• Energy Research
• Open Access close
• Closed Access close
• English close

Blockchain is described as having endless theoretical potential. In reality however, it is hard toestablish how blockchain can be utilized and what opportunities blockchain may create. Theunclear future of blockchain constitutes a challenge for many companies. Many large incumbentsare uncertain of how to implement blockchain technology in their organization and are anxiousabout the consequences of the new technology. The purpose of this exploratory study is to evaluateblockchain applications for a district heating company in Stockholm to understand favorable areas,necessary criteria for successful implementation and how blockchain could enable new businessopportunities in the district heating market. To be able to reach the purpose of the thesis aliterature study and an empirical study were performed. The literature study is in the form of anextensive investigation about the areas of blockchain and district heating. The empirical studyincludes 17 interviews, both internal interviews with employees at Stockholm Exergi and externalinterviews conducted with professionals with knowledge about blockchain, district heating and theenergy sector. Furthermore, two workshops, in collaboration with Stockholm Exergi, wereperformed at the end of the thesis to evaluate and prioritize the developed blockchain applications.This thesis proposes 32 blockchain applications within 10 areas in the district heating industry.The applications are categorized after their potential, in three categories; green for the blockchainapplications that are valuable to investigate further, orange for the applications that potentiallycould be interesting to investigate further, and red for the applications that are not interesting toinvestigate further. Some applications focus on solving inefficiencies within district heating andsome on exploiting the benefits of blockchain. Eight applications are categorized with greenprioritization, and thus presented in more detail. To take into account that blockchain probablywill have a greater impact in the future, a future scenario was developed and used in the situationalanalysis for the applications. Furthermore, a framework was developed with the aim to be a toolfor a district heating company to utilize while considering if a blockchain implementation wouldbe beneficial, and if so, in what way. The framework is focused on district heating companies butcan be utilized by other actors as well.Our recommendation for a district heating company in Stockholm is to wait one or two yearswhile staying updated. Especially important for the companies are to stay updated on whether newblockchain standardizations will emerge in the energy sector. However, if a district heatingcompany want to initialize a blockchain project we advise the companies to start a pilot projectthat does not affect the current business model but has the potential to be scaled. Since theblockchain technology enhances collaboration, it is important to consider which partners shouldbe included and how the application can create value for all involved parties. However, due to theuncertainty of the technology, companies need to be well aware of that assumed created value maynot be reached as expected. Furthermore, district heating companies also need to bear in mindthat other parameters, for example additional technologies, policies or infrastructure systems, maybe necessary to implement in order to create value from a blockchain solution. Blockchain beskrivs ofta som något med ändlös teoretisk potential. I verkligheten är det dock svårtatt fastställa hur blockchain kan användas och vilka möjligheter blockchain kan skapa. Den osäkraframtiden för blockchain är en utmaning för många företag att förhålla sig till. Inte minst för storaetablerade företag då blockchain kan användas för att decentralisera en centraliseradmarknadsstruktur. Syftet med denna undersökande studie är att utvärdera blockchainapplikationerför ett fjärrvärmeföretag i Stockholm, för att förstå gynnsamma områden,nödvändiga kriterier vid genomförande och hur blockchain skulle kunna möjliggöra nyaaffärsmöjligheter på fjärrvärmemarknaden. För att uppfylla uppsatsens syfte genomfördes enlitteraturstudie och en empirisk studie. Inom litteraturstudien genomfördes en omfattandeundersökning av blockchain och fjärrvärme. Den empiriska studien bestod av 17 intervjuer, bådeinterna intervjuer med anställda från Stockholm Exergi och externa intervjuer med experter inomblockchain, fjärrvärme och energisektorn. Vidare genomfördes under slutfasen två workshops isamarbete med Stockholm Exergi, för att utvärdera och prioritera de skapade blockchainapplikationerna.Rapporten presenterar 32 blockchain-applikationer inom 10 olika områden inomfjärrvärmeindustrin. Applikationerna är kategoriserade efter sin potential i tre grupper, grön för deapplikationer som kan vara fördelaktiga för ett fjärrvärmeföretag och bör fortsätta undersökas,orange för de applikationer som sannolikt inte skulle vara fördelaktiga och röd för de applikationersom inte är intressanta för ett fjärrvärmeföretag att fortsätta undersöka. Vissa applikationerfokuserar på att lösa de ineffektiviteter som finns för fjärrvärme och vissa på att utnyttja fördelarnamed blockchain. Det åtta applikationer med grön prioritering presenteras mer detaljerat. Ettframtida scenario togs fram för att ta hänsyn till att blockchain sannolikt kommer att ha störrepåverkan i framtiden. Detta används som hjälpmedel när situationsanalysen för applikationernagenomförs. Dessutom utvecklades ett ramverk som har som syfte att vara ett verktyg för ettfjärrvärmeföretag att utnyttja när en blockchain implementering övervägs. Ramverket är inriktatpå fjärrvärmeföretag men kan även användas av andra aktörer.Vår rekommendation till ett fjärrvärmeföretag i Stockholm är att vänta ett eller två år, samtidigtsom de håller sig uppdaterade om marknadsförändringar för blockchain. Särskilt viktigt för ettfjärrvärmeföretag är att hålla sig uppdaterad om huruvida nya blockchain-standardiseringar uppstårinom energisektorn. Om ett fjärrvärmeföretag vill initiera ett blockchain-projekt, rekommenderarvi att starta med ett pilotprojekt som inte påverkar den nuvarande affärsmodellen, men harpotential att skalas. Eftersom blockchain-teknologin möjliggör samarbete är det viktigt attöverväga vilka partners som kan ingå i lösningen och hur applikationen kan skapa värde för allaberörda parter. Företag måste emellertid vara väl medvetna om att det förväntade värdet kanskeinte uppnås på grund av teknologins osäkerhet. Dessutom måste företagen också överväga attandra parametrar, till exempel andra teknologier, politik eller infrastruktur, är nödvändiga, för atten blockchain implementering ska skapa värde.

