Modeling Swedish Hydropower and Intermittent Production Variability in TIMES

This thesis considers the representation of intermittent and flexible power production in long-term energy system models, and more specifically at the Swedish hydropower's capability of balancing the variations from increased shares of power from intermittent energy sources. The thesis aims to investigate how a present national TIMES model can be improved to better capture the technical, physical, legal and market related restrictions controlling the flexibility of hydropower. The analysis is carried out in three steps. Firstly, a short literature review is conducted to describe the restrictions. Based on the review findings a TIMES-based model is thereafter developed. Finally, the model's calculations of the future energy systems optimal composition are compared to the ones of the conventional long-term energy system model TIMES-Sweden. The results indicate that models with lower temporal resolution overestimate the power system’s ability to balance an increased share of power generation from intermittent sources due to the models’ inability to account for the increased occurrences of situations with a high power demand and low intermittent production availability. They also highlight the importance of accounting for the power systems ability to balance unexpected production decreases due to forecast errors of intermittent production. When it comes to estimating the Swedish hydropower's flexibility the scope of the case study limits the number of conclusions than can be drawn. However, the results do indicate that the biggest challenges of balancing high shares of intermittent production with hydropower probably do not concern the hydropower system's ability to follow the increasing variability in residual load, but rather other limitations such as transmission capacities or restrictions stemming from production uncertainties.Energisystemsmodellering med fokus på den svenska vattenkraftens förmåga att balansera en ökad andel vind- och solelproduktion Det pågår idag en global omställning av elsystemet, från fossila till förnybara energikällor. Den nya elproduktionen väntas till stor del utgöras av variabel produktion, vilket medför nya utmaningar för elsystemet. I examensarbetet utvecklas en modell för att undersöka hur den svenska vattenkraften möjliggör för en sådan utveckling. Långsiktiga energisystemsmodeller är verktyg som kan användas för att studera hur energisystemet kan utvecklas på sikt, med hänsyn till samhälleliga faktorer såsom ekonomi och politik. Modellerna gör det möjligt att beakta komplexa samspel inom energisystemet och hitta den mest kostnadseffektiva sammansättningen av konkurrerande alternativ utifrån antaganden om efterfrågan av varor och tjänster samt tekniska, fysiska och politiska restriktioner. De möjliggör alltså studier av energisystemet ur ett helhetsperspektiv. Historiskt sett har modellerna fokuserat på behovet och tillgången av energiproduktion över längre tidshorisonter. Eftersom energisystemet nästan helt och hållet har utgjorts av teknologier vars produktion går att planera har tillfälliga variationer inte haft någon central betydelse för systemets utformning. I och med omställningen till förnybar energi sker det dock idag en stor utökning av variabel elproduktion. Detta leder till att betydelsen av systemets förmåga att hantera tillfälliga variationer ökar, eftersom sol- och vindkraftsproduktion inte går att planera i samma utsträckning som traditionella kraftkällor. I examensarbetet har en energisystemsmodell utvecklats i vilken variationerna från vind- och solelproduktion samt vattenkraftens förmåga att balansera dessa representeras i större detalj. Detta gjorde det möjligt att undersöka hur dessa faktorer påverkar energisystemsmodellernas beräkningar av det framtida energisystemet, och i vilken utsträckning en flexibel användning av den svenska vattenkraften möjliggör en utökning av förnybar el från vind och sol. Resultaten visar att den svenska vattenkraften är mycket flexibel när det gäller att balansera variabel elproduktion. I det studerade fallet klarar vattenkraftsystemet i Luleälven av att balansera merparten av variationerna i ett elsystem bestående av 20 TWh vindkraft, motsvarande 50 % av systemets totala elproduktion. Om resultatet skulle kunna appliceras på hela landet skulle detta innebära att kärnkraften i princip skulle kunna ersättas av vindkraft. Alternativt skulle vattenkraftens balanskraft kunna exporteras och leda till globala utsläppsvinster. Resultaten tyder alltså på att det finns stora möjligheter till att använda den svenska vattenkraften till att balansera för en utbyggnad av förnybar, variabel elproduktion. De stora utmaningar som kan finnas ligger snarare i faktorer som inte tagits med i detta arbete, som till exempel begränsningar i elnätet. Examensarbetet kan ligga till grund för vidare studier av det svenska elsystemets utveckling i scenarier med höga andelar variabel elproduktion. En utveckling av modellen kan även användas till att titta närmare på specifika åtgärder som har med leveranssäkerhet i ett förnybart elsystem att göra, så som till exempel ombyggnationer av den svenska vattenkraften, investeringar i transmissionsledningar eller potentialen av nya flexibla energilagring- och användningsteknologier

