This thesis aims to contribute to improved functional procurement of photovoltaic systems, PV systems. Functional procurement means that criteria concerning a function are set rather than specifying technical details or products. Possible advantages and difficulties in using functional procurement have been analyzed by interviews, simulations and a case study. Electricity production and surplus production for different scenarios have been simulated via MATLAB. The MATLAB script was also used to generate rules of thumb on feasible solar fraction for six different load profiles; a church, a farm, a car mechanic, an office, an industry and an apartment building. The results show that functional procurement promotes innovative solutions and is likely to increase customer satisfaction. The entrepreneurs get increased responsibility for the PV installation and the monitoring of it. Difficulties in using functional procurement of PV systems include uncertainties in irradiance and division of responsibilities. It is therefore important to define in what circumstances the functions should be met. The evaluation of the case study shows that the demands that were set were hard to accomplish, but if the maximum simulated surplus production would have been 6 % instead of 5 % of the summer weekdays, it would have been easier. The rules of thumb show that depending on load profile and accepted proportion of surplus production, the yearly solar fraction is between circa 10 % and 30 %. This number is lower for businesses that close during the summer and higher for businesses that have a load profile that corresponds well with the irradiance.

Klimathotet gör att energiproduktionen på vår jord behöver bli mer miljövänlig. En förnyelsebar energikälla som har en stor outnyttjad potential är solenergi. Elproduktion från solceller ökar snabbt men kan användas i betydligt högre utsträckning än idag, även i Sverige. I denna uppsats har syftet varit att studera hur de tre faktorerna solceller som produkt, potentiella kunder på marknaden och politisk styrning kan interagera och påverka den svenska solcellsmarknaden. Studien baseras främst på intervjuer som har genomförts med ett flertal aktörer på den svenska solcellsmarknaden. Vi har funnit att det finns en interaktion mellan de tre studerade faktorerna och att den faktor som har störst påverkan på marknaden i dagsläget är politik. Att underlätta för småskalig elproduktion är viktigt för att solcellsmarknaden ska utvecklas. Den största kundgruppen, husägare, kan genom enklare regler stimuleras att investera i solceller. Det behövs i dagsläget även ett ekonomiskt stödsystem för solceller men på sikt kan solcellsmarknaden förmodligen klara sig utan ekonomiskt stöd. Företag är mindre priskänsliga och ser i vissa fall solceller som en lönsam investering genom den goda PR dessa ger.  Solceller har i dagsläget en intressant och snabb teknikutveckling, vilket kan leda till lägre priser och bättre egenskaper i framtiden. Vi har slutligen gett ett antal förslag på åtgärder som kan underlätta för solcellsmarknadens utveckling i Sverige.

Projektet omfattade undersökning och framtagande av ett solcellssystem med förmåga att försörja ett FTX-system i ett flerbostadshus från miljonprogrammet med el. För att kunna bedöma storlek och utformning av komponenter har information tagits genom: Informationssökning via databaser, kurslitteratur och intervjuer Simuleringar av solceller i datorprogrammet PVSYST Modulering av ventilationskanaler i datorprogrammet MagiCAD Syftet var främst att undersöka om det gick att få fram ett teoretiskt fungerande system med avseende på både solceller och ventilation. Beroende på vad resultatet blev skulle även ekonomin i projektet undersökas. Undersökningen visade att det teoretiskt ska gå att installera solceller för elframställning som klarar av att täcka FTX-systemets elbehov på årsbasis. Solcellerna bedöms även producera tillräckligt med el för viss övrig elkrävande utrustning under stora delar av året. Det visade sig även att det skulle gå att få solcellerna ekonomiskt lönsamma om en kalkyltid på 14 år används. Metoden som använts för dessa resultat är noga beskriven och är med små förändringar tillämpbar för ett stort antal byggnader i det svenska byggnadsbeståndet. En viktig slutsats är att om fastighetsägarna kan se 15 år fram i tiden för en investering i solenergi, skulle det innebära inte bara miljömässiga utan även ekonomiska vinster. Det finns redan idag kunnande, teknik och produkter för att utvinna en stor del av fastigheternas elbehov genom solens energi. / The project is a feasibility study of including the installation of solar cells and an FTX ventilation system in the renovation of a Swedish million program multi-family ouse. The question concerns whether the energy production of the PV system can match with the energy consumption of the FTX-system. Input data was obtained from: Databases, literature and interviews. Simulations of photovoltaics modules in the computer program PVSYST Modulation of the vents in the computer program MagiCAD The aim was primarily to investigate whether it was possible to get a theoretical working system. The economy of the project should also be investigated depending on the results. The study showed that it should be theoretically possible to install photovoltaics for electricity generation that is able to cover the FTX system's electricity needs on a yearly basis. The photovoltaics are also expected to produce enough electricity for some other equipment that requires electricity for much of the year. It was also found that it should be possible to get the photovoltaics modules economically viable if a pay-back time of 14 years was used. The method used for these results is thoroughly described and with small changes applicable to a large number of buildings in the Swedish building stock. An important conclusion from the project is that if property owner can see 14 years into the future with an investment in solar energy, there is much to be gained. There are already skills, available technologies and products available in order to recover a large portion of the properties' electricity needs through solar energy.

