande som etablerare har att förhålla sig till, syftar studien även till att belysa och kartlägga processen för etableringen av en storskalig energipark. Arbetet grundar sig på en flermetods-undersökning bestående av en kvantitativ och en kvalitativ metod. Den kvantitativa studien består av data som erhållits från Energimyndigheten tillsammans med inhämtad statistik från tidigare rapporter. Den kvalitativa studien består av semistrukturerade intervjuer med branschföretag och organisationer. Fokus i studien har legat på att framställa två scenarion för att producera LCOE-värden samt nettonuvärden för sol- och vindkraftsparker där parametrar som CAPEX, OPEX, etableringstid, kalkylränta, pris på el, degraderingsgrad och produktionsförmåga utgjort en väsentlig roll i beräkningsunderlaget. Resultaten som framställts i det första scenariot tyder på att solparkens nettonuvärde och LCOE-värde är bättre i jämförelse med vindkraftsparken när kalkylräntan återspeglar den risk som associeras med energislagen. Däremot påvisar resultaten i det andra scenariot att vindkraft är det energislag som är mer ekonomiskt lönsamt när kalkylräntan för bägge energislagen fastställs till samma räntesats. Baserat på resultaten har kalkylräntan en väsentlig påverkan på nuvärdet och LCOE-värdet. Vikten av att välja en korrekt kalkylränta är därför avgörande för att kunna jämföra energislagen mot varandra. Även etableringstiden har visat sig ha en avgörande påverkan på nuvärdesberäkningarna. Avslutningsvis kan studien fastställa att vindkraft är det energislag som är mer fördelaktigt utifrån dess prestationsförmåga och lönsamhet när båda energislagen betraktas med en likartad risk. Däremot, när en investerare står inför ett investeringsbeslut, bör hänsyn tas till riskerna förknippade med investeringen varför solparken således bör anses vara det investeringsalternativ som är mest ekonomiskt lönsamt. / There is currently inadequate knowledge regarding the economics of the energy sources and without sufficient understanding of the profitability associated with solar and wind power, it can be difficult for investors to calculate a potential return. This can result in a reluctance to invest capital in renewable energy and thereby inhibit the development of the energy transition. Therefore, the aim of this study has been to compare solar and wind farms to determine which investment alternative is the most economically profitable. By analyzing the procedures that establishers have to adhere to, the study also aims to illuminate and map out the process of establishing a large-scale energy park. The study is based on a mixed-method survey consisting of a quantitative and a qualitative method. The quantitative study consists of data obtained from the Energy Agency along with gathered statistics from previous reports. The qualitative study consists of semi-structured interviews with industry companies and organizations. The focus of the study has been to present two scenarios to produce LCOE values and net present values for solar and wind farms where parameters such as CAPEX, OPEX, establishment time, discount rate, price of electricity, degradation rate and production capacity have played a significant role in the calculation basis. The results produced in the first scenario indicate that the net present value and LCOE value of the solar park are better compared to the wind farm when the discount rate reflects the risk associated with the energy sources. However, the results in the second scenario shows that wind power is the energy source that is more economically profitable when the discount rate for both energy sources is set at the same interest rate. Based on the result, the discount rate has a significant impact on the present value and the LCOE value. The importance of selecting a correct discount rate is therefore crucial to be able to compare the energy sources against each other. Additionally, the establishment time has proven to be a determining factor that greatly influences the net present value calculations. In conclusion, the study can establish that wind power is the more advantageous energy source based on its performance and profitability when both energy sources are considered with similar risk. However, when an investor faces an investment decision, consideration should be given to the risks associated with the investment, which is why the solar park should be considered the most economically profitable investment option.

Husby Takplåtslageri & Ventilation AB är ett företag som utför takarbeten såsom takskyddsanordningar och takunderhållsarbete. Idag värmer de en av sina lokaler med fjärrvärme och är intresserade av att införskaffa ett system för produktion av egen energi för drivning av uppvärmningssystemet. Vilket system som lämpar sig bäst för detta ändamål, med hänsyn till ekonomi och miljö kommer behandlas i denna rapport. Även system som kan komma att bli lämpliga för denna typ av problem i framtiden behandlas. De olika systemen av intresse i denna rapport är: solceller, multi-junctionsolceller, bränsleceller och aeroturbiner. Även system för energilagring har behandlats då flera av energisystemen ibland ger överskott och ibland underskott. Beräkningar för dimensionering av de olika energisystemen har utförts vilket tydligt har visat vilket system som lämpar sig bäst. Vi anser att solceller är det bästa valet idag trots den begränsade mängden solstrålning i Sverige. Olika dimensioneringar för den aktuella arbetsplatsen har där efter utförts för att ge olika intressanta alternativ för Husby Takplåtslageri & Ventilation AB. I dagsläget är någon av de olika dimensioneringarna vår rekommendation för att lösa problemet. I framtiden där emot rekommenderar vi att hålla utkik efter aeroturbinerna. Det som måste ske för att aeroturbinerna ska bli intressanta i framtiden är markant prissänkning. / Husby Takplåtslageri & Ventilation AB is a company that specializes in roof operations such as rooftop protection apparatures and roof maintenance work. Today they use district heating to warm up one of their properties and are now interested in solar cells to replace their current heating system. Which system that is the most suitable for this task, with consideration for economy and environment, will be covered in this report. Also systems that can be considered as suitable for this type of problem in the future will be covered. The systems that are considered as interesting in this report are: solar cells, multi-junction solar cells, fuel cells and aeroturbines. Also systems for energy storage have been of interest since some of the energy systems sometimes generate excess and sometimes deficit. Calculations for dimensioning of the different energy systems have been covered, which clearly shows which system that is the most suitable. We believe that solar cells are the best option today, despite the limited amount of sun radiation in Sweden. Different dimensioning for the current working area has been covered in order to give interesting alternatives for Husby Takplåtslageri & Ventilation AB. In the present situation we recommend one of the three dimensions we have established in order to solve the energy costs problem. In the future on the other hand we recommend keeping an eye out for the aeroturbines. What is missing from the aerourbines today in order for them to be more interesting is a more affordable price.

