Uppsatsen undersöker målkonflikter som finns kopplat till havsplanering, samt hur dessa kan lösas. Målkonflikten som uppsatsen fokuserar på är den mellan förnybar energi och skydd av marin miljö i samband med etablering av vindkraft till havs. Uppsatsen gör en fallstudie av den planerade havsbaserade vindkraftsparken vid Kriegers Flak, Öresund. Uppsatsen utgår från den formella planeringsprocessen och studerar här hur den processen verkar för att finna lösningar på målkonflikten. Metoden är en blandning av juridisk metod och kvalitativ innehållsanalys av plandokument, vilket bidrar till en tvärvetenskaplig uppsats. Resultaten visar att målkonflikten mellan Natura 2000-skydd och havsbaserad vindkraft är möjlig att lösa med hjälp av tydliga villkor i tillståndsgivningen. Resultaten visar även på komplexiteten kring målkonflikter och att havsplanerna kan bidra till en mer rättssäker tillståndsprocess för havsbaserad vindkraft. Slutsatserna visar att för att tillståndsprocessen kring havsbaserad vindkraft ska bli mer förutsägbar, måste den kommunala tillstyrkan ändras.

Abstract   The permit application process for offshore wind farms (OWF) in Sweden conceivably requires a comprehensive and transparent complement within risk management. The NETEP framework (covering risks concerning navigation, economics, technology, environment and politics), based on a futures planning mechanism (STEEP) has consequently been brought forward as a structure for the application of FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis) methodology to the permit application process of the Swedish offshore wind farm sector. FMECA, originating from the aeronautical and automobile industries, presents a systematic method for the prediction of future failure in a product, part or process, to evaluate the consequences of that failure and to suggest possible measures for its mitigation or eradication. Its application to attitude and acceptance, safety and environmental effect remains, however, limited which creates the research gap for this thesis. Three Swedish offshore wind farm (OWF) projects in the Baltic Sea area (Lillgrund, Taggen and Trolleboda) were put forward as case studies for use in the evaluation of the proposed FMECA-NETEP methodology, which was approached in two stages. The first evaluation stage results showed that the model accommodates the precautionary principle, the consideration of stakeholder viewpoints, the mitigation of negative effects, the analysis of alternative sites, the observation of relevant legislation and the utilisation of contemporary research. In the subsequent stage of evaluation, the factor for incorporation into the adapted model was intra- and inter-sector cumulative impact. Results showed that positive cumulative impact cannot be illustrated by the model whereas neutral and negative cumulative impact can.  The model’s added value is that it facilitates decision making by providing a rigorous, transparent and structured methodology, the holistic approach of which provides a sound basis for the incorporation of contemporary research.

Detta examensarbete har utförts av studenterna David Lönn och Oskar Lindqvist från Uppsala universitet, åt Marell Boats vägnar i samarbete med flera samarbetspartners. Service av vindkraftverk är komplicerat, farligt och tidskrävande, särskilt i svåra väderförhållanden. Många servicetekniker har skadats allvarligt och dödsfall har också inträffat. Uppdraget var att anpassa en båtdesign för offshorearbete samt implementera ett hissystem från Offshore Access Sweden. Syftet var att förbättra arbetsmiljön genom att lyfta hela båten till offshoreenhetens landningsplattform. Detta för att minska risken för skador på offshore-enheten, båten och besättningen samt möjliggöra en mer säker och effektiv service. Större servicefartyg har förbättrat arbetsvillkoren genom att transportera serviceteknikerna till olika vindkraftverk där service utförs parallellt. Detta är ett ineffektivt sätt att arbeta som resulterar i dödtid för transport, ombordstigning och avstigning och invänta hämtning efter genomförd service. Baserat på forskningsrapporter och litteratur och genom intervjuer och brainstorming togs koncept fram som testades med hjälp av FEM-simuleringar. Därefter utvärderades koncepten genom Pugh matriser baserade på produktspecifikationen som resulterade i ett komplett lösningsförslag. Lösningsförslaget bestod av att införa fästanordningar ombord på båten som säkerställer jämn balans och möjliggör lyft från offshoreenheter. Dessutom anpassades båten för att förbättra arbetsmiljön genom att bland annat sänka relingen och implementera en öppen däcklayout. / This thesis has been carried out by David Lönn and Oskar Lindqvist, Uppsala University, on behalf of Marell Boats in collaboration with several partners. Servicing offshore wind turbines is complicated, dangerous and time-consuming, especially in difficult weather conditions. Many service technicians have been severely injured and deaths have also occured. The assignment was to adapt a boat design for offshore work as well as implement a hoisting system provided by Offshore Access Sweden. The aim was to improve the work environment by enabling to hoist the entire boat to the offshore unit's landing platform. Thereby reducing the risk of damaging the offshore unit, the boat and the crew as well as enabling service to be performed safer and more efficient. Larger service operation vessels have improved the working conditions by transporting the service technicians to different wind turbines where service is performed in parrallelly to the wind turbines. However, this is an inefficient way of working because it results in dead time for transportation, embarking and disembarking and awaiting pick up after preformed service. Based on reasearch reports, literature, interviews and brainstorming concepts were developed and tested using FEM simulations. Thereafter, the concepts were evaluated using Pugh matrices based on product specification and resulted in a complete solution proposal. The solution proposal consisted of implementing hook attachments onboard the boat that ensured even balance and enabled lifting from offshore units. In addition, the boat was also adapted to improve work enviroment by lowering the railing and an open deck layout.

