kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Building-integrated PVT systems: Economic Analysis
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Inledning och bakgrund: Sökandet efter renare och mer hållbara energikällor har varit en central prioritet för forskare under en lång tid. Den förnybara energi som erbjuds av vår omgivande miljö får allt större uppmärksamhet, särskilt efter att ha förstått och bevittnat de storanackdelarna med att producera energi genom kemiska processer såsom förbränning av fossila bränslen eller kärnkraft. Dessa nackdelar inkluderar de begränsade resurser som krävs för sådana processer och de betydande påverkningar som dessa processer har på planetens klimat och balans.För att utvinna förnybar energi från naturen och omvandla den till en användbar kraftkälla har forskare behövt utveckla nya metoder och skapa nya verktyg, såsom vindkraftverk, vattenturbiner och dammar. En annan teknik som producerar förnybar energi genom att omvandla solens strålning till elektrisk kraft genom den så kallade photovoltaic effekten är solceller. Denna avhandling kommer att fokusera på att utforska detta koncept och förklara hur det fungerar samt hur photovoltaic system (solcellssystem) är uppbyggda. Även ändringar som har gjorts på detta koncept för att göra det mer effektivt och hållbart, genom att producera termisk energi i vad som nu kallas photovoltaic -thermalsystem(solcellsvärmesystem), kommer att belysas. Dessa nya system kan nu integreras i byggnader och faciliteter, vilket kan bidra till att minska byggsektorns stora koldioxidavtryck.Metod och syfte: Huvudsyftet med forskningen är att jämföra effektivitet och produktivitet hos byggnadsintegrerade PVT-system under olika förutsättningar och situationer. Miljöpåverkan beskrivs kortfattat i dokumentets inledning. Vidare genomförs även en ekonomisk analys för att förstå var och hur systemet kan ge bäst resultat samt vilka uppgraderingar som rekommenderas vid ändring av systemets plats, storlek, material och andra faktorer.Genom att använda metoden för livscykelkostnadsanalys och genom att finna ett genomsnittligt pris per storleksenhet för varje del i systemkostnaden, skapades en Excel-beräkningsfil. Denna fil kan simulera nettovärden för ett valt system med hänsyn till den nuvarande inflationstakten och förväntad genomsnittlig diskonteringsränta. Filen bygger på resultat från PVGISsimuleringsverktyget utvecklat av Europeiska kommissionen, som visar den förväntade genererade elektriciteten baserat på systemets storlek och plats. Därefter beräknas nettovinsterna från att sälja elektrisk energi och spara värmeenergi och jämförs med de totala nettokostnaderna för att beräkna systemets lönsamhet.Slutsatser och avslutning: I avslutningen av denna avhandling utförs tre huvudsakliga jämförelser att genomföras mellan system med olika funktioner, platser och storlekar. En diskussion inkluderas om vilka variabler som är mest avgörande och har störst påverkan på de slutliga resultaten. Vidare presenteras även rekommendationer för framtida studier inom samma område och hur de kan dra nytta av slutsatserna och resultaten från denna forskning. Denna rapport och den skapade Excel-filen kan fungera som en ingång till djupare och mer omfattande forskning. Det kan även vara ett användbart verktyg för leverantörer eller investerare att simulera de förväntade priserna och vinsterna för framtida eller befintliga projekt

Abstract [en]

Introduction and background: The search for cleaner and more sustainable sources of energy has been a priority for researchers for many years. Renewable energy provided by our surrounding environment is getting more attention now, especially after understanding and witnessing the big disadvantages of producing energy from chemical processes such as burning fossils or nuclear power, those disadvantages are represented in the limited resources needed for such procedures and also the big effect of these one-way-processes on the planet’s climate and balance. In order to gather the renewable energy from nature and transform it to usable power source, the researchers had to adopt new ways and create new tools such as windmills, water turbines, and dams. Another technology that produces renewable energy from converting sunlight into electrical power in what is called photovoltaic effect are solar cells. This thesis will focus on exploring this concept and explaining how it works and how the photovoltaic systems are built. The changes made on the concept to make it more efficient and sustainable by producing thermal energy in what became photovoltaic-thermal systems are also displayed, these new systems can now be integrated into buildings and facilities which can decrease the building sector’s big carbon footprint. Method and purpose: The main purpose of the research is comparing the efficiency and productivity of building-integrated PVT systems in different circumstances and situations. The environmental impact is explained briefly in the beginning of the document. But further on, an economical study is made to understand how and where the system would give better results, and what upgrades are recommended when changing the system’s location, size, and material.Using life cycle cost analysis method and by finding an average price per size value for each of the system’s part-costs, an excel calculation file was created which can simulate net values for a decided system with keeping in mind the current inflation rate and expected average discount rate. The file uses results from the PVGIS simulation tool made by the European Commission which shows the expected generated electricity according to the system’s size and location, then the net wins from selling electrical energy and saving thermal energy are calculated and compared with the total net costs to figure the system’s profitability. Final results and conclusions: In the end of this thesis three main comparisons will be made, between systems with different functions, locations, and sizes. A discussion about which variables are more critical and have bigger effects on the final results will be included. Also, a recommendation for future studies on the same field and how they can make use of the conclusions and results from this research is displayed, this report and the created excel file can be a gate to greater and deeper research and even a helping tool for suppliers or investors to simulate the estimated prices and wins for future or existing projects.

Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 24390
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-348003OAI: oai:DiVA.org:kth-348003DiVA, id: diva2:1873222
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-06-19 Created: 2024-06-19 Last updated: 2024-06-28

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Building Technology and Design
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 154 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf