The increasing number of electric vehicles (EVs) in the transport sector has rendered the conventional fuel-based vehicles obsolete along with the fuel filling stations. With the growth in EVs, there has been an increase in the public charging infrastructure with fast charging equipment being used to charge the EVs in least possible time and also address the issue of ‘range anxiety’ among the EV owners. Many countries like South Korea and Germany has seen policies being implemented to install fast chargers for EVs in existing fuel filling stations. This study aims conduct a techno-economic feasibility to analyse the potential of implementing Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE) with fast charging capacity into existing fuel filling stations. The potential of using solar photovoltaic system (PV) and battery storage systems (BESS) to reduce the load from the grid is also explored. Scenarios are developed considering different configurations of the EVSE, PV and BESS and an in-depth economic analysis is conducted to analyse the economic feasibility of the configurations. The impact on the electricity grid is also analysed in this thesis by conducting a load flow analysis on the CIGRE Low voltage network for Europe using Python.The proposed design enables selection of techno-economically feasible configurations of EVSE, BESS and PV. The results of the design are explained with the UK as a case study. It is observed that the configurations with 3 EVSE, BESS and 8 hours and the configuration with 3 EVSE, 1 BESS and 1 PV system for 8 hours of operation are economically viable. The proposed design shows that though the connection cost is the dominant factor affecting the feasibility, use of BESS with or without PV can reduce the connection cost by almost 90% depending on the number of BESS. Load flow analysis is conducted for the different configurations of EVSE, BESS and PV on the CIGRE LV network on Pandapower in Python. The results indicate that the existing network needs to be reinforced to facilitate the connection of EV fast chargers into the grid. Upgrading the network cables and increasing the slack voltage to a value of 1.05 or 1.1 Volts per unit, are the two strategies that have been suggested in this study to prevent any undervoltage that may occur as a result of connecting the EVSE to the electricity grid. The simulations conducted for the two strategies highlight that by implementing these strategies into the electricity grid network, the undervoltage issues in the transmission network can be mitigated. / Det ökande antalet elfordon inom transportsektorn har gjort de konventionella bränslebaserade fordonen föråldrade tillsammans med bränslepåfyllningsstationerna. Med ökningen av elbilar har det skett en ökning av den offentliga laddningsinfrastrukturen med snabbladdningsutrustning som används för att ladda elbilarna på åtminstone möjlig tid och också ta itu med frågan om ’range anxiety’ bland elägare. Många länder som Sydkorea och Tyskland har sett politik införas för att installera snabbladdare för elbilar i befintliga bensinstationer. Denna studie syftar till att genomföra en teknisk-ekonomisk genomförbarhet för att analysera potentialen för att implementera elfordonstillförselutrustning (EVSE) med snabb laddningskapacitet i befintliga bensinstationer. Potentialen med att använda solcellssystem (PV) och batterilagringssystem (BESS) för att minska belastningen från nätet undersöks också. Scenarier utvecklas med beaktande av olika konfigurationer av EVSE, PV och BESS och en djupgående ekonomisk analys genomförs för att analysera konfigurationernas ekonomiska genomförbarhet. Effekten på elnätet analyseras också i denna avhandling genom att genomföra en belastningsflödesanalys på CIGRE lågspänningsnät för Europa med Python.Den föreslagna designen möjliggör val av tekno-ekonomiskt genomförbara konfigurationer av EVSE, BESS och PV. Resultaten av designen förklaras med Storbritannien som en fallstudie. Det observeras att konfigurationerna med 3 EVSE, BESS och 8 timmar och konfigurationen med 3 EVSE, 1 BESS och 1 PV-system för 8 timmars drift är ekonomiskt lönsamma. Den föreslagna designen visar att även om anslutningskostnaden är den dominerande faktorn som påverkar genomförbarheten, kan användning av BESS med eller utan solceller minska anslutningskostnaden med nästan 90% beroende på antalet BESS. Lastflödesanalys utförs för de olika konfigurationerna av EVSE, BESS och PV på CIGRE LV-nätverket på Pandapower i Python. Resultaten visar att det befintliga nätverket måste förstärkas för att underlätta anslutningen av EV-snabbladdare till nätet. Uppgradering av nätverkskablarna och ökning av spänningen till 1,05 eller 1,1 volt per enhet är de två strategier som har föreslagits i denna studie för att förhindra underspänning som kan uppstå till följd av att EVSE ansluts till elnätet. Simuleringarna för de två strategierna lyfter fram att genom att implementera dessa strategier i elnätet kan underspänningsfrågorna i överföringsnätet mildras.

