Academic literature on the topic 'OSeMOSYS'

Recent open-data movements give access to large datasets derived from real-world observations. This data can be utilized to enhance energy systems modeling in terms of heterogeneity, confidence, and transparency. Furthermore, it allows to shift away from the common practice of considering average values towards probability distributions. In turn, heterogeneity and randomness of the real-world can be captured that are usually found in large samples of real-world data. This paper presents a methodological framework for an empirical deterministic–stochastic modeling approach to utilize large real-world datasets in long-term energy systems modeling. A new software system—OSeMOSYS-PuLP—was developed and is available now.It adds the feature of Monte Carlo simulations to the existing open-source energy modeling system (the OSeMOSYS modeling framework). An application example is given, in which the initial application example of OSeMOSYS is used and modified to include real-world operation data from a public bus transport system.

The growing complexity and the many challenges related to fast-changing and highly de-carbonised electricity systems require reliable and robust open source energy modelling frameworks. Their reliability may be tested on a series of well-posed benchmarks that can be used and shared by the modelling community. This paper describes and integrates stand-alone, independent modules to compute the costs and benefits of flexible generation options in the open source energy investment modelling framework OSeMOSYS. The modules are applied to a case study that may work as a benchmark. The whole documentation of the modules and the test case study are retrievable, reproducible, reusable, interoperable, and auditable. They create a case to help establish a FAIR-compliant, user-friendly, and low-threshold model and data standards in modelling practices. As is well known, one of the options for balancing high shares of variable renewables is flexible power generation by dispatchable units. The associated costs need to be considered for short-term operational analyses and for long-term investment plans. The added modules contribute to extending the modelling capacity by introducing (a) costs of ramping, (b) non-linear decrease of efficiency at partial load operation, and (c) refurbishment of existing units in the cost minimisation objective function of OSeMOSYS. From application to the test case study, two main insights are drawn: costs of ramping and decreased partial load efficiency may influence the competitiveness of generation technologies in the provision of reserve capacity; and refurbishment of existing units may represent attractive investment options for increasing flexibility. Both effects are also seen in the long-term and may impact infrastructure investment decisions to meet decarbonisation targets. These effects would not be captured without the introduction of the modules.

In order to achieve sustainable development, countries like Bangladesh need to develop their electricity systems to guarantee their citizens access to modern energy services and achieve economic development, while not compromising the global climate. The purpose of this study is to examine what mix of technologies leads to the least costs for the electricity system under different scenario assumptions. This is done by creating a model of the electricity system, using the linear optimization tool OSeMOSYS. The results show a prominence of ultra-supercritical coal power as the lowest cost option for baseload generation in the business as usual and most other scenarios. Unlike in previous studies, solar power is economically competitive in every single scenario, and only limited by the amount of land available for new capacity additions. However, by following a cost minimization strategy, without emissions restrictions or high carbon prices, the CO2 emissions of the Bangladeshi electricity sector will increase significantly through the end of the model period in 2045.
För att Bangladesh ska kunna utvecklas på ett hållbart sätt behöver det tillgodose sina medborgares behov av både moderna energitjänster och ekonomisk utveckling. Båda dessa faktorer är nycklar till fattigdomsbekämpning. Detta kommer kräva en kraftig expansion av det nationella elsystemet, vilket riskerar att öka de nationella koldioxidutsläppen signifikant, i konflikt med klimatmålen i Parisavtalet. Syftet med denna studie är att undersöka vilken elmix som innebär de lägsta totala kostnaderna för Bangladesh mellan 2019-2045, och hur stora koldioxidutsläpp detta leder till. Denna undersökning inkluderar, utöver ett ”business as usual” scenario, också 10 andra scenarier med en rad olika antaganden om teknik- och bränslekostnader, samt begränsningar av koldioxidutsläpp. Detta undersöktes genom att konstruera en modell av elsystemet med hjälp av det linjära optimeringsverktyget OSeMOSYS. De indata som använts i denna modell har baserats på en litteraturgenomgång som i största möjliga mån syftat till att reflektera nationella förhållanden. Trots detta har internationella data används i ett flertal fall, vilket inte kunnat undvikas, särskilt då modellen prognostiserar en framtida utveckling över 25 års tid. Resultatet visar att ny ultra-superkritisk kolkraft med en hög termisk verkningsgrad