The electric car has existed for over a century and producers has tried to commercialize it earlier but has not succeeded. In recent years, however, a change occurred that may be significant for the electric car and it is now to commercialize in the market of passenger cars. The technology has in recent years elaborated as more car manufacturers have started to invest in development in the subject field. This thesis aims to compile an action plan for the development of charging infrastructure for electric vehicles in Uppsalahem ABs residential areas. It is based on a survey of different residential areas and a survey of charging infrastructure. There is a variety of options for Uppsalahem AB to go ahead with its plans to possibly set up charging infrastructure which partly depends on when the market for electric vehicles will increase. Uppsalahem has already shown interest in the subject field of energy and to be relatively early in establish a smaller set of chargers goes well with the ideas of this. As the company now uses environmentally-friendly vehicles in its fleet of vehicles for managers and technicians can an early deployment of chargers also be used to expand their vehicle fleet with a number of electrical cars. The expansion plan has been developed primarily for a smaller set of chargers in the form of a pilot project. Depending on the development of the market for electric vehicles can the demand for charging infrastructure change.

Den här rapporten är utförd på uppdrag av Luleå Energi AB och Luleå Energi Elnät AB. Rapporten behandlar laddning av laddfordon vid företag och flerbostadshus, och syftar till att undersöka vilka behov som finns och hur tjänster kan utformas för att tillgodose dessa behov. För att undersöka behov på denna icke-publika marknad utfördes intervjuer med företag och bostadsrättsföreningar. Ett antal frågeställningar upprättades och användes som grund vid intervjuerna. Utöver dessa frågeställningar uppmuntrades de intervjuade att framföra ytterligare synpunkter och frågor angående laddning och laddfordon. Intervjuerna visade på att det finns ett utbrett intresse för laddfordon och att några företag i dagsläget har såväl laddutrustning som laddfordon. Trots det så finns det ett omfattande behov av information om laddning och laddfordon, exempelvis behövs information om att det inte rekommenderas att ladda via ett vanligt hushållsuttag (Schuko). Det framgick även att företag och bostadsrättsföreningar i större bör använda rekommenderad laddutrustning. Samtliga av de intervjuade uttryckte ett intresse av mer information om laddning och laddfordon från Luleå Energi och ansåg att detta skulle främja utvecklingen av antalet laddfordon i Luleå. Ett omfattande teoriavsnitt framställdes med avsikt att täcka de frågeställningar som skulle kunna uppkomma under arbetets gång. Genom detta kunde information om laddning delges vid intresse hos de intervjuade. Med intervjuer och teoriavsnitt som grund upprättades ett antal kriterier som sedan viktades mot varandra. Detta gjordes med avsikt att presentera de viktigaste kriterierna vid laddning av laddfordon hos bostadsrättsföreningar och företag. Kriterierna visade även på faktorer som bör beaktas vid upprättande av tjänster som berör laddning. Kriterierna med mest tyngd är de som berör standarder för kontaktdon och säkerhet. Till dessa ingår även att det bör finnas en energimätare tillgänglig för vardera laddpunkt. Kriterier som viktades något lägre men som fortfarande anses vara av vikt, är de som berör begränsad åtkomst, ekonomiska aspekter, smidig funktionalitet samt effektiva betalsystem. Utöver detta viktades ett tryggt ägande högt vilket kan tillgodoses genom någon typ av serviceavtal. Kriterier som viktades lägst berör främst design samt att ytterligare uttag för motorvärmare ska finnas tillgängligt. För laddning vid bostäder och företag kan normalladdare med effekter upp till 7,4 kW täcka de flesta behov, då fordon generellt står parkerade en längre tid. Dessa kan sedan kompletteras med semisnabba laddare med vanligt förekommande effekter på 22 kW. Fördelar med dessa uppkommer främst vid företag där anställda och kunder i vissa fall befinner sig en begränsad tid. Snabbladdare med effekter från 50 kW är sällan ekonomiskt fördelaktiga och bedöms främst tillhöra de publika laddstationerna. För att undersöka hur energiförbrukning och räckvidd hos en renodlad elbil kan se ut i nordiskt vinterklimat, utfördes tester med en elbil. Mätningar av temperatur, sträcka och energiåtgång vid laddning var de mest väsentliga parametrarna. Två tester utfördes där det första testet bestod av landsvägskörning och det andra av stadskörning. Testerna visade på en reducerad räckvidd och en ökad energiförbrukning jämfört med de siffror som fastställts med tester enligt NEDC (New European Driving Cycle). Trots detta visade testerna på att räckvidden i de flesta fall är nog omfattande för daglig körning. De främsta fördelarna, jämfört med ett fossildrivet fordon, framkom vid stadskörning där det aktuella fordonet kunde framföras i nästan 3,5 h utan stopp för laddning. Testerna visar även på att kostnader och miljöpåverkan för drift av främst renodlade elbilar, är kraftigt reducerade jämfört med fossildrivna alternativ. / This thesis is done as an assignment on behalf of Luleå