Hydrogen can be produced by solar power driven electrolysis and then be long-termed stored until an electrical demand emerge. Therefore, hydrogen energy storage have the potential to solve the issues with seasonal energy mismatch that generally occur in buildings with solar production. The process is done without any emissions, since the input and output are electricity from renewable resources, water, oxygen and heat. In this master thesis the purpose is to evaluate how a hydrogen energy storage can be used in a commercial building in order to reduce its grid power peaks. This is investigated by creating a model which simulates a hydrogen system, combined with a battery, in a grid-connected building in Uppsala. The model dimensions the system components by using six different operation strategies. The potential of using hydrogen storage in a commercial building is evaluated with respect to its energetic and economic feasibility. The result indicates that the building’s grid power peaks can be reduced by integrating a hydrogen system, and thereby savings in terms of electricity and heat are achieved. However, the net present value is negative for all operation strategies, which means that the investment is non-profitable. By varying several factors in a sensitivity analysis, it is discovered that the investment cost must be reduced in combination with a higher monthly power fee in order to make the investment profitable. There are, however, other values that can motivate an investment in a hydrogen system. An energy storage increases the flexibility in a building and also makes the building more robust towards power outages and high electricity prices. These qualities might be more desirable in a future electrical power system with more intermittent power production.

Genom att köpa upp en billig befintlig byggnad som är ur bruk och därefter bygga om byggnaden så kan en besparing erhållas då det oftast är billigare att bygga om än att riva allt och bygga nytt. För att undvika att bygga nytt och istället bygga om så undersöks möjligheterna till att utföra ett byte av verksamhet i ett befintligt flerbostadshus i Stockholm. Studien fokuserar på vilka åtgärder som krävs för att möjliggöra den nya verksamheten samt hur dessa åtgärder påverkar den strukturella prestandan. Den nya verksamheten riktar sig mot detaljhandel och därför benämns byggnaden vara kommersiell.Studien utförs stegvis där det första steget är att undersöka befintliga k-ritningar och därefter modellera byggnaden baserat på dessa, byggnaden modelleras och dimensioneras i Strusoft FEM design.När referensbyggnaden har dimensionerats undersöks befintliga planlösningar för att avgöra hur dessa kan formas om för att möjliggöra den nya verksamheten. När planlösningarna för den kommersiella byggnaden har undersökts så modelleras föreslagen i Strusoft FEM design där de testas. Resultaten för referensbyggnad och den kommersiella byggnaden jämförs där bärförmåga, spänningar, deformationer, stabilitet, reaktionskrafter och vikt med samt utan nyttiglast är i fokus. För att möjliggöra den nya verksamheten så togs tiotals löpmeter vägg tas bort från samtliga plan, naturligtvis fallerar byggnaden då utan förstärkningar. Byggnaden förstärktes slutligen med balk och pelarsystem i plats vid tidigare väggar från och med plan 1. Balk och pelar systemet byggs ut ur tidigare väggar och förstärks med armering efter standard, inga nya element i betong införs över plan 1. En smidigare installation av nya element uppnås vid användning av stål element, därför prioriterades stålpelare vid införande av nya element. Vid jämförelsen uppmättes en förbättrad bärförmåga i den kommersiella byggnaden, men även en höjd utnyttjandegrad av samtliga bjälklag. Bärförmågan förbättrades med 10% i samband med de ingreppen som utfördes. Utnyttjandegraden ökade då den största utnyttjandegraden av alla plattor i flerbostadshuset uppmättes till 86% men i den kommersiella byggnaden uppmättes 99%. Den kommersiella byggnaden uppmättes ha mindre deformationer för bjälklag där en skillnad i medelvärdet uppmättes till 3mm vid jämförelse mot flerbostadshuset. I de väggar som bevarats upptäcktes ingen skillnad i deformationer, däremot uppmättes en stor skillnad i horisontella och vertikala reaktionskrafter för respektive väggar, en reaktionskraft minskade till hälften av den ursprungliga reaktionskraften till följd av ingreppen. Transformationen av väggar till pelare och balkar resulterade i större koncentrerade laster och större punktlaster vid bottenplattan. Ingreppen resulterade också i en högre utnyttjandegrad av befintliga betongpelare, där en reaktionskrafts ökade avsevärt, med ungefär 70%. Eftersom byggnadens vikt ökade med 1000kN så ökade däremot reaktionskrafterna parallellt, med 5%. Dragspänningar i väggar och bjälklag spreds ut vilket resulterade i att det största absoluta värdet uppmättes i flerbostadshuset. För balkar och pelare uppmättes de största värdena för drag och tryckspänningar i den kommersiella byggnaden, skillnaden var däremot liten. Flerbostadshusets egentyngd uppmättes som större men med hänsyn till nyttiglast uppmättes det största värdet istället i den kommersiella byggnaden. Med hänsyn till nyttiglast väger den kommersiella byggnaden ungefär 1000kN mer än flerbostadshuset. Stabiliteten av den kommersiella byggnaden uppmättes större, med eller utan vindstag. Slutligen konstateras att det är fullt möjligt att utföra verksamhetsbytet vid behov.

Model Predictive Control (MPC) is an optimization method used in a wide range of applications. However, in the housing sector its use is still limited. In this project, the possibilities of using an easily scalable MPC controller to optimize the heating of a building, is examined and evaluated. It is a combination of a Long Short Term Memory (LSTM) network for understanding the dynamics of the buildning in order to predict future indoor temperatures, and the probalistic technique Simulated Annealing (SA), used for solving the control problem. As an extension, predicted energy prices per hour are added, with the goal to lower the heating costs. The model is tested on a family house with eight rooms and centrally heated using gas. The results are promising, but ambiguous. The main reason for the uncertainties are the testing environment. / Model Predictive Control (MPC) är en optimeringsmetod som används inom många olika områden. Inom bostadssektorn är dock användningen fortfarande begränsad. I det här projektet undersöks möjligheten att använda en MPC kontroller för att optimera uppvärmningen av en byggnad, och om den enkelt kan appliceras på andra byggnader. Det är en kombination av ett long Short Term Memory (LSTM) nätverk för att förstå dynamiken av byggnaden med målet att förutse framtida inomhustemperaturer, och den probabilistiska metoden Simulated Annealing (SA) som används för att lösa kontrollproblemet. Ett tillägg till modellen är inkluderandet av energipriser för varje timme, där målet istället blir att minimera uppvärmningskostnaderna. Modellen testas på ett familjehus med åtta rum som är centralt uppvärmt genom gas. Resultaten är lovande, men tvetydiga. Huvudorsaken för osäkerheterna är testmiljön.