Many advanced grid applications need access to ontologies represent-ing knowledge about a certain application domain. To deal with the high heterogeneity of available ontologies, we propose a general ser-vice-oriented middleware for making ontologies accessible to grid ap-plications. Our implementation is integrated in the German D-Grid in-frastructure and provides several applications a uniform access to biomedical ontologies such as Gene Ontology, NCI Thesaurus and several OBO ontologies.

Encryption Key Search is a compute-intensive operation that consists of a brute-force search of a particular key in a given key space. Sequential execution time for a 56-bit encryption key search is approximately 200,000 years and therefore it is ideal to execute such operation in a grid environment. ALiCE (Adaptive and scaLable internet-based Computing Engine) is a grid middleware that offers a portable software technology for developing and deploying grid applications and systems. This paper discusses the development of the Encryption Key Search application on ALiCE and also presents the performance evaluation of ALiCE using this application. / Singapore-MIT Alliance (SMA)

The rapid development of the lithium-ion battery industry is currently driving down sys-tem costs as a result of maturing processes. Decreasing system costs enables additional revenue streams and applications, provided through li-ion battery storage, to be ex-plored. EAM Solar, a Norwegian solar utility company with operational solar power plants across the globe, seeks to build and operate a solar power plant (SPP) in the Dutch region of Leeuwarden. This thesis investigates whether an SPP with an installed capacity of 16.1MW, can be economically profitable when utilizing li-ion battery energy storage systems (BESS) for arbitrage and time-shift of subsidized solar power in order to avoid large(r) grid-connection costs while accepting grid transmission limits. Literature, environment parameters and estimates from the industry was combined with financial data from the client and collaborators, such as a battery manufacturer, to create viable and realistic economic evaluations.The literature study provided information for relevant parameters such as the life cycle of a battery, which enabled a realistic modeling procedure regarding cyclic and calendric degradation, charge/discharge behavior, end of life terms and overall efficiencies. It was modelled quantitatively in Stella Architect and Microsoft Excel to obtain economical and financial indicators, such as Net Present Value (NPV) & Internal Rate of Return (IRR), to subsequently provide recommendations on whether to make the investment.Results show worse economic outcomes for li-ion BESS investments compared to the original investment of a stand-alone SPP, even when arbitrage was implemented as a cost recovery mechanism and with a smaller grid-connection cost. Furthermore, it is shown that a stand-alone BESS only used for arbitrage is unlikely to become profitable in the foreseeable future at this location or in a similar market mainly due to large in-vestment costs combined with substantial fees associated with access to the day-ahead electricity auction in the Netherlands, EPEX Spot NL. It is also shown that in spite of the lower grid connection for a SPP combined with a li-ion BESS, a 20-25% decrease in battery investment cost is required for the investment to yield similar rate of returns as a stand-alone SPP investment. The model developed in this thesis can be considered to be a tool for evaluating similar systems in the future with minor modifications, espe-cially as the market- and technology environment evolves. / Den snabba utvecklingen utav litium-jonindustrin för batteritillverkning har kraftigt dri-vit ner systemkostnader som ett resultat av mer mogna processer. Sjunkande systemkost-nader möjliggör upptäckande av både nya intäktskällor och användningsområden för li-tium-jonbatteri. EAM Solar, ett norskt solkraftföretag som äger ett flertal solkraftverk världen över, är just i planeringsstadiet för att bygga och underhålla ett nytt kraftverk i den nederländska staden Leeuwarden. Denna uppsats undersöker om ett solkraftverk med en kapacitet på 16.1 MW kan vara lönsamt tillsammans med ett batterisystem som ska användas för att lagra el när överföringsgränsen är nådd, samt för arbitragehandel. Förhoppningen från klientens sida var att den mindre nätanslutning kunde användas tillsammans med ett batterisystem för