<p>This thesis will present the result from one main investigation (step 1) and two follow-up studies (step 2 and 3). The main study consists of an interpreting, iterative analysis of statements made by ‘experts’ on contents of education gathered from a questionnaire, which result in a subject-specific content for physics education on sustainable energy systems (SES) presented as a category system. The categories from Step 1 are used as means for analysis in step 2 and 3, which involve the study of educational material and one classroom analysis.</p><p>The results show that the content of physics for upper secondary, in order for students to reach insight, should comprise certain physical concepts and relations not only in “limited contexts” but also in relation to greater contextual connections, in which problematisation and insight in solutions for the future is necessary. These parts should have a similar weight according to the statements of the experts. This is not to be found in either the typical educational material (textbooks) or in one studied classroom teaching example.</p> / <p>Vad ska fysikämnet på gymnasiet innehålla för att elever ska förstå och bli engagerade i samhällets energifrågor samt inse vad en hållbar energianvändning innebär? Hur presenteras energi för gymnasieelever, i läroböcker och i fysikundervisning? Detta har undersökts genom en studie bestående av en inledande huvudstudie samt två mindre uppföljningsstudier och resultatet presenteras i denna licentiatavhandling.</p><p>Huvudstudien består av en tolkande, iterativ analys av skriftliga uttalanden gjorda av fysiker, fysiklärare och energiexperter när de uppmanats att svara på ett antal frågor rörande undervisningens innehåll. Analysen har resulterat i ett ämnesspecifikt innehåll för fysikundervisning om hållbar energi. Ett innehåll sammanfattat i ett kategorisystem som kan ses som underlag för undervisning. De olika kategorierna som framkommit i huvudstudien har sedan använts i två uppföljande studier, dels en innehållsanalys av sex olika läroböcker dels en undersökning av ett fysikklassrum under åtta veckor med undervisning om energi.</p><p>Resultatet från huvudstudien visar att fysikämnets innehåll i gymnasiet med syfte att eleverna ska nå insikt om hållbar energi bör bestå av grundläggande fysikbegrepp och dess samband som i sin tur exemplifieras inte bara i ”begränsade kontexter” såsom en värmepump eller en bilmotor utan även i större sammanhang, exempelvis den egna energianvändningen och energiflöden genom samhället och genom naturen. Inom dessa större sammanhang är det nödvändigt att en problematisering sker och att diskussioner förs om framtida lösningar. Enligt de tillfrågade experterna så ska en jämn fördelning råda mellan fysikaliska begrepp, dess samband och ”begränsade kontexter” samt de större sammanhangen, problemen och lösningarna.</p><p>En sådan fördelning har dock inte återfunnits i vanliga fysikläroböcker och i den klassrumssituation som studerats. Dessa uppföljningsstudier visar på en tonvikt på grundläggande fysikbegrepp, dess samband samt fokus på beräkningskompetens. Detta trots att kursplaner i fysik framhåller vikten av att elever ska erhålla kunskaper och insikter om energifrågor i samhället och energianvändningens påverkan på miljön.</p>

This thesis will present the result from one main investigation (step 1) and two follow-up studies (step 2 and 3). The main study consists of an interpreting, iterative analysis of statements made by ‘experts’ on contents of education gathered from a questionnaire, which result in a subject-specific content for physics education on sustainable energy systems (SES) presented as a category system. The categories from Step 1 are used as means for analysis in step 2 and 3, which involve the study of educational material and one classroom analysis. The results show that the content of physics for upper secondary, in order for students to reach insight, should comprise certain physical concepts and relations not only in “limited contexts” but also in relation to greater contextual connections, in which problematisation and insight in solutions for the future is necessary. These parts should have a similar weight according to the statements of the experts. This is not to be found in either the typical educational material (textbooks) or in one studied classroom teaching example. / Vad ska fysikämnet på gymnasiet innehålla för att elever ska förstå och bli engagerade i samhällets energifrågor samt inse vad en hållbar energianvändning innebär? Hur presenteras energi för gymnasieelever, i läroböcker och i fysikundervisning? Detta har undersökts genom en studie bestående