In light of the energy crisis and the aim to invest in renewable energy, offshore wind power has received an increased attention. The elevated status of investments in offshore wind has pointed out the problems with the legal process, which so far hasn’t - at least not in the case of establishment outside Swedish territory - been applied to aparticularly large extent. When wind power is to be established offshore instead ofonshore, an extensive and complicated permit process occurs. It takes approximately 7 to 10 years before an operation receives all the required permits, which is to be considered a bottleneck for the expansion of renewable energy production accordingto the industry. The legal system derived complexity due to a division of maritime zones in accordance with international law, which means that there is one regulatory framework for Sweden’s territorial seas and another for Sweden’s Economic zone. This essay showsthat the legal process for offshore wind within Sweden’s territorial seas includes a variety of permits and permit-like rules, which however, are coordinated relatively satisfactorily. The procedure usually results in at least a four-fold permit process: (1) Aprocess to receive a license for investigations by the continental shelf from the Geo-logical Survey of Sweden or the government. (2) A process to receive an environmen-tal permit and a permit for water activities by the Land and Environmental Court for the construction and the cables in the water. At this stage, the court can also givedispensation from the protection of species and the shoreland and give permit for impacts on a Natura 2000 area. (3) A process to receive concession from the Swedish Energy Markets Inspectorate and (4) A process to receive permit for laying cables atthe continental shelf by the government. In addition, further permits may be required by other authorities, such as approval to operate in the area, approval for utility ease-ment and a license to affect an ancient monument or to handle geographically sensitive information. There are a fewer number of applicable permits and permit-like rules in the Economic zone than in the territorial seas, however, the legal process is however lesscoordinated. The permitting processes usually results in at least a five-fold permit process:(1) a process to receive a license for investigations by the continental shelf from the 6Geological Survey of Sweden or the government measures, (2) a license for a commercial construction by the government, (3) a process to receive concession from the Swedish Energy Markets Inspectorate (4) a process to receive a permit for water activities by the Land and Environmental Court for laying cables in the water and (5) aprocess to receive permit for laying cables at the continental shelf by the government. Further permits may be required by other authorities for approval of utility easement by the Land Survey authority and permits in accordance with the Birds and Habitats Directives by the relevant County Administrative Board. The multi-step process is one reason to why it can take up to 10 years for an offshore wind project to obtain all the required permits. A need for new trials due toupgrades and modernizations within a project is another. The technology in the field of offshore wind power is under constant and rapid development, which, in combination with its long and complex authorization process, creates a situation where operators need to reconsider, change or extend their existing permit even before thefacility has been built. The procedure to go to litigation with only the changed conditions is uncertain, at least in Sweden’s territorial seas. This means that most projects in the upgrading-process apply for a new permit instead of a changed one. Current law encompasses many uncertainties and inefficiencies. The permitting process does not give an operator exclusivity to the area which creates a lack of legal certainty due to a concern for overlapping projects. A municipalities’ veto can stop aproject at any time during the trial, which creates unpredictability for business operators and can contribute to unnecessary resources being put into a project. The court can turn down a granted network concession since it does not come with legal forceagainst the partially overlapping Environmental Code. The system contributes to uncertainty and contributes to a time-consuming double consideration of important sections in the Environmental Code. In conclusion, three solutions are presented thatmay contribute to an increased