är den billigaste formen av elproduktion som också kan byggas ut i tillräckligt stor skala för att utgöra en stomme i elsystemet. Andra tekniker som direkta elimporter (främst från Indien) via transmissionskabel, eller ny kärnkraft är också använda i stor utsträckning i de flesta scenarierna. Existerande naturgaskapacitet används igenom hela modellperioden, men nya kraftverk förbigås generellt då modellen istället investerar i kolkraft, detta utom i scenarier med ett högt pris på koldioxidutsläpp eller strikta utsläppsbegränsningar tillsammans med en hög efterfrågan på el. Till skillnad från resultatet i tidigare studier är el från solpaneler på industriell skala ekonomiskt konkurrenskraftigt i samtliga 11 scenarier, till och med när ett lägre kolpris antogs, tillsammans med den högre av två potentiella kostnadsbanor för solpaneler. Dock begränsas solkraftens förutsättningar av faktumet att Bangladesh är så pass tätbefolkat att det har en förhållandevis dålig tillgänglighet av mark för solkraft, vilket leder till en lägre total potential för tekniken, jämfört med många andra länder. Även med det högsta antagandet av 53 GW potentiell solkraft – vilket kräver 1.2 procent av all mark i Bangladesh – står tekniken för mindre än 25 procent av all elproduktion. Detta innebär att om kostnadsminimering tillåts vara den ledande principen bakom utvecklingen av Bangladesh elsystem – vilket i praktiken har varit regeringens prioritet fram tills nu – kommer det ske stora utsläppsökningar från ny kolkraft, fram till åtminstone 2045. Denna nya kolkapacitet överskrider den utsläppsbudget som är förenlig med Parisavtalets mål om högst 2 graders uppvärmning, med konsekvenser som riskerar att drabba klimatsårbara länder som Bangladesh.

Well-founded research is needed to gain sound insights into the relationship between energy and the environment in order to ensure a basis for responsible policy-making in the face of a climate crisis. Transparency in code and data is a prerequisite for reproducible research in energy modelling and its quality assurance and is embedded in the philosophy of open source energy modelling frameworks (OSEMFs). While the focus was on improving the quality of input data and comparing models to compare results, there has been a lack of research on the effects of the structural assumptions across different frameworks. This thesis analyses the structural differences and structural assumptions between the OSEMFs OSeMOSYS and oemof. The methodology applies a wholly harmonised experimental setup to allocate output differences to diverging contextual assumptions in the underlying different mathematical equations among the OSEMFs. Diverging results between OSEMFs based on different structural assumptions occurred in this thesis and traced back to their origin. OSeMOSYS's and oemof's underlying energy balance equations lead to the same results though, when diverging structural assumptions are removed. Already a single undocumented opaque assumption in the underlying mathematical equations among frameworks can have a noticeable influence on the optimisation results. The documentation of OSEMFs is still not comprehensive enough to facilitate investigations of this kind efficiently, and the documentation of assumptions embedded in OSEMFs’ mathematical equations needs to be more detailed. The thesis could identify opportunities to enhance the performance of OSeMOSYS and highlights the importance of correct framework documentations to ensure their usability in practice.
Välgrundad forskning är fundamentalt för att få en god insikt i förhållandet mellan energi och miljö för att säkerställa en grund för ansvarsfullt beslutsfattande inför diverse klimatkriser. Transparens i kod och data är en förutsättning för reproducerbar forskning inom energimodellering, dess kvalitetssärkring och är inbäddad i filosifin som behandlas av Open Source Energy Modelling Frameworks (OSEMF). Den primära fokusen av rapporten behandlar förbättring av kvaliteten av inmatningsdata och att jämföra resultatet från olika modeller. Det visar sig även finnas forskningsbrister inom effekterna av de strukturella antagagendana i dessa ramverk. Examensarbetet analyserar strukturella skillnader och strukturella antagendan mellan OSEMF, OSeMOSYS och eomof. Metoden tillämpar en harmoniserad experimentell uppsättning för att fördela resultat skillnaderna mellan OSEMF och dess strukturella antaganden. Avvikande resultat mellan OSEMF baserad på olika strukturella antaganden inträffade i denna avhandling och spårades tillbaka till deras ursprung. OSeMOSYS och oemofs underliggande energibalansekvationer leder dock till samma resultat när avvikande strukturella antaganden tas bort. Enstaka odokumenterat osammanhängande antagande i de underliggande matematiska ekvationerna mellan ramarna kan ha ett märkbart inflytande på optimeringsresultaten. Enligt resultat av examensarbetet går det att påstå att dokumentationen av OSEMF ännu inte är tillräckligt omfattande för att underlätta undersökning inom forskningsområdet, samt att dokumentationen av antaganden, vilka är inbäddade i OSEMF:s matematiska ekvationer måste vara mer detaljerade. Denna studie lyckades identifiera möjligheter att förbättra prestandan hos OSeMOSYS samt poängterar vikten av korrekta ramdokumentation för att säkerställa programmets användbarhet i praktiken.