Energi AB and Luleå Energi Elnät AB. It mainly concerns charging of Plug-in electric vehicles at corporations and apartment buildings. The object of this thesis is to investigate current requirements with these users and to investigate how services can be constructed to fulfil these requirements. To investigate the requirements of this non-public market a series of interviews were performed. A number of questions were constructed to use as ground during the interviews. Apart from the constructed questions, the interviewed were encouraged to express other opinions and questions concerning charging of electric vehicles. A large interest exists concerning this mater and several corporations are already offering charging although it also shows that a wider non-public infrastructure is required. The interviews also revealed that a wide spread of information is of importance and that charging with an ordinary home outlet (Schuko) is not to be recommended. All of the interviewed were of the opinion that more information from Luleå Energi would be of interest and that this would promote the expansion of electric vehicles. An extensive theory chapter was constructed to cover questions that may appear during the work of the thesis. This enabled a spread of information during the interviews. This chapter is meant to be used as information at Luleå Energi but could also be used as information to future clients. A number of criteria were constructed with the interviews and the theory chapter as foundation. These criteria were then given a weight of importance to present the aspects to bear in mind when implementing charge stations. The criteria that concerned standards and safety were the most important ones, along with the criteria of the impotence of an energy meter to every charging point. Criteria that where of importance but not as much as those mentioned earlier were limited access only to specific users, economical aspects, user friendly functions and effective payment systems. A confident ownership was of importance whereas some kind of service agreement could be of interest. Aspects of low importance were those connected to design but also the aspect that a connection for engine heaters is available. Charging of electric vehicles at apartment buildings and corporations will most likely not exceeded an output of 7.4 kW due to the fact that cars spend most of their time at parking spaces. These chargers could be complimented with chargers with a higher output up to 22 kW. The benefits of higher outputs appear when clients or workers spend a short time at a charging site. Quick chargers with outputs from 50 kW are rarely of economic benefit due to the high cost of the equipment and installation. A series of tests where concluded with a battery electric vehicle with the purpose to investigate energy consumption in Nordic winter climate. Temperature, travelled distance and energy consumption where the main parameters of the tests. The tests included both country road testing and city road testing. The tests resulted in a higher energy consumption and shorter range compared to the numbers presented from the car manufacturer. Despite this the test revealed that the range is enough in most of the cases with daily travel. The greatest advantages compared to fossil fuel vehicles appeared in city traffic where this particular vehicle could be driven in 3.5 hours without recharging. All together this reveals the economic and environmental advantages of driving a battery electric vehicle compared to a fossil fuel vehicle.

Det här examensarbetet handlar om planering, simulering och jämförelse av kraftförsörjning till laddparker för elbilar för olika behov. Det har medfört att göra kompletta planeringar av laddparker i olika miljöer och med olika förutsättningar.Olika skrifter från IEC, IEEE, Svenska elektriska kommissionen, studentlitteratur, muntliga källor och internet har använts för att projektera laddparkerna. Detta för att säkerställa att de uppfyller de grundläggande kraven.Kablarna har dimensionerats med hänsyn på belastningsförmåga, kortslutningstålighet och utlösningsvillkor. Det har antagits att en effektbrytare och jordfelsbrytare kommer att användas för att skydda mot överlast, överströmmar, och jordfelströmmar.Fyra olika miljöer med antagna förutsättningar har simulerats med hjälp av ett mjukvara för att bestämma den stationära belastningsprofilen.Spänningsfall, effektförluster och reaktiv effekt har studerats där resultaten har visat att dessa låg inom de rekommenderade nivåerna. Osymmetri har också studerats där det visar sig att hänsyn bör tas med enfasiga laddstolpar.Även harmoniska distorsioner har studerats med antagande om den värsta scenario där eventuella billiga laddstolpar används. Resultatet har visat att övertonerna bredder ut sig till andra delar av nätet och även kunde orsaka lokala problem.Med hjälp av prisuppgifter från tillverkarnas hemsidor, EBR kostnadskataloger, m.m. har en investeringskostnad uppskattats där livscykelkostnadsberäkningar med nuvärdemetoden ha visat att en laddpark med bara enfasiga laddstolpar var det billigaste alternativet efter 30 år.Rekommendationer i rapporten är att laddparker bör uppföras separat från övriga laster i nätet och det bör säkerställas att billiga laddstolpar uppfyller kraven.