legal certainty and efficiency of the system; (1) Implement a rule that specifies the exclusivity of the Electricity Act vis-à-vis the Environ-mental Code, (2) allow cumulation in the governments trials and finally (3) Consider an auction-based system where exclusivity can be ensured in accordance with other EU-countries. / Den havsbaserade vindkraften har i ljuset av energikrisen och satsningen på förnybar energi tillägnats allt större uppmärksamhet. Utvecklingen har gjort att problem medtillståndsregelverket, som hittills inte - åtminstone inte vid etablering utanför svensktterritorium - har tillämpats i särskilt stor utsträckning, har uppdagats. När vindkraftska etableras till havs i stället för på land aktualiseras en omfattande och komplicerad tillståndsprocess. Det bedöms ta ungefär 7 till 10 år innan en verksamhet fått alla erfordrade tillstånd, en flaskhals för utbyggnaden av förnybar energiproduktion omman frågar branschen. Komplexitet i etableringen av vindkraft till havs kan främst härledas till att havet består av en folkrättslig zonindelning, vilket gör att det finns ett regelverk för svenskt sjöterritorium och ett regelverk för en ekonomisk zon. I uppsatsen kan det utläsas att en etablering av vindkraft inom det svenska sjöterritoriet omfattar en mängd olikatillstånd och tillståndsliknande regler, vilka dock samordnas relativt tillfredställande. Ordningen resulterar vanligtvis i minst en fyrfaldig prövningsprocess: (1) En process hosmyndigheten Sveriges geologiska undersökning alternativ regeringen för tillstånd tillundersökningsåtgärder. (2) En process hos mark- och miljödomstolen för tillstånd tillmiljöfarlig verksamhet och vattenverksamhet för uppförande och drift av vindkraft-verken samt utläggning av en starkströmskabel. I detta skede kan även domstolen pröva frågor om artskydd- och strandskyddsdispens samt ge tillstånd för eventuell påverkan på Natura 2000-område. (3) En process hos Energimarknadsinspektionen för nätkoncession och (4) en process hos regeringen för tillstånd till utläggning av sjökablar längst havsbotten. Utöver dessa processer kan ytterligare prövningar aktua-liseras hos andra myndigheter, som till exempel nämns i uppsatsen rådighetsmedgivande, ledningsrätt, tillstånd för påverkan på kulturmiljön samt tillstånd för hantering av geografiskt känslig information. Inom den svenska ekonomiska zonen aktualiseras färre tillstånd och tillståndsliknande regler, men prövningen samordnas dock i mindre utsträckningen än den somaktualiseras inom svenskt territorium. Ordningen resulterar vanligtvis i minst en fem-faldig prövningsprocess: (1) En process hos Sveriges geologiska undersökning alternativregeringen för tillstånd till undersökningsåtgärder, (2) en process hos regeringen för tillstånd till uppförande av anläggning i kommersiellt syfte, (3) en process hos Ener-gimarknadsinspektionen för nätkoncession, (4) en process hos mark- och miljödomstolen för vattenverksamhet vid utläggning av sjökablar och (5) en process hos regeringen för tillstånd till utläggning av sjökablar längst havsbotten. Utöver dessa processer aktualiseras även ett förfarande för ledningsrätt hos Lantmäteriet samt en prövning hos ansvarig länsstyrelse för otillåten påverkan i enlighet med EU:s fågeldirektiv och art- och habitatdirektiv. Den flerfaldiga processen är en orsak till att det kan ta upp till 10 år för en verk-samhetsutövare att erhålla samtliga erfordrade tillstånd. Ett behov av att uppgradera projektets utformning och modernisera villkoren i ett beviljat tillstånd är en annanorsak till det långa tidsfristerna. Tekniken inom området för havsbaserad vindkraft är under ständig och snabb utvecklingen vilket i kombination med dess långa och komplexa prövningsprocess skapar ett läge där verksamhetsutövare behöver ompröva, ändra eller förlänga sitt befintliga tillstånd redan innan anläggningen har börjat byggas. Möjligheten för projekt att förenklat endast pröva en viss förändring är dock begränsad och gränsdragningen otydlig, inte minst inom svenskt sjöterritorium, vilket gör attde flesta projekt börjar om i prövningskedjan genom att söka ett helt nytt tillstånd. Dagens regelverk är behäftad med en rad osäkerhets- och ineffektivitetsmoment. Inget tillstånd inom prövningsprocessen idag ger verksamhetsutövaren någon exklusivitet, en rättssäkerhetsbrist som skapar oro för överlappande projekt och konkurrens om samma plats. Ett kommunalt veto kan stoppa ett projekt när som helst underprövningens gång, vilket skapar oförutsägbarhet för verksamhetsutövare och riskeraratt bidra till att onödiga resurser läggs som ett projekt som ändå inte blir av. Nätkoncession saknar rättskraft gentemot den partiellt överlappande miljöbalksprövningen, vilket skapar osäkerhet och bidrar till onödig tidsutdräkt vid dubbelhänsyn till en stor del av miljöbalkens regler. Avslutningsvis presenteras tre lösningsförslag som kan bidra till ökad rättssäkerhet och effektivitet; (1) inför en regel som ger ellagen rättskraftgentemot miljöbalken, (2) införa en kumulationsregel vid regeringsprövningar samt slutligen (3) överväga ett auktionbaserat system där exklusivitet till området säkerställsi enlighet med andra länder inom EU.