This paper discusses the development of an energy systems model for Swedenconsidering electricity, heat and direct fossil fuel consumption in the residential,industrial and transport sectors as well as the energy interaction with the other Nordiccountries and its impact on the Swedish energy system. The model is developed in theOpen source energy modelling system (OSeMOSYS) (Mark Howells 2011) andshowcases potential energy investment options for Sweden in the next four decades(2010-2050). It considers different scenarios and provides a technology neutralassessment of how Sweden can invest in energy infrastructure in the most judiciousway. The paper also describes the new user interface developed called ANSWEROSeMOSYS.The paper further discusses the results of the different scenarios. Thebusiness as usual scenario shows an inclination towards investments in nuclear power.Further scenarios consider the gradual phasing out of the use of oil in CHP plants andnuclear power as well as new energy policies and tax reforms. The paper discusses theseresults in detail and demonstrates how Sweden could improve its energy infrastructureconsidering different policy implications and constraints put up by the availability andfeasibility of different resources. Finally, the prospect of wider stakeholder engagementbased on this model is discussed. Building on the open-source nature of the model,inputs and modifications from research institutes, energy modelling experts,government bodies, as well as the wider public will be incorporated into the model. Thesource code and modelling data will be made publicly available.

This Master's Thesis aimed to use quantitative analysis to explore dierent pathways for the sustainable development of Afghanistan. The Open Source Energy Modeling System (OSeMOSYS) was adopted to build an energy model of the country. Electricity demand projections for residential, industrial and commercial sectors were created using both a bottom-up and a top-down approach. These were then used as input data for the optimisation model. Starting from the Reference scenario, three additional scenarios were elaborated: Limit Import scenario, Renewable scenario and National Policies scenario. These showed different options of the least-cost energy mix and explored fundamental aspects to be considered for sustainable development, such as grid access, energy reliability, efficiency and costs, potential of renewable energy. In detail, the Limit Import scenario restricted electricity import up to 60% by 2050. The Renewable scenario applied the following constraints of minimum RE penetration: 20% by 2020, 30% by 2030, 40% by 2040. The National Policies scenario implemented the capacity of power plants that were already planned and commissioned by the country's future plans. The results highlighted a strong dependency on import as well as a consistent fossil-fuel baseload across all scenarios. Even if the investment costs were decreasing over time, renewables would enter the mix only if strict targets were applied. Hydro power represented the only green technology to play a bigger role in the mix. Overall, the results of this study could be used as an informative source for the national policy makers.
Denna masteruppsats syftade till att använda kvantitativ analys för att utforska olika vägar för en hållbar utveckling i Afghanistan. Open Source Energy Modeling System (OSeMOSYS) antogs för att bygga en energimodell av landet. Prognoser för efterfrågan på el för bostads-, industri- och kommersiella sektorer skapades med både en bottom-up och top-down-metod. Dessa användes sedan som indata för optimeringsmodellen. Från och med referensscenariot utarbetades ytterligare tre scenarier: Limit Import-scenario, Förnyelsebar scenario och Nationella Policies-scenariot. Dessa visade olika alternativ för den billigaste energimixen och undersökte grundläggande aspekter som ska beaktas för hållbar utveckling, såsom nätåtkomst, energisäkerhet, effektivitet och kostnader, potential för förnybar energi. I detalj, begränsade scenariot Limit Import elimporten upp till 60 % fram till 2050. I det förnybara scenariot tillämpades följande begränsningar av minsta möjliga REpenetration: 20 % till 2020, 30 % till 2030, 40 % till 2040. National Policies-scenariot implementerade kapaciteten hos kraftverk som redan planerades och beställdes av landets framtida planer. Resultaten visade pa ett starkt beroende av import såväl som en konsekvent basbelastning för fossila bränslen i alla scenarier. Även om investeringskostnaderna minskade över tiden skulle förnybara energikällor komma in i mixen endast om strikta mål tillämpades. Vattenkraft representerade den enda gröna tekniken som spelade en större roll i mixen. Sammantaget kan resultaten av denna studie användas som en informativ källa för de nationella beslutsfattarna.