undvika vissa investeringskostnader. Litteratur, lokala parametrar och kalkyler från industrin kombinerades med finansiella data från klienten och samarbetspartners som batteritillverkare för att skapa trovärdiga och real-istiska resultat.Litteraturstudien gav information om relevanta parametrar såsom livscykeln för ett bat-teri, vilket möjliggjorde en realistisk modelleringsprocedur gällande cyklisk och tidsan-passad degradering, laddning- och urladdningsbeteende, slutvillkor för användning och generella effektiviteter. Modellen modellerades sedan kvantitativt i Stella Architect och i Microsoft Excel för att få fram finansiella indikatorer vilka gav en rekommendation om en investering skulle göras eller ej.Resultaten visade sämre ekonomiska resultat för litium-jonbatteri kombinerat med ett solkraftverk jämfört med endast ett solkraftverk för sig själv, detta även om både ar-bitrage och lagring av överskottselektricitet används för att öka intäkterna kombinerat med en liten anslutning till det nationella nätet. Utöver detta visar det sig att ett batte-risystem som endast används för arbitragehandel är långt ifrån lönsamt för sig själv, och detta lär inte ändras under den närmaste tiden, i alla fall inte på en marknad som den nederländska. Anledningarna till detta är alltför höga investeringskostnader kombinerat med relativt höga avgifter för att ens få handla på den nederländska elmarknaden, EPEK Spot NL. För att nå lika resultat för ett solkraftverk med eller utan batterisystem krävs det, i det bästa fallet, en minskad investeringskostnad på 20-25%. Det ska dock nämnas att det krävs en mindre nätanslutning om ett batterisystem används, vilket är anled-ningen till att de finansiella resultaten är relativt lika, utan detta skulle alla system med batteripaket ge betydligt sämre värde. När uträkningar gjordes på batterisystem som endast används för arbitragehandel gav dem negativa ekonomiska resultat i samtliga fall, oberoende av batteristorlek. Det är dock viktigt att notera att modellen som skapades för denna uppsats är enkel att använda i framtiden. När parametrar ändras är det simpelt att justera modellen för att undersöka precis samma fall i framtiden.

Over the past decade, technologies that facilitate household electricity production and storage have seen a rapid development along with a significant cost reduction. Research points to an increased share of household-produced electricity within the existing national grids across the globe. In some cases, self-sufficiency is possible where households are able to decouple from the grid and become independent on their electricity, in other words, go off-grid. Furthermore, this change puts additional pressure on how the electricity system is set up, which, challenges prevailing incumbents to adapt. Depending on the geographical location, circumstances for selfsufficiency varies. Sweden is a country with high seasonal variations with its Northern position, which raises the question of how off-grid households are feasible and, how they can receive traction. To investigate possible changes within large technical systems such as the electricity system, which is a vital part of the society, theories within socio-technical systems have shown much promise. However, these theories often lack the more techno-economic aspect of concrete and future investment costs from a consumer perspective, suggesting an existing research gap. Hence, the purpose of this study is to provide further knowledge regarding off-grid applications in the Swedish Context. This is done by investigating what circumstances could trigger existing electricity consumers to go off-grid. The research process and structure of the report can be interpreted as indiscriminate, however, the study has focused on combining theories surrounding socio-technical changes whilst applying techno-economic modelling to strengthen the work, similar to a dual paper study. Data was collected in the form of a literature review and interviews to provide a holistic representation of off-grid and its nexus to the electricity system. In addition to this, complementing modelling of grid-connected-, prosumer-, and off-grid households were performed. Results point towards a scene where off-grid reaches grid parity within the coming two decades, which, will increase the economic rationale of investing in an off-grid. Opposingly, there is currently no economic rationale in off-grid applications considering the relatively low electricity costs in Sweden