Kohtaamisia päiväkodissa : varhaiskasvattajien käsityksiä lapsen sensitiivisestä kohtaamisesta ja leikin tukemisesta

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää ja kuvailla varhaiskasvattajien käsityksiä lapsen sensitiivisestä kohtaamisesta päiväkodissa, erityisesti leikissä. Sen lisäksi haluttiin herättää yhteistä keskustelua ja reflektiota aiheesta varhaiskasvattajien välillä, joiden avulla he voivat kehittää toimintatapoja arjessa. Opinnäytetyössä haluttiin myös selvittää, onko eri ammattiryhmien käsityksissä eroja. Aiheen valintaan vaikuttivat julkinen keskustelu varhaiskasvatuksen laadusta ja valmisteilla olevasta uudesta varhaiskasvatuslaista, sekä aikaisemmat ja käynnissä olevat tutkimukset sensitiiviseen kohtaamiseen ja leikkiin liittyen. Opinnäytetyö oli laadullinen tutkimus, ja se toteutettiin syksyn 2014 aikana yhteistyössä erään Espoon kaupungin päiväkodin kanssa. Teoreettinen viitekehys koostui seuraavista aiheista: sensitiivinen kohtaaminen, vuorovaikutus ja dialogisuus, leikki ja reflektiivinen yhteisöllinen kehittäminen. Tiedonkeruumenetelminä käytettiin kyselylomaketta ja ryhmähaastattelua. Kyselylomake muokattiin Pihlajan (2001) Päivähoidon Kontekstianalyysilo-makkeesta. Ryhmähaastattelujen kysymysrunko johdettiin kyselylomakkeen monivalinta-väittämistä. Ryhmähaastattelut pidettiin ammattiryhmittäin, jotta voitiin selvittää mahdolliset erot ammattiryhmien käsitysten välillä. Aineisto analysoitiin käyttämällä sekä aineisto-, että teorialähtöistä sisällönanalyysiä. Aiempien tutkimusten mukaan kasvattajien taidoissa olla lasten kanssa ja kohdata lapsi sensitiivisesti on eroja, ja näitä taitoja on tarve kehittää. Tutkielmamme tuloksista selvisi, että kasvattajat tiedostavat kohtaamiseen liittyvän monia asioita, kuten aika ja resurssit, tunteet ja motivaatio. Aikuisen sensitiivisyys lasten leikeissä on läsnäoloa, herkkyyttä havaita lapsen aloitteita ja kykyä vastata niihin. Se näkyy myös taitona muokata oppimisympäristöä lasten leikille suotuisaksi. Tulosten mukaan eri ammattiryhmien käsityksissä ei ollut suuria eroja, vaan lastentarhanopettajat ja lastenhoitajat ymmärtävät sensitiivisen kohtaamisen käsitteen samansuuntaisesti. Lastentarhanopettajat peräänkuuluttivat kuitenkin enemmän yhteistä keskustelua vuorovaikutuksesta ja sensitiivisyydestä, joka heidän mielestään lisäisi kasvattajien tietoisuutta lapsen kohtaamisesta.The purpose of our thesis was to find out how early childhood educators understand the child’s sensitive encountering and how it takes place in a day care, especially during playtime. The aim was also to inspire them to discuss and reflect their understanding in child’s sensitive encountering which enables them to develop practises in everyday life. In addition the aim was to find out if there were differences in conceptions between kindergarten teachers and children’s nurses. The topic was influenced by public debate on quality of early childhood education, the new draft law of early childhood education, earlier studies and current development projects related to our topic. The thesis was a qualitative research. It was implemented in co-operation with a day care centre in Espoo. The theoretical background consists of the sensitive encountering, the interaction and dialogue, the reflective communal developing and the play. The material was collected with the questionnaire which was based on Pihlaja’s context analysis of the daycare and the child group. From the answers of the questionnaire, we built three group interviews. They were held by occupational groups, in order to find out possible differences in conceptions between the professional groups. The material was analyzed by using the methods of material and theory-based content analysis. Previous studies show that there are differences in educators’ skills with respect to how to be with children and to face the child sensitively. Those skills need to be developed. The result of the thesis revealed that educators are aware that the encountering involves many things, such as time and resources, emotion and motivation. Adult’s sensitivity in play with children appears as a presence, a sensitivity to detect the child's initiative and an ability to respond to them. It also appears to be an ability to customize the learning environment so that it supports and enriches the play. According to the results, there were no big differences in the perceptions of the sensitive encountering between children’s nurses and kindergarten teachers’. However, kindergarten teachers wanted more common discussion about the interaction and the sensitivity, which would increase educators’ awareness of the child's encountering

