Globally, there are approximately 900 000 telecommunication radio base station sites (RBS-sites)located in areas without access to the electrical grid. Traditionally, these sites are powered by dieselgenerators, consuming large amounts of fossil diesel fuel. Diesel combustion is connected both toenvironmental impacts and high economical expenses for the mobile operators. As the mobilenetwork expansion is increasingly located in off-grid areas of developing countries, the search forrenewable power alternatives has been intensified. This Master thesis presents results from a life cycle assessment (LCA) of photovoltaic and windturbine hybrid power configurations for off-grid RBS-sites. The LCA covers environmental impactsfrom all life cycle activities of the hybrid system: from raw material extraction, manufacturing, andtransportation, to on-site usage, and disposal. To enable assessment of variable hybrid configurations, four scalable sub-models were constructed:one diesel sub-model including the generator and yearly diesel consumption, one back-up batterysub-model, one PV module sub-model and one wind turbine sub-model. Included in the sub-modelswere required site equipment; e.g. foundations for generators, PV modules and battery banks, powerconverters, fuel tanks and possible housings. The number of generators, liters of fuel consumed peryear, number of battery cells, square meters of PV module and number of wind turbines were set asvariables. Hereby RBS-sites with different capacities and availability of renewable source could bemodeled. A hybrid configuration including 21 square meters photovoltaic modules, one wind turbine, a storageof 36 (12 V) batteries and one generator back-up consuming 1500 liters of diesel fuel per year wasevaluated. The hybrid site represents between 11 and 16 percent of the different environmentalimpact potentials, global warming potential specifically representing 13 percent, caused by acorresponding traditional diesel site consuming 20000 liters of fuel per year. The most importantparameters influencing the environmental performance of the renewable hybrid site following thediesel fuel production and combustion are the production energy mix and energy intensive processesincluding the up-stream silicon and lead processing. The thesis confirmed great environmental benefits of using wind and solar power at RBS-sites. Theadditional gain of applying wind power when feasible to decrease the PV module area or batterycapacity required was also demonstrated. The great importance of manufacturing location andelectricity mix should encourage Ericsson to map supplier manufacturing locations, searchingpossibilities to decrease the environmental impacts from the manufacturing phase of the differentsub-systems. / Idag finns det omkring 5 miljoner radiobasstationer i det i det globala telekomnätet, varav 900000 ärbelägna i områden utan tillgång till elektricitet. Traditionellt drivs dessa stationer av dieselgeneratorersom konsumerar stora mängder diesel. Dieselförbränningen bidrar både till lokala och globalamiljöeffekter samt höga driftkostnader för mobiloperatörerna. Expansionen av mobilnätet sker i alltstörre utsträckning i områden i utvecklingsländer utan elförsörjning, vilket har ökat intresset föralternativa kraftkällor. Inom examensarbetet har ett redskap för jämförande livscykelanalys (LCA) av förnyelsebara krafthybridlösningarför radiobasstationer utvecklats. Hybriderna kombinerar solceller och vindturbinermed dieselförbränning och batterier. Genom att använda LCA inkluderas miljöeffekter från alla steg i hybridsystemets livscykel; frånutvinning av råmaterial och tillverkning av sub-system, transport, användning på RBS-siten till denslutliga avvecklingen. För att kunna utvärdera olika hybridkonfigurationer skapades 4 olika delmodeller: en delmodell fördieselförbränning innefattande generator och dieselkonsumption, en batteri-delmodell, en PVdelmodellsamt en vindturbin-delmodell. Delmodellerna inkluderar även nödvändiga komponentersom betonggrund till generatorer, PV-modulerna och batteribanken. Antal dieselgeneratorer,battericeller, vindturbiner samt PV-moduler och liter dieselkonsumption kan varieras för att simuleraen specifik anläggning. En hybridlösning med 21 m2 solceller, en vindturbin, 36 stycken (12V) battericeller och endieselgenerator som konsumerar 1500 liter diesel per år analyserades. Hybridlösningen ger upphovtill miljöeffekter motsvarande mellan 11 och 16 procent, global uppvärmning motsvarande 13procent, av miljöeffekterna orsakade av en traditionell dieselkonfiguration som konsumerar omkring20000 liter diesel per år. Betydelsefulla parametrar som påverkar miljöeffekterna frånhybridlösningen förutom produktion och förbränning av diesel är vilken elektricitetsmix somanvänds vid tillverkning av de olika komponenterna och energiintensiva processer som kisel- ochblyframställning. Resultaten tydliggör de stora minskningar av miljöeffekterna som en övergång från dieselförbränningtill sol- och vindkraft på RBS-anläggningar kan ge. Den relativa förbättringen av att installeravindturbiner för att minimera mängden sol- och battericeller har även visats. Betydelsen avproduktionsplats och elektricitetsmix för den totala miljöpåverkan bör motivera Ericsson attkartlägga och välja tillverkare som innebär ett litet bidrag till de totala miljöeffekterna.

