I samband med att elkonsumtionen ökar och att allt mer elkrävande utrustning installeras är det intressant att studera vilken metod som bäst lämpar sig för att kyla bort oönskad värme och ifall den värmen kan nyttjas där den är önskad. Målet med denna rapport är att ekonomiskt jämföra två olika lösningar för att kyla två serverhallar som står intill varandra. Ena lösningen är att ersätta kylmaskinerna med värmepumpar med kompletterande borrhål, där det är tänkt att köldmediumet passerar värmepumparna om det finns ett värmebehov. Den andra lösningen är att byta ut befintliga kylmaskiner mot modernare utrustning. Syftet med rapportens resultat är att det ska ligga som grund för ett investeringsbeslut av fastighetsägaren. Aktörerna i serverhallarna utvecklar en sammanlagd effekt om 104kW. Serverhallarnas sammanlagda area på ca 100m2 utgör bara en liten del av den 9877m2 stora fastigheten som är de lokaliserade i, övriga fastigheten fungerar som gymnasieskola. Arbetet har genomförts med hjälp av platsbesök, litteraturstudie, kartläggning av energiförbrukning, framtagning av varaktighetsdiagram och energibehovsberäkningar. Fastigheten har ett maxeffektbehov på 350kW och förbrukar 956000kWh, serverhallen kyls idag med tre kylmaskiner av äldre modell. Värmen som utvecklas i serverhallen används som primärvärme för att värma skolan men fastighetsägaren anser att det inte är så effektivt som det skulle kunna vara, samt att systemet klarar inte av att leverera en tillräckligt varm framledningstemperatur. En lösning med värmepumpar som skulle stå för 75% av effektbehovet tillför då 262,5kW och 717000kWh som innebär en energitäckningsgrad på 94% vilket medför att fjärrvärmeeffekten minskar från 220kW till 87,5kW. En kylmaskinslösning med tänkt kylmaskin klarar av att täcka 67% av effektbehovet och 86% av energibehovet. Fjärrvärmen skulle med kylmaskinslösningen minska från 220kW till 130kW. Investeringskostnaden för värmepumpslösningen med frikyla beräknas till 2090000kr och för kylmaskinen 750000kr. Nettobesparingen för 10 år blir för värmepumpar med frikyla 2930000kr medan kylmaskinerna är dyrare i drift än befintlig kylmetod. Nuvärdet efter 10 år blir för värmepumparna 1220000kr / As electricity consumption increases and more demanding equipment is installed, it is interesting to study which method is best suited for cooling off unwanted heat and if that heat can be used where it is desired. The aim of this report is to compare two solutions economically to cool two server halls adjacent to each other. The purpose of the report is that it should be the basis for an investment decision by the property owner. The operators in the server halls develop a total power of 104kW. The total area of the two halls of about 100m2 constitutes to only a small part of the 9877m2 large property in which they are located. The remaining part of the property serves as an upper secondary school. The work has been carried out by means of site visits, literature studies, energy consumption mapping, production of a duration chart and energy demand calculations. The property has a maximum power requirement of 350kW and consumes 956000kWh. The cooling is today supplied by three older cooling units. The heat developed in the server hall is used as primary heat for the school, but the property owner believes it is not as effective as it could be and that the system is unable to deliver sufficiently hot flow temperature. A heat pump solution would account for 75% of the power requirement would supply 262.5kW and 717000kWh, which means an energy coverage of 94%, which reduces the district heating power from 220kW to 87.5kW. A cooling machine solution with the specified cooling unit is capable of covering 67% of the power requirement and 86% of the energy demand. The district heating would decrease with 90kW from present values. The investment cost of the heat pump solution with boreholes is estimated at 2090000kr and for the cooling unit 750000kr. The net savings for 10 years will then be 2930000kr for the heat pumps while the cooling machine solution would be more expensive in operation than the existing solution. The net present value for the heat pumps after 10 years will amount to 1220000kr.