Influence of substrate bias on the structural and dielectrical properties of magnetron-sputtered BaxSr1-xTiO3 thin films

The application of a substrate bias during rf magnetron sputtering alters the crystalline structure, grain morphology, lattice strain and composition of BaxSr1-xTiO3 thin films. As a result, the dielectric properties of Pt/BaxSr1-xTiO3/Pt parallel-plate capacitors change significantly. With increasing substrate bias we observe a clear shift of the ferroelectric to paraelectric phase transition towards higher temperature, an increase of the dielectric permittivity and tunability at room temperature, and a deterioration of the dielectric loss. To a large extent these changes correlate to a gradual increase of the tensile in-plane film strain with substrate bias and an abrupt change in film composition.Comment: 24 pages, 8 figures, submitted to Ferroelectric

Boron phosphide under pressure: in situ study by Raman scattering and X-ray diffraction

Cubic boron phosphide BP has been studied in situ by X-ray diffraction and Raman scattering up to 55 GPa at 300 K in a diamond anvil cell. The bulk modulus of B0 = 174(2) GPa has been established, which is in excellent agreement with our ab initio calculations. The data on Raman shift as a function of pressure, combined with equation-of-state data, allowed us to estimate the Gr\"uneisen parameters of the TO and LO modes of zinc-blende structure, {\gamma}GTO = 1.16 and {\gamma}GLO = 1.04, just like in the case of other AIIIBV diamond-like phases, for which {\gamma}GTO > {\gamma}GLO = 1. We also established that the pressure dependence of the effective electro-optical constant {\alpha} is responsible for a strong change in relative intensities of the TO and LO modes from ITO/ILO ~0.25 at 0.1 MPa to ITO/ILO ~2.5 at 45 GPa, for which we also find excellent agreement between experiment and theory

Mjölkraskvigors tillväxt på naturbete

To turn the dairy heifers out on pasture is the most natural way for the cattle to get feed. At the same time it is cheap and if it is right treated a feed of high nutritive value. The problem today is to get dairy heifers to grow enough when they are grazing at natural pasture for the entire summer. Therefore, the opinions differ whether pasture is a resource or a problem. The increasing interest of pasture production is due to the fact that you can receive grants for preserving valuable natural assets and cultural landscape elements in the pasture land. A high grazing pressure is necessary to preserve an open landscape and a great variety of species. In the same time the heifers have to supply their nutritive needs in order to grow and be large enough to show heat and be pregnant in right time to calve with a sufficient body size and at an economically right age. This paper includes a literature review on natural pasture, pasture production, and growth of dairy heifers together with own interviews with dairy farmers about their point of view to the pasture husbandry on the farms, how they plan for pasture, look after natural pasture, treatment areas and take care of the calves and heifers. The results indicate that the time it takes and the demanded work are the biggest factors to how and why the farmers do as they do.Att släppa ut sina kvigor på bete är det mest naturliga sättet för djuren att skaffa föda samtidigt är det ett billigt och, om det sköts rätt, ett näringsrikt sammansatt foder. Problemet man har idag är att få kvigor och ungdjur att växa tillräckligt när de har gått på naturbeten under sommaren. Det finns olika åsikter om huruvida bete är en tillgång eller ett problem. Intresset för betesproduktion har alltmer börjat öka i och med bidragsberättigandet för bevarande av miljö och kulturvärden i naturbetesmarkerna. Ett visst tryck av djur som betar ner växtligheten i markerna är nödvändigt för att behålla ett öppet landskap och bevara arter i floran som har svårt att hävda sig annars. Samtidigt måste kvigorna tillgodose sig med tillräckligt med näringsrikt foder för att växa tillräckligt och kunna vara stora nog att bli brunstiga och semineras i tid för att kalva in i rätt ålder ekonomiskt sett. Jag har sammanställt litteratur om bete, betesskötsel och kvigors tillväxt samt intervjuat lantbrukare som bedriver mjölkproduktion om deras inställning till betesdriften på sina gårdar, hur de planerar och sköter beten och kvigor. Resultatet blev att tid och arbetsåtgång är de största faktorerna till hur och varför de gör som de gör