Policies are regarded as the most important instrument in redirecting invention Policies are regarded as the most important instrument in redirecting invention investments away from fossil fuel technologies towards renewable energy technologies. Despite the importance and urgency in decarbonizing the economy, the literature on how different energy policies effect the development of renewable energy technologies is relatively scarce. A difficulty has been in justifying the operationalizing of policies in as both valid and reliable. This thesis tackles the operationalization difficulty and produces empirical evidence in how effective various policies are in incentivizing the development of renewable energy technologies (RET). The main findings are that government R&D expenditure increases firm innovation across all RET, demand-pull policies either increase the likelihood of firm inventions or has an insignificant effect and carbon taxation does not increase the likelihood of RET invention. / Politiska instrument är ansedda som de medel som kan ha störst inverkan att omdirigera innovation investeringar från fossila till förnyelsebara energier. Trots det angelägna och brådskande i att ekonomin blir fossilt oberoende finns det relativt lite litteratur på hur olika energipolitiska medel har för effekt på den tekniska utvecklingen av förnyelsebara energier. En svårighet har varit att berättiga operativiseringen av politiken vilken är både valid och tillförlitligt. Denna uppsats angriper svårigheten av att operativisera poliska instrument och producerar empiriska underlag för hur effektiva olika politiska medel är i att ge incitament till för att utveckla förnyelsebara energier (FE). De frästa resultaten är att statlig forskning och utveckling ökar sannolikheten att företags innovation inom alla FE, efterfråge-stimulerings politik antingen ökar eller har ingen påverkan på FE innovation och att koldioxidbeskattning inte ökar innovation inom FE.

Eutrophication is one of the most serious environmental problems in the Baltic Sea due to factors such as nutrient discharges from different sources and long residence time. Eutrophication gives rise to increased primary production, often followed by oxygen depletion and disruption of important ecosystems. An action plan has been created by the Helsinki Commission (HELCOM) in order to achieve good ecological status of the Baltic Sea in the year of 2021. According to the action plan, 21 000 tonnes of nitrogen and 290 tonnes of phosphorus shall be decreased of the annual discharge from Sweden. The aim of methods within ecological engineering is to solve environmental problems, and the applications ranging from the harvesting of existing ecosystems to the construction of new ecosystems. This study evaluates if harvest of algae, reed, and mussels can help meeting the goals of the action plan considerably, in accordance with areas and biomass amounts that need to be harvested, and to assess the efficiency of the three biomasses with regards to nutrient reduction. The potential of harvested biomasses as substrates in biogas production and as fertilizers is investigated, and how much fossil CO2 that can be saved from being released to the atmosphere if net energy benefits, calculated from energy budgets in the biogas process, replaces fossil fuels. Life cycle inventories which extend from the harvest (i.e. from the Baltic coast of Sweden) to the production