Improving energy performance of existing buildings is an important part in decreasing energy use and in turn reduce the greenhouse gas emissions caused by human activity and the primary energy use. To be able to evaluate how energy refurbishment influences the greenhouse gas emissions and the primary energy use a wider system perspective is needed that puts the building in its context. This thesis deals with energy refurbishment packages performed on multi-family buildings within district heated areas and how they influence greenhouse gas emissions and primary energy use when the district heating use is altered. A simulated building is used to evaluate several energy refurbishment packages. The results are used as input data for models of district heating systems to cost optimize the district heating production. The results from the cost optimization are used to evaluate the impact on greenhouse gas emissions and primary energy use. The results show a difference between measures that saves district heating without increasing the use of electricity and measures that increases the use of electricity while district heating is saved. For example, a building refurbishment package including only building envelope improvements saves the same amount of district heating as a package including only mechanical ventilation with heat recovery. Despite this, the emissions of greenhouse gases and the use of primary energy is to a greater extent reduced in the first package because the use of electricity remains unchanged. Comparing energy refurbishment packages performed on the same building, but within different district heating systems, show the importance of the design of the district heating system. Depending on the fuel types used and to which extent electricity is co-produced in the district heating system, the results of implementing the energy refurbishment packages vary. The largest reduction of greenhouse gases and primary energy use occurs when a refurbishment package is performed on a building in a district heating system with high share of biofuel and no electricity production. / Att förbättra energiprestanda hos befintliga byggnader är en viktig del i arbetet med att minska energianvändningen och i sin tur minska utsläpp av växthusgaser orsakade av mänsklig aktivitet samt att minska användningen av primärenergi. För att kunna utvärdera hur energieffektivisering av byggnader påverkar växthusgasutsläpp och primärenergianvändning behövs ett brett systemperspektiv som sätter byggnaden i sitt sammanhang. Denna avhandling handlar om hur paket av energieffektiviseringsåtgärder som utförs på flerfamiljshus inom fjärrvärmeuppvärmda områden påverkar växthusgasutsläpp och primärenergianvändning när fjärrvärmeanvändningen förändras. Resultaten visar på skillnader mellan åtgärder som sparar fjärrvärme utan att öka användningen av el och åtgärder som ökar användningen av el medan fjärrvärme sparas. Till exempel sparar ett energieffektiviseringspaket som endast omfattar byggnadsskalsförbättringar samma mängd fjärrvärme som ett paket som endast omfattar installation av mekanisk ventilation med värmeåtervinning. Trots detta minskar utsläppen av växthusgaser och användningen av primärenergi i större utsträckning i det första paketet på grund av att elanvändningen förblir oförändrad. Vikten av fjärrvärmesystemets utformning visas då en byggnad där olika energieffektiviseringspaket testats, flyttas runt till olika fjärrvärmesystem. Beroende på vilka bränsletyper som används och i vilken utsträckning som el produceras i fjärrvärmesystemet så varierar resultaten. Den största minskningen av växthusgaser uppstår när ett renoveringspaket utförs på en byggnad i ett fjärrvärmesystem med hög andel biobränsle och ingen elproduktion.

Idag produceras en stor del av grönsakerna som konsumeras i Sverige utomlands och transporteras till butiker och konsumenter i Sverige. Anledningen att Sverige idag inte producerar tomater, grönsaker och sallad med mera året runt är för att energianvändningen till att hålla växthusen varma under vinterhalvåret är stor och medför stora kostnader. I Borlänge och flera andra städer finns det stora industrier som genererar stora mängder värmeenergi som inte kan utnyttjas internt. Denna värme kan tas till vara och användas där värme med lägre temperatur är gångbar och kallas då för restvärme eller spillvärme. Syftet med denna studie är att ta reda på om det är möjligt att eliminera värmeförlusterna ut genom taket på ett växthus med hjälp av lågtempererat vatten. Metoden som används i denna studie är experiment i en klimatkammare där en växthusmodell monteras och används. I klimatkammaren kan test utföras för att efterlikna en vintersituation, temperaturer för varm och kall sida kan ändras efter önskad situation.Resultatet från denna studie visar att det är möjligt att med ett massflöde av varmvatten, 0,013kg/s.m2, och en temperatur som är under 40 ̊ C mellan dubbelskiktad plastfolie täcka värmeförluster genom växthusets takskikt. För