Den pågående trenden att investera i fossilfri el kan betraktas ur olika perspektiv.Debatten gällande vindkraft är väl känd. Högskolan i Gävle engagerar sig i projektet "Förankrad i med och motvind (FIMM)" tillsammans med organisationen Hela Sverige ska leva. FIMM syftar till att öka kunskapen om lokala vindkraftsetableringar och fungera som stöd för bygder med fokus på lokal delaktighet. Denna rapport syftar till att undersöka hur komplexa utmaningar i form av lokala vindkraftsetableringar bör angripas ur ett lokalt perspektiv i Gävleborgs län. Arbetet angriper frågorna genom systematiska litteraturöversikter, geografisk kartläggning, statistikfördelning, beräkningar samt intervjuer med lokala aktörer.Resultaten påvisar en komplexitet i etableringen med anledning av olika lokala behov. Vidare påvisas att Gävleborg har stor potential att bidra till både regional och nationell energiförsörjning. En av de främsta tekniska utmaningarna har påvisats varaatt utpekade vindkraftsområden inte reflekterar de senaste tekniska framstegen. Inställningen till vindkraft i länet varierar mellan de undersökta aktörerna och kunskapsnivå har inte kunnat påvisas påverka inställningen. Politikerna och företagarna tenderar att vara mer positiva och allmänhetens inställning är mer blandad. Inblandning av allmänheten och förmedling av kunskap ska enligt resultatet ske av opartisk förmedlare, där tidig inblandning i processen påvisats vara avgörande för inställningen till etablering. Även kompensation har setts som positiv för etableringen, förslagsvis ekonomisk men inte nödvändigtvis. Vindkraften anses ha en viktig roll i Gävleborgs framtid och kan ge betydande bidrag av fossilfri energi. Brist på fortsatt utveckling kan ha negativa konsekvenser för lokalt näringsliv och välstånd. Slutsatserna är att ett ökat systemperspektiv och en ökad kunskapsbredd anses vara fördelaktig för samtliga inblandade aktörer i processen om den kommer från pålitlig förmedlare. Vidare föreslås att allmänheten engageras tidigt i processen, gärna redan under planeringsprocessen av mark för kommunen eller dokument för riktlinjer gällande vindkraft. Ytterligare förslag är att vindkraftsområden och riksintressen revideras med avseende av de tekniska framstegen med tätare intervall för att bättre återspegla de aktuella förutsättningarna. Eventuell ekonomisk kompensation föreslås regleras nationellt eller regionalt men bör anpassas efter lokala behov. Vidare föreslås att den kommunala tillstyrkan görs om till en avstyrkan. Slutligen rekommenderas att både scenarier med och utan vindkraftsetablering ska presenteras av opartisk förmedlare ur ett lokalt perspektiv gärna med aktuella empiriska data och goda exempel. / The ongoing trend to invest in fossil-free electricity can be viewed from different perspectives. The debate regarding wind power is well known. The University of Gävle is involved in the project “Förankrad i med och motvind (FIMM)” together with the organization “Hela Sverige ska leva”. FIMM aims to increase knowledge about local wind power establishments and act as support for the community with a focus on local participation. This report aims to investigate how complex challenges in the form of local wind power establishments should be addressed from a local perspective in Gävleborg County. The work addresses the issues through systematic literature reviews, geographical mapping, statistical distribution, calculations and interviews with local actors. The results show a complexity in the establishment due to different local needs. Furthermore, it is shown that Gävleborg has great potential to contribute to both regional and national energy supply. One of the main technical challenges has been shown to be that designated wind power areas do not reflect the latest technological advances. The attitude towards wind power in the county varies between the investigated actors and the level of knowledge has not been shown to affect the