Cuba has vast natural resources for domestic renewable energy generation, but their energy mix is heavily dominated by fossil fuels. This contributes to a high dependence on expensive oil imports and has led to significant generation shortfalls, which in turn has resulted in extensive power outages and serious fuel crises. Additionally, large amounts of CO2 emissions are generated from power generation based on oil or gas. George Washington is a small industrial town in the Villa Clara province in Cuba that frequently experiences these problems. It holds a rum factory, a sugar mill, and a small residential area containing 710 households. The implementation of a microgrid utilizing the available solar, wind, and biomass potential could work to simultaneously reduce the town's dependence on energy imports, increase the renewable electricity share, and increase self-sufficiency of the electricity demand, enabling the industries and residential area to access energy services even when the national grid is not delivering power. By examining different potential microgrid configurations in HOMER Pro, an optimal system was decided based on cost parameters such as CAPEX and NPV, the self-sufficiency share of the electricity consumed, and the available potential to utilize domestic natural resources as well as the available workforce able to operate such a system. Because of Cuba's difficulties in accessing investment capital, a low CAPEX, high self-sufficiency index, and a high NPV was considered the best possible system. The scenario that best correlated with this outcome was the Middle Road scenario. By considering the area limiations of George Washington, one model run of the Middle Road scenario produced a system with additional solar PV (2.9 MW) and wind capacity (9.2 MW) paired with the already existing 6 MW of bagasse-fired CHP capacity in the sugar mill and 688 kW of solar PV capacity. It had a low investment cost of $34 million USD, a high NPV at $112 million USD, and a self-sufficiency index at 91.33%. Another model run of the Middle Road scenario that didn't take avaliable area into consideration produced a microgrid with an additional 43.1 MW of wind capacity. This model run had an NPV of $292 million USD, an investment cost of $79 million USD, and a self-sufficiency index of 94%. By implementing more capacity than this in the 100% Self-sufficient scenario, the self-sufficiency index reached a maximum of 100%, but had a lower NPV at $282 million USD, and a much higher investment cost of $1.324 billion USD. These scenarios only used biomass, solar, or wind energy for microgrid electricity generation, and therefore only consumed fossil fuels when importing electricity from the grid. / Kuba har en stor mängd naturliga resurser för att generera förnybar energi, men deras energimix idag domineras av fossilt bränsle. Landet är beroende av att importera dyr olja, vilket bidrar till en otillräcklig inhemsk energiproduktion samt många timmars strömavbrott och svåra bränslebrister. Stora mängder CO2-utsläpp genereras även när olja eller gas används för kraftproduktion. George Washington är en liten industriell by som ligger i provinsen Villa Clara, i Kuba, och som ofta får erfara dessa problem. I byn finns det en romfabrik, en sockerkvarn och ett litet bostadsområde som består av 710 hem. Installationen av ett microgrid som utnyttjar lokal solenergi, vindenergi samt biomassa kan minska byns beroende av importerad energi, öka andelen förnybar energi samt öka självförsörjningen av elbehovet. Ett sådant microgrid skulle möjliggöra byns tillgång till viktiga energitjänster även när det nationella nätverket inte har möjlighet att leverera elektricitet. Genom att undersöka flera olika microgridkonfigurationer i mjukvaruverktyget HOMER Pro valdes ett optimalt system baserat på parametrarna CAPEX, NPV, självförsörjningsgraden av den konsumerade elektriciteten, potentialen att använda sig av de lokala naturresurserna samt tillgängligheten av arbetskraft för att kunna driva ett sådant nätverkssystem. På grund av de begränsade tillgångarna till investeringskapital i Kuba så blev ett lågt CAPEX, hög självförsörjning samt ett högt NPV viktiga parametrar för att utse det bästa möjliga systemet. Det scenario som genererade system som bäst stämde överens med dessa egenskaper är Middle Road-scenariot. För att undersöka potentialen hos systemet och samtidigt ta hänsyn till den begränsade landtillgången i George Washingtons närområde så kördes en av systemsimuleringarna av Middle Road-scenariot med en areabegränsning i HOMER Pro. Detta resulterade i ett system med ytterligare 2.9 MW kapacitet från solpaneler, 9.2 MW vindkraft tillsammans med de redan existerande 6 MW av bagasse-drivna turbiner i sockerkvarnen samt de 688 kW av solpaneler som är installerade på romfabrikens tak. Systemet har en investeringskostnad (CAPEX) på $34 miljoner USD, ett högt NPV på $112 miljoner USD och ett självförsörjningsindex på 91.33%. När systemsimuleringen av Middle Road inte tog hänsyn till tillgänglig landyta så blev resultatet att det bästa systemet hade ytterligare 43.1 MW av vindkraft. Detta system har ett NPV på $292 miljoner USD, en investeringskostnad på $79 miljoner USD och ett självförsörjningsindex på 94%. Genom att implementera en högre kapacitet i 100% Self-sufficient-scenariot så blev resultatet ett självförsörjandeindex på 100%, men samtidigt ett lägre NPV på $282 miljoner USD och en mycket högre investeringskostnad på $1.324 miljarder USD. I dessa scenarion så används biomassa, solenergi samt vindenergi för generering av elektricitet i microgridet och konsumtion av fossilt bränsle sker endast när elektricitet importeras från det nationella elnätverket.