of biogas have been made in order to investigate the biogas potential of algal, reed, and mussel biomass. Suitability of the three biomasses as fertilizers has been assessed through comparison between nutrient sufficiency of crops and nutrient contents of the three biomasses (i.e. based on quotients of nitrogen). The quantity of biomass in the areas that can be harvested can help meeting the goals of the action plan drawn up by HELCOM, and mussels show to be most efficient with regards to nutrient reduction efficiency. Reed has the highest net energy benefit followed by algae, and both biomasses show potential of further investigation as substrates in the biogas production process. Mussels have low net energy benefit and thus are not a suitable substrate in biogas production. The three biomasses are suitable as fertilizers with respect to contents of nitrogen but the content of phosphorus occurs under the sufficiency levels for the crops (i.e. peas, grain, and sugar beets). For algae and reed, the potassium contents occur above the sufficiency level for peas and grain but under the level for sugar beets, mussels contain lower levels of potassium than the need of the investigated crops. / Eutrofiering är ett av de största miljöhoten i Östersjön och orsakas av faktorer som utsläpp av näringsämnen från olika källor samt lång uppehållstid. Eutrofiering ger upphov till ökad primärproduktion där syrebrist och störning av viktiga ekosystem är vanliga påföljder. En aktionsplan har utformats av HELCOM som fastställer att Sverige ska reducera 21 000 ton kväve och 290 ton fosfor av de årliga utsläppen till Östersjön, med syftet att uppnå god ekologisk status år 2021. Metoder inom ecological engineering innefattar sund skörd av existerande ekosystem med syftet att lösa miljöproblem. I den här studien undersöks om skörd av alger, vass och musslor kan hjälpa till att möta miljömålen med påtaglig effekt, samt mängder och ytor som måste skördas av de tre biomassorna. Effektiviteten med avseende på näringsreducering hos de tre biomassorna jämförs. Potentialen för användning av de skördade biomassorna som substrat i biogasproduktion samt som gödningsmedel undersöks, samt hur mycket CO2 som kan besparas att släppas ut till atmosfären om nettoenergi från energibudgetar i biogasprocessen ersätter fossila bränslen. Energibudgetar som sträcker sig från skörd till biogasproduktion har utformats samt näringsinnehåll av de tre biomassorna jämfördes med näringsbehov hos vissa grödor för att ta reda på biomassornas eventuella potential som gödningsmedel. Beträffande biomassor och areor som finns att skörda visade det sig att metoderna kan möta miljömålen utformade av HELCOM. Musslor visade sig vara den mest effektiva biomassan att skörda med avseende på näringsämnesreducering. Vass erhöll högst nettoenergiutbyte (i.e. baserat på energibudgetarna) följt av alger, därmed finns potential för vidare undersökning av de båda biomassorna som substrat i biogasprocesser. Nettoenergiutbytet i biogasprocessen hos musslor var lågt vilket visar att musslorna inte är lämpligt som substrat. De tre biomassorna uppvisar lämplighet som gödningsmedel med avseende på kväveinnehåll men innehållet av fosfor ligger under näringsbehovet hos de grödor som undersöktes. Alger och vass uppfyller kaliumbehovet hos ärter och spannmål, men inte hos sockerbetor. Musslornas kaliuminnehåll är lägre än näringsbehovet hos samtliga grödor.

