hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Barriers, driving forces and non-energy benefits for battery storage in photovoltaic (PV) systems in modern agriculture
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building Engineering, Energy Systems and Sustainability Science, Energy Systems and Building Technology. RISE Research Institutes of Sweden.ORCID iD: 0000-0003-0336-6537
RISE Research Institutes of Sweden.
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building Engineering, Energy Systems and Sustainability Science, Energy Systems and Building Technology.ORCID iD: 0000-0002-4823-9905
2019 (English)In: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 12, no 18, article id 3568Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Battery storage has been highlighted as one way to increase the share of renewables in energy systems. The use of local battery storage is also beneficial when reducing power variations in the grid, thereby contributing to more robust and cost-effective energy systems. The purpose of this paper is to investigate barriers, drivers and non-energy benefits (NEB) for investments in battery storage in photovoltaic systems (PV) in the context of farmers with PV systems in Sweden. The study is based on a questionnaire about barriers, driving forces and NEB for investment in battery storage connected to PV. The questionnaire was sent to farmers in Sweden who already have photovoltaics installed and about 100 persons answered, a response rate of 59%. The major barriers found are related to the technical and economic risks of investing in battery storage. One of the main conclusions is that the highest-ranked driver, i.e., to use a larger part of the produced electricity oneself, turns out to be the highest priority for the grid-owner seeking to reduce the need for extensive investments in the grid. The primary NEBs found were the possibility of becoming independent from grid electricity.

Place, publisher, year, edition, pages
MDPI , 2019. Vol. 12, no 18, article id 3568
Keywords [en]
barriers, drivers, photovoltaics (PV), agriculture, energy efficiency, battery storage, renewable energy
National Category
Energy Engineering
Research subject
Sustainable Urban Development
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-30765DOI: 10.3390/en12183568ISI: 000489101200164Scopus ID: 2-s2.0-85072509921OAI: oai:DiVA.org:hig-30765DiVA, id: diva2:1359670
Funder
Swedish Energy Agency, 44359-1
Note

Funding: This paper was carried out as a part of the research project Solbruket—Battery Storage for Increased Solar Electricity Production in Modern Agriculture, project number 44359-1. The research project was financed by the Swedish Energy Agency. This work has been carried out under the auspices of the industrial post-graduate school Reesbe+, which is financed by the Knowledge Foundation (KK-stiftelsen).

Available from: 2019-10-10 Created: 2019-10-10 Last updated: 2024-05-24Bibliographically approved
In thesis
1. Building-related renewable electricity production with storage and energy-efficient buildings: Exploring barriers, drivers and quality assurance
Open this publication in new window or tab >>Building-related renewable electricity production with storage and energy-efficient buildings: Exploring barriers, drivers and quality assurance
2020 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

There is a need to reduce unsustainable use of fossil fuels. Increased usage of renewable energy by combined use of photovoltaic solar panels (PV) with battery storage is one way. Another way is to increase awareness of energy usage and reduce the energy performance gap by building energy-efficient buildings. Buildings have a long lifetime and high energy usage will have an impact for a long time.

Barriers, drivers and non-energy benefits (NEBs) for investments in battery storage in photovoltaic systems (PV) in the context of farmers in Sweden with PV systems was investigated by a questionnaire study. The questionnaire was sent to farmers in Sweden who already have photovoltaics installed and about 100 persons answered, a response rate of 59%.

Among the drivers for investments in battery storage in PV systems in agriculture it was found that the highest-ranked driver, i.e., to use a larger part of the electricity produced oneself, turns out to be the highest priority for grid owners seeking to reduce the need for extensive investments in the grid. The primary NEBs found were the possibility to become more independent of grid electricity.

A method for the building process, called ByggaE, which aims to reduce the energy performance gap, has been developed and described. The method is based on two main processes with activities. Documents that support the activities can be found and stored in the energy documentation, a digital map structure. The two main processes are:

  • The client’s activity to formulate requirements and ways to verify these requirements.
  • The main process for other actors is to identify, handle and follow up risks or critical parts.