den testade modellen som är tänkt att simulera en verklig situation vid -20 ̊ C utomhustemperatur så var 5,3 ̊ C temperaturskillnad mellan medelvattentemperatur och inomhustemperatur tillräcklig med diskmedeltillsats. Resultatet utan diskmedeltillsats var 9,5 ̊ C temperaturskillnad mellan medelvattentemperatur och inomhustemperatur. För ett venlo-växthus som är kvadratiskt och 10 000 m2 så har man då eliminerat majoriteten av växthusets värmeförluster.Det är även möjligt att värma växthuset med detta system men värmeförluster från vattnet ut genom taket blir orimligt mycket större än den nyttiga värme det tillför växthuset. För att täcka resterande värmeförluster är det då nödvändigt att komplettera med annat uppvärmningssystem. Studien visar även att man genom att bryta varmvattnets ytspänning, genom att tillsätta diskmedel, kan göra att vattnet täcker en större del av plastens yta och därmed få en större värmeöverföring. Med en blandning av 0,21 % diskmedel i vattnet så kan vatten med lägre temperatur användas för att uppnå samma resultat som med rent vatten med en högre temperatur. / Today, a large part of the vegetables consumed in Sweden are produced abroad and transported to shops and consumers in Sweden. The reason that Sweden today does not produce tomatoes, vegetables and lettuce etc. all year round is because the energy use to keep the greenhouses warm during the winter months is large and entails large costs. In Borlänge and several other cities, there are large industries that generate large amounts of heat energy that cannot be used internally. This heat can be used and used where heat with a lower temperature is acceptable and is then called residual heat or waste heat. The purpose of this study is to find out if it is possible to eliminate heat losses out through the roof of a greenhouse with the help of low-temperature water. The method used in this study is experiments in a climate chamber where a greenhouse model is mounted and used. In the climate chamber, tests can be performed to mimic a winter situation, temperatures for hot and cold side can be changed according to the desired situation. The results from this study show that it is possible to cover heat losses through the roof layer of the greenhouse with a mass flow of hot water, 0.013 kg/s.m2 and a temperature that is below 40 ̊ C between double-layered plastic foil. For the tested model, which is intended to simulate a real situation at -20 ̊ C outdoor temperature, the 5.3 ̊ C temperature difference between average water temperature and indoor temperature was sufficient with detergent additive. The result without detergent additive was a temperature difference of 9.5 ̊ C between average water temperature and indoor temperature. For a venlo greenhouse that is square and 10,000 m2, the majority of the greenhouse's heat losses have been eliminated.It is also possible to heat the greenhouse with this system, but heat losses from the water out through the roof will be unreasonably much greater than the useful heat it adds to the greenhouse. To cover the remaining heat losses, it is then necessary to supplement with another heating system. The study also shows that by breaking the surface tension of the hot water, by adding detergent, you can make the water cover a larger part of the surface of the plastic and thus get a greater heat transfer. With a mixture of 0.21% detergent in the water, water with a lower temperature can be used to achieve the same results as with pure water with a higher temperature.

Improving energy performance of existing buildings is an important part in decreasing energy use and in turn reduce the greenhouse gas emissions caused by human activity and the primary energy use. To be able to evaluate how energy refurbishment influences the greenhouse gas emissions and the primary energy use a wider system perspective is needed that puts the building in its context. This thesis deals with energy refurbishment packages performed on multi-family buildings within district heated areas and how they influence greenhouse gas emissions and primary energy use when the district heating use is altered. A simulated building is used to evaluate several energy refurbishment packages. The results are used as input data for models of district heating systems to cost optimize the district heating production. The results from the cost optimization are used to evaluate the impact on greenhouse gas emissions and primary energy use. The results show a difference between measures that saves district heating without increasing the use of electricity and measures that increases the use of electricity while district heating is saved. For example, a building refurbishment package including only building envelope improvements saves the same amount of district heating as a package including only mechanical ventilation with heat recovery. Despite this, the emissions of greenhouse gases and the use of primary energy is to a greater extent reduced in the first package because the use of electricity remains unchanged. Comparing energy refurbishment packages performed on the same building, but within different district heating systems, show the importance of the design of the district heating system. Depending on the fuel types used and to which extent electricity is co-produced in the district heating system, the results of implementing the energy refurbishment packages vary. The largest reduction of greenhouse gases and primary energy use occurs when a refurbishment package is performed on a building in a district heating system with high share of biofuel and no electricity production. / Att förbättra energiprestanda hos befintliga byggnader är en viktig del i arbetet med att minska energianvändningen och i sin tur minska utsläpp av växthusgaser orsakade av mänsklig aktivitet samt att minska användningen av primärenergi. För att kunna utvärdera hur energieffektivisering av byggnader påverkar växthusgasutsläpp och primärenergianvändning behövs ett brett systemperspektiv som sätter byggnaden i sitt sammanhang. Denna avhandling handlar om hur paket av energieffektiviseringsåtgärder som utförs på flerfamiljshus inom fjärrvärmeuppvärmda områden påverkar växthusgasutsläpp och primärenergianvändning när fjärrvärmeanvändningen förändras. Resultaten visar på skillnader mellan åtgärder som sparar fjärrvärme utan att öka användningen av el och åtgärder som ökar användningen av el medan fjärrvärme sparas. Till exempel sparar ett energieffektiviseringspaket som endast omfattar byggnadsskalsförbättringar samma mängd fjärrvärme som ett paket som endast omfattar installation av mekanisk ventilation med värmeåtervinning. Trots detta minskar utsläppen av växthusgaser och användningen av primärenergi i större utsträckning i det första paketet på grund av att elanvändningen förblir oförändrad. Vikten av fjärrvärmesystemets utformning visas då en byggnad där olika energieffektiviseringspaket testats, flyttas runt till olika fjärrvärmesystem. Beroende på vilka bränsletyper som används och i vilken utsträckning som el produceras i fjärrvärmesystemet så varierar resultaten. Den största minskningen av växthusgaser uppstår när ett renoveringspaket utförs på en byggnad i ett fjärrvärmesystem med hög andel biobränsle och ingen elproduktion.

En tredjedel av Kirunas stad är på väg att flyttas och med det kommer nya möjligheter för en utveckling av den nya stadsdelen. Kiruna stad vill bygga ett attraktivt och hållbart samhälle som utnyttjar ny teknik för en energi- och resurssmart stadsmiljö. Fjärde generationens fjärrvärme eller 4GDH som det oftast förkortas är ett koncept som tagits fram för att öka fjärrvärmens konkurrenskraft samt öka dess attraktivitet för kunder. Detta projekt har genomfört en utredning för 4GDH i ett område i nya Kiruna där värmeprofiler har tagits fram med hjälp av CFD-programmet Comsol och en teknoekonomisk analys har utförts där olika alternativ på 4GDH jämförs mot varandra och mot den traditionella fjärrvärmen som finns idag. En ny teknik har undersökts som benämns samförläggning vilket innebär att flera tekniker förläggs i samma schakt. I rapporten redovisas viktiga resultat från simuleringar över nätet i Comsol, där hastigheter, temperaturfall och termiska förluster tas fram för flera olika varianter på nätets dimensionering för att sedan jämföras för att hitta det bästa alternativet. Den teknoekonomiska analysen visar att 4GDH är att föredra framför traditionell fjärrvärme med en besparing på drygt 3 miljoner kronor sett över rörens livslängd på 50 år.

This master thesis has examined how two of the heat pumps at Norrenergi, Solnaverket, can be converted to steam driven heat pumps. The heat pumps are driven by electrical motors today and this thesis has investigated the technical and economical aspects of replacing them with steam turbines and also installing a pellet boiler. The purpose with this project is to lower the costs for the heat pumps which varies with the electricity price, where the electricity taxes represent about 40-60 % of the total electricity cost. In addition, Norrenergi is one of the largest electricity consumers in Stockholm. This, combined with the prevailing capacity shortage in Stockholm makes it important to examine another alternative than electricity for the heat pumps. Capacity shortage means that electricity can't be transmitted into the city during periods with high electricity demand. The results of this master thesis show that the costs reduces on a system level when two steam driven heat pumps are installed compared to the electrity driven heat pumps. All district heating plants in Stockholm, including Söderenergi's, Norrenergi's and Stockholm Exergi's plants, have been involved while examining the costs in this study. Despite the cost reduction the investment calculation shows that the investment is not profitable for a low or average electrity price. For a high electricity price the investment seems to be profitable, but this is not considered enough for the