Kärnkraft är ett kontroversiellt ämne, som ofta ger upphov till två läger – de som är positivt inställda och de som är negativt inställda till kärnkraft. NIMBY (Not in My Backyard) är ett fenomen som syftar till de som är positiva till kärnkraft generellt, men som inte vill ha den i sin närhet. Utfasningen av fossila bränslen och den kommande ökningen av energibehovet ställer frågan vilken roll kärnkraften ska spela i framtidens energiproduktion. Den svenska regeringen vill satsa mer på kärnkraft och har pekat ut olika platser som möjliga lokaliseringar för kärnkraft. Säffle är en av dessa platser.  Syftet med denna uppsats är att undersöka den lokala uppfattningen i fallet Säffle kring en potentiell kärnkraftsetablering i näromgivningen, samt vilka risker som invånarna ser med kärnkraft, för att se om NIMBY föreligger. Ett vidare syfte är också att undersöka hur invånarna i Säffle anser att energifrågan ska lösas.  Metoden som använts är mixed methods där både en kvantitativ enkät och kvalitativa intervjuer genomförts. Data från 59 enkätrespondenter har analyserats med deskriptiv statistik, och sex djupintervjuer har analyserats med kvalitativ innehållsanalys.  Resultatet pekar på att det finns olika läger hos respondenterna – de som är för och de som är mot kärnkraft. NIMBY föreligger endast i några få fall bland enkätens respondenter, däremot upptäcktes flera fall av omvänd NIMBY, där positiva yttranden om att förlägga ett kärnkraftverk i Säffle uttalades. Det finns olika faktorer som påverkar människors riskperception – de som är positiva till kärnkraft medger även de att det finns risker, samtidigt som de som är negativa också anser att det råder hög säkerhet vid svenska kärnkraftverk. Säkerhet och Rädsla var två således kategorier som identifierades. Både de som är positiva och de som är negativa till kärnkraft pratar om att ta ett miljöansvar, men ur olika utgångspunkter. Alla vill att Sverige satsar på förnyelsebar energi, och vissa vill addera kärnkraft till den mixen. Ingen vill satsa på kol eller olja. Det konstaterades också en brist på kommunikation från beslutsfattare om varför Säffle är utpekat som möjlig plats för kärnkraft i framtiden. / Nuclear power is a controversial subject that often gives rise to two camps – those who are in favor and those who are opposed to nuclear power. NIMBY (Not in My Backyard) is a phenomenon that refers to those who are generally supportive of nuclear power but do not want it in their vicinity. The phasing out of fossil fuels and the upcoming increase in energy demand raise the question of what role nuclear power should play in future energy production. The Swedish government wants to invest more in nuclear power and has identified various locations as possible sites for nuclear power plants, including Säffle.  The purpose of this essay is to examine the local perception in the case of Säffle regarding a potential nuclear power establishment in the vicinity, as well as the risks that residents associate with nuclear power, to determine if NIMBY exists. Another aim is to investigate how the residents of Säffle believe the energy issue should be resolved.  The method used is mixed methods, including both a quantitative survey and qualitative interviews. Data from 59 survey respondents have been analyzed using descriptive statistics, and six in-depth interviews have been analyzed using qualitative content analysis.  The results indicate that there are different camps among the respondents - those who are in favor and those who are against nuclear power. NIMBY exists only in a few cases among the survey respondents; however, several instances of reverse NIMBY were discovered, where positive statements about locating a nuclear power plant in Säffle were expressed. Various factors influence people's risk perception – those who are in favor of nuclear power also acknowledge the existence of risks, while those who are against it believe that Swedish nuclear power plants are highly secure. Safety and Fear were thus identified as two categories. Both those in favor and those against nuclear power discuss taking environmental responsibility, but from different perspectives. Everyone wants Sweden to invest in renewable energy, and some want to add nuclear power to the mix. No one wants to rely on coal or oil. A lack of communication from decision-makers regarding why Säffle has been identified as a potential site for nuclear power in the future was also noted.