as of today. Moreover, conditions show promise if the adopters see beyond economics and, possesses a strong will towards independence. However, implications suggest that the high reliability and low costs of the Swedish electricity grid impedes the ability of new radical innovations to receive traction. Furthermore, this study has contributed by filling the research gap between socio-technical changes and techno-economic projects in regards to electricity systems. Consequently, contributing to the academic field of socio-technical change, it has been shown that the combination of socio-technical change and techno-economic projections is applicable and beneficial. Additionally, it can be argued that the results of this study highlight that the consumer have a greater role in the development of off-grid applications than what the theories suggest. Lastly, the electricity system is a complex mechanism and, to further strengthen the perception of how a relatively new application, as in the case of off-grid, will impact the system, appurtenant suggestions for possible future research within the area are proposed. / Under det senaste decenniet har teknik som underlättar hushållens elproduktion och lagring haft en hastig utveckling tillsammans med en betydande kostnadsminskning. Forskning pekar på en ökad andel hushållsproducerad el inom de befintliga nationella elnäten över hela världen. I vissa fall är självförsörjning möjligt där hushållen kan koppla bort sig från nätet och bli oberoende av sin elförsörjning, med andra ord gå off-grid. Vidare leder en potentiell förändring mot offgrid till ytterligare påtryckningar på hur elsystemet är uppbyggt, vilket utmanar många aktörers sätt att agera. Beroende på geografisk plats så varierar förutsättningarna för självförsörjning. Sverige är ett land med stora säsongsvariationer i och med sin nordliga position, vilket väcker frågan om off-grid hushåll är genomförbara i Sverige och hur de kan skulle kunna etableras. För att undersöka möjliga förändringar inom stora tekniska system som elsystemet, som är en viktig del av samhället, har teorier inom socio-tekniska system visat vara till stor nytta. Däremot saknar dessa teorier emellertid den mer tekno-ekonomiska aspekten av konkreta och framtida investeringskostnader ur ett konsumentperspektiv, vilket antyder ett befintligt forskningsgap. Följaktligen är syftet med den här studien att ge ytterligare inblick om off-grid-applikationer i svenska sammanhang. Vilket har gjorts genom att undersöka vilka omständigheter som kan leda till att befintliga elkonsumenter går off-grid. Forskningsprocessen och strukturen i rapporten kan vara svårtolkat, men studien har fokuserat på att kombinera teorier kring socio-tekniska förändringar samtidigt som man använder teknoekonomisk modellering för att stärka arbetet. Data samlades in i form av en litteraturstudie och intervjuer för att ge en holistisk representation av off-grid och dess koppling till elsystemet. Utöver litteraturstudie utfördes kompletterande modellering av hushållsanslutna, prosumeroch off-gridhushåll. Resultaten pekar mot scenarion där off-grid når nätparitet under de kommande två decennierna, vilket kommer att öka den ekonomiska rationaliteten för att investera i ett off-grid. Det finns det för närvarande inga ekonomiska skäl till att investera off-grid-applikationer med tanke på de relativt låga elkostnaderna i Sverige idag. Förhållandena visar dessutom löfte om att potentiella användare ser förbi ekonomin och har istället en stark vilja mot självständighet. Implikationer tyder emellertid på att det svenska elnätets höga tillförlitlighet och låga pris hindrar nya radikala innovationers förmåga att ta få fäste. Det är argumenterbart att den här studien har bidragit med att fylla forskningsgapet mellan socio-tekniska förändringar och tekno-ekonomiska projektioner inom elsystem. Samtidigt har studien bidragit till det vetenskapliga området kring socio-tekniska visat på möjligheten och fördelen i att kombinera teorier kring socio-teknisk förändring och tekno-ekonomiska förändringar. Dessutom kan det hävdas att resultaten av den här studie visar att konsumenten har en större roll i utvecklingen av applikationer utanför nätet än vad teorierna föreslår. Slutligen är elsystemet en komplex mekanism, och för att ytterligare stärka uppfattningen om hur en relativt ny applikation, som i fallet utanför nätet, kommer att påverka systemet föreslås lämpliga förslag för eventuell framtida forskning inom området.