Saudiarabiens militära åtaganden- Ett realistiskt perspektiv

I Januari 2015 inledde Saudiarabien med stöd av tio andra länder sina flygbombningar mot Houthi-rebellerna i Jemen. Flygattacker och intensiva strider har drastiskt förvärrat den humanitära situationen i landet. FN uppskattar att hundratusentals människor drivits på flykt. Samtidigt pågår ett blodigt inbördeskrig i Syrien sedan 2011 där Saudiarabien inte agerat militärt mot regimen. Att Saudiarabien agerat militärt i Jemen beror enligt många på att man vill hindra att Iran får mer inflytande i regionen, men med det resonemanget så borde de agerat i Syrien också. I den här uppsatsen undersöker jag hur Saudiarabiens beslut att intervenera militärt i Jemen, men inte i Syrien kan förstås ur ett realistiskt perspektiv. Utifrån realistisk teori valde jag att undersöka hur egenintressen, det anarkiska systemet och maktbalans påverkat Saudiarabiens beslut om intervention. Resultatet visar att Saudiarabiens egenintressen kan förklara intervention i Jemen men inte i Syrien. Intervention i Syrien försvåras av andra stormakters intressen i landet, men även att Syrien och dess allierades maktposition

Human muscle response to sprint exercise and nutrient supply with focus on factors related to protein metabolism

The overall aim of the present thesis was to study the muscular response to repeated bouts of 30-s sprint exercise. This type of exercise gives rise to a profound metabolic perturbation that might counteract an exercise-induced stimulation of muscle protein synthesis. Special focus was paid upon nutritional supply and how it can direct the muscular response towards activation of amino acid sensors, cell signalling pathway and muscle protein synthesis. Some questions were analysed by gender. It was hypothesised that: Amino acids decrease and ammonia increases following sprint exercise and more so in males than females. Activation of mTOR signalling increases more in females than males in skeletal muscle following sprint exercise. Oral ingestion of essential amino acids and carbohydrates increases the amino acid sensor Vps34 activity, the amino acid transporter and sensor SNAT2, Akt/mTOR signalling and consequently enhances the rate of muscle protein synthesis in skeletal muscle following sprint exercise. It is concluded that: Plasma leucine decreased and plasma and muscle ammonia increased following sprint exercise and more so in in males than females. Such changes might counteract a possible sprint exercise-induced stimulation of muscle protein synthesis. There was some activation of mTOR signalling in skeletal muscle following sprint exercise and more so in females than males. The larger increase in serum insulin and lower decrease in plasma leucine in females might have contributed to the enhanced signalling response in females. Oral ingestion of essential amino acids and carbohydrates, as compared to placebo, resulted in a markedly higher activation of Akt/mTOR signalling in skeletal muscle following sprint exercise. In contrast to the hypothesis, an oral ingestion of essential amino acids and carbohydrates did not result in an increased activation of hVps34 in skeletal muscle. However, this does not exclude the permissive role of hVps34 in mediating the amino acidinduced activation of Akt/mTOR signalling and skeletal muscle protein synthesis. The interaction between the condition (nutrients or placebo) and correlation between increase in Vps34 activity and increase plasma glucose may reflect the dual role of Vps34, i.e. sensing a nutrient-rich condition and activate mTOR or sensing a nutrient-poor condition and activate autophagy in order to counteract low levels of amino acids. Oral ingestion of essential amino acids and carbohydrates resulted in a higher SNAT2 expression, a higher activation of Akt/mTOR signalling and higher rate of muscle protein synthesis following sprint exercise. Thus, nutrients have a potential to stimulate muscle protein synthesis and related pathways after sprint exercise, in spite of the profound metabolic perturbation

IKT = Effektiv internkommunikation?