The growing need for climate mitigation solutions has contributed so thatbiochar has gained significant interest. Primary for its ability as a carbon sinkbut there is also a growing interest due to several other aspects within industriese.g. substitution effects, increased resource efficiency, an enabler forindustrial symbiosis, and its beneficial properties when put in soil that can increasegrowth. Previous studies of biochar have been dominant within the environmentalperspective of biochar, analyzing detailed characteristics of its propertiesand carbon sink potential. Some studies have a holistic perspective reflectingon countries specific energy mix and the different benefits of producingbiochar. However, previous studies are far too few to determine the value-chainof biochar. Hence previous studies have knowledge gaps within the holistic lifecycle approach from a provider or customer perspective of biochar, not reflectingon demand for quality requirements in different utilization areas and markets.The need for validation of the environmental and the economic performanceof biochar has to be established, and the economic perspective of biochar hasmajor knowledge gaps since previous studies are scarce. The study aims to establish the value-chain of biochar by evaluating theenvironmental, economic, and social perspectives through life cycle thinking.The core of the study is to distinguish value, which first has to reflect thebiochar quality requirements from providers and customers, captured throughinterviews and literature research. The quality requirements enable a goal forproducing biochar and determine what processes and biomass are needed fordifferent markets. This is evaluated through a case development which considersthe different quality requirements. Life cycle assessment (LCA) with acradle-to-grave perspective and life cycle costing (LCC) with a cradle-to-gatewere then used to distinguish biochar´s environmental and economic performance. The interviews and researched literature resulted in three cases being developed,biochar application in electric arc furnaces in steel production, agriculturalapplication, and commercial application through biochar-macadam. Thesteel industry has higher quality requirements due to the need to have a similarcomposition as fossil coal, resulting in biochar produced from wood being theonly option. The limitations for agricultural application are more related tothe allowed amount of phosphorus per ha and thus all the researched biocharapplies to different degrees. Biochar application in biochar-macadam is similarto agricultural application, however limited due to the EBC certification notallowing the production of biochar from sludge. The generated results from the LCA show that the climate performance isvastly different depending on what biomass was utilized and the different markets.Biochar produced from park and garden, and wood results in a higher climateperformance due to the higher carbon sequestration compared to biocharproduced from straw and sludge, however depending on how the biocharis utilized, the performance varies. During biochar application in electric arcfurnaces, the majority of the produced carbon sink is destroyed which resultsin worse climate performance, instead the majority of the reduced emissionscomes from the substituted fossil coal. Compared to biochar application inagricultural and biochar-macadam where the carbon sink stays intact, steel applicationstill has worse climate performance even when including substitution.Biochar-macadam production results in more emissions compared to agriculturalapplication due to the need to mix biochar with stones and compost,thus biochar in agriculture is the best option from a climate perspective. The economic aspects are generated through the conducted LCC which resulted inbiochar produced from park and garden, and sludge being more beneficial dueto the absence of acquisition costs. Production of biochar from wood provesto be difficult when considering a larger time frame, with the market for steelproduction not returning the investment. Biochar produced from straw hasa positive return on investment when considering the agriculture market, butnot for the production of biochar-macadam. The results show that the marketof biochar is very uncertain due to being considered immature and a futuremarket. The major uncertainty is connected with the immaturity of the market.The quality requirements are not reflected in the market pricing which isone of the major reasons for biochar utilization in the steel industry not beingeconomically beneficial. The value chain of biochar is a combination of many different economic,environmental, and social values. The conducted LCA shows that there areclimate benefits due to carbon sequestration, and a possibility to replace fossilreferences. Other than biochar there are also by-products such as heat and oilwhich can be utilized, improving the climate performance further. The multipleproducts also have economic benefits due to the potential of creating multipleproducts. The carbon sink can be sold as carbon credits, and the heat can beutilized in district heating. For providers, the creation of biochar is an enablerto reduce environmental impact, utilize products already within the system,and create value from waste. The structure of biochar generates a lot of valuefor customers. The porosity enables water storing capabilities which increasesthe efficiency of watering. This reduced the amount needed for soil applications,while also securing the harvest from drought and flooding. Even though thevalue chain of biochar shows that there is a lot of potential, it is still uncertainhow it will be integrated into society, and how the market will be shaped in theyears to come.