Detta arbete syftade till att svara dels på vilka solcellstyper som finns på den svenska marknaden och vad som skiljer dem åt, dels hur förutsättningarna ekonomiskt ser ut för solceller i Sverige. Arbetets metod bestod av en litteraturstudie och en marknadssammanställning. Resultatet visade på att solceller finns etablerade på den svenska marknaden och att det är monokristallina och polykristallina kiselsolceller som dominerar utbudet. Kiselceller har fördelen att grundämnet finns i stor koncentration på jorden men de kräver en energikrävande process för tillverkningen. Vidare visade resultatet att en mindre del av marknaden utgörs av tunnfilmssolceller av CIGS och CdTe. Tunnfilmerna har en tjocklek ned till en mikrometer och har en tillverkningsprocess som är enklare och mindre energikrävande. Förutsättningarna för solceller i Sverige är betydligt sämre än för sydligare länder och även inom Sverige varierar förutsättningarna stort. Endast med hjälp av flera subventioner kan solceller i mindre skala göras ekonomiskt hållbara idag. / The purpose of this paper was to examine which types of solar cells are available on the Swedish market, their technical properties and the economic conditions for photovoltaics in Sweden. The method consisted of a literature study and a market survey. The result showed that photovoltaics are well established on the Swedish market and that it is monocrystalline and polycrystalline silicon solar cells which dominate. Silicon cells have the advantage of an unlimited supply of the chemical element. However the manufacturing process is an energy consuming. Furthermore, the results showed that a small part of the market is made up of thin film solar cells of CIGS and CdTe. Thin films have a thickness down to a micrometer and the manufacturing process is easier and less energy consuming. The condition for photovoltaics in Sweden is less favorable than in countries situated further south. The prerequisite also varies largely in Sweden. Only with the help of subsidies may photovoltaic on a smaller scale be made economically viable today.