attitude. Politicians and business owners tend to be more positive and public attitudes are more mixed. Involvement of the public and dissemination of knowledge should, according to the results, be done by impartial intermediaries, where early involvement in the process has been shown to be decisive for the attitude towards establishment. Compensation has also been seen as positive for establishment, preferably financial but not necessarily. Wind power is considered to have an important role in the future of Gävleborg and can make a significant contribution to fossil-free energy. Lack of further development can have negative consequences for local business and prosperity. The conclusions are that an increased systemic perspective and breadth of knowledge will be beneficial for all actors involved in the process if it comes from a reliable intermediary. Furthermore, it is suggested that the public be involved early in the process, preferably already during the planning process of land for the municipality or documents for guidelines regarding wind power. A further suggestion is that wind energy areas and national interests are revised with regard to technical progress at more frequent intervals to better reflect the current conditions. Any financial compensation is proposed to be regulated nationally or regionally but should be adapted to local needs. Furthermore, it is proposed that the municipal endorsement be changed to a rejection. Finally, it is recommended that both scenarios with and without wind power establishment should be presented by impartial intermediaries from a local perspective, preferably with current empirical data and good examples.

This study examines different meanings attached to and practices adopted during Swedish local consultation processes on offshore wind power projects. It analyses the role played by those processes in a democratic planning context, as well as the ways in which they are implemented. It also identifies overarching process models. The study is informed by theories on democracy, planning, participation, communication, and media. The empirical material comprises three case studies, each examining experiences of local consultation processes for wind power projects that led to differences in local reception. Methodologically, the study triangulates analyses of semi-structured interviews, documents and news articles. The results show that, in a Swedish context, the role of local consultation processes is to create legitimacy and trust in the process and planning decisions. The complex dynamics become evident in the different forms of participation, knowledge generation, and communication employed during the consultation. This is shown to be the result of various democratic and planning attitudes to locally-situated interests and knowledge, which in turn lead to differing views on local understanding for and acceptance of project proposals. The study develops three schematic models that correspond to different types of consultation processes. An important conclusion is that the content and form of local consultation processes depends on the agency of several actors on different scales. They are not simple pre-designed by project planners, but the result of a far more complex interaction between a host of local actors, including officials, local media, and local communities. The categorisation of different local consultation processes could contribute to awareness about the implications of various ways of working with large-scale projects from local perspectives. / I den här avhandlingen undersöks lokala förankringsprocesser med ett särskilt fokus på havsbaserade vindkraftsprojekt. Diskussionen uppehåller sig vid frågor om förankringsprocessens roll i en svensk planeringskontext, samt hur olika utformningar av processen kan påverka det lokala mottagandet. Studien visar att förankringsprocesser ytterst handlar om legitimitet och tillit. I praktiken förekommer en stor variation, komplexitet och dynamik i lokala förankringsprocesser. Det yttrar sig bland annat genom olika former av deltagande, kunskapsbyggande och kommunikation. Centralt i resonemangen är demokratiska och planeringsmässiga förhållningssätt till platsbundna intressen och kunskaper. På så sätt tydliggörs skillnader i synen på förståelse och lokal acceptans avseende ett projektförslag. Genom studien urskiljs också tre schematiska förankringsmodeller som belyser sådana skillnader. Förståelse för lokala förankringsprocesser har betydelse inte minst avseende påverkan på lokal acceptans för storskaliga projekt.

