Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Syftet med studien är att undersöka och bedöma olika energikällor för att driva Uppsala bubbelbarriär – en metod för att fånga in skräp i Fyrisån. En multikriterieanalysmetod tillämpas för bedömning och jämförelse av olika energikällor. I de fall då bubbelbarriärens energibehov inte kan fyllas av en individuell energikälla, utvecklas alternativ där de kombineras med varandra eller elnätet. Därefter betygsätts de och rangordnas utefter ett antal kriterier.
Ett flertal energikällor utvärderades, både tak– och väggmonterad solenergi, energi genererad från stationära cyklar samt vätgaslagring medan biogas och en vattendriven kompressor uteslöts i tidigt skede. Energikällorna bedöms utifrån kriterierna hög elproduktion, låga koldioxidutsläpp samt hög säkerhet. Kriterier, graden av säkerhet samt subjektiva viktningsvärden av kriterier framtogs i samarbete med handledare på Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) och behovsägare på Uppsala kommun. Generella beräkningar har genomförts för att få en övergripande uppfattning om vilket energisystem som är mest lämpad utefter de givna kriterierna.
Resultatet visade hur ingen energikälla kunde fylla bubbelbarriärens energibehov på egen hand. Därför framtogs alternativ där de kombinerades med varandra eller med elnätet. De mest lämpade alternativet blev takmonterade solceller på läge D i kombination med elnätet (A2). Därefter blev de stationära cyklarna i kombination med elnätet (A4) mest lämpade, nära följt av väggmonterad solenergi läge B i kombination med elnätet (A3). Alternativen på andra och tredje placering var de enda energisystemen som alternerade i dess rangordning beroende på val av parametrar i känslighetsanalys. Det var även små marginal emellan A3 och A4, vilket indikerar att de båda är relativt lika i dess lämplighetsbedömning. Resultatet visade hur takmonterade solceller på läge D i kombination med vätgaslagring (A1) blev det minst lämpade alternativet.
Slutsatsen är att ingen av de undersökta energikällorna ensamt kan skapa en energisjälvförsörjning utan att kombineras med varandra eller elnätet. Alternativen är inte redo för omedelbar implementation på grund av detaljnivån utifrån studiens tidsram och omfattning, men de ger en värdefull vägledning och ett beslutsunderlag för framtida arbete och implementation.

The purpose of this study is to investigate and assess different energy sources for powering Uppsala’s Bubble Barrier – a method for capturing waste in the River called “Fyrisån”. A multi-criteria analysis method is used to evaluate and compare different energy sources. In situations where the bubble barrier’s energy needs cannot be met by an individual energy source, alternatives are developed where they are combined with each other or the power grid. They are later graded and ranked based on a set of criteria.
Several energy sources were evaluated, including roof- and wall-mounted solar panels, energy generated from stationary bicycles, and hydrogen storage, while biogas and a water-driven compressor were excluded at an early stage. The energy sources are assessed based on high electricity production, low carbon dioxide emissions, and high safety criteria. The criteria, level of safety, and subjective weighting values of the criteria were developed in collaboration with a supervisor from the Swedish University of Agricultural Sciences (SLU) and a stakeholder from Uppsala municipality. General calculations have been conducted to gain an overall understanding of which energy system is most suitable according to the given criteria.
The result showed how no energy source could meet the bubble barrier's energy needs on its own. Therefore, alternatives were developed where they were combined with each other or with the electricity grid. The most suitable alternative was roof-mounted solar panels on location D in combination with the electricity grid (A2). Next in line were the stationary bicycles in combination with the power grid (A4), closely followed by wall-mounted solar energy on location B in combination with the power grid (A3). These alternatives in the second and third positions were the only energy systems that alternated in their ranking depending on the choice of parameters in the sensitivity analysis. There were also small margins between them, indicating their similarity in terms of the suitability assessment. The results showed that roof-mounted solar panels on location D in combination with hydrogen storage (A1) was the least suitable alternative.
The conclusion is that none of the examined local energy sources alone can achieve energy self-sufficiency without being combined with each other or the power grid. The alternatives are not ready for immediate implementation due to the level of detail within the study's timeframe and scope, but they provide valuable guidance and decision basis for future work and implementation.