This thesis explores the role of open online educational resources as a tool for building longterm capacity for Sustainable Development planning. The focus is on energy and climate mitigation related to SDG 7 and 13. In particular the thesis explores medium to long term energy systems analysis and modelling - a critical activity for energy infrastructure development. An open teaching kit and online course for the Open Source energy Modelling System (OSeMOSYS) is presented. The OSeMOSYS teaching kit is derived from training and teaching experience on the use of the tool by the OpTIMUS community of practice and its partners. Several international organisations and consortium have long experience in carrying out capacity building initiatives and programmes in energy systems analysis and modelling across the globe. Yet, knowledge transfer, dissemination and application of newly learned tools are not as effective as they might be. Enabling conditions for sustained, effective and contentflexible long-term capacity building and teaching in energy systems analysis is necessary. Yet few accessible resources exist. Availability and access to open educational materials can contribute to the development of solid and long-term capacity, particularly in developing country contexts, which often rely on international support for such activities. The OSeMOSYS open educational resources, including the online course presented in this thesis, provide a ready-made example of an energy systems analysis course that can be directly deployed at higher education levels and in-house capacity building initiatives. Its open nature promotes and facilitates the development of a network of practitioners who can contribute back to the community. Users have the option of contributing to, using and reconfiguring materials and course examples of varying levels and specifics. These can then be shared and taken up by the community of practice.
Detta examensarbete utforskar rollen av öppet tillgängliga onlinebaserade material för inlärning och utlärning som ett verktyg för långvarande kunskap för hållbar utveckling och energiplanering. Fokuserande på energi och minskad klimatpåverkan i relation till hållbarhetsmålen 7 och 13. Mer specifikt utforskar examensarbetet medium till långvarig energisystemsanalys och energimodellering – en nyckelaktivitet för energiinfrastrukturutveckling. Ett öppet utlärnings-kit och onlinekurs för det öppna energimodelleringssystemet OSeMOSYS presenteras. OSeMOSYS utlärnings-kit är framtaget med hjälp av tidigare erfarenheter i utlärning av verktyget utfört av OpTIMUS Community of practice och partners. Flera internationella organisationer och konsortium har lång erfarenhet av att utföra kapacitetsuppbyggnads initiativ och program i energisystemsanalys och energimodellering världen över. Trots detta är kunskapsöverföring, spridning och applicering av nyligen inlärda verktyg inte lika effektiva som de kunnat vara. Att möjliggöra varaktig, effektiv och kontentflexibel långvarig kapacitetsuppbyggnad och utlärning av energisystemsanalys är nödvändigt. Tillgång och tillgänglighet till öppna pedagogiska material kan bidra till utvecklingen av hållbar långvarig kunskap, speciellt i ett utvecklingsland-perspektiv, vilka ofta är beroende av stöd från internationella organisationer för liknande aktiviteter. OSeMOSYS öppna pedagogiska resurser, inkluderande en onlinekurs presenterad i detta examensarbete, bidrar med ett färdigt exempel av en kurs i energisystemsanalys som är direkt applicerbar i högre utbildningsnivåer och landspecifika kapacitetsuppbyggnadsinitiativ. Dess öppna natur främjar och underlättar utvecklingen av ett nätverk av utövare vilka kan bidra tillbaka till samhället. Användare har möjlighet att bidra till, använda och ändra material och kursexempel i varierande svårighetsnivå och specifikt ämne. Dessa kan sedan spridas och tas upp av nätverket av användare för ytterligare samhällsnytta.