av en inledande huvudstudie samt två mindre uppföljningsstudier och resultatet presenteras i denna licentiatavhandling. Huvudstudien består av en tolkande, iterativ analys av skriftliga uttalanden gjorda av fysiker, fysiklärare och energiexperter när de uppmanats att svara på ett antal frågor rörande undervisningens innehåll. Analysen har resulterat i ett ämnesspecifikt innehåll för fysikundervisning om hållbar energi. Ett innehåll sammanfattat i ett kategorisystem som kan ses som underlag för undervisning. De olika kategorierna som framkommit i huvudstudien har sedan använts i två uppföljande studier, dels en innehållsanalys av sex olika läroböcker dels en undersökning av ett fysikklassrum under åtta veckor med undervisning om energi. Resultatet från huvudstudien visar att fysikämnets innehåll i gymnasiet med syfte att eleverna ska nå insikt om hållbar energi bör bestå av grundläggande fysikbegrepp och dess samband som i sin tur exemplifieras inte bara i ”begränsade kontexter” såsom en värmepump eller en bilmotor utan även i större sammanhang, exempelvis den egna energianvändningen och energiflöden genom samhället och genom naturen. Inom dessa större sammanhang är det nödvändigt att en problematisering sker och att diskussioner förs om framtida lösningar. Enligt de tillfrågade experterna så ska en jämn fördelning råda mellan fysikaliska begrepp, dess samband och ”begränsade kontexter” samt de större sammanhangen, problemen och lösningarna. En sådan fördelning har dock inte återfunnits i vanliga fysikläroböcker och i den klassrumssituation som studerats. Dessa uppföljningsstudier visar på en tonvikt på grundläggande fysikbegrepp, dess samband samt fokus på beräkningskompetens. Detta trots att kursplaner i fysik framhåller vikten av att elever ska erhålla kunskaper och insikter om energifrågor i samhället och energianvändningens påverkan på miljön.

With global warming and the international, national and local goals of reducing greenhouse gas net emissions, the phasing out of fossil fuels are of great importance. One energy source resulting in nearly no net emissions are biofuels. Residue from the forest industry, such as tops and branches, is already today in Sweden an important source of energy, especially in the district heating sector. The demand for forest residue is estimated to increase until 2050 and the potential harvest is a lot larger than what is utilized today. This master thesis tests the hypothesis of biofuels having a climate positive effect when replacing fossil fuels, despite the loss of carbon in the forest soil, which is a feedback of harvesting forest residue. The municipality of Norrköping here works as a case as they are standing in the forefront of turning towards a bio-based economy and a fossil free energy system. The biogeochemical model ForSAFE was used to study if Norrköping can replace all their fossil fuels and solid waste in the district heating for the municipality’s households and public facilities with forest residue from the forest within the municipality’s administrative boundaries. The result show that the productive forest area of the municipality does not yield enough forest residue to fulfil the energy demand from the fossil fuels and the waste. Meanwhile, the soil organic carbon was shown to be decreasing over the simulated years (2000-2300), although the loss did not exceed the emissions from the burning of the replaced fossil fuels. If the productive forest had been large enough to yield enough biomass to meet the demand, the loss of soil organic carbon would still not exceed the amount of carbon dioxide that the fossil fuels would have emitted. This indicates a positive climate effect when replacing fossil fuels with forest residue, reducing net emissions to the atmosphere. Despite the low yield of biomass compared to the energy demand from fossil fuels and waste in Norrköping, a study like this gives a projection of the biomass production and the feedbacks. These effects will be affected by different forest management scenarios and the change in climate. The silvicultural practices have however shown to have negative impacts on the Swedish Environmental Quality Objectives. Threatening the biodiversity and leaching of nutrients and chemicals, resulting in additional feedbacks downstream are examples of effects from disturbance in the forest and forest soil. It is therefore of great importance to consider the natural environment and neatly plan around forestry operations. In the end, the climatic benefit of switching to a fossil free energy system with the help of forest biofuels will have to weighted against the negative impacts. With a landscape view