Blockchain is described as having endless theoretical potential. In reality however, it is hard toestablish how blockchain can be utilized and what opportunities blockchain may create. Theunclear future of blockchain constitutes a challenge for many companies. Many large incumbentsare uncertain of how to implement blockchain technology in their organization and are anxiousabout the consequences of the new technology. The purpose of this exploratory study is to evaluateblockchain applications for a district heating company in Stockholm to understand favorable areas,necessary criteria for successful implementation and how blockchain could enable new businessopportunities in the district heating market. To be able to reach the purpose of the thesis aliterature study and an empirical study were performed. The literature study is in the form of anextensive investigation about the areas of blockchain and district heating. The empirical studyincludes 17 interviews, both internal interviews with employees at Stockholm Exergi and externalinterviews conducted with professionals with knowledge about blockchain, district heating and theenergy sector. Furthermore, two workshops, in collaboration with Stockholm Exergi, wereperformed at the end of the thesis to evaluate and prioritize the developed blockchain applications.This thesis proposes 32 blockchain applications within 10 areas in the district heating industry.The applications are categorized after their potential, in three categories; green for the blockchainapplications that are valuable to investigate further, orange for the applications that potentiallycould be interesting to investigate further, and red for the applications that are not interesting toinvestigate further. Some applications focus on solving inefficiencies within district heating andsome on exploiting the benefits of blockchain. Eight applications are categorized with greenprioritization, and thus presented in more detail. To take into account that blockchain probablywill have a greater impact in the future, a future scenario was developed and used in the situationalanalysis for the applications. Furthermore, a framework was developed with the aim to be a toolfor a district heating company to utilize while considering if a blockchain implementation wouldbe beneficial, and if so, in what way. The framework is focused on district heating companies butcan be utilized by other actors as well.Our recommendation for a district heating company in Stockholm is to wait one or two yearswhile staying updated. Especially important for the companies are to stay updated on whether newblockchain standardizations will emerge in the energy sector. However, if a district heatingcompany want to initialize a blockchain project we advise the companies to start a pilot projectthat does not affect the current business model but has the potential to be scaled. Since theblockchain technology enhances collaboration, it is important to consider which partners shouldbe included and how the application can create value for all involved parties. However, due to theuncertainty of the technology, companies need to be well aware of that assumed created value maynot be reached as expected. Furthermore, district heating companies also need to bear in mindthat other parameters, for example additional technologies, policies or infrastructure systems, maybe necessary to implement in order to create value from a blockchain solution. Blockchain beskrivs ofta som något med ändlös teoretisk potential. I verkligheten är det dock svårtatt fastställa hur blockchain kan användas och vilka möjligheter blockchain kan skapa. Den osäkraframtiden för blockchain är en utmaning för många företag att förhålla sig till. Inte minst för storaetablerade företag då blockchain kan användas för att decentralisera en centraliseradmarknadsstruktur. Syftet med denna undersökande studie är att utvärdera blockchainapplikationerför ett fjärrvärmeföretag i Stockholm, för att förstå gynnsamma områden,nödvändiga kriterier vid genomförande och hur blockchain skulle kunna möjliggöra nyaaffärsmöjligheter på fjärrvärmemarknaden. För att uppfylla uppsatsens syfte genomfördes enlitteraturstudie och en empirisk studie. Inom litteraturstudien genomfördes en omfattandeundersökning av blockchain och fjärrvärme. Den empiriska studien bestod av 17 intervjuer, bådeinterna intervjuer med anställda från Stockholm Exergi och externa intervjuer med experter inomblockchain, fjärrvärme och energisektorn. Vidare genomfördes under