Indonesia’s energy demand has been growing rapidly driven by increasing population, urbanization, and rapid economic growth. With increasing energy demand, the emissions associated with the energy sector continue to increase. With the gradual increase in demand and dominant share of fossil fuels in the energy mix, implementing the energy efficiency measures is crucial for Indonesia to achieve its energy and climate goals. From the policy perspective, National Energy plan of Indonesia aims to achieve higher levels of energy efficiency to reduce the overall energy intensity. Indonesia also has commitments to reduce greenhouse gas emissions and achieve SDG targets. This report reviews the current status of energy demand and energy efficiency in Indonesia and evaluates the potential of implementing energy efficiency measures and fuel switching options to achieve future low carbon energy future. Long term energy model of Indonesia is modelled using the open-source modelling tool OSeMOSYS. Different scenarios have been developed to investigate the outcome of implementing energy efficiency and fuel switching measures in the Residential, Commercial, and Transportation sectors. The results are presented in terms of reduction in total final energy use, greenhouse gas emissions, and local air pollution. Cost-Benefit analysis of the applied measures present their financial feasibility. With the deployment of efficient appliances, up to 30% electricity savings can be achieved in the residential and commercial sector. Vehicle electrification can contribute towards reduction in annual energy use by 48% by the end of modelling period. Measures in the residential and commercial sector directly contribute towards emission reductions. Vehicle electrification does not show proportionate reduction in emissions compared to energy use reduction due to high carbon intensity of the electricity grid. However, significant reduction in local air pollutants can be achieved. Cost benefit analysis shows that deployment of efficient appliances is financially feasible with maximum 2 years of payback period. On the other hand, successful deployment of electric vehicles will require tangible support from government due to its high price premium compared to conventional vehicles. Energy efficiency measures and fuel switching also contribute substantially to achieving Sustainable Development Goal 7.3. In conclusion, this study presents a set of technically and economically feasible energy system development options for Indonesia. From the modelling perspective, this study identifies ways to implement demand side management measures in the energy supply modelling system OSeMOSYS.
Indonesiens energibehov har ökat snabbt drivet av ökande befolkning, urbanisering och snabbekonomisk tillväxt. Med ökande energibehov fortsätter utsläppen i energisektorn att öka. Medden gradvisa ökningen i efterfrågan och den dominerande andelen fossila bränslen ienergimixen är genomförandet av energieffektivitetsåtgärderna avgörande för att Indonesienska uppnå sina energi- och klimatmål. Ur politiskt perspektiv syftar Indonesiens nationella energiplan till att uppnå högre nivåer av energieffektivitet för att minska den totala energiintensiteten. Indonesien har också åtaganden att minska utsläppen av växthusgaser och uppnå SDG-mål. Denna rapport granskar den aktuella statusen för efterfrågan på energi och energieffektivitet i Indonesien och utvärderar potentialen för att genomföra energieffektivitetsåtgärder och alternativ för bränsleomkoppling för att uppnå framtida energiförbrukning med låg koldioxid. Indonesiens långsiktiga energimodell modelleras med hjälp av open-sourcemodelleringsverktyget OSeMOSYS. Olika scenarier har utvecklats för att undersöka resultatet av genomförande av energieffektivitet och bränsleomkopplingsåtgärder inom bostads-, kommersiellt och transportsektorn. Resultaten presenteras i termer av minskning av den totalaslutliga energiförbrukningen, växthusgasutsläpp och lokal luftföroreningar. Kostnadsnyttoanalys av de tillämpade åtgärderna utgör deras ekonomiska genomförbarhet. Med användning av effektiva apparater kan upp till 30% elbesparing uppnås i bostads- och affärssektorn. Fordonselektrifiering kan bidra till minskning av den årliga energiförbrukningen med 48% i slutet av modelleringsperioden. Åtgärder inom bostads- och kommersiell sektor bidrar direkt till utsläppsminskningar. Fordonselektrifiering visar inte proportionell minskning av utsläpp jämfört med energiförbrukningen på grund av hög kolintensitet i elnätet. Emellertid kan en betydande minskning av lokala luftföroreningar uppnås. Kostnads för delningsanalys visar att distribution av effektiva apparater är ekonomiskt möjlig med maximalt 2 års återbetalningsperiod. Å andra sidan kommer framgångsrik distribution av elfordon att kräva konkret stöd från regeringen på grund av dess höga prispremie jämfört med konventionella fordon. Energi effektivitetsåtgärder och bränsleomkoppling bidrar också väsentligt till att uppnå mål för hållbar utveckling 7.3. Sammanfattningsvis presenterar denna studie en uppsättning tekniska och ekonomiskt genomförbara energisystemutvecklingsalternativ för Indonesien. Från modelleringsperspektivet identifierar denna studie sätt att implementera hanteringsåtgärder på efterfrågesidan i modelleringssystemet för energiförsörjning OSeMOSYS.