Denna rapport är en del av examensarbetet inom civilingenjörsprogrammet i energisystem vid Uppsala Universitet. Rapportens syfte är att undersöka hur de befintliga och kommande publika laddgatorna och snabbladdningsstationerna i Stockholms stad påverkar och kommer att påverka Ellevios verksamhet ur en effektmässig synpunkt med avseende på nutid och år 2030. Examensarbetet innefattar publik laddinfrastruktur, laddningsbeteende vid snabbladdningsstationer, sammanlagring av laster i nätstationer och slingor inom mellanspänningsnätet och avslutas med tre rekommendationer till Ellevio AB. Laddningsstationer är en ny typ av last som skiljer sig från traditionella laster på så sätt att förhållandet mellan energi och effekt är annorlunda. Det är därför av intresse för elnätsbolag att studera i vilken utsträckning den publika laddinfrastrukturen kommer påverka deras verksamhet med avseende på effekttoppar. För att undersöka och analysera lasten i nätstationer och slingor inom mellanspänningsnätet vid anslutning av laddgator och snabbladdningsstationer används fem olika fall varav två är scenarier för nutid och tre är scenarier för 2030. För varje fall ansluts laddgator eller snabbladdningsstationer av olika effekt till nätstationer och slingor inom mellanspänningsnätet. Ellevio AB rekommenderas sätta upp mätanordning för Snabbladdningsstation 1 och Nätstation 5 eftersom det är ett intressant område för fortsatta studier. En annan rekommendation är att prioritera utbytet av Cu 95- och Al 150-kablar till Al 240-kablar för nyckelslingor som Slinga 1 och Slinga 3 för att öka effektkapaciteten på slingorna. Den sista rekommendationen är att ha en varningsgräns om tre laddgator med snabbladdare under samma nätstation i Stockholms innerstad idag och en varningsgräns om två laddgator med snabbladdare under samma nätstation i Stockholms innerstad till år 2030. / This master thesis is the final part of the Master Programme in Energy Systems Engineering at Uppsala University. The aim of the thesis is to investigate how the existing and forthcoming public charging stations for chargeable vehicles in Stockholm city affect and will affect the work of Ellevio from a power point of view concerning today and the year of 2030. The master thesis contains public charging infrastructure, charging patterns at fast charging stations, coincidence factor of loads in secondary substations and the medium voltage grid and results in three recommendations to Ellevio AB. A charging station is a new type of load that differs from traditional loads because the relationship between energy and power is different. For this reason, it is of interest for grid owners to investigate in what sense the public charging infrastructure will affect their work with regard to peak loads. To be able to investigate and analyse the resulting load from public charging stations in secondary substations and the medium voltage grid, five different cases were used. For each of these five cases, public charging stations with different power get connected to the grid. A recommendation to Ellevio AB is to install measuring equipment in certain fast charging stations and secondary substations that are of interest. Another recommendation is to prioritise the change from Cu 95 cables and Al 150 cables to Al 240 cables in certain areas of the medium voltage grid. The last recommendation is to use a limit of three installations of charging stations to a secondary substation in Stockholm city today and a limit of two installations of charging stations to a secondary substation in Stockholm city by the year of 2030.

De nya reglerna för laddinfrastruktur började träda i kraft i Boverkets Byggregler 2020. Reglerna påverkar flera parter inom olika branscher som exempelvis energi- och byggbranschen. Reglerna anger att nya bostadshus ska ha laddinfrastruktur och följderna av detta är än oklara då detta är ett nytt ämne som ej hunnit undersökas i större omfattning än. Syfte: Syftet med undersökningen är att ta reda på hur regelverket kommer att påverka olika aktörer som omfattas av reglerna samt ta reda på hur reglerna som träder i kraft kan utvecklas. Metod: I arbetet genomförs en litteraturstudie där litteraturstudie där nationell och internationell forskning undersöks och jämförs för att få en klarare bild på hur kunskapsläget ser ut. Litteraturstudien fungerar då endast som ett underlag till det teoretiska ramverket. Kvalitativa data samlats in med hjälp av semistrukturerade intervjuer. Fyra stycken intervjuer har genomförts med fyra olika aktörer som har flera års erfarenhet inom byggbranschen.  Resultat: Alla respondenter var positiva till de nya reglerna och såg stora möjligheter, men även eventuella hinder. Möjligheterna är stora men är inte bara ekonomiska, de har även en positiv miljöpåverkan. Respondenterna syftar främst till att det kommer att gynna investeringar och främja den svenska industrin. Med en välutvecklad laddinfrastruktur kan Sverige bli en av världens största producenter och eventuellt distributörer i världen. Konsekvenser: Eftersom framtiden är oviss kan de uppstå hinder. Majoriteten av respondenterna var även överens om att det största hindret som dom ser är effektbehovet. Med en expandering av laddstolpar tror branschen på ett ökat effektbehov, men tills de retroaktiva kraven träder fram vet man inte hur stort det effektbehovet blir. Begränsningar: Rapporten är begränsad till en kommun. Laddinfrastrukturen är begränsad till byggbranschen och dess aktörer som blir berörda. Nyckelord: BBR, hållbar utveckling, laddinfrastruktur, byggindustrin och eldistributörer.