The purpose of the house which is the basis of this report is to be able present itself on the market as a relatively cheap and at the same time a climate friendly choice. The house is supposed to be able to be built anywhere in Sweden and the rest of Scandinavia in a short period of time. This puts demand on what kind of heating system the house can have, since not all places have the geographic advantage of being able to use geothermal or district heating. Therefore the heating system choices will only include those that are not limited by their geographic location. The house will be built in modules which only require the groundwork to be done before the house can be erected.   In this report "System solutions for plus or passive-housing" a comprehensive literature search has been conducted as well as a number of calculations. This has been done to find out which system solution would be most appropriate for this specific house.   After calculations and literature searches, three different systems was chosen; Water-jacketed wood stove with solar panels Water-jacketed pellet stove with solar panels Air/water heat pump with solar panels   The results showed economic differences. The wood stove proved to be the cheapest, it does, however release some toxic gases during its incomplete material incineration and it also requires more of the user’s attention. The investment cost of the pellet stove is higher and the fuel cost proved to be around twice the amount, which led to a higher cost in total. The advantages of the pellet stove is that it is a self-feeding system which requires less of the user’s time and attention. It is also a more efficient machine and therefor emits less toxic gases. The heat pump proved to be the most expensive choice and also the more difficult choice to assess as to its environmental impact. This due to the fact that it uses electricity as fuel. This electricity is hard to predict the source of. If the source is renewable it could be argued that the heat pump is the most environmental positive choice. If the source on the other hand is from coal or oil plants this will release large amounts of greenhouse gases into the atmosphere. The obvious positive aspect of the heating pump is its ability to run without the help of the user. Something that both the pellet and wood stoves need.   The house proved a few flaws in the thermal bridges that appear in the joints of the house. This could be solved by providing these joints with extra insulation which are otherwise only made of wood.   The conclusion is that this is well thought-out house which pass the definition of a passive house in most places in Sweden. It did now, however, pass the definition of a plus house. This due to the angle of the roof which led to a lesser amount of solar cells, which could not generate the amount of electricity needed to sell more electricity then what is needed to purchase. This is the only part of the house that can be seen as a truly big flaw, since this goes against the purpose of the house. The type of heating system has not been made as a definite conclusion, but is being left open for reader to decide. According to the last calculations made however, the wood stove proved the best choice, this is due to its cheap price over a long period of time. Something that does not prove decisive for all. / Huset som ligger till grund för detta arbete har som syfte att kunna komma in på marknaden som ett billigt men klimatsmart val. Huset ska kunna byggas vart som helst i Sverige och i resten av Skandinavien på kort tid. Detta ställer krav på vad huset kan ha för värmesystem, då inte alla platser har förutsättningar för att använda till exempel bergvärme eller fjärrvärme. Därav används värmesystem som är oberoende av omgivningen.   I arbetet "Systemlösningar för plus- eller passivhus" har en mängd beräkningar, en omfattande litteraturstudie och en multikriterieanalys gjorts. Detta för att ta reda på vilken systemlösning som skulle kunna vara bäst för detta specifika hus.   I arbetet jämförs hur vattenmantlade kaminer och värmepumpar fungerar i ett system tillsammans med solfångare. Studien innefattar även att ta reda på hur många solfångare och solceller som kan placeras på huset för att använda förnyelsebara källor i största möjliga utsträckning. Samt vilka val som är ekonomiskt smarta över en längre period och även hur miljön påverkas av dessa val.   Efter beräkningar och litteraturstudier valdes tre olika värmesystem; Vattenmantlad vedkamin med solfångare Vattenmantlad pelletskamin med solfångare Luft/vatten värmepump med solfångare   Resultatet visade ekonomiska skillnader där den vedeldade kaminen var billigast, dock släpper den ut en del farliga gaser vid sin ofullständiga förbränning och kräver mycket uppmärksamhet. Den vattenmantlade pelletskaminen blev dyrare då investeringskostnaden är högre än för vedkaminen och där den årliga bränsleförbrukningen för pellets är cirka dubbelt så hög gentemot veden. Till sin fördel har den ett enklare självmatande system vilket kräver mindre tid av brukaren. Den har även högre verkningsgrad än sin vedeldade motsvarighet och släpper därför ut mindre farliga gaser. Värmepumpen visade sig vara dyrast och det är även den svåraste att miljöbedöma. Elen som används är svår att förutse var den kommer från. Om källan är förnyelsebar kan det argumenteras att värmepumpen är det mest miljövänliga valet. Om den däremot kommer från marginalel ger den upphov till stora mängder växthusgaser i atmosfären. En fördel med värmepumpen är att den är enkel att använda då den till stor del sköter sig själv till skillnad från pelletskaminen och vedkaminen.   Slutsatsen blev att huset är vältänkt och klarar passivstandard i stora delar av Sverige. Huset uppfyllde dock inte kravet för plushus. En stor bidragande orsak till detta är husets taklutning. Att taket lutar mot norr innebär att antalet solcellsmoduler blir för få, vilket leder till för liten elproduktion. Detta är det enda som skulle kunna ses som en stor brist eftersom det motverkar syftet med huset. Valet av typen av uppvärmning är endast vägledande och lämnas därför öppet för val. Enligt de sista beräkningarna som gjordes ses vedkaminen som det bästa valet, vilket i stort beror på den stora skillnaden i pris över en längre period. Det styr dock inte valet för alla brukare.