used and great knowledge about feedback effects when forestry planning, the input of biofuels can be a natural way to go for several municipalities in Sweden when wanting to create a bio-based economy with zero net emissions of greenhouse gases. / Med global uppvärmning och de internationella, nationella och lokala målen om reducerade växthusgasutsläpp, är utfasningen av fossila bränslen av stor betydelse. En energikälla som ger nära noll nettoutsläpp är biobränslen. Rester från skogsindustrin, som toppar och grenar (grot) är redan idag i Sverige en viktig energikälla, speciellt inom fjärrvärmesystemet. Efterfrågan på grot väntas öka fram till år 2050 och skördepotentialen är mycket större än vad som idag utnyttjas. Detta examensarbete testar hypotesen om att biobränsle är klimatpositivt när det ersätter fossila bränslen, trots kolförlusten i marken som uppstår när grot skördas. Norrköpings kommun används här som fall då de står i framkant när det gäller övergången till en biobaserad ekonomi och ett fossilfritt energisystem. Den biogeokemiska modellen ForSAFE användes för att studera om Norrköping kan byta ut alla sina fossila bränslen samt avfall, som förser kommunens invånare och offentliga lokaler medvärme och varmvatten via fjärrvärmenätet, mot grot från skogsmarkerna inom kommunens gränser. Resultatet visar att den produktiva skogsmarken i kommunen är för liten för att producera tillräckligt med grot för att ersätta allt fossilt bränsle och allt avfall. Samtidigt sjönk markkolet över de simulerade åren (2000-2300) även om förlusten inte översteg utsläppen från förbränningen av de ersatta fossila bränslena. Om den produktiva skogen hade varit stor nog att kunna ersätta de fossila bränslena såhade förlusten av markkol ändå inte varit större än utsläppen från de fossila bränslen som kunnat ersättas. Detta indikerar den klimatnytta som bytet från fossila till biobaserade bränslen ger när nettoemissioner reduceras från atmosfären. Trots den låga skördenivån av grot i förhållande till den energi som de fossila bränslena och avfallet tillför i Norrköping, kan en studie likt denna ge en uppfattning om hur mycket grot som kommer kunna produceras i framtiden och vilka effekter dessakan ha. Dessa effekter beror då på olika skördeintensitet och ett förändrat klimat. Skogsbruket har dock visat sig bidra till att försvåra att de svenska miljömålen nås. Hot mot biodiversiteten samt läckage av näringsämnen och tungmetaller som ger problem nedströms är exempel på effekter av störningar i skogen och skogsmarken. Detta gör att visad hänsyn till den naturliga miljön och god planering kring ingrepp i skogen är av stor vikt. De positiva klimateffekterna av att utnyttja biobränslen från skogen för att ersätta fossila bränslen kan därför komma att behöva ställas mot de negativa ekologiska konsekvenserna av skogsbruket. Med ett landskapsperspektiv och stor kunskap kring effekterna av skogsbruket kan biobränslet komma att bli en naturlig väg att gå för flera kommuner i Sverige som vill övergå till en biobaserad ekonomi med noll utsläpp av växthusgaser.

This report is a theoretical analysis of high inertia flywheels. Four different flywheel shapes are studied and essential parameters for designing flywheels with optimal energy storage capabilities are discussed. This was done by compiling theoretical findings and presenting these in a way relevant for energy storage applications. Aligning the systems principal axis parallel to the earth’s axis of rotation creates even loads upon the bearings, maximizing lifespan. A flywheel with large outer radius and a thin rim allows for maximum energy storage.

Syftet med studien är att få kunskap om hur elever i årskurs 4-6 kan utveckla sin förståelse för olika energikällors kopplingar till en hållbar utveckling. Två frågeställningar har formulerats: Vilka kritiska aspekter måste undervisningen synliggöra för att elever ska få möjlighet att förstå olika energikällors påverkan och betydelse för en hållbar utveckling? Hur kan undervisningen utformas för att synliggöra dessa aspekter? För att besvara dessa har en lektionsserie planerats och genomförts i två elevgrupper i årskurs 6 och variationsteorin har fungerat som teoretisk utgångspunkt. Genom förtest och eftertest, elevintervjuer, deltagande observationer och ljudinspelningar har data samlats in från totalt 30 elever och mig själv som lärare. Resultatet visar att för att förstå olika energikällors påverkan och betydelse för en hållbar utveckling måste elever kunna urskilja förnybara och icke förnybara energikällor, veta hur olika energikällor påverkar miljön och vad olika energikällor har för betydelse för en hållbar utveckling.