Battery electric vehicles and fuel cell vehicles, i.e. hydrogen vehicles, are promising alternatives to internal combustion engine vehicles to reduce GHG emissions from the transport sector. EV charging and hydrogen refuelling infrastructure is crucial to the deployment of alternative fuels in transport. Although several studies have analyzed electric public buses infrastructure, fuel cell buses have not been the target of such extensive analyses. Additionally, there is a gap in the literature regarding the comparison of infrastructure for these two types of vehicles and their cost and refuelling schedule differences. The study aims to conduct a techno-economic analysis of electricity versus hydrogen refuelling infrastructure to decarbonize public buses, using renewable sources to produce renewable electricity and green hydrogen. The outcome is a proposed system design regarding the size of the refuelling station, storage system capacity, renewable energy capacity, on-site hydrogen production system size, and the optimized refuelling schedule. The system is modelled to minimize the overall system cost while maintaining the current bus service level. The impact of electricity market prices, demand charges and varying bus energy demand in the optimal system configuration and schedule is also addressed. Scenarios are developed to study different levels of new installed renewable capacity integration and how these affect the cost, bus refuelling schedules and infrastructure design. The mixed-integer linear programming problem was modelled using Python. The model is applied to the case study of one bus line in Umeå. One terminal station was chosen to place the refuelling stations. The results show that the most economical option is electrifying the line with electricity supply only from the grid. For scenarios with additional renewable energy capacity installed, the option with 50% integration of new installed capacity is the most economically viable. In both these cases, there is no installation of BESS at the charging station. Electric buses infrastructure is cheaper than hydrogen infrastructure in all scenarios, but these values converge as renewable energy integration increases. For hydrogen infrastructure, the scenario with 50% renewable energy integration is the least costly. Although electric bus infrastructure is more economical than hydrogen infrastructure, hydrogen buses present advantages in terms of significantly higher range and thus higher flexibility for refuelling. Therefore, in the decision-making process to replace a fossil fuel bus line with an alternative fuel bus line, one must consider the multi-dimensional level of the different options. / Batterielektriska fordon och bränslecellsfordon, dvs. vätgasfordon, är lovande alternativ till fordon med förbränningsmotorer för att minska växthusgasutsläppen från transportsektorn. Infrastruktur för laddning av elfordon och tankning av vätgas är avgörande för att alternativa bränslen ska kunna användas inom transportsektorn. Även om flera studier har analyserat infrastrukturen för offentliga elbussar har bränslecellsbussar inte varit föremål för sådana omfattande analyser. Dessutom finns det en lucka i litteraturen när det gäller jämförelsen av infrastruktur för dessa två typer av fordon och deras skillnader i fråga om kostnader och tankningsschema. Syftet med studien är att genomföra en teknisk-ekonomisk analys av infrastruktur för tankning av el respektive vätgas för att avkarbonisera offentliga bussar, med hjälp av förnybara källor för att producera förnybar el och grön vätgas. Resultatet är ett förslag till systemutformning med avseende på tankstationens storlek, lagringssystemets kapacitet, kapaciteten för förnybar energi, storleken på systemet för vätgasproduktion på plats och det optimerade tankningsschemat. Systemet modelleras för att minimera den totala systemkostnaden samtidigt som den nuvarande service nivån förbussarna bibehålls. Effekten av elmarknadspriser, efterfrågeavgifter och varierande energiefterfrågan från bussarna på den optimala systemkonfigurationen och schemat behandlas också. Scenarier utvecklas för att studera olika nivåer av nyinstallerad förnybar kapacitet och hur  dessa påverkar kostnaden, bussarnas tankningsscheman och infrastrukturens utformning. Det linjära programmeringsproblemet med blandade heltal modellerades med hjälp av Python. Modellen tillämpas på fallstudien av en busslinje i Umeå. En ändstation valdes ut för att placera tankstationerna. Resultaten visar att det mest ekonomiska alternativet är att elektrifiera linjen med elförsörjning endast från nätet. För scenarier med ytterligare installerad kapacitet för förnybar energi är alternativet med 50 % integrering av ny installerad kapacitet det mest ekonomiskt lönsamma. I båda dessa fall finns det ingen installation av BESS vid laddningsstationen. Infrastrukturen för elbussar är billigare än infrastrukturen för vätgas i alla scenarier, men dessa värden närmar sig varandra när integrationen av förnybar energi ökar. När det gäller vätgasinfrastruktur är scenariot med 50 % integrering av förnybar energi det minst kostsamma. Även om infrastrukturen för elbussar är billigare än infrastrukturen för vätgasbussar har vätgasbussar fördelar i form av betydligt större räckvidd och därmed större flexibilitet när det gäller tankning. I beslutsprocessen för att ersätta en busslinje med fossila bränslen med en busslinje med alternativa bränslen måste man därför ta hänsyn till de olika alternativens flerdimensionella nivå.