På dagens arbetsplatser används informations- och kommunikationsverktyg i allt större utsträckning. Användningen har, utifrån vissa aspekter, visat sig inverka negativt på de anställdas arbete och på den interna kommunikationen. Tidigare forskning har berört stress orsakad av informations- och kommunikationsteknologi (IKT) men få studier har gjorts för att studera hur anställda upplever arbetet med IKT, och hur stressen orsakad av användningen kan inverka på intern-kommunikationen. Syftet med denna studie är därför att granska vilka effekter IKT-användning medför, samt studera hur användning av IKT-verktyg påverkar internkommunikationen mellan anställda. För att uppnå studiens syfte har kvalitativa semistrukturerade intervjuer genomförts på anställda från fyra svenska kommuner. Resultatet visar att anställda upplever arbetet med IKT-verktyg som stress-framkallande, då det leder till fler arbetsuppgifter och en oförmåga att kunna hantera den ökade information som IKT-verktyg medför. Studien tyder även på att den interna kommunikationen påverkats både positivt som negativt till följd av det ökade IKT-användandet.In today's workplace, information and communication technology (ICT) have seen an increased use and certain aspects of this use has proved to have a negative impact on employees' work performance and on the internal communication within an organization. Previous research has examined stress caused by ICT, but few studies have been done in order to study how employees perceive their work with ICT, how they handle stress caused by ICT use and how the stress caused by this use may affect internal communications. The purpose of this study is therefore to examine the impact of the use of ICT, and to study how the use of ICT tools affects the internal communication between employees. To achieve the purpose of the study, we have applied qualitative semi-structured interviews, and interviewed eight employees from four Swedish municipalities. The result of the research shows that employees experience work with ICT tools as stressful, as it leads to an increased amount of workload as well as an inability to manage the increased information that ICT brings. The study also suggests that the internal communication affected both positively and negatively as a result of the increase in ICT use

The impact of demographic, anthropometric and athletic characteristics on left atrial size in athletes.

The structural adaptations of the “athlete’s heart” include left atrial (LA) enlargement. A literature search was performed based on PubMed listings up to 2nd November 2019 using "athletes AND left atrium", "athletes AND left atrial", "sports AND left atrium", "sports AND left atrial", “exercise AND left atrium” and “exercise AND left atrial” as the search terms. Eligible studies included those reporting the influence of demographic, anthropometric and athletic characteristics on left atrial size in athletes. A total of 58 studies were included in this review article. Although LA volume has been reported to be greater in males compared to females when indexed for body surface area (BSA), there was no difference between sexes. The positive association between LA size and age in athletes may reflect the increase in body size with maturation in nonadult athletes and the training age of endurance athletic activity in adult athletes. Caucasian and black athletes have been demonstrated to exhibit similar LA enlargement. The positive association of LA size with lean body mass possibly accounts for the relationship of LA size with BSA. LA enlargement has been reported only in endurance-trained, but not in strength-trained athletes. LA size appears to increase with an increase in both the volume and intensity of endurance training. LA size correlates independently with the training age of endurance athletes. The athlete’s characteristics that independently determine LA size include lean body mass, endurance training and training age