De klimatförändringar som idag orsakar allt större problem för länder i Himalayaregionen har ökat beslutsfattares medvetenhet kring konsekvenserna som de ökande temperaturerna för med sig. När människor konsumerar energi från fossila bränslekällor ökar koncentrationen av bland annat koldioxid i atmosfären vilket bidrar till den växthuseffekt som sakta värmer upp jordens klimat. Detta påverkar ekosystem och ökar risken för naturkatastrofer. Nepal är ett av länderna som ser konsekvenserna av den globala uppvärmningen från nära håll och landet satsar därför på att utveckla energisektorn genom implementeringen av fossilfria energislag. En av de mest framgångsrika satsningarna är användandet av biogasteknologi. Idag har över 350 000 småskaliga biogasanläggningar installerats över hela landet. Alternative Energy Promotion Centre (AEPC), den verkställande myndighetsorganisationen för främjande av ren och hållbar energi satsar nu på att utveckla den storskaliga biogassektorn för att öka landets inhemska och hållbara energiutvinning.   Shree Krishna Gau Sewa Sadan (SKGSS) är en hinduisk stiftelse belägen i byn Jatuwa i sydöstra Nepal vars syfte är att ta hand om och betjäna kor, djur som inom hinduism är betraktade som heliga. Stiftelsen siktar nu på att bli ekonomiskt självförsörjande genom att sälja biogas och rötslam från en nyligen byggd biogasanläggning till närliggande hushåll. Gasen ska produceras från dynga insamlat från stiftelsens kor och distribueras genom ett gasnät som ännu inte är byggt. Syftet med denna studie var att utreda möjligheterna för SKGSS att framgångsrikt driva biogasanläggningen och fokuserade på två områden som var av intresse för AEPC, projektets huvudsponsor. Det första var att primärt beräkna hushållens energibehov för matlagning, deras nuvarande energikostnader för matlagning och deras inställning att byta till biogas som matlagningsbränsle för att assistera planeringen av det framtida gasnätet. Det andra var att lokalisera och identifiera potentiella förbättringsområden inom biogassystemet och baserat på detta ge förslag på huvudsakligen tekniska förbättringar som kan hjälpa SKGSS att framgångsrikt driva biogasanläggningen. Studien genomfördes med hjälp av en litteraturstudie, semi-konstruerade intervjuer, enkätundersökning av hushållen och en inspektion av biogasanläggningen.   Enkätundersökningen visade att hushållens intresse att byta till biogas är stort. De flesta var dessutom villiga att betala för att anslutas till gasnätet. Den positiva inställningen till biogas härrör möjligen delvis från en ökad medvetenhet kring klimatfrågor samt energisäkerhet. Undersökningen visade även att det närliggande området inte är en trolig marknad för försäljning av rötslam. Dock är Nepal en växande marknad för organiskt och högkvalitativ gödsel så möjligheterna för en lyckad försäljning av rötslam är ändå stora. De primära beräkningarna visade att anläggningen med dess idag tillgängliga mängd organiskt material inte kan förse mer än 50 hushåll med biogas. Vid planläggningen av gasnätet måste dock beräkningar baserade på faktiska mätningar av biogassystemet göras. Denna studie rekommenderar även ett antal förbättringar av biogassystemet som skulle kunna hjälpa stiftelsens biogasanläggning att fungera bättre. / As climate change becomes an ever-bigger issue for countries in the south-Himalayan region, policy makers become more aware of the problems associated with increasing temperatures. As countries consume more energy extracted from fossil fuels the climate becomes warmer, affecting ecosystems and increasing the risk of natural disasters. Nepal is one of the countries seeing the effects of global warming from close range and the country is now seriously aiming to develop its energy sector through the implementation of sustainable energies. One of the more successful stories of the Nepali energy sector is the implementation of biogas technology. As of today, more than 350 000 small scale biogas systems for single household use are operating all over Nepal. The Alternative Energy Promotion Centre (AEPC), the focal governmental agency for the promotion of sustainable and clean energy, is now aiming to develop the large-scale biogas sector. This would increase the amount of domestic sustainable energy as well as the country’s energy security.   