This thesis focuses on assessing current technologies, policies, KPIs and modelling tools for enhancing the characterization of current energy demand coming from the residential sector in long term energy models. Today, thanks to the increasing spreading of smart grid and metering systems through the energy sector, new features are made available, allowing for more customized and optimal use of energy technologies, according to consumers’ behaviours and attitudes that affect energy demand. Through the assessment undertaken in this study, a more detailed representation of the residential demand has been made possible. In addition, it has been allowed also to identify potential benefits coming from a more flexible use of technologies and the consumer’s engagement in optimally monitoring and managing energy consumption. Finally, the OSeMOSYS modelling tool has been enhanced with a better characterisation of the demand side in its Reference Energy System. A solution for defining rates of flexibility for the demand side technologies analysed has been proposed. In addition, a theoretical framework for integrating consumers’ behaviours and attitudes in the system has been developed. This has been based on the modelling of virtual technologies representing costs and variations in energy demand associated with specific behavioural patterns, following the example provided by the Socio-MARKAL model.
Denna Thesis fokuserar på att bedöma nuvarande teknik, politik, nyckeltal och modelleringsverktyg i syftet att förbättra hur den aktuella energiefterfrågan av bostadssektorn karakteriseras i långsiktiga energimodeller. Idag har spridningen av smarta nät och mätsystem inom energisektorn ökats. Dessa tillbringar nya funktioner som möjliggör en mer anpassad och optimal användning av energiteknik: de kan nu följa beteenden och attityder som påverkar konsumenternas efterfrågan på energi. Bedömningen som genomförts i denna studie möjliggör en mer detaljerad representation av bostäders efterfrågan. Dessutom kan vi nu upptäcka de potentiella fördelarna av att, å ena sidan, ha flexibla användningar av teknologier, och, å det andra, att ha engagerade konsumenter som övervakar det optimala styrning av deras energikonsumtion. Slutligen har det OSeMOSYS modelleringsverktyget stärkts genom en bättre beskrivning av Reference Energy Systems efterfrågesida. En lösning som definierar flexibilitetsnivåer på efterfrågesidan teknologier som analyserats har föreslagits. Dessutom har ett teoretiskt ramverk som integrerar konsumenternas beteenden och attityder in i systemet utvecklats. Med referens till den Socio MARKAL-modellen har detta baserats på modellering av virtuella teknologier som föreställer både kostnader av och variationer i efterfrågan på energi i samband med specifika beteendemönster.

The purpose of this thesis is to generate a deeper understanding of the representation of hydropower in long-term models. This is done by mapping and modelling (cascading) hydropower in Sweden with the Open Source energy MOdelling SYStem (OSeMOSYS). The first part of the thesis builds on a literature review and provides an introduction to hydropower in Sweden. The second part focuses on implementing the storage equations in OSeMOSYS. These are applied by modelling hydropower at various levels of detail to evaluate the result when the depth of detail of the storage modelling is increased. First, a model of Sweden without hydropower storage is modelled. Then, two models were set up which include storage; one with one hydropower storage for all of Sweden, one with nine rivers with storage. Finally, two models considering cascading hydropower with storage were developed; where the first is an expansion of the model with one storage for all of Sweden and the second model examine two rivers more thorough. The remain-ing power system is represented in a stylised fashion, compliant with prevailing long-term energy modelling techniques. The implications of the different levels of detail are compared and discussed. The comparisons show that it is important to consider the lev-el of detail when looking at the short-term effects of long-term energy models.

This study explored energy solutions for Ghana by analysing alternative pathways from 2010 to 2040. The Long-range Energy Alternating Pathways (LEAP) tool was used the scenarios analysis. Four scenarios were developed based on key influencing factors identified in the literature. These are Base case, Coal, Modest Renewable Energy Technology (RET), and High RET scenarios. The Base case scenario was based on government-planned expansion and assumed no shift in policy. The Coal scenario assumed the same expansion trend as Base case with introduction of coal plants replacing a percentage of natural gas generation. Modest and High RET scenarios examined the development of the system with increased renewable energy integration. The results revealed that overall benefits are achieved with higher integration of renewable energy technologies. Economic benefits of 0.5 –13.23% is achieved in the RET scenarios depending on the cost development over the 30 year study period. The high RET offers the highest economic and environmental benefits. Subsequently, the optimal development of the system was examined using the LEAP/OSeMOSYS (Open Source Energy Modelling System) optimisation methodology. The least cost system developed by LEAP (Optimum scenario), was used as a reference to examine future possible energy policy direction in Ghana. The policy constraints analysed included emission targets, carbon taxes and transmission, distribution losses improvements and demand side efficiency. The results show that: suitable policies for clean power generation have an important role in CO2 mitigation in Ghana. The introduction of carbon minimisation policies will also promote diversification of the generation mix with higher penetration of renewable energy technologies. The study proposes promoting energy efficiency and improvement in transmission and distribution losses and utilisation of renewable energy as the best energy strategy for Ghana. Ghana needs ambitious targets, policies and implementation strategies to enhance energy efficiency, and decrease demand in the long term. Stable funding and promotion of transparent policies are required to promote high development of renewable energy technologies.

With the motivation to mitigate the effects caused by one of humankind’s biggest challenges, climate change, the purpose of this minor field study was to examine the prospects of renewable energy technologies as part of a larger ambition to offer clean and affordable energy for all, in line with United Nations Sustainable Development Goals. The study was conducted for El Alamein in Egypt, a city under construction that will house four million residents. By combining a field study and an interview with literature search, the information needed for an energy system model was gathered. The modelling system OSeMOSYS was thereafter used to calculate the most cost-efficient electricity mix for the model period of 2020 to 2040, based on different scenarios and technologies. The total discounted cost and amount of emissions were thereafter compared between the scenarios, and the most cost-efficient scenario at reducing emissions was identified. Of the scenarios that were compared to the reference case, the one where 50 % of the electricity was produced from renewables in 2040 proved to be the most cost-efficient option. In addition, this scenario was also the most cost efficient at reducing emissions by a large margin. Regarding the renewable technologies, solar photovoltaics, which represented a majority of the renewable electricity production, was evidently the most cost-efficient technology as well as the one with the highest potential for future implementation, followed by onshore wind power. Moreover, concentrating solar power and waste to energy were proven to have a lower potential. The conclusions drawn were that the city of El Alamein could get a substantial part of its electricity from renewables and that solar PV was the best technology for that purpose. The final conclusion was that there might exist great potential for renewable energy in Egypt.
Med ambitionen att försöka lindra konsekvenserna av vad som idag är en av människans största utmaningar, klimatförändringen, är syftet med denna minor field study att utvärdera förutsättningarna för förnyelsebara energitekniker i Egypten. Detta ligger i linje med en större ambition att erbjuda ren och prisvärd energi i enlighet med de globala hållbarhetsmålen. Fältstudien utfördes i Egypten och omfattade en ny stad under konstruktion, El Alamein, som förväntas hushålla fyra miljoner invånare. En fältstudie och tillhörande intervju kombinerades med en litteraturundersökning för att erhålla nödvändig information som sedan användes i modelleringen av energisystemet. Modelleringsverktyget OSeMOSYS användes för att erhålla den mest kostnadseffektiva energimixen för åren 2020 till 2040, baserat på ett flertal olika scenarier och tekniker. Den totala diskonterade kostnaden samt mängden utsläpp jämfördes mellan de olika scenarierna, och det mest kostnadseffektiva scenariot för att minska utsläpp identifierades. Av de scenarier som jämfördes med referensfallet, så var scenariot där förnyelsebara energitekniker stod för 50 % av elproduktionen år 2040 den mest kostnadseffektiva energimixen för att tillfredsställa behovet samt för att minska mängden utsläpp. Av de förnyelsebara energiteknikerna så visade sig solceller, som stod för en majoritet av den förnyelsebara produktionen, vara den mest kostnadseffektiva tekniken då den i samtliga förnyelsebara scenarier prioriterades av modellen. Därmed visade sig den vara den tekniken med högst potential för framtida implementationer, följt av landbaserad vindkraft. Koncentrerad solkraft i form av soltorn visade sig inte vara kostnadseffektiv då den inte bidrog till produktionen i något scenario. Avfallsförbränningen, som bidrog minimalt till energimixen, saknade tillgång till den mängd bränsle som hade krävts för att den skulle kunnat stå för en större andel av produktionen. Därmed konstaterades det att båda dessa teknologier hade en låg potential för framtida implementationer. De slutsatser som drogs var att staden El Alamein kunde få en betydande del av sin elektricitet från förnyelsebara energikällor samt att solceller var mest lämpad för det syftet då den var mest kostnadseffektiv. Utöver dessa så drogs slutsatsen att det kan finnas stor potential för förnyelsebar energi i Egypten.