An overall relation between the energy efficiency gap and the energy performance gap has been identified. Realistic assumptions and follow-up related to the assumptions are found to be important to reduce both the energy efficiency gap and the energy performance gap.

Abstract [sv]

För att uppnå klimatmålen är det nödvändigt att minska den ohållbara användningen av fossila bränslen. Ett sätt är att öka användning av förnybar energi genom att kombinera solel med batterilager. Ett annat sätt är att öka medvetenheten om energianvändningen med dess negativa påverkan på miljön och uppfylla energikraven för nya byggnader bättre. Eftersom byggnader har lång livslängd ger onödigt hög energianvändning påverkan under lång tid.

 

Hinder, drivkrafter och andra icke energirelaterade fördelar med att investera i batterilager till solel har undersökts i en enkätstudie bland svenska lantbruk. Det kom in 100 svar från lantbrukare som har solel, vilket motsvarar en svarsfrekvens på 59 %.

Den viktigaste drivkraften för att investera i batterilager till solelanläggningen är en högre egenanvändning av el. Detta visade sig också vara högst prioriterat av elnätsägare för att minska behovet av kostsamma investeringar i elnätet. Den största icke energirelaterade fördelen med batterilager är större oberoende av elnätet.

 

En kvalitetsäkringsmetod för byggprocessen har utvecklats och beskrivits. Syftet med metoden, som kallas ByggaE, är att minska skillnaden mellan verklig energianvändning och energikrav i nya byggnader. Metoden bygger på två huvudprocesser med aktiviteter. Beställarens huvudprocess är att formulera krav och metoder att kontrollera och följa upp dessa krav. De andra aktörernas huvudprocess är att identifiera, hantera och följa upp risker eller kritiska moment som kan påverka energianvändningen. Dokument som stödjer aktiviteterna lagras i en digital mappstruktur.

 

Det är viktigt med realistiska antaganden och uppföljning som relaterar till dessa antaganden för att fler lönsamma energieffektiviseringsåtgärder ska bli genomförda och för att de energiprestanda som krävs eller förväntas ska bli uppfyllda.

Place, publisher, year, edition, pages
Gävle: Gävle University Press, 2020. p. 37
Series
Licentiate thesis
Keywords
Energy efficiency gap, energy performance gap, ByggaE, battery storage, barriers, drivers, Non-energy benefits NEB, questionnaire, quality assurance, PV, energieffektivisering, energieffektiva byggnader, kvalitetssäkring, byggprocessen, ByggaE, solel, batterilager, hinder, drivkrafter, enkätstudie
National Category
Energy Engineering
Research subject
Sustainable Urban Development
Identifiers
urn:nbn:se:hig:diva-33402 (URN)978-91-88145-50-5 (ISBN)978-91-88145-51-2 (ISBN)
Presentation
2020-10-29, 99:133, Kungsbäcksvägen 47,, 10:00 (Swedish)
Opponent
Supervisors
Funder
Knowledge Foundation
Available from: 2020-10-19 Created: 2020-09-03 Last updated: 2022-10-28Bibliographically approved
2. Mind the gaps for energy-efficient buildings
Open this publication in new window or tab >>Mind the gaps for energy-efficient buildings
2024 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