investment to be recommend since future electricty prices are hard to predict. On the other hand there might be other aspects than economical to invest in this type of district heating plant, for example from a sustainability perspective. / Norrenergi är ett fjärrvärme- och fjärrkylabolag i Stockholm som bland annat producerar värme via energiåtervinning i en VP-anläggning i Solnaverket. Värmepumparna har en total värmeeffekt på 100 MW och drivs av elektricitet samt spillvatten från Bromma reningsverk. Kostnaden för att producera fjärrvärme via värmepumpar varierar med elpriset där en betydande faktor är elskatten. Elskatten utgör ungefär 40–60 % av den totala elkostnaden för VP-anläggningen i Solnaverket. Utöver de höga kostnaderna för att driva VP-anläggningen råder en så kallad kapacitetsbrist i Stockholm vilket bland annat grundar sig i att staden växt i en snabbare takt än utbyggnaden av stamnätet. På grund av ovan nämnda orsaker är det intressant att undersöka alternativa lösningar för hur den eldrivna VP-anläggningen kan producera fjärrvärme, dels för att minska kostnader för elektricitet men också för att bidra till en samhällsnytta genom att minska effektuttaget på elnätet. Detta examensarbete ämnar därför undersöka hur två av värmepumparna i Solnaverket kan omvandlas från eldrift till mekanisk ångdrift via ångturbiner, där ångturbinerna i sin tur drivs av ånga från en pelletspanna. Därtill undersöks systemdriftsnyttan, där även Stockholm Exergis och Söderenergis anläggningar beaktas, samt lönsamheten för att konvertera två av värmepumparna till ångdrift. Resultatet visar att systemdriftsnyttan är positiv oavsett elprisprofil vilket beror på att kostnaderna på systemnivå minskar när ångdriven VP-anläggning implementeras i Solnaverket. Trots den positiva systemdriftsnyttan visar dock investeringskalkylen att denna investering endast är lönsam vid ett högt elpris. Det beror bland annat på att den positiva systemdriftsnyttan inte är tillräckligt hög (vid låg och medelelpris) för att uppnå ett tillräckligt högt nuvärde med given kalkylränta och ekonomisk livslängd, i jämförelse med grundinvesteringskostnaderna. Den låga lönsamheten beror dessutom på att Stockholm Exergi ska bygga ett nytt avfallskraftvärmeverk i Lövsta som har billigare produktionskostnader än den ångdrivna VP-anläggningen. Det är svårt att förutspå elprisets utveckling framöver och variationerna i elpris under året förväntas öka, därför är det rekommenderat att denna investeringen inte genomförs eftersom den beror så pass mycket av elpriset. Det kan dock finnas andra aspekter än ekonomiska i att investera i en ångdriven VP-anläggning. Till exempel ur ett hållbarhetsperspektiv då belastningen på elnätet minskar när de eldrivna VP:arna konverteras till ångdrift.

The industrial sector accounts for a large share of greenhouse gas emissions. To reduce its negative impact on the environment is crucial in the quest for a sustainable future. In discussions of the industrial sector's impact on the environment guidelines have been highlighted as a tool to assist the industries in their efforts to change the relationship between the consumption of energy and production. This by improving energy efficiency and a shift to the best available technology. During the past 30 years the steel industry has reduced its energy consumption per ton of steel produced by 50 percent. However, due to this dramatic improvement in energy efficiency, it is estimated there is now only room for a marginal further improvement on the basis of existing technology. More innovative solutions are therefore required to further improve energy efficiency and achieve a more sustainable use of resources. In a description of the program Efficiency of Energy Use in Industry – Research and Development undertaken by the Swedish Energy Agency the interaction between industry and society is accentuated as an important factor in energy efficiency efforts. Today, there are already several examples of where the industry and the community work together to achieve a better utilization of resources. The steel industry SSAB EMEA has a manufacturing plant in Borlänge, Sweden, where they have been recycling waste heat from the industrial processes for a long period of time. In 1991 SSAB initiated collaboration with the local energy company regarding recovery of waste heat within the industrial enterprise. Since then, SSAB has contributed to the heating of the residences that are connected to the local district heating network. The present study aims to examine the values that the utilization of waste heat add to the industrial company and the community, and to explore how the use of industrial waste heat can be developed ahead. The examination consists of a case study and is mainly based on qualitative interviews with people from SSAB, the local energy company Borlänge Energi, Borlänge Municipality and the Swedish Energy Agency. Some quantitative data, such as measurements of heat deliveries, have also been used for the