The growing global awareness of the problems associated with the use offossil fuels has reached unprecedented levels that include documentednegative impacts on the environment, namely the emission of carbondioxide and greenhouse gases, leading to global warming and climatechange. In response to these challenges, the electric vehicle (EV) isemerging as a new frontrunner, aiming to change the reliance on fossil fuelsfor the automotive operation. This master thesis uses MATLAB simulationto determine the feasibility of installing a charging station for thirty electricvehicles (EVs) in designated parking areas. This station has fifteen chargers,each with two sockets. The primary source of energy is solar panelsstrategically located over the parking lot, supplemented by grid electricity asneeded. Where the electricity produced by the solar panels exceeds thecharging requirement, the excess is easily diverted to the grid and viceversa, if additional electricity is needed, it is easily obtained from the grid.Consequently, the profits of the stations come from both the charging ofEVs and the sale of excess electricity. This study investigates how thedesign of the solar system affects the overall gain of the charging station. Itdelineates worst-case scenarios and best-case scenarios, emphasizing thecomplexity of gains in different scenarios. / لقد وصل الوعي العالمي المتزايد بالمشاكل المرتبطة باستخدام الوقود الأحفوري إلى مستويات غير مسبوقة، تشمل الآثار السلبية الموثقة على البيئة، والتي تتمثل في انبعاث ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ. واستجابة لهذه التحديات، تبرز السيارة الكهربائية (EV) كمرشح جديد، بهدف تغيير الاعتماد على الوقود الأحفوري لتشغيل السيارات. تستخدم هذه الأطروحة محاكاة MATLAB لتحديد جدوى تركيب محطة شحن لثلاثين مركبة كهربائية (EVs) في مناطق وقوف السيارات المخصصة. تحتوي هذه المحطة على خمسة عشر شاحنًا، كل منها مزود بمقبسين. المصدر الرئيسي للطاقة هو الألواح الشمسية الموجودة في موقع استراتيجي فوق ساحة انتظار السيارات، بالإضافة إلى شبكة الكهرباء حسب الحاجة. حيث أن الكهرباء التي تنتجها الألواح الشمسية تتجاوز متطلبات الشحن، يتم تحويل الفائض بسهولة إلى الشبكة والعكس صحيح، إذا كانت هناك حاجة إلى كهرباء إضافية، يتم الحصول عليها بسهولة من الشبكة.وبالتالي، تأتي أرباح المحطات من شحن المركبات الكهربائية وبيع الكهرباء الفائضة. تبحث هذه الدراسة في كيفية تأثير تصميم النظام الشمسي على الكسب الإجمالي لمحطة الشحن. وهو يحدد السيناريوهات الأسوأ والسيناريوهات الأفضل، مع التركيز على مدى تعقيد المكاسب في السيناريوهات المختلفة. / Den växande globala medvetenheten om problemen förknippade med användningen av fossila bränslen har nått oöverträffade nivåer som inkluderar dokumenterade negativa effekter på miljön, nämligen utsläpp av koldioxid och växthusgaser, vilket leder till global uppvärmning och klimatförändringar. Som svar på dessa utmaningar framträder elfordonet (EV) som en ny föregångare, som syftar till att förändra beroendet av fossila bränslen för fordonsdrift. Detta examensarbete använder MATLAB-simulering för att fastställa genomförbarheten av att installera en laddstation för trettio elfordon (EV) på anvisade parkeringsområden. Denna station har femton laddare, var och en med två uttag. Den primära energikällan är solpaneler strategiskt placerade över parkeringsplatsen, kompletterade med elnät efter behov. Där elen som produceras av solpanelerna överstiger laddningskravet, avleds överskottet lätt till nätet och vice versa, om det behövs ytterligare el så hämtas det enkelt från nätet.Följaktligen kommer vinsterna från stationerna från både laddning av elbilar och försäljning av överskottsel. Denna studie undersöker hur utformningen av solsystemet påverkar laddstationens totala vinst. Den avgränsar värsta scenarier och bästa tänkbara scenarier, och betonar komplexiteten i vinster i olika scenarier.