City of Malmö has ambitions for the district Hyllie to become a demonstrative area ofsustainable urban development. As a part of this the following report aims to investigate the potential in using noise barriers combined with photovoltaics along Annetorpsvägen to generate solar electricity. To quantify the losses that shadows from buildings along the roadmight cause, a 3D-model of the area was constructed in SketchUp. This digital model made it possible to simulate shadows and how they change over the year. A reference model of a photovoltaic noise barrier (PVNB) was constructed and used to find the dates on which the solar cells are shadowed depending on building heights and positioning of the barrier. The results show that two lengths with a total distance of 400 meters is appropriate for applying photovoltaic noise barriers. Along distance A, a PVNB with a total capacity of 19 kWp is expected to generate 18 000 kWh per year assuming realistic shadowing, which equals 6% losses compared to production without shadows. The PVNB along distance B with installed capacity of 37 kWp has no considerable problems with shadowing and is expected to generate 37 500 kWh per year. This gives a total production of 56 500 kWh per year. The combined investment costs (excluding costs for the actual noise barrier) for both power plants are assumed to be approximately one million SEK. Expected economical outcome is a negative capital value after 25 years, although a change of critical factors such as investment aid, investment cost, electricity prices and cost of capital may result in a more positive outcome. Production losses from shadowing and dirt seem to have a minimal effect on the outcome Despite uncertainty in the economical outcome, realizing the project would have several other positive effects such as reduction of carbon dioxide emissions and a positive impact on the public view of renewable energy.

I detta examensarbete har syftet varit att undersöka huruvida smarta elnät kommer att motivera en investering i solcellsanläggningar, rapporten riktar sig främst till bostadsrättsföreningar. För att genomföra detta har en litteraturstudie genomförts. Detta resulterade i vilka typer av lagar och regler som gäller idag och hur de används. Litteraturstudien resulterade även i vilka olika scenarion som var troliga att kunna inträffa i framtiden och utifrån dessa kunde ett resultat arbetas fram. De scenarion som valdes att titta närmare på var om vad som skulle hända om fler började köra elbil, om föreningarna agerar elhandlare och säljer solel till medlemmarna och två olika typer av lagring, nätlagring och batterilagring. När scenarierna var fastställda började arbetet med att jämföra dessa för att se vilken som skulle ge bäst ekonomiska avkastning. Resultatet som erhölls var att batterilagring gav högst avkastning men också längst återbetalningstid. Det visade sig även att nuvärdet för en anläggning med batterilagring var lägst bland de undersökta fallen däremot hade lagring i nätet högst nuvärde. Det som gav kortast återbetalningstid var lagring i elnät. Det går att konstatera att bäst resultat skulle erhållas med hjälp av lagring i elbilar då man slipper den dyra investeringskostnaden i batterier men samtidigt kan behålla högst självförbrukandegrad och därmed högst avkastning. / In this thesis, the aim has been to investigate whether smart grids will motivate an investment in solar cell installations. The report is primarily aimed at housing associations. To complete this, a literature study has been conducted. This resulted in what types of laws and regulations apply today and how they are used. The literature study also resulted in the different scenarios that were likely to occur in the future, and from this a result could be produced. The Scenarios that was chosen to look into was “what would happen if more people started driving electric cars, if the associations acted as electricity dealers and sold solar power to the members and two different types of storage, grid storage and battery storage”. Once the scenarios were established, the work started comparing these to see which one would give the best economic return. The result that could be obtained was that battery storage yielded the highest return but also the longest repayment period, which gave the lowest repayment time was storage in power grids. It was also found that the present value of a battery storage facility was lowest among the cases investigated, but on the other hand, storage in the power grid had the highest present value. It can be concluded that the best results could be obtained from storage in electric cars, avoiding the expensive in-vestment cost in batteries but at the same time maintaining the highest self-consuming degree therefore keeping the highest yield.