I dagsläget har världen en stadigt växande befolkning och där igenom en stadigt växande energiförbrukning. Med en växande energiförbrukning har det under de senaste åren uppenbarats diskussioner rörande samhällets hållbarhet och miljöpåverkan.  Samtidigt sker det en kontinuerlig teknikutveckling och människan är mer beroende av konstant elförsörjning än någonsin tidigare. Teknologiska framsteg, tillsammans med önskan att sträva mot ett mer hållbart samhälle med hög elleveranssäkerhet, har mynnat ett begrepp kallat smarta elnät. Till följd av att elnätet involverar en stor bransch råder det delad mening över vad som utgör ett smart elnät. Detta har lett till uppkomsten av olika definitioner och modeller av konceptet. I syfte att skapa en övergripande uppfattning har en litteraturstudie utförts för att sammanställa de huvudsakliga områden som utgör det smarta elnätet. För att skapa denna överblick har ett förslag på en övergripande definition framtagits enligt följande: Ett smart elnät är nästa steg i elnätets fortgående utveckling som sker till följd av samhällets ökande förlitlighet på konstant elförsörjning och önskan att begränsa människans miljöpåverkan. Målet är att med hjälp av kostnadseffektiva tekniska lösningar, effektiv teknik och ekonomiska drivkrafter främja införandet av ytterligare förnyelsebar elproduktion, en ökad elanvändning och ett effektivare utnyttjande av elnätet – ett elnät med låga förluster, hög elkvalitet och leveranssäkerhet med elkunder som är mer medvetna och delaktiga i sin elförbrukning än förr. Utifrån denna definition kan man summera smarta elnät till att omfatta två huvudsakliga intressen för samhället – hållbarhet och en ökad leveranssäkerhet. I framtiden förväntas därför elnätet hantera vidare utbredning av förnyelsebar elproduktion och en ökad elanvändning. För att möta denna förväntan har det dels konstaterats att nätkapaciteten behöver öka. Det har visats att en ökad nätkapacitet kan nås genom både tekniska lösningar som energilagring och effektivare komponenter men också icke-tekniska lösningar som politiska drivkrafter och incitament för elkunder att sänka sin maxförbrukning och elförbrukning i överlag i form av efterfrågeflexibilitet. I dagsläget finns inga uppenbara incitament för detta och det anses att reformer på vissa delar av elmarknaden kommer att krävas för att främja utvecklingen mot ett hållbart smart elnät. Samtidigt förväntas elnätet förse kunder med högre elkvalitet och leveranssäkerhet. Dagens elnät utgörs av många långlivade och, i många fall, gamla komponenter och investeringar kommer att behöva göras i moderna skyddssystem och kommunikationsnätverk i sinom tid ifall man vill uppnå nya förväntningar. Därtill förväntas det smarta elnätet omfatta olika typer av kommunikationsnätverk inom skyddssystem, övervakning och mätning. Därför har också information rörande relevanta kommunikationsprotokoll, -medier och -nätverk summerats där olika egenskaper lämpar sig för olika tillämpningar. / Currently the world has a steadily growing population and therefore steadily growing need of energy. With a growing need of energy, discussions regarding society’s sustainability and environmental impact have risen. At the same time modern technology has resulted in society being more dependent on a constant power supply than ever before. Technological advances, together with the desire to become a more sustainable society with high availability of power, have yielded a concept known as the smart grid. Due to the power grid being a huge industry there’s a divided perception regarding what a smart grid constitutes. This has resulted in the appearance of different definitions and models of the concept. Therefore a literary study was done with the purpose of creating an overall perception of the main aspects of the smart grid. To create this overview a proposed definition has been developed that describes the smart grid as mainly sustainable and available. The smart grid is the next step of the power grid’s ongoing development in response to society’s increasing reliability of a constant power supply and the wish for decreasing man’s environmental impact. With cost efficient technical solutions, efficient technology and economic forces the goal is to promote introduction of additional renewable electricity production, increased electricity utilization and a more efficient use of the power grid – a power grid with low losses, high power quality and availability with end-users that are more aware and involved in their power consumption than before. Based on this definition the smart grid can be summarized as two main interests for society – sustainability and a higher reliability. In the future the power grid is expected to cope with an increased introduction of renewable electricity production and an increased use of electrical applications. It has been concluded that the grid capacity has to increase in order to meet these expectations. It’s been shown that an increase in grid capacity can be achieved through technical solutions as energy storage and more efficient electrical components but also through non-technical solutions as political forces and incentives for end-users to lower their peak consumption and overall electricity consumption through demand response. At present there are no clear incentives for this and it’s considered that there is a need for reform of certain parts of the electricity market to promote the development towards a sustainable smart grid. The power grid is also expected to supply end-users with a higher power quality and reliability. The power grid of today consists of long lived and, in many cases, old components and investments in modern protection systems and communication networks are required in due time to meet new expectations. In addition, the smart grid is expected to include different types of communication network within protection systems, monitoring and metering. Information was therefore summarized regarding relevant communication protocols, media and networks where different properties are suitable for different applications.