The Shree Krishna Gau Sewa Sadan (SKGSS) is a Hindu trust located in south-eastern Nepal with the purpose of taking in and serving cows. It now aims to become economically self-sufficient by selling biogas and slurry produced from a newly constructed large-scale biogas plant to the nearby community households. The biogas will be produced from cow dung collected on the property and distributed to the households through a gas grid that is yet to be designed and built. The purpose of study was to investigate the opportunities for the trust to successfully operate the biogas plant and was focused on two areas of interest to the AEPC, which is the key sponsor of the community biogas project. The first was to primarily calculate the energy cooking demand of the nearby households, their current cost of cooking and their attitude towards a switch to biogas usage which would assist the planning of the future gas grid. The second was to localize and identify potential areas of improvements within the biogas system and based on that offer suggestions of improvements focused on technical aspects that would help the SKGSS to successfully operate the biogas plant.The study was conducted using a literature study, semi-constructed interviews, household surveys and on-site inspections of the biogas plant.   The household survey showed that the nearby households’ interest in switching to biogas is high. Most of the households also showed to be willing to pay extra money to be connected to the biogas grid. The positive attitude towards biogas partly stems from a raised awareness about climate issues as well as increased security in energy security. The survey also showed that the nearby urban and semi-urban community is not a viable market for the produced slurry. However, Nepal is a big and growing market for organic high value fertilizer so the potential of a successful sale of slurry is still high. The primary calculations show that with the feedstock available, the community biogas plant cannot suffice more than 50 households’ energy demand for cooking. When designing the gas grid, proper calculations based on actual measurements of the biogas system need to be done. This study also recommends various improvements of the biogas system that will help the SKGSS biogas plant to operate successfully.

Implementation av solföljare förbättrar effektiviteten hos en solcell genom att optimera panelens riktning. En solföljare består av en mekanisk ställning, ett elektriskt styrsystem och motorer eller servomotorer som riktar panelen. För att öka den totala effektiviteten behövs ett elektroniskt styrsystem som förbrukar mindre effekt än ställningens ökade effekt jämfört med en statisk panel. I detta projekt utnyttjades spänningsdelade fotoresistorer för att känna av omgivningens ljusnivå, och servomotorer för att sedan rikta om solföljaren. För att omvandla ljusdatan till rörelsekommandon användes en Arduino. Projektet resulterade i en fungerande solföljare som utan större problem klarade av att över längre tider hitta den ljusaste punkten i omgivningen (följa solen det vill säga). För att avgöra den ökade effektiviteten så jämfördes solpanelens stationära effekt med effekten för samma solpanel monterad på solföljaren. Resultatet visar på en tydlig skillnad, men är begränsad då mätningar inte har gjorts på flertal tider under året. Totalt visar resultatet på att det finns flera fördelar med att använda en solföljare, men kan i brist på tillräcklig data inte fastslås att vara en mer effektiv metod än en statisk panel över ett längre tidsspann.

För att nå de klimatpolitiska målen arbetar såväl Sverige som EU aktivt mot en cirkulär ekonomi där varje resurs nyttjas så effektivt som möjligt. En del i det arbetet handlar om att lyfta fram hållbara energikällor för att succesivt fasa ut fossila bränslen. Ett etablerat förnybart energislag, som fått mer uppmärksamhet på senare tid, är biogas. Produktionen av biogas sker via rötning av biologiskt material och kan generera el och värme, men även uppgraderas till fordonsgas. Ett av alla substrat som kan användas för rötning är gödsel. Den här studien har till syfte att undersöka omfattningen av den outnyttjade energipotentialen i gödsel från mjölkproducerande lantbruk i Sverige. Därtill ger den en bild av hur mycket koldioxid från fossila energikällor som skulle kunna minska i och med tillvaratagandet av energin i gödsel. En gårdsbaserad biogasanläggning vid Fredrikslunds lantbruk i Kalmar kommun är utgångspunkten och beräkningar görs tillsammans med data från bland annat Jordbruksverket och Energigas Sverige. För beräkning av möjligheten till minskat koldioxidutsläpp från fossil källa görs jämförelse med eldningsolja som används vid de svenska kraftverken. Resultatet visar att det finns en betydande energipotential i gödsel från svenska mjölk- producerande lantbruk där majoriteten av den ännu inte nyttjas för biogas- produktion. Nya styrmedel har tillkommit med syfte att gynna en ökad biogasproduktion, vilket kan öka chanserna för att ta vara på energipotentialen. Att genom ökad biogasproduktion minska mängden utsläpp av koldioxid till atmosfären från fossila källor