analysis. In addition a literature review with a focus on district heating in Sweden, industrial waste heat and instruments in energy and climate policy has been conducted. Through varied system levels the waste heat collaboration in Borlänge has been analyzed from a business, social and sustainable perspective. The result of the case study proves that the waste heat collaboration has added value in all perspectives. Business values that have been identified are reduced purchases of oil, compensation for delivered waste heat, exchange from vapour to in-house district heating within the steel factory site, reduced emissions of carbon dioxide, media attention and an improved brand and that the waste heat collaboration possibly made SSAB a more desirable employer. The use of industrial waste heat for district heating in Borlänge has also generated a range of social benefits, which consist of low operating costs for heat, low price of district heating, good energy mix and better air quality and less acidity. From a sustainability perspective, the waste heat utilization resulted in reduced emissions of carbon dioxide and other air pollutants and has been contributive to a sustainable use of raw materials and energy resources. The results also demonstrate that there are both opportunities and threats to a continued use of industrial waste heat. The opportunities identified are regional district heating networks, which can improve the conditions for effective use of waste heat, district cooling, which may increase the need for waste heat in the summer and in-house electricity production, which can accommodate some of the steel company's electricity need. A few threats to a continued use of waste heat have also been identified, which the first consists of co-generation and waste incineration, which can adversely affect energy companies incentives to enter into and renew agreements on waste heat deliveries since the companies do not want to be afflicted with reduced revenues from sales of electricity and electricity certificates or from the reception of waste. Furthermore has changes in energy policy been identified as a threat since for example a new tax on waste heat could worsen the conditions for both continuing and new waste heat collaborations. / Industrisektorn står för en stor andel av växthusgasutsläppen. Att minska dess negativa inverkan på klimatet är således grundläggande i strävan efter ett hållbart samhälle. I diskussioner kring industrisektorns påverkan på miljön har riktlinjer lyfts fram som ett instrument för att bistå industrin i arbetet med att förändra förhållandet mellan konsumtion av energi och produktion. Detta genom en förbättring av energieffektiviteten och en förskjutning till bästa möjliga teknik. Under de senaste 30 åren har stålindustrin reducerat sin energikonsumtion per ton producerat stål med 50 procent. Det sägs dock att dessa dramatiska framsteg i energieffektivitet har lett till att det nu endast finns rum för en marginell fortsatt förbättring förutsatt befintlig teknik. Om så är fallet måste våra vyer vidgas för att vi ska kunna hitta lösningar som innebär större effektivitetsvinster och ett bättre nyttjande av resurser. I en beskrivning av programmet Effektivisering av industrins energianvändning – forskning och utveckling som drivs av Energimyndigheten betonas samspelet mellan industri och samhälle som en viktig faktor i energieffektiviseringsarbetet. Idag finns det redan flera exempel på där industrin och samhället samarbetar för att uppnå ett bättre nyttjande av resurser. I Borlänge har stålföretaget SSAB EMEA en produktionsanläggning där de sedan länge återvinner restenergier från verksamhetens processer. År 1991 ingick SSAB avtal med det lokala energibolaget avseende tillvaratagande av restvärme vid industriföretaget. Sedan dess har SSAB bidragit till uppvärmningen av de bostäder som är anslutna till ortens fjärrvärmenät. Föreliggande studie har som syfte att undersöka vilka värden som tillvaratagandet av restvärmen tillför industriföretaget och samhället, samt ta reda på hur användandet av industriell restvärme kan komma att utvecklas framåt. Undersökningen består av en fallstudie och bygger i huvudsak på kvalitativa intervjuer med personer från SSAB, det lokala energibolaget Borlänge Energi, Borlänge kommun och Energimyndigheten men också på kvantitativ data, såsom mätningar av värmeleveranser. Sedan har även en litteraturstudie genomförts med fokus på fjärrvärme i Sverige, industriell restvärme och styrmedel i energi- och klimatpolitiken. Genom varierade systemnivåer har restvärmesamarbetet i Borlänge analyserats ur företagsekonomiskt, samhällsekonomiskt och hållbart perspektiv. Resultatet av fallstudien visar att restvärmesamarbetet tillfört värden inom samtliga perspektiv. De företagsekonomiska vinster som har identifierats är minskade inköp av olja, ersättning för levererad restvärme, byte från ånga till intern fjärrvärme inom stålföretagets verksområde, minskade utsläpp av koldioxid, medial