One step towards reducing greenhouse gas emissions is to use energy in a more efficient way and increase the share of renewable energy. This thesis focuses on the construction process and operation of non-residential buildings. The “housing and service” sector, which includes non-residential buildings, accounts for just over one-third of final energy use in Sweden. Reaching energy performance requirements and maintaining them over time is important. Through a socio-technical perspective, I have investigated how different roles and processes involving professional stakeholders affect efficient energy use in non-residential buildings. Interviews and surveys were the main research methods. When energy production and energy use do not coincide in time, there is need for energy storage, for example with batteries. Furthermore, digitalization in the ongoing twin transition may provide better and more energy efficient control of buildings. Therefore, barriers and drivers for investments in battery storage and building automation have been examined in this thesis. Knowledge is an important factor throughout the construction process and operation to achieve and maintain energy performance. The thesis contributes a method and analysis model to support the actors in the construction process to create clear goals and achieve them. Formulating and following up energy requirements is central during both the construction and operation phases of buildings. The thesis shows the importance of identifying causes of deviations and dealing with them. Functioning digital systems are a prerequisite but not a replacement for on-site operating personnel to maintain low energy consumption over time. Two-way communication within and between actors is important, both during the construction process and the operational phase. It is also important with functioning external support when the technology does not work, and that it is obvious in the organization's culture to use the support.

Abstract [sv]

Ett steg på vägen för att minska utsläppen av växthusgaser är att använda energi på ett mer effektivt sätt och öka andelen förnyelsebar energiproduktion. Avhandling fokuserar på byggprocessen och fastighetsdrift för lokalfastigheter. Sektorn ”bostäder och service” där lokalfastigheter ingår står för en dryg tredjedel av den slutliga energianvändningen i Sverige. Att nå energiprestandakraven och bibehålla dem över tid är viktigt. Genom ett sociotekniskt perspektiv har det undersökts hur olika roller och processer som involverar professionella intressenter påverkar effektiv energianvändning i lokalbyggnader. Intervjuer och enkäter har främst använts som forskningsmetoder. När energiproduktion och energianvändning inte sammanfaller i tid skapas behov av energilagring, med tex batterier. Den digitala utvecklingen ger möjligheter att bättre kunna styra och optimera byggnader och kapa effekttoppar. Därför har hinder och drivkrafter för investeringar i batterilager och fastighetsautomation undersökts närmare i denna avhandling. Kunskap är en viktig faktor genom hela byggprocessen och förvaltningen. Genom kunskap ökar möjligheterna att uppnå och bibehålla energieffektiv drift över tid. Avhandlingen bidrar med en metod och analysmodell som kan användas som stöd av aktörerna i byggprocessen för att skapa tydliga mål och nå dem. Att formulera och följa upp energikrav är centralt både under bygg- och förvaltningsskedet för byggnader. I avhandlingen visas på vikten av att identifiera orsaker till avvikelser och hantera dem. Fungerande digitala system är en förutsättning men ingen ersättning för driftpersonal på plats för att bibehålla låg energianvändning över tid. Tvåvägskommunikation inom och mellan aktörer är viktigt både under byggprocessen och driftskedet. Det är också viktigt med fungerande externt stöd när tekniken inte fungerar samt att det i organisationens kultur är självklart använda det stödet.

Place, publisher, year, edition, pages
Gävle: Gävle University Press, 2024. p. 65
Series
Doctoral thesis ; 48
Keywords
Energy-efficient buildings, non-residential buildings, energy efficiency gap, energy performance gap, qualitative method, facility management, barriers, drivers, building automation, battery storage, energieffektiva byggnader, lokaler, kvalitativa studier, intervjustudier, fastighetsdrift, hinder och drivkrafter, framgångsfaktorer, byggnadsautomation, batterilager
National Category
Energy Systems
Identifiers
urn:nbn:se:hig:diva-44183 (URN)978-91-89593-36-7 (ISBN)978-91-89593-37-4 (ISBN)
Public defence
2024-09-19, 33:203, Kungsbäcksvägen 47, Gävle, 09:00
Opponent
Supervisors
Funder
Knowledge Foundation
Available from: 2024-08-29 Created: 2024-05-24 Last updated: 2024-08-29

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

Other links

Publisher's full textScopus

Authority records

Lane, Anna-LenaThollander, Patrik

Search in DiVA

By author/editor
Lane, Anna-LenaThollander, Patrik
By organisation
Energy Systems and Building Technology
In the same journal
Energies
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 356 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

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