Konsistensförbättring av skivad salami och hushållsmedwurst på Siljans Chark AB

Siljans Chark AB är ett lokalt förankrat företag i Mora. Där tillverkas många olika typer av charkprodukter, bland annat varmkorv, grillkorv, falukorv, leverpastej samt de fermenterade smörgåspåläggen salami och hushållsmedwurst. Salamin och hushållsmedwursten som tillverkas där är av en svensk snabbfermenterad typ och säljs dels hel men även skivad och paketerad i vakuum-förpackningar. Ett problem som företaget haft en längre tid är dålig konsistens på dessa produkter. Skivorna håller inte ihop utan faller isär när dessa ska tas ur förpackningen. Dessutom har företaget haft svårigheter med att få ner pH under 5,0 i produkterna under fermenteringen som är den önskvärda nivån ur mikrobiologisk synpunkt. Syftet med detta arbete var därför att undersöka vilka möjligheter företaget har för att förbättra dessa parametrar. I arbetet ingick en analys av konkurrenters liknande produkter samt fem testtillverkningar av salami samt hushållsmedwurst. Konkurrentanalysen genomfördes tillsammans med företagets produktutvecklingsgrupp på sju olika produkter inköpta i den lokala livsmedelsbutiken. De fem testtillverkningarna genomfördes med olika parametrar såsom recept med olika kött- och fetthalter samt sockerhalter, olika starterkulturer, fermenteringstemperaturer och slutligen olika rökprogram. De färdiga produkterna från testtillverkningarna skickades för att skivas och paketeras på ett externt företag som normalt sköter detta åt Siljans Chark AB, varefter de provsmakades. Resultaten från testtillverkningarna visar på att temperaturen på råvaror och smet påverkar den färdiga produktens struktur. Receptsammansättningen verkar i sin tur påverka temperaturen i smeten, hög friktion ger snabbt stigande temperatur. Resultaten visade också att sammansättningen påverkar även viktminskningen hos produkten under fermenteringen och rökningen. Högre kötthalt ger större viktminskning. Fermenteringstemperaturen verkar ha större inverkan på pH-sänkningen än sockerhalten i smeten och ett alltför lågt pH-värde verkar ha negativ inverkan på smaken. Skivningsprocessen av färdig produkt påverkar också i sin tur hur konsumenten upplever produkten, både strukturen och munkänslan tillsammans med smaken är viktiga parametrar för vad konsumenten tycker om produkten. Framställandet av en salamiprodukt är en komplicerad process som ställer stora krav på tillverkaren. Det är viktigt att processen är standardiserad samt att tillverkaren har fingertoppskänsla för att göra förändringar i tillverkningen när detta så krävs.Siljans Chark AB is a locally established company situated in Mora. They produce a lot of varieties of meat products such as different types of sausages like the typical “falukorv”, pate and fermented products such as salami and “hushållsmedwurst” used for sandwiches. The salami and “hushållsmedwurst” are of a Swedish fast-fermented variety and are sold as a whole or sliced and vacuum packed. The company has over a longer period of time struggled with poor consistency and slice coherency is these products. The company has also had problems with getting the pH down during the fermentation to below pH 5,0 which is the desired pH level in this types of products due to the microbiological stability this contributes with. The aim of this project was thus to investigate the possibilities to achieve a better result in terms of improving these products in these two problem areas. The project involved an analysis of competitor´s similar products together with five test runs of production of salami and “hushållsmedwurst”. The analysis was performed on seven different products together with the product development group within the company. The test runs were performed with different test parameters such as recipes with different meat, fat and sugar content as well as different starter cultures temperatures during fermentation and lastly different types of fermentation and smoking procedures. The finished products were sliced as the normal procedure and vacuum packed and finally the products were tasted. The results points towards that the temperature of ingredients and the sausage batter are of importance for the structure of the finished product. The recipe in turn seems to affect the temperature of the batter, high friction within the batter results in a quick rise in temperature. The results also showed that the recipe affect the weight loss during fermentation and smoking process. Higher meat content gives rise to bigger weight loss. The temperature during fermentation seems to influence the lowering of pH more than what the sugar content seems to do and it looks like a too low pH level in the product has a negative effect in the flavor of the product. The slicing of the finished product also influence how the consumer perceive the product, both the structure and the mouth feel together with the flavor are important parameters for the consumers appreciation for the product. The production of a salami product is a complicated procedure which requires a lot of the producer. It is important that the process is standardized and that the producer has a good sense for when deviations from this standardized procedure are necessary for succeeding with the production