uppmärksamhet och stärkt varumärke och att restvärmesamarbetet eventuellt gjort SSAB till en mer attraktiv arbetsgivare. Användandet av industriell restvärme som fjärrvärme i Borlänges lokala fjärrvärmenät har även genererat en rad samhällsekonomiska vinster, vilka utgörs av låg driftskostnad för värmeproduktion, lågt pris på fjärrvärme, bra miljömix samt bättre luftkvalitet och mindre försurning. Ur ett hållbarhetsperspektiv har restvärmenyttjandet resulterat i minskade utsläpp av koldioxid och andra luftföroreningar och varit bidragande till ett hållbart nyttjande av råvaror och energiresurser. Resultatet visar också att det finns både möjligheter och hot för ett fortsatt användande av industriell restvärme. De möjligheter som identifierats är regionala fjärrvärmenät, som genom omfattande värmeunderlag kan förbättra förutsättningarna för effektiv användning av restvärmen, fjärrkyla, som kan öka behovet av restvärmen under sommarhalvåret och egen elproduktion, som kan tillgodose en del av industriföretagets elbehov. Sedan har även hot för ett fortsatt användande av restvärme identifierats, vilken den första utgörs av kraftvärme och avfallsförbränning, som kan inverka negativt på energibolags incitament till att ingå och förnya avtal om restvärmeleveranser då bolagen inte vill riskera att drabbas av minskade intäkter från försäljning av el och elcertifikat eller från mottagande av avfall. Även förändringar i energipolitiken har identifierats som ett hot då exempelvis en ny beskattning på restvärme kan försämra förutsättningarna för både fortsatta och nya restvärmesamarbeten.

This report aims to evaluate the potential of sharing energyregarding heat and cooling between buildings in a smalldecentralized energy system. A model of an energy substation wasdeveloped in IDA ICE Advanced level only system to create a timeefficient tool that is easy to handle for people in the industry.Three cases of building stocks with different heating and coolingdemands were modeled in the energy substation, both separately andcollectively, to investigate the differences in energy performanceas a result of energy recovery between buildings. The study also contained a sociotechnical aspect of thedecentralized energy system. Interviews were carried out to studyhow a mutual energy substation is implemented in reality and whatchallenges and opportunities the technology faces. An importantconclusion is that the future development for this new technologyis highly dependent on an increased cooperation between companiesin the industry.The simulations of the cases showed an improved energy performancefor the mutual energy substations in all three cases, sevenpercent improvement as most. The report concludes that there ispotential for an improved energy performance in a building stockwhen implementing a mutual energy substation since it enables theability to save energy through energy recovery. Furthermore, it isconcluded that a resembling heat and cooling demand within thebuilding stock increases the total energy performance of thesystem. An improved control system of the model is recommendedbefore deciding if and where it is beneficial to implement amutual energy substation.

Huvudsyftet med denna studie är att förstå om ett säsongsmässigt autoregressivt integrerat rörligt genomsnitt (SARIMA) -metod pålitligt kan förutsäga extrem variation i värmelaster för en fjärrvärmestation. Genom extrem variation ser vi på den maximala och minsta värmebelastningen per dag mätt i megawattstimmar. Avhandlingen bygger på standardimplementering av SARIMAX och utför en rutnätsökning efter de mest lämpliga parametrarna. Prognoser kan genereras från tidsserier i syfte att uppskatta förväntad energiförbrukning i en fjärrvärmestation. Frågan som ställs är: Hur tillförlitlig är SARIMAX-modellen för energibehov i en fjärrvärmestation? För att besvara studiens fråga designas och genomförs experiment med hjälp av ett dataset från verkliga mätningar. Datasetet studerades och analyserades med hjälp av undersökande dataanalystekniker som kommer med statistiska paket implementerade i en pythonmiljön, som kan användas som ett statistiskt program. Uppgifterna är uppdelade i två säsonger, sommar och vinter. Där den explorativa analysen av datasetet visar att modellen måste ta hänsyn till den starka veckocykeln med data. Så att korrelationen mellan utetemperaturen kan användas för att förbättra förutsägelsen. Fininställning och tillämpning av SARIMAX och Prophet för förutsägelser genererar data i form av diagram som visar hur tillförlitlig modellen är för förutsägelse. Resultaten visar att SARIMAX-modellen presterar bättre under vintermånaderna och sämre under sommaren. Baserat på dessa resultat antyder avhandlingsstudien att SARIMAX-modellen är mer tillämplig under vintermånaderna där förutsägelsen är mer tillförlitlig. Jämförelser med Prophet modellen indikerar lovande resultat och att vidare forskning borde föras för denna modell. Dessa resultat kan vara till hjälp för industrin som förser