The carbon footprint of the power generation is studied for more than 30 years now. In order to curb GHG emissions, politics, industrials and consumers tend to take action to reduce the carbon intensity of the electricity mix, spread electrification and enhance usage efficiency. However, little is known on the growing power network which connect production and consumption. This study assesses the GHG emission of typical distribution infrastructure projects, in Sweden, with the aim to express recommendation to further improvements. The life cycle assessment (LCA) follows the Greenhouse gas protocol, gathering every related emission from the material mining till the endof-life. The computation is carried out thanks to the project data, environmental product declaration and environmental agencies carbon emission factor. In addition, 50% load hypothesis have been assumed to model the electric usage of transformer and cable. As a result, the installation of 1km of 240mm2 aluminium cable emits 35.67t CO2eq throughout its 30 years of lifespan, involving material, vehicle, and usage related emissions. The GHG sources are almost evenly split between the losses in the cable and the cable material. This total rises up to 41.81 t CO2eq, when excavation is required. The same life cycle assessment is carried out for a 30 to 130 kV substation with a transformer capacity of 63MVA. 1287 t CO2eq are accounted with the highest share coming from SF6 leakage, with 31% of the emissions. To go further, a wide range of options is studied to reduce the projects’ climate impact: going from more sustainable materials, recycling, equipment lifespan extension, more efficient devices, and alternative fuels. Climate-economic studies applied to the previous project measures the costs and benefits for each solution. It demonstrates the relevance of circular economy, even in a business perspective. The transformer refurbishment must be prioritized as it saves the most emissions and costs. The aluminium recycling must be aimed for, because of its major GHG emission reduction for (aluminium) cable project. The substation design must ban as much as possible the SF6 usage and reduce the ground surface on grassland or forest. Lastly, electrification of the fleet and green concrete help to save extra tonnes of CO2eq for reasonable prices. / Koldioxidavtrycket från elproduktion har studerats i mer än 30 år. För att minska utsläppen av växthusgaser tenderar politiker, industrier och konsumenter att vidta åtgärder för att minska koldioxidin tensiteten i elmixern, sprida elektrifieringen och öka effektiviteten i användningen. Det finns dock få uppgifter om det växande elnätet som förbinder produktion och konsumtion. I den här studien bedöms växthusgasutsläppen från typiska distributionsinfrast rukturprojekt i Sverige i syfte att ge rekommendationer om ytterligare förbättringar. Livscykelanalysen följer växthusgasprotokollet och samlar in alla relaterade utsläpp från materialbrytning till slutet av livscykeln. Beräkningen görs med hjälp av projek tdata, miljövarudeklarationer och miljöorganens koldioxidutsläppsfaktorer. Dessutom har man utgått från en 50 transformatorns och kabelns elförbrukning.procentig belastning för att modellera Resultatet är att installationen av 1 km 240 mm2 aluminiumkabel koldioxidekvivalenter under sin 30släpper ut 35,67 ton åriga livslängd, vilket innefattar material, fordonsoch användningsrelaterade utsläpp. Växthusgaskällorna är nästan jämnt fördelade mellan förlusterna i kabeln och kabelmaterialet. Denna summa stig er till 41,81 t CO2eq när det krävs grävning. Samma livscykelanalys utförs för en 30130 kVstation med en transformatorkapacitet på 63 MVA. 1287 ton koldioxidekvivalenter redovisas, där den största andelen kommer från SF6 utsläppen. Fläckage, med 31 % av ör att gå vidare studeras ett stort antal alternativ för att minska projektens klimatpåverkan: mer hållbara material, återvinning, förlängning av utrustningens livslängd, effektivare apparater och alternativa bränslen. Klimatekonomiska studier som tillämpa ts på det tidigare projektet mäter kostnaderna och fördelarna för varje lösning. Det visar på relevansen av cirkulär ekonomi, även ur ett affärsperspektiv. Renoveringen av transformatorn måste prioriteras eftersom den sparar mest utsläpp och kostnader. Åt ervinning av aluminium måste eftersträvas, eftersom det ger en stor minskning av växthusgasutsläppen för (aluminium)kabelprojektet. Utformningen av transformatorstationer måste i så stor utsträckning som möjligt förbjuda SF6användning och minska markytan på gräsmark eller skog. Slutligen bidrar elektrifiering av fordonsflottan och grön betong till att spara ytterligare ton koldioxidekvivalenter till rimliga priser.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-320234 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Serres, Hugo |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2022:338 |
Page generated in 0.0022 seconds