Carbon dioxide is released by natural and anthropogenic processes, such as the production and combustion of fossil fuels. Production of biogas also generates carbon dioxide, but of biogenic origin. The global, yearly emissions of greenhouse gases are regularly increasing, although agreements such as the Paris Agreement is signed by parties globally. Sweden has the goal to reach net-zero emissions by 2045, and thereafter to only obtain negative emission levels. To reach these goals the biogenic version of Carbon Capture and Storage (CCS) called Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) is considered to be an essential strategy. Using carbon dioxide, through Carbon Capture and Utilization (CCU), in for example products, can complement BECCS since the strategy can increase the value of carbon dioxide. These strategies make it possible to reduce the climate impact of biogas production.  This master thesis aimed to chart different techniques in CCS and CCU to examine how they can be used to utilize or store carbon dioxide from biogas plants. What technical demands different solutions create was explored. The different techniques were assessed through a multi criteria analysis by a technological, environmental, marketable and economical standpoint to investigate which ones were the most suitable for a specific, studied case – Tekniska verken’s biogas plant. One suitable technique within CCU was analyzed through a screening of actors in the region. An environmental assessment of one technique in CCS and one in CCU were compared with the reference case Business as usual, to explore how a simulated biogas plant’s climate impact can change through the implementation of CCS and CCU.  The charting of literature gave findings of 42 different techniques, which were sifted down to 7; algae farming for wastewater treatment, BECCS in saltwater aquifers, carbon dioxide curing of concrete, bulk solutions, production of methanol, production of methane through Power To Gas and crop yield boosting in greenhouses. The multi criteria analysis pointed out carbon dioxide curing of concrete and BECCS in saltwater aquifers as suitable solutions for the studied case. The implementation of these techniques requires a liquefaction plant, infrastructure for transportation as well as business partners.  A life cycle assessment of the studied cases climate impact was given through modelling and simulation of a model plant of the studied case, with the functional unit 1 Nm3 biomethane. The reference case Business as usual had a climate impact of 0,38 kg CO2 eq, which corresponds to approximately one eighth of the climate impact of fossil fuels such as gasoline or diesel. By storing the carbon dioxide through BECCS in saltwater aquifers the climate impact decreased to - 0,42 kg CO2 eq. By utilizing the carbon dioxide through curing of concrete the biomethane’s climate impact decreased to -0,72 kg CO2 eq. The results thereby evince that Swedish biogas producers can improve their climate performance through CCS and CCU. / Koldioxid släpps ut av såväl naturliga som antropogena processer, exempelvis vid produktion och förbränning av fossila bränslen. Även vid biogasproduktion uppkommer koldioxid, men av biogent ursprung. Årliga globala utsläpp av växthusgaser ökar regelbundet, trots överenskommelser som Parisavtalet som syftar till att begränsa klimatförändringarna. Sverige ska nå nettonollutsläpp senast 2045 och därefter ha negativa utsläppsnivåer. För att uppnå detta mål anses en biogen version av Carbon Capture and Storage (CCS), det vill säga avskiljning och lagring av koldioxid, kallad Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) vara en essentiell strategi. Tillvaratagande av koldioxid, genom Carbon Capture and Utilization (CCU), kan ge ett bra komplement till BECCS eftersom det nyttiggör koldioxid i produkter och kan öka värdet av koldioxid. Tekniker inom CCS och CCU möjliggör minskad klimatpåverkan inom biogasproduktion.  