samhället och konsumenterna med fjärrvärme. Det hjälper till att förutse hur mycket energiförbrukning som används där industrin kan använda den för att reglera mängden fjärrvärme, för att ytterligare hjälpa ekonomin och miljön. / The main objective in this study is to understand if a Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA) method can reliably predict extreme variation in heat loads for a district heating substation. By extreme variation we look at the maximum and minimum heat load per day measured in megawatt hour. The thesis relies on standard implementation of SARIMAX and performs a grid search for the most suitable parameters. Forecast can be generated from time series with the purpose of estimating expected energy consumption in a district heating substation. The question addressed is: How reliable is the SARIMAX-model for energy demand in a district heating substation? To answer the study’s question, experiments are designed and conducted using a dataset from real measurements. The dataset was studied and analyzed using exploratory data analysis techniques that come with statistical packages implemented in the python environment, which can be used as a statistical program. The data is separated into two seasons, summer and winter. Where the explorative analysis of the data shows that the model needs to take in account the strong weekly cycle of data. Also the correlation between the outside temperature can be used to improve prediction. Fine tuning and applying SARIMAX and Prophet for predictions generates data in the form of graphs and tables which shows how reliable the SARIMAX model is for prediction. Results show that the SARIMAX model is performing better during winter months and worse during summer. Based on these results, the thesis study suggests that the SARIMAX-model is more applicable during winter months where prediction is more reliable. Comparison with the Prophet model indicates promising results and that further investigations should be made into this model. These results can be of help to the industry that supplies the community and consumers with district heating. It helps by predicting how much energy consumption is used where the industry can use it to regulate the amount of district heating, to further help the economy and environment.

District heating and geothermal heating are in present times two established heating systems that are often compared against each other. The purpose of this work is to describe which factors influence the choice of heating system during the planning stage and what the costs are for each system. In this paper, a typical house model has been developed and used as a basis for the comparison of both systems. The comparison has been made in the form of energy calculations in the energy calculation program BV2, where heat requirements and regulatory requirements for energy performance have been compared in different geographical areas in Sweden. Furthermore, cost calculations have been carried out based on the energy calculations' results, where investment costs and annual costs have been set against each other. The result of the work shows how the measurement of energy performance differs from the actual amount of purchased energy due to geographical conditions. In the southern parts of Sweden, where the geographical correction factor is below 0, consumers are penalized by raising the primary energy number, unlike the northern parts where the primary energy number is instead lowered. Based on the cost calculations, it can be concluded that district heating, when available, is more economically advantageous in the short term. Geothermal heating on the other hand is a more profitable alternative in the long run. / Fjärrvärme och bergvärme är idag två etablerade värmesystem som ofta ställs mot varandra. Syftet med det här arbetet är att redogöra vilka faktorer som påverkar valet av värmesystem under projekteringsstadiet och vilka kostnaderna som finns för respektive system. I arbetet har en typisk husmodel tagits fram och använts som grund för jämförelsen av båda systemen. Jämförelsen har dels gjorts i form av energiberäkningar i energiberäkningsprogrammet BV2 där värmebehov och myndighetskrav på energiprestanda har jämförts i olika geografiska områden i Sverige. Vidare har kostnadsberäkningar genomförts utifrån energiberäkningarnas resultat där investeringskostnader och årliga kostnader har ställts mot varandra. Resultatet av arbetet visar hur måttet på energiprestanda skiljer sig från den faktiska mängden köpt energi på grund ut av geografiska förhållanden. I de södra delarna i Sverige där den geografiska korrigeringsfaktorn understiger 0 straffas konsumenter genom att primärenergitalet höjs, till skillnad mot de norra delarna där primärenergitalet istället sänks. Utifrån kostnadsberäkningarna kan man dra slutsatsen att fjärrvärme, när den finns tillgänglig, är mer ekonomiskt fördelaktigt på kort sikt. Bergvärme å andra sidan är ett mer lönsamt alternativ på lång sikt.