ses också som möjlig. Sammanfattningsvis är studien ett exempel på hur en befintlig resurs kan effektiviseras ytterligare, ett arbete som troligen kommer bli än viktigare framöver. / To reach the climate goals, Sweden and the European Union are working towards a circular economy where the resources are used as efficiently as possible. Part of that work is about highlighting sustainable energy sources to gradually replace fossil fuels. An established, renewable type of energy, which has received more attention recently, is biogas. Biogas is produced through anaerobic digestion of biological material. The produced gas can generate electricity and heat, but it can also be upgraded to compressed biogas and used as automotive fuel. One of the substrates that can be used for digestion is manure. The aim of this study is to investigate the extent of the energy potential in manure from dairy farms in Sweden. In addition, it gives an idea of how much carbon dioxide from fossil energy sources that could be reduced if the energy potential in manure were used. Data is received from a farm- based biogas plant at Fredrikslund's farm in Kalmar as well as Swedish statistics of agriculture and energy. To estimate the possibility of reduced carbon dioxide emissions from fossil sources, a comparison is made with fuel oil. The results show that there is a considerable energy potential in manure from Swedish dairy farms where the majority is not yet used for biogas production. Reducing the amount of carbon dioxide emissions into the atmosphere from fossil sources through increased biogas production is also seen as possible.

This thesis undertakes a thorough exploration of business models for energy communities, specifically tailored to the unique requirements of the Swedish energy sector. Its objective is to identify and evaluate global business models for energy communities, focusing on their applicability within Sweden's regulatory, market, and socio-cultural contexts. Utilizing the Business Model Canvas as an analytical framework, the study initially identifies twelve distinct business model archetypes, ranging from community-based energy generation to models grounded in circular economy principles. Subsequently, it assesses their viability within Sweden's innovative and sustainability-focused energy landscape. The research is based on a qualitative methodology, incorporating a systematic literature review and comparative analysis to understand the complex dynamics of energy communities. By examining the structure of the Swedish energy system, the study pinpoints key factors influencing the success of energy- community models in Sweden, including regulatory frameworks, technological infrastructure, economic and financial viability, community engagement, and environmental sustainability. The findings emphasize six business models that closely align with Swedish values and objectives, highlighting the significance of community involvement, sustainability, and innovation in transforming Sweden's energy sector. These models include community-based energy generation, residential energy self-consumption, shared community energy generation, electric mobility cooperatives, collective financial initiatives, and circular economy-based approaches. In conclusion, the thesis proposes an Integrated Sustainable Energy Community Model (ISECM) as a comprehensive futuristic energy community model to guide Sweden's transition towards a more decentralized, participative, and sustainable energy future. This model integrates sustainable energy production, smart urban mobility, resource recovery, and digital integration. Further recommending strategic initiatives for implementation such as developing community platforms, forging strategic partnerships, and establishing environmental and social metrics. The research contributes to both academic and practical discussions on sustainable energy transitions, offering a strategic framework for leveraging community-based models to achieve Sweden's environmental and energy goals. It calls for active engagement from government, industry, academia, and communities to unlock the potential of innovative business models in advancing Sweden's energy sustainability agenda. / Denna avhandling genomför en omfattande utforskning av affärsmodeller för energigemenskaper, särskilt anpassade till de unika kraven i den svenska energisektorn. Syftet är att identifiera och utvärdera globala affärsmodeller för energigemenskaper med fokus på deras tillämplighet inom Sveriges regelverk, marknadsdynamik och sociokulturella sammanhang. Med hjälp av Business Model Canvas som analytiskt ramverk kartlägger studien tolv distinkta affärsmodellsarketyper, från gemenskapsbaserad energiproduktion till modeller baserade på cirkulär ekonomi, och bedömer deras livskraft i Sveriges innovativa och hållbarhetsinriktade energilandskap. Forskningen är grundad i en kvalitativ metodik, inkluderande en systematisk litteraturgenomgång och jämförande analys för att förstå de mångfacetterade dynamikerna inom energigemenskaper. Genom att utforska strukturen i det svenska energisystemet identifierar studien nyckelfaktorer som påverkar framgången för modeller av energigemenskaper i Sverige, inklusive regelverk, teknologisk infrastruktur, ekonomisk och finansiell livskraft, gemenskapsengagemang och miljömässig hållbarhet. Resultaten belyser sex affärsmodeller som ligger i linje med svenska värderingar och mål, och betonar vikten av gemenskapsinvolvering, hållbarhet och innovation i omvandlingen av Sveriges energisektor. Dessa modeller inkluderar gemenskapsbaserad energiproduktion, självkonsumtion av energi i bostäder, delad gemenskapsenergiproduktion, kooperativ för elektrisk mobilitet, kollektiva finansiella initiativoch modeller baserade på cirkulär ekonomi. Som avslutning föreslår avhandlingen en Integrerad Hållbar Energi Gemenskaps Modell (ISEGM) som ett holistiskt framtida energigemenskap för att vägleda Sveriges övergång mot en mer decentraliserad, deltagande och hållbar energiframtid. Denna modell inkluderar hållbar energiproduktion, smart stadsrörlighet, återvinning av resurser och digital integration. Som vidare rekommenderar strategiska initiativ för implementering, såsom utveckling av gemenskapsplattformar, skapande av strategiska partnerskap och etablering av miljö- och sociala mätvärden. Forskningen bidrar till akademiska och praktiska diskussioner om hållbara energiövergångar, och erbjuder ett strategiskt ramverk för att utnyttja gemenskapsbaserade modeller för att uppnå Sveriges miljö- och energimål. Den uppmanar till aktivt engagemang från regeringen, industrin, akademin och gemenskaper för att förverkliga potentialen i innovativa affärsmodeller för att främja Sveriges hållbarhetsagenda inom energi.

This thesis investigates the potential utilisation of Zigrid’s distributed power modules for waste heat utilisation and electricity production within an industrial cluster. The study examines generated waste heat from a hydrogen production plant with a PEM electrolyser and Zigrid’s innovative energy generation capabilities. Furthermore, the study investigates changes in the value chain within the industrial cluster when integrating Zigrid’s power modules as a cooling technique and thereby replacing cooling towers. This integration offers various potential avenues for the excess waste heat, such as electricity production and district heating. An in-depth economic evaluation was performed, weighing the cost-effectiveness of Zigrid's power modules against traditional cooling towers. The economic assessment includes the Levelized Cost of Electricity (LCOE) for locally produced electricity and showcase the potential savings by reducing dependence on the grid. Furthermore, the study also highlights the potential benefits of harnessing Sweden's waste heat, forecasting Zigrid's prospective contribution to local electricity generation and substantial economic efficiencies.  The study's findings underscore the viability of Zigrid's power units in increasing local electricity generation, curbing emissions, enhancing grid stability, and fostering sustainable practices within industrial clusters. / Denna avhandling undersöker potentialen för användning av Zigrids distribuerade kraftmoduler för utnyttjande av spillvärme och elproduktion inom ett industriellt kluster. Studien granskar genererad spillvärme från en väteproduktionsanläggning med en PEMelektrolysör och Zigrids innovativa energiproduktionsförmåga. Vidare undersöker studien förändringar i värdekedjan inom det industriella klustret när Zigrids kraftmoduler integreras som en kylteknik och därmed ersätter kyltorn. Denna integration erbjuder olika potentiella vägar för överskott av spillvärme, såsom elproduktion och fjärrvärme. En djupgående ekonomisk utvärdering genomfördes, där kostnadseffektiviteten hos Zigrids kraftmoduler jämfördes med traditionella kyltorn. Den ekonomiska bedömningen inkluderar den nivåbaserad elkostnaden (LCOE) för lokalt producerad elektricitet och visar de potentiella besparingarna genom att minska beroendet av elnätet. Vidare belyser studien också de potentiella fördelarna med att utnyttja Sveriges spillvärme och förutspår Zigrids framtida bidrag till lokal elproduktion och betydande ekonomisk effektivitet. Studiens resultat understryker Zigrids kraftenheters livskraftighet för att öka lokal elproduktion, minska utsläpp, förbättra nätstabiliteten och främja hållbara metoder inom industrikluster.