Detta examensarbete syftade till att kartlägga olika alternativ inom teknikerna CCS och CCU för att undersöka hur dessa kan användas för att nyttiggöra eller lagra koldioxid från biogasanläggningar, samt att undersöka vilka tekniska krav som ges av lösningarna. Utifrån en multikriterieanalys bedömdes vilka lösningar som var tekniskt, miljömässigt, marknadsmässigt och ekonomiskt motiverade för tillvaratagande av koldioxid. Bedömningen genomfördes genom att studera specifikt fall som var Tekniska verken i Linköpings biogasanläggning. Den lösning som valdes ut som lämplig inom CCU analyserades ur ett marknadsmässigt perspektiv genom en översiktlig kartläggning av aktörer i regionen. Därefter studerades klimatpåverkan från en förenklad modell av Tekniska verkens biogasanläggning för att undersöka hur denna förändras vid implementering av en lämplig lösning inom CCS respektive CCU.  Genom en screening av lösningsförslag identifierades 42 lösningsförslag inom CCS och CCU som sållades ner till sju stycken; algodling vid vattenrening, BECCS i saltvattenakviferer, betong härdad av koldioxid, bulklösning, metanoltillverkning, tillverkning av metan genom Power To Gas samt växthusodling. Multikriterieanalysen visade att koldioxidhärdad betong inom CCU och BECCS i saltvattenakviferer inom CCS var lämpliga lösningar för det studerade fallet. För implementering av förslagen krävdes bland annat en förvätskningsanläggning, infrastruktur för transport och samarbetspartners.  De studerade scenariernas klimatmässiga livscykel erhölls genom modellering och simulering av en modellanläggning av det studerade fallets biogasanläggning i programvaran SimaPro med användning av den funktionella enheten 1 Nm3 fordonsgas. Resultatet visade att fordonsgasen i referensfallet har en klimatpåverkan på 0,38 kg koldioxidekvivalenter. Fordonsgasens klimatpåverkan var cirka en åttondel av fossila bränslen såsom bensin och diesels klimatpåverkan. Vid lagring av koldioxid genom BECCS i saltvattenakviferer förändrades klimatpåverkan till - 0,42 kg koldioxidekvivalenter. När koldioxid användes till härdning av betong förändrades fordonsgasens klimatpåverkan till -0,72 kg koldioxidekvivalenter. Detta innebär att svenska producenter av biogas kan förbättra sin klimatpåverkan genom såväl lösningar inom CCS som CCU.

Energy from solar photovoltaic (PV) are generated as direct current (DC) and almost all of today’s electrical loads in residential buildings, household appliances and HVAC system (Heating Ventilation and Air-conditioning) are operated on DC. For a conventional alternating current (AC) distribution system this requires the need for multiple conversion steps before the final user-stage. By switching the distribution system to DC, conversion steps between AC to DC can be avoided and, in that way, losses are reduced. Including a battery storage–the system’s losses can be reduced further and the generated PV energy is even better utilised. This thesis investigates and quantifies the energy savings when using a direct current distribution topology in a residential building together with distributed energy generation from solar photovoltaic and a battery storage. Measured load and PV generation data for a single-family house situated in Borås, Sweden is used as a case study for the analysis. Detailed and dynamic models–based on laboratory measurements of the power electronic converters and the battery–are also used to more accurately reflect the system’s dynamic performance. In this study a dynamic representation of the battery’s losses is presented which is based on laboratory measurements of the resistance and current dependency for a single lithium-ion cell based on Lithium iron phosphate (LFP). A comparative study is made with two others, commonly used, loss representations and evaluated with regards to the complete system’s performance, using the PV and load data from the single-family house. Results show that a detailed battery representation is important for a correct loss prediction when modelling the interaction between loads, PV and the battery. Four DC system topologies are also modelled and compared to an equivalent AC topology using the experimental findings from the power electronic converters and the battery measurements. Results from the quasi-dynamic modelling show that the annual energy savings potential from the suggested DC topologies ranges between 1.9–5.6%. The DC topologies also increase the PV utilisation by up to 10 percentage points, by reducing the associated losses from the inverter and the battery conversion. Results also show that the grid-tied converter is the main loss contributor and when a constant grid-tied efficiency is used, the energy savings are overestimated.