In the modern world, because of increasing oil prices and the need to control greenhouse gas emission, a new interest in the production of electric cars is coming about. One of the products is a charging point for electric cars, at which electric cars can be recharged by a plug in cable. Usually people are required to pay for the electricity after recharging the electric cars. Today, the payment is handled by using SMS or through the parking system. There is now an opportunity, in cooperation with AES (the company with which we are working), to equip the pole with GPRS, and this requires development and maintenance of the antenna. The project will include data analysis of the problem, measurements and calculations. In this work, we are computing energy flow of the wave due to the location of the antenna inside the box. We need to do four steps. First, we take a set of points (determined by the computational mesh) that have the same distance from the antenna in the domain. Second, we calculate the angles between the ground and the points in the set. Third, we do an angle-energy plot, to analyse which angle can give the maximum energy. And last, we need to compare the maximum energy value of different position of the antenna. We are going to solve the problem in Matlab, based on the Maxwell equation and the Helmholtz equation, which is not time-dependent.

Denna rapport undersöker huruvida det befintliga nätverket av publika laddstationer i Hallands län är tillräckligt för att möta den växande efterfrågan i linje med elektrifieringen av vägtrafiken, som i sin tur kan hjälpa Sverige nå sina långsiktiga klimatmål. Vad som är att betrakta som tillräckligt definieras i denna rapports kontext utifrån riktmärken angivna av Europeiska unionen (EU) och European Automobile Manufacturers’ Association (ACEA). För att genomföra analysen skapades en karta med publika laddningsstationer i programmet ArcMap, till vilken geodata över administrativa länsgränser och vägar lades till. Enligt Europaparlamentets direktiv 2014/94 krävs en laddningspunkt per tio elbilar - ett förhållande på 1:10. ACEA tillhandahåller en liknande, men inte identisk, riktlinje där de rekommenderar ett förhållande på 1:7 i Sverige. Båda dessa riktlinjer överträffas av den nuvarande infrastrukturen enligt resultaten som redovisats i denna rapport, som uppnår ett förhållande på 1:4,3. ACEA specificerar dock ytterligare en riktlinje - att 134 laddningspunkter krävs per 100 km väg längs huvudkorridorerna i TEN-T-nätverket. I detta sammanhang visar resultatet från rapporten att det befintliga nätverket av publika laddstationer endast uppgår till 118 per 100 km. Även om det är betryggande att den befintliga infrastrukturen uppfyller två av de tre nämnda riktlinjerna, bör den uppfylla alla för att anses vara tillräcklig. Slutsatsen i denna rapport är därför att det nuvarande nätverket av offentliga laddstationer inte är tillräckligt. Tilläggningsvis har det även i rapporten observerats att endast 57% av länets befolkning har en eller fler publika laddningsstationer inom 2 km - vilket ytterligare antyder att den befintliga infrastrukturen ej erbjuder tillräcklig täckning för invånarna. Fortsatt utveckling och utbyggnad av laddinfrastrukturen är nödvändig för att stödja den ökande elektrifieringen av vägtrafiken och bidra till att uppnå Sveriges långsiktiga klimatmål. Framtida arbeten där andra län med andra förutsättningar än Halland undersöks kan potentiellt erbjuda värdefulla insikter i hur laddinfrastrukturen skiljer sig mellan länen och var ytterligare investeringar eventuellt behövs för att skapa en mer homogen infrastruktur i landet. Alternativt kan en övergripande analys på riksnivå göras, vilket skulle ge en bra överblick över infrastrukturen i riket generellt. En utmaning i en sådan undersökning blir dock att fastställa var ytterligare investeringar behövs, då situationen kan skilja sig avsevärt mellan länen. Risken är då att skillnaderna inte framgår tydligt ifall studien görs på en övergripande riksnivå, beroende på detaljnivån i en sådan studie. / This report examines whether the existing network of public charging stations in Halland County is sufficient to meet the growing demand in line with the increasing number of electric cars, which in turn would help Sweden reach its long-term climate goals. In the context of this report, what is considered sufficient is defined using benchmarks from the European Union (EU) and the European Automobile Manufacturers’ Association (ACEA). To carry out the analysis, a map of public charging stations was created in ArcMap, to which geodata of county boundaries and road networks was added. According to the European Parliament's directive 2014/94, one charging point is required per ten electric cars - a ratio of 1:10. The ACEA provides a similar, but not identical, benchmark where they recommend a ratio of 1:7 in Sweden. Both of these benchmarks are exceeded by the current infrastructure according to results shown in this report, which achieves a ratio of 1:4.3. However, the ACEA also specify another benchmark - that 134 charging points are required per 100 km of road along the main corridors of the TEN-T network. In this context, the results of this report show that the existing network of public charging stations only number 118 per 100 km. Although it is reassuring that the existing infrastructure achieves two of the three outlined benchmarks, it should achieve all of them in order for it to be considered sufficient. The conclusion of this report is therefore that the current network of public charging stations is not sufficient. Additionally, it has in this report been observed that only 57% of the county’s population have one or more public charging stations within 2 km - further indicating that the current infrastructure does not provide sufficient coverage for the populace. Continued development and expansion of the charging infrastructure is necessary to support the increasing electrification of road traffic and contribute to achieving Sweden's long-term climate goals. Future studies in which other counties with different conditions than Halland County are examined could potentially offer valuable insights into how charging infrastructure varies between counties and where further investments may be needed to create a more homogeneous infrastructure in the country. Alternatively, a comprehensive national-level analysis could be conducted, providing a good overview of the infrastructure in the country overall. However, a challenge in such a study would be to determine where additional investments are needed, as the situation can vary significantly between counties. These differences may not be clearly visible if the study is conducted on a nation- wide scale, depending on the level of detail of the study.