Year 2040 the goal is to have a 100 % renewable Swedish energy system. Svenska kraftnät (Svk) predicts fully decommissioned nuclear power plants and an increased amount of connected wind power plants, especially offshore, year 2045. These kind of renewable power plants are non-synchronous and do not provide the grid with the same system stability services naturally as synchronous generators, such as nuclear power plants. With the increased number of renewables connected, one future challenge is to maintain the stability of the power grid. Grid stability can be divided into voltage-, frequency- and rotor angle stability.This thesis has investigated how large-scale offshore wind power plants (OWPPs) can contribute with reactive power compensation and in turn voltage stability to a nearby onshore power grid in Sweden. The evaluation has been done from the perspective of the TSO and the OWPP owner interests, with a focus on grid codes, economic incentives and technical capabilities.This project has been made in three parts. First, a comparison of voltage stability control requirements in different European grid codes was made. Secondly, static power flow simulations of a case study of a 1000 MW OWPP have been performed in PowerWorld Simulator, testing the OWPP’s reactive power outputs under different circumstances. Thirdly, a market opportunity analysis has been completed, analyzing reactive power market opportunities for OWPPs as well as for TSOs.The study shows that the reactive power capabilities of the simulated OWPP is considerable higher than the Swedish grid codes requires. Thus, an opportunity is to make the grid codes stricter, in combination with economic incentives. The case study showed that the distance offshore has an impact of the reactive power reaching the grid onshore. Though, the OWPP’s contribution to local voltage stability onshore is considered as good. Finally, with short- and long-term contracts, a reactive power market can be favorable for both the OWPP owner and the TSO.

The aim with this study is to analyze and try to understand the arguments and conflicts associated with the planning and development of offshore wind power in Sweden, and to study various media articles and their significance for offshore wind power in Sweden. A qualitative method has been applied in the form of a media analysis. The material for the study is based on diverse types of articles from the media in the form of news articles, commentaries, and debate articles. The articles I have chosen to analyze come mostly from the most popular news editors in Sweden; "Aftonbladet", "Dagens Nyheter" and "Svenska Dagbladet". There are also news articles from local newspapers so that even smaller local events can be captured and studied. Further in this study, media such as Swedish Radio and SVT Nyheter have been applied where shorter news items can be examined. This result shows how the opposition and arguments for and against offshore wind power are played out in the media and that the media can function as an information provider for offshore wind power linked to the planning and expansion of offshore wind power in Sweden. Many opinions want to highlight the negative consequences of offshore wind power, mainly from a local point of view. In some cases, opposition is also about preserving nature's values and not making interventions in nature that affect biodiversity, but this is something that "NIMBY" may have led to. That media coverage of the topic is largely based on informing people about ongoing projects and preparing press releases with important information about the projects, as well as acting as an information channel.

Vätgas producerad från förnybar el har en stor potential att minska utsläppen från flera olika branscher. Detta genom att införa nya innovativa ändamål och även genom storskalig ersättning av vätgas som idagproduceras med fossila bränslen. Men för en storskalig förändring behöver kostnaden för förnybar vätgasproduktionsjunka. Förutom den generella teknikutveckling och storskalighetsfördelar finns det effektivasätt att bättre nyttja existerade teknik för att sänka kostnaden för vätgas mot slutkund. Exempel på detär försäljning av spillvärme från systemet till lokala fjärrvärmesystem samt nyttjandet av vätgassystemetför att agera på balansmarknader. Denna studie undersökte hur ett vätgassystem innehållandes elektrolysörer, lager, kompressor och gasturbinerkan utformaras och driftas för att på ett effektivt sätt agera på marknader för el och vätgas. Det gjordes genom att studera hur en anläggning kopplat till vindkraftsproduktion genom ett Power purchaseagreement (PPA) kan utformas och driftas för att tillgodose ett industriellt vätgasbehov. Stort fokus ladespå hur ett sådant system kunde nyttjas för att agera på balansmarknader genom att sälja stödtjänsteroch hur erbjudandet av stödtjänster påverkade resten av vätgassystemet. Fallstudien som genomfördes utgick från ett potentiellt vätgassystem i Helsingborg med två stora industriellakunder som ville skifta från nyttjandet av vätgas