kth.sePublications KTH
Operational message
There are currently operational disruptions. Troubleshooting is in progress.
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
Life Cycle Analysis of ThermalEnergy Storage Systems
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Thermal Energy Systems (TES) have been on the rise in the recent years as a source of energyproduction. TES systems are renewable energy systems hence it has a lot less environmental impact and has low Global Warming Potential (GWP). To this end, Kyoto AS, has developed Heatcube, a TES system based on molten salt and uses electricity to produce district heating.

A Life Cycle Analysis (LCA) is a method which is used to examine the environmental impact of a product or service. A LCA was conducted from cradle-to-grave, i.e., from manufacturing to disposal on the Heatcube to understand its environmental impact. It was observed that electricity from grid had the highest impact, other materials like insulation, electricity required for manufacturing. Hence, further LCA analyses were conducted by changing the electricity source to renewable source of energy. A massive reduction in the GWP was seen when compared to grid electricity.

Moreover, further LCA analyses were conducted with conventional sources of energy(Biomass, Coal and Natural Gas) as well. As expected, the conventional sources of energy had a very big impact with coal having a very high increase.

Furthermore, a sensitivity analysis was conducted where the carbon intensity of the electricity grid was varied and then countries having similar carbon intensities was identified and then a further LCA analysis was conducted to understand how the Heatcube performed, if it used the country’s grid electricity.

Finally, it was compared to existing literature which analysed the LCA of the district heatingsystems like biomass, natural gas, waste heat integration, geothermal integration.

Overall, the project provides a comprehensive insight of the environmental performance of the Heatcube, and analyse the major environmental impact points in the whole life cycle of the Heatcube. It also looked into methods to further improve the environmental performance of the Heatcube. Moreover, the project also looked into how the Heatcube is contributing towards UN Sustainable Development Goals (SDGs) to combat climate change and its impact on the society. 

Abstract [sv]

Termiska energisystem (TES) har varit på uppgång under de senaste åren som en källa förenergiproduktion. TES-system är förnybara energisystem, så det har mycket mindre miljöpåverkan och har låg global uppvärmningspotential (GWP). För detta ändamål har KyotoAS utvecklat Heatcube, ett TES-system baserat på smält salt och använder el för att producera fjärrvärme. En livscykelanalys (LCA) är en metod som används för att undersöka miljöpåverkan av en produkt eller tjänst. En LCA genomfördes från vagga till grav, det vill säga från tillverkning till kassering på Heatcube för att förstå dess miljöpåverkan. Det observerades att el från elnät hade den största påverkan, andra material som isolering, el som krävs för tillverkning. Därför genomfördes ytterligare LCA-analyser genom att ändra elkällan till förnybar energikälla. En massiv minskning av GWP sågs jämfört med elnät. Dessutom genomfördes ytterligare LCA-analyser med konventionella energikällor (biomassa, kol ochnaturgas). Som väntat hade de konventionella energikällorna en mycket stor inverkan med kol som hade en mycket hög ökning. Vidare genomfördes en känslighetsanalys där kolintensiteten i elnätet varierades och sedan identifierades länder med liknande kolintensiteter och sedan genomfördes en ytterligare LCA-analys för att förstå hur Heatcube presterade, om den använde landets elnät. Slutligen jämfördes den med befintlig litteratur som analyserade LCA förbefintliga fjärrvärmesystem som biomassa, naturgas. Sammantaget ger projektet en omfattande inblick i Heatcubes miljöprestanda och analyserar de viktigaste miljöpåverkanspunkterna i Heatcubes hela livscykel. Den undersökte också metoder för att ytterligare förbättra miljöprestandan för Heatcube. Dessutom undersökte projektet hur Heatcube bidrar till FN:shållbara utvecklingsmål (SDG) för att bekämpa klimatförändringar och dess inverkan påsamhället.

Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 37
Series
TRITA-ITM-EX
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-362921OAI: oai:DiVA.org:kth-362921DiVA, id: diva2:1955387
External cooperation
Kyoto Group AS
Supervisors
Examiners
Available from: 2025-04-30 Created: 2025-04-30 Last updated: 2025-04-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 168 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