slutfasen två workshops isamarbete med Stockholm Exergi, för att utvärdera och prioritera de skapade blockchainapplikationerna.Rapporten presenterar 32 blockchain-applikationer inom 10 olika områden inomfjärrvärmeindustrin. Applikationerna är kategoriserade efter sin potential i tre grupper, grön för deapplikationer som kan vara fördelaktiga för ett fjärrvärmeföretag och bör fortsätta undersökas,orange för de applikationer som sannolikt inte skulle vara fördelaktiga och röd för de applikationersom inte är intressanta för ett fjärrvärmeföretag att fortsätta undersöka. Vissa applikationerfokuserar på att lösa de ineffektiviteter som finns för fjärrvärme och vissa på att utnyttja fördelarnamed blockchain. Det åtta applikationer med grön prioritering presenteras mer detaljerat. Ettframtida scenario togs fram för att ta hänsyn till att blockchain sannolikt kommer att ha störrepåverkan i framtiden. Detta används som hjälpmedel när situationsanalysen för applikationernagenomförs. Dessutom utvecklades ett ramverk som har som syfte att vara ett verktyg för ettfjärrvärmeföretag att utnyttja när en blockchain implementering övervägs. Ramverket är inriktatpå fjärrvärmeföretag men kan även användas av andra aktörer.Vår rekommendation till ett fjärrvärmeföretag i Stockholm är att vänta ett eller två år, samtidigtsom de håller sig uppdaterade om marknadsförändringar för blockchain. Särskilt viktigt för ettfjärrvärmeföretag är att hålla sig uppdaterad om huruvida nya blockchain-standardiseringar uppstårinom energisektorn. Om ett fjärrvärmeföretag vill initiera ett blockchain-projekt, rekommenderarvi att starta med ett pilotprojekt som inte påverkar den nuvarande affärsmodellen, men harpotential att skalas. Eftersom blockchain-teknologin möjliggör samarbete är det viktigt attöverväga vilka partners som kan ingå i lösningen och hur applikationen kan skapa värde för allaberörda parter. Företag måste emellertid vara väl medvetna om att det förväntade värdet kanskeinte uppnås på grund av teknologins osäkerhet. Dessutom måste företagen också överväga attandra parametrar, till exempel andra teknologier, politik eller infrastruktur, är nödvändiga, för atten blockchain implementering ska skapa värde.

The energy transition is a global reality. In Brazil, the market is already signaling interest in investing in offshore wind, as can be seen from the environmental licensing processes underway at the Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources (Ibama). This article carries out an environmental impact assessment (EIA) for this typology on the Brazilian coast. To this end, the activities of an offshore wind farm were listed for the planning, installation and operation phases of the project. Based on this information, a correlation is made with the environmental impacts identified when carrying out similar activities already carried out by the Brazilian offshore industry (ports, oil and gas exploration and production). Finally, these results are compared with environmental impacts already reported in projects of this type already implemented in the North Sea, United Kingdom. The results of the analysis indicate that, despite the development of significant knowledge about EIA of offshore wind projects, there are still gaps to fill in the consolidation of an effective procedure for assessing the environmental impacts of these projects.

The energy transition is a global reality. In Brazil, the market is already signaling interest in investing in offshore wind, as can be seen from the environmental licensing processes underway at the Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources (Ibama). This article carries out an environmental impact assessment (EIA) for this typology on the Brazilian coast. To this end, the activities of an offshore wind farm were listed for the planning, installation and operation phases of the project. Based on this information, a correlation is made with the environmental impacts identified when carrying out similar activities already carried out by the Brazilian offshore industry (ports, oil and gas exploration and production). Finally, these results are compared with environmental impacts already reported in projects of this type already implemented in the North Sea, United Kingdom. The results of the analysis indicate that, despite the development of significant knowledge about EIA of offshore wind projects, there are still gaps to fill in the consolidation of an effective procedure for assessing the environmental impacts of these projects.