producerad genom ångreforming till vätgasproducerad genom elektrolys med förnybar el. Då mycket fokus i studien var på balansmarknader ochflexibilitet ansågs PEM-elektrolsyören var den bäst lämpade. Vidare valdes komprimerad vätgaslagringoch ett antal alternativ för vätgasturbiner. Då produktionen var kopplad till en intermittent energikällagjordes bedömningen att systemet skulle vara assisterat med möjligheten att handla el på dagenföre- ochintradagsmarknaden. Om all eltillförsel skulle ske från vindkraften hade lagret behövt vara orimligt stortför att säkerställa förmågan att klara leveranskrav under perioder med låg elproduktion. För att analyseradet valda systemet modellerades ett vätgassystem i Energy Optima 3, en programvara som nyttjar linjärprogrammering för totaloptimering av energisystem. För att undersöka hur dem olika komponenternaskulle dimensioneras gjordes ett antal helårsoptimeringar med tidsupplösning om en timme för att se hursystemet presterade med olika kombinationer av storlek på elektrolysör, lager samt typ av gasturbin. Vid värdering av vilken konfiguration som var mest lämpad användes den utjämnade vätgaskostnaden.Den konfiguration som bedömdes vara mest lämpad för det studerade fallet var en PEM-elektrolysör på 55MW, ett komprimerat lager som motsvarade 12 timmars behov från kunderna och en gasturbin på 24 MW.Den konfigurationen kunde under den studerade tidsperioden producera vätgas till en utjämnad kostnadpå 4,7 EUR/kg. Allmänt kan sägas att studien visade att agerande på balansmarknaden gav stor intäkterför systemet och hade en betydande påverkan på systemets lönsamhet. Försäljning av spillvärme hade idet studerade fallet inte en lika kritiskt påverkan på systemet då intäkter var betydligt lägre. En viktigtinsikt från studien var att värdet av att agera på dem olika marknaderna ofta ställdes mot varandradå deltagande på balansmarknaden ibland innebar att elektrolysören inte kunde nyttja all kapacitet.Samtidigt innebar uppbunden kapacitet på balansmarknaden att flexibiliteten i systemet inte kundenyttjas för att agera på intradagsmarkanden och/eller hantering av prognosfel från vindkraftsproduktion. Studien visade allmänt att utformning och prissättning av PPA har en avgörande roll i ett vätgassystemsgångbarhet. I studien användes ett pay-as-produced-avtal, vilket resulterade i att elektrolysören vid vissatillfällen hade underskott på el (och el från intradagsmarknaden behövde köpas in för att kompensera)och vid vissa tillfällen var det överskott på el (och el behövde säljas vidare på dagenföre- eller intradagsmarknaden.)Vidare bedömdes försäljning av vätgas med långsiktiga kontrakt vara det mest lämpadealternativet då det säkrar intäkter för vätgas producenter och tillgången på vätgas till för industrierna. / Hydrogen produced from renewable electricity has significant potential to reduce emissions in variousindustries, both through new innovative applications and as a large-scale replacement for hydrogen currentlyproduced using fossil fuels as a feed stock. However, in order for large scale adaptation of renewablehydrogen the costs associated with it must decrease. In addition to technological advancements and economiesof scale, there are effective ways to better utilize existing technology to lower the cost of hydrogenfor end user. Examples include selling excess heat from the system to local district heating networks ifthe location of the electrolyzer allows for it, as well as utilizing the hydrogen system to participate inbalancing markets. This study investigated how hydrogen systems containing electrolyzers, storage, compressors, and gasturbines can be designed and operated to effectively participate in electricity and hydrogen markets. Itwas done by studying how a facility connected to wind power production through a Power PurchaseAgreement (PPA) can be designed and operated to meet an industrial hydrogen demand. A major focuswas placed on how such a system could be utilized to participate in balancing markets by providingancillary services and how offering these services affected the rest of the hydrogen system. The case study was focused on a potential hydrogen system in Helsingborg with two large industrialcustomers interested in transitioning from steam reforming hydrogen production to electrolysis using renewableelectricity. As the study heavily emphasized balancing markets and flexibility, a PEM electrolyzerwas chosen over other technologies. Additionally, compressed hydrogen storage and several options forhydrogen gas turbines were selected. Since the production was linked to an intermittent energy source,it was assessed that the system would need to be supported by trading electricity on the day-ahead andintraday markets. If all electricity supply were to come from wind power, the hydrogen storage wouldhave to be unreasonably large to ensure the ability to meet delivery requirements during periods of lowelectricity production. To analyze the selected system, a hydrogen system was modeled using EnergyOptima 3, a software that utilizes linear programming