Tesis por compendio / [ES] La energía juega un papel fundamental en el desarrollo sostenible de las comunidades. Así, proporcionar recursos energéticos fiables, económicamente aceptables, medioambientalmente respetuosos y socialmente beneficiosos, resulta esencial para el desarrollo sostenible de las mismas. A pesar de la universalidad de dicha definición, el uso de la energía está muy vinculada al nivel de desarrollo de los países. De este modo, la problemática energética de los países desarrollados contrasta enormemente con la de los países en desarrollo. En esta tesis doctoral se ha identificado la principal problemática energética de ambas realidades: grave impacto medioambiental de los modelos de generación del transporte tradicionales en los países desarrollados y pobreza energética en los países en desarrollo. A partir del compendio de artículos científicos de esta tesis doctoral se ha caracterizado el uso de sistemas renovables avanzados que permite solucionar dicha problemática de forma sostenible. En concreto, el principal problema energético en países desarrollados ha sido tratado mediante la planificación energética y el diseño óptimo de sistemas híbridos de energías renovables (HRES por sus siglas en inglés) en electrolineras, necesarios para la introducción de vehículos eléctricos como alternativa de movilidad sostenible. Por otro lado, el estudio de metodologías de diseño óptimas de HRES off grid y de las estufas para cocinar mejoradas mediante gasificación de biomasa se ha focalizado en la inaccesibilidad eléctrica y a sistemas de cocina limpia que sufren las comunidades en desarrollo. Así, esta tesis aporta una serie de metodologías para optimizar y adecuar los sistemas renovables presentados para el desarrollo energético sostenible de las comunidades. Además, no sólo demuestra la idoneidad de estos sistemas para dicho fin, sino también su versatilidad de aplicación en función del nivel de crecimiento de las comunidades. / [CA] L'energia juga un paper fonamental en el desenvolupament sostenible de les comunitats. Així, proporcionar recursos energètics fiables, econòmicament acceptables, mediambientalment respectuosos i socialment beneficiosos, resulta essencial per al desenvolupament sostenibles de les mateixes. A pesar de la universalitat d'aquesta definició, l'ús de la energia està vinculada al nivell de desenvolupament dels països. D'aquesta manera, la problemàtica energètica dels països desenvolupats contrasta enormement amb la dels països en desenvolupament. A aquesta tesis doctoral s'ha identificat la principal problemàtica energètica d'ambdues realitats: greu impacte mediambiental dels models de generació del transport tradicional en els països desenvolupats i pobresa energètica en els països en desenvolupament. A partir del compendi d'articles científics d'aquesta tesis doctoral s'ha caracteritzat l'ús de sistemes renovables avançats que permet solucionar aquesta problemàtica de manera sostenible. En concret, el principal problema energètic en països desenvolupats s'ha tractat mitjançant la planificació energètica i el disseny òptim de sistemes híbrids d'energies renovables (HRES, per les seues segles en anglès) en electrolineres, necessaris per la introducció de vehicles elèctrics com alternativa de mobilitat sostenible. D'altra banda, l'estudi de metodologies de disseny òptimes de HRES off grid i d'estufes per a cuinar millorades mitjançant gasificació de biomassa s'ha focalitzat en la inaccessibilitat elèctrica i a sistemes de cuina neta que pateixen les comunitats en desenvolupament. Així, aquesta tesis aporta una sèrie de metodologies per optimitzar i adequar el sistemes renovables presentats per al desenvolupament energètic sostenible de les comunitats. A més, no tan sols demostra la idoneïtat d'aquests sistemes per a aqueix fi, sinó també la seua versatilitat d'aplicació en funció del nivell de creixement de les comunitats. / [EN] Energy plays a significant role for the sustainable development of communities. Hence, supplying reliable energy resources, which result economically acceptable, environmentally friendly and socially beneficial, arises as essential for their sustainable development. Despite the universality of such definition, the energy use is highly linked to the development degree of the countries. Thus, energy problems of developed countries sharply contrast with those of developing countries. This doctoral thesis identifies the main energy issues of both realities: severe environmental impact of energy generation models for traditional transport in developed countries and energy poverty in developing countries. The compendium of scientific papers of this doctoral dissertation characterizes the use of advanced renewable energy systems to solve such problems in a sustainable way. Namely, the main energy issue in developed countries has been addressed by means of energy planning and the optimal design of Hybrid Renewable Energy Systems (HRES) in electric vehicle charging stations, which ensure the introduction of electric vehicles as a sustainable mobility alternative. Moreover, the study of methodologies for the optimal design of off grid HRES and improved cooking stoves based on biomass gasification have approached the inaccessibility to electricity and to clean cooking systems that developing communities suffer. Therefore, this thesis provides a number of methodologies to optimize and adapt the presented renewable energy systems for the sustainable energy development of communities. Furthermore, it demonstrates not only the suitability of these systems for such aim, but also their versatility of application regarding the growing degree of the communities. / Bastida Molina, P. (2021). Estudio de sistemas renovables avanzados para el desarrollo energético sostenible [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172548 / Compendio