Cette thèse est basée sur des simulations numériques régionales et aborde, d’un point de vue énergétique, la variabilité à Méso (O(10-100)km) et Sous-mésoéchelle (O(0.1-10)km) dans la région du Courant des Aiguilles.(i) La variabilité de sous-mésoéchelle à la transition entre les deux branches du Courant des Aiguilles (28◦E-26◦E) est dominée, en l’absence de méandres de mésoéchelle, par des tourbillons cycloniques frontaux formant un ‘vortex street’. La tension ambiante frontogénétique intensifie le cisaillement frontal qui déclenche l’instabilité barotrope menant à la génération de tourbillons de sous-mésoéchelle.(ii) Un budget modal d’Energie Cinétique des Tourbillons est développé pour caractériser les transferts d’énergie entre les différentes structures verticales. Les interactions canalisées par la topographie (3 processus) résultent globalement en une perte d’énergie pour les tourbillons de mésoéchelle plus grande que les processus de dissipation (friction au fond et vent) et une cascade verticale inverse (interactions triadiques) renforce les tourbillons de mésoéchelle dans les zones au large.(iii) Notre budget modal permet de caractériser la région du Courant des Aiguilles comme une source nette d’énergie pour les tourbillons de mésoéchelle en contradiction avec celui estimé à partir de données d’altimétrie. Cette différence vient des données d’altimétrie ne tenant pas compte de la contribution principale de la dynamique aux sources et puits d’énergie des tourbillons de mésoéchelle (partie linéaire de la dynamique agéostrophique du mode barotrope et du 1er mode barocline). This dissertation is based on regional numerical simulations and addresses, from an energetic perspective, the Meso (O(10-100)km) and Submesoscale (O(0.1- 10)km) variability in the Agulhas Current region.(i) Submesoscale variability at the transition between the two Agulhas Current branches (28◦E-26◦E) is dominated, in the absence of mesoscale meanders, by cyclonic frontal eddies forming a ’vortex street’. The frontogenetic background strain intensifies the frontal shear which triggers the barotropic instability leading to submesoscale eddies generation.(ii) A modal Eddy Kinetic Energy budget is derived to characterize the energy transfers between the different vertical structures. Interactions canalized by topography (3 processes) globally result in a larger energy loss for mesoscale eddies than dissipation processes (bottom friction and wind) and an inverse vertical cascade (triadic interactions) reinforces mesoscale eddies in offshore areas.(iii) Our modal budget allows to characterize the Agulhas Current region as a net energy source for mesoscale eddies in contradiction with one inferred from altimetry data. The discrepancies come from altimetry data not accounting for the main contribution of the dynamics to mesoscale eddies energy sources and sinks (ageostrophic linear part of the dynamics of the barotropic and 1st baroclinic modes).

Cette thèse est basée sur des simulations numériques régionales et aborde, d’un point de vue énergétique, la variabilité à Méso (O(10-100)km) et Sous-mésoéchelle (O(0.1-10)km) dans la région du Courant des Aiguilles.(i) La variabilité de sous-mésoéchelle à la transition entre les deux branches du Courant des Aiguilles (28◦E-26◦E) est dominée, en l’absence de méandres de mésoéchelle, par des tourbillons cycloniques frontaux formant un ‘vortex street’. La tension ambiante frontogénétique intensifie le cisaillement frontal qui déclenche l’instabilité barotrope menant à la génération de tourbillons de sous-mésoéchelle.(ii) Un budget modal d’Energie Cinétique des Tourbillons est développé pour caractériser les transferts d’énergie entre les différentes structures verticales. Les interactions canalisées par la topographie (3 processus) résultent globalement en une perte d’énergie pour les tourbillons de mésoéchelle plus grande que les processus de dissipation (friction au fond et vent) et une cascade verticale inverse (interactions triadiques) renforce les tourbillons de mésoéchelle dans les zones au large.(iii) Notre budget modal permet de caractériser la région du Courant des Aiguilles comme une source nette d’énergie pour les tourbillons de mésoéchelle en contradiction avec celui estimé à partir de données d’altimétrie. Cette différence vient des données d’altimétrie ne tenant pas compte de la contribution principale de la dynamique aux sources et puits d’énergie des tourbillons de mésoéchelle (partie linéaire de la dynamique agéostrophique du mode barotrope et du 1er mode barocline). This dissertation is based on regional numerical simulations and addresses, from an energetic perspective, the Meso (O(10-100)km) and Submesoscale (O(0.1- 10)km) variability in the Agulhas Current region.(i) Submesoscale variability at the transition between the two Agulhas Current branches (28◦E-26◦E) is dominated, in the absence of mesoscale meanders, by cyclonic frontal eddies forming a ’vortex street’. The frontogenetic background strain intensifies the frontal shear which triggers the barotropic instability leading to submesoscale eddies generation.(ii) A modal Eddy Kinetic Energy budget is derived to characterize the energy transfers between the different vertical structures. Interactions canalized by topography (3 processes) globally result in a larger energy loss for mesoscale eddies than dissipation processes (bottom friction and wind) and an inverse vertical cascade (triadic interactions) reinforces mesoscale eddies in offshore areas.(iii) Our modal budget allows to characterize the Agulhas Current region as a net energy source for mesoscale eddies in contradiction with one inferred from altimetry data. The discrepancies come from altimetry data not accounting for the main contribution of the dynamics to mesoscale eddies energy sources and sinks (ageostrophic linear part of the dynamics of the barotropic and 1st baroclinic modes).