for total optimization of energy systems. Severalyear-long optimizations with 1-hour resolution were performed to examine how the system performedwith different combinations of electrolyzer and storage sizes, as well as types of gas turbines. When evaluating which configuration was most suitable, the levelized cost of hydrogen (LCOH) was used.The configuration deemed most suitable for the studied case consisted of a 55 MW PEM electrolyzer,compressed storage equivalent to 12 hours of customer demand, and a 24 MW gas turbine. This configurationcould produce hydrogen at a levelized cost of 4.7 EUR/kg during the studied period. Overall,the study demonstrated that participating in the balancing market generated significant revenue for thesystem and had a substantial impact on its profitability. The sale of waste heat had a less critical effecton the system in the studied case, as the revenues were considerably lower. An important insight fromthe study was that the value of participating in different markets was often weighed against each other,as participating in the balancing market some times meant that the electrolyzer could not utilize itsfull capacity, while having tied-up capacity in the balancing market limited the system’s flexibility toparticipate in the intraday market and/or manage forecast errors related to wind power production. The study generally showed that the design and pricing of Power Purchase Agreements (PPAs) plays acrucial role in the viability of a hydrogen system. In the study, a pay-as-produced design was used, whichresulted in both electricity deficits and surpluses at certain times. Furthermore, selling hydrogen throughlong-term contracts was deemed the most suitable option for large industrial producers, as it ensuresrevenue for hydrogen producers and a stable supply of hydrogen for the industries.

Wind power is a renewable energy source that is making great strides in the global energy sector. While wind power is a renewable energy source, it is not entirely free from carbon emissions. This is because the production of wind turbines is dependent on the use of energy, and as a result can emit large amounts of carbon dioxide. This is because the production of wind turbines is dependent on the use of energy and as a result can emit large amounts of carbon dioxide. The emissions come from two sources, the materials used in the wind turbine and the energy used in the manufacturing process. Because wind turbine production is global, the geographical location also affects the climate impact. The purpose of this study is therefore to evaluate the climate impact from material and energy use for the different turbine components. Furthermore, it aims to evaluate the total climate impact between on-and offshore wind power as well as evaluate the climate impact between production in Sweden, Germany and China. The climate impact is based on 13 Vestas LCA reports, together with a model developed in excel. The results show that the location of production plays a significant role in the total emissions, due to the large variation in the electricity mix between different countries. Generally, the steel components are the largest contributors to the total CO2 emissions. Consequently, offshore wind has a higher climate impact than its onshore counterpart because the offshore foundation is made of steel. The result is, however, limited due to the lack of standardisation and since specific information regarding wind power is hard to acquire. / Vindkraft är en förnyelsebar energikälla, som gör stora framsteg inom den globala energisektorn. Samtidigt som vindkraften är förnyelsebar, är den inte helt fri från koldioxidutsläpp. Detta beror på att produktionen av vindkraftverk kräver energi och kan därför släppa ut stora mängder koldioxid. Utsläppen kommer från två källor, de material som används i vindkraftverket och energin som behövs vid tillverkningen. Eftersom produktion av vindkraftverk sker på ett globalt plan, har även den geografiska platsen där tillverkningen sker en påverkan på klimatpåverkan. Syftet med denna studie är att undersöka klimatpåverkan från material och energianvändningen fördelat över vindkraftverks huvudkomponenter. Utöver detta, syftar den även till att undersöka den totala klimatpåverkan mellan land- och havsbaserad vindkraft samt hur klimatpåverkan skiljer sig åt mellan produktion i Sverige, Tyskland och Kina. Studien utgår från 13 Vestas LCA rapporter och använde en excelmodell för att utvärdera utsläppen av koldioxid. Resultatet visar att den geografiska platsen där produktionen sker har stor betydelse för de totala utsläppen, eftersom det är stor variation i energimix mellan olika länder. Överlag är det de stora stålkomponenterna som har störst bidrag till klimatpåverkan. Till följd av detta har havsbaserad vindkraft större klimatpåverkan än landbaserad, eftersom fundamentet primärt består av stål. Resultatet är dock begränsat, på grund av bristen av standardisering i rapportering och eftersom det är svårt att tillhandahålla specifika data gällande vindkraft.