Denna studie syftar till att undersöka takanvändningen i Uppsala tätort med dess möjligheter och hinder samt hur kommunen och andra aktörer arbetar med detta. Undersökningen har genomförts med en induktiv metod där insamlat material jämförts med tidigare forskning för att leda fram till diskussion och slutsatser, materialet är hämtat från rapporter, styrdokument och hemsidor men även från intervjuer med ett antal nyckelpersoner som är aktiva inom utveckling och planering för takanvändning, dessa har valts utifrån olika befattningar för att få ett bredare perspektiv. En nödvändig uppdelning i arbetet har gjorts för kategorierna solceller, urban vindkraft, gröna tak och takträdgårdar, takodling samt verksamheter, med sammanställning av material och tidigare exempel från respektive område. Generellt så visar resultaten och analysen på att Uppsala har kommit långt inom planering av solceller då detta även bedöms som ekonomiskt lönsamt medan urban vindkraft står stilla. Inom gröna tak, takodling och verksamheter är bilden mer splittrad, där har markägandet stor betydelse eftersom kommunens rådighet avgörs av vilka krav som går att ställa, vilket visar sig tydligt i var taken utvecklas eller inte. Denna problematik och fler aspekter tas upp i en diskussion som även ger förslag på framtida möjligheter.

Abstract To prevent that the climate influences reaches critical and irreversible levels in the near future, a change in our energy consumption and our energy sources is required. It will be a combination of multiple system solutions and several types of renewable sources, both at a personal and national levels. Every hour, the sun shines at the earth with the same amount that the world's population needs in a year. It is clearly a small part of this that we could use, but it is easy to see the potential. Evertech is a company in Umeå, whose strategy is to develop products to extract and recycle heat energy from the solar renewable resource. The company has several products and all are based on a heat exchange panel. Together with the company the possibility of combining a solar module with Evertech's solar panel was tested for a hybrid to get better effect on the solar cell by cooling. Hybrids are also called PVT-modules (photovoltaic thermal). A system setup was made with a simple prototype to measure surface temperature and power difference when the solar cell was cooled by the heat exchanger absorber. The measurement study showed an increased effect of 8 % on average and a maximum of 15 %. At the time of maximum, a surface temperature difference between the solar cell and the hybrid was determined to 20°C while the average was at 15°C. A temperature gradient at the cooled module was detected, which inhibited the power increase. This indicates that a future product would have the ability to obtain higher values.  By combining the solar hybrid with a geothermal heating system, one could secure both the own heat supply and the electricity supply and at the same time have the possibility of recharge the mountain. This and how the systems can benefit from each other were studied in the simulation program Polysun. The primary goal of using a hybrid system is to create as high efficiency as possible on the solar cells and to improve the SPF value of the heat pump by allowing the heat carrier to circulate through the hybrids. The difference between the SPF-value of a hybrid system in conjunction with a geothermal system was 4.2 against the geothermal system 2.7. To cover up the increased electricity consumption that the circulation meant and the heat losses against a solar collector system did not become a problem. The results of the simulations and the economic study show that a PVT-panel built on Evertech's ETX-panel together with geothermal heat has equally good conditions for managing as solar cells or traditional solar collectors. The repayment period for a PVT module was 13,8 years for a 20 % solvency payment. For a solar cell plant of the same size it became 14,5 years. The PVT had the best return on investment of 1,2 % and an annual gain of 2000 Swedish kronor of the compared systems.

This master thesis is a comparison between green roofs (vegetation placed on roof tops) and roof mounted photovoltaic (PV) systems, which is done with the method life cycle assessment (LCA). The aim is to compare the different installations from a sustainability perspective and to present how each installation contribute to a more sustainable community. For this purpose three different green roofs are investigated (one extensive, one semi-intensive and one intensive) and also three different PV systems (5,2 kW with a 43° slope, 8 kW with a 20° slope and 13 kW with zero slope). Beyond these six scenarios a seventh installation is designed and this is a PV green roof, which is an extensive green roof placed under an 8 kW PV system. The LCAs are done through an inventory of production data for each installation and by developing performance indicators for a number of parameters in the use phase of each roof, such as electricity production, storm water delay and carbon accumulation. In the result these numbers are presented and compared to each other, which shows that the production of PV systems have a greater climate impact than the production of green roofs. On the other hand the PV systems can have a greater climate impact compared with green roofs. With the PV green roofs the benefits of both installations are combined which is shown to be a preferred alternative. One of the main conclusions of the project is that each installation would have a greater positive impact on the environment if the materials were produced with renewable energy instead of fossil fuels. Another conclusion is that if considering installing a PV system the cost of adding a green roof underneath is small but the benefits increase, which again indicates that a combined roof is a preferable alternative.