Bygg- och transportsektorn står för stora delar av Sveriges koldioxidutsläpp. Kärnan som binder samman de två sektorerna är samhällsplanering. Det finns ett flertal mål i Sverige för att minska utsläppen av växthusgaser och ett delmål är att Sveriges fordonsflotta ska vara fossilfri år 2030. Elbilsanvändningen ökar för varje år och den framtida ökningen förväntas vara explosionsartad. År 2020 bestod Sveriges fordonsflotta av strax över 300 000 laddbara fordon och prognoserna indikerar att den siffran kommer vara 2,5 miljoner år 2030. En förutsättning för att alla laddbara fordon ska kunna rulla är tillgången till laddstationer. Redan idag drabbas människor av räckviddsångest och det är även en stor anledning till att människor inte vågar göra skiftet till ett laddbart fordon. Laddinfrastrukturen är redan underutvecklad och behöver således byggas ut ordentligt för att möta både det nuvarande och framtida behovet. Det behövs både publika laddstationer så att folk kan ladda sitt fordon hemma och på sin arbetsplats men även icke-publika laddstationer på alla möjliga platser tillgängliga för allmänheten. Det finns ett flertal olika strukturer att planlägga laddstationerna efter så som korridorstrukturer längs med stora vägar eller klusterstrukturer inom städer. Numera finns det även lagkrav som säkerställer att laddstationer och förberedelser för laddstationer kommer att installeras. Syftet med examensarbetet är att skapa en samlad bild av dagens och framtidens laddinfrastruktur för att hjälpa kommuner med strategi, målbild och handlingsplan för implementering av laddinfrastruktur. Syftet är även att studera olika hållbarhetsaspekter för laddinfrastruktur genom Tyréns hållbarhetsverktyg TyrImpact. De konkreta miljöfördelarna som skiftet från fossilbilar till laddbara fordon innebär med avseende på koldioxidutsläppsminskning går inte att förneka. Däremot är det av intresse att fastställa vilka andra risker och möjligheter som laddinfrastrukturen kan innebära ur ett bredare hållbarhetsperspektiv. Det här arbetet har identifierat 25 stycken hållbarhetsaspekter inom rättvisa, hälsa, klimat och resurs, platsens värden och framtida behov via TyrImpact. En fallstudie har utförts över Åmåls kommun laddinfrastruktur för att dels få en verklighetstrogen bild över hur en kommunal laddinfrastruktur ser ut idag och vad de har för mål, dels för att se vilka hållbarhetsaspekter som kan vara aktuella inom kommunen. För Åmåls kommun är aspekter kopplade till flexibilitet och signalvärde viktigast. / The construction and transport sector accounts for large parts of Sweden's carbon dioxide emissions. The core that connects the two sectors is community planning. There are several goals in Sweden to reduce greenhouse gas emissions and an intermediate goal is for Sweden's vehicle fleet to be fossil-free by 2030. Electric car use is increasing every year and the future increase is expected to be explosive in the coming years. In 2020, Sweden's vehicle fleet consisted of just over 300,000 chargeable vehicles and forecasts indicate that figure will be 2.5 million by 2030. A prerequisite for all rechargeable vehicles to be able to roll is the availability of charging stations. Even today, people suffer from range anxiety, and it is also a big reason why people do not dare to make the shift to a chargeable vehicle. The charging infrastructure is already underdeveloped and thus needs to be expanded properly to meet both current and future needs. There is a need for both public charging stations so that people can charge their vehicle at home and at their workplace, but also nonpublic charging stations in all possible places available to the public. There are several different structures to use while planning locations of charging stations such as corridor structures along major roads or cluster structures within cities. Nowadays, there are also legal requirements that ensure that charging stations and preparations for charging stations will be installed. The purpose of this project is to create an overall picture of current and future charging infrastructure to help municipalities with strategy, goals and action plan for implementation of charging infrastructure. The purpose is also to study various sustainability aspects for charging infrastructure through Tyrén's sustainability tool TyrImpact. The concrete environmental benefits that the shift from fossil cars to chargeable vehicles entails regarding carbon dioxide reduction cannot be denied. On the other hand, it is of interest to determine what other risks and opportunities the charging infrastructure may entail from a broader sustainability perspective. This work has identified 25 sustainability aspects in justice, health, climate and resource, site values and future needs by using TyrImpact. A case study has been carried out on Åmål's municipality's charging infrastructure to get a realistic picture of what a municipal charging infrastructure looks like today and what their goals are, and partly to see which sustainability aspects may be relevant within the municipality. For the municipality of Åmål, aspects linked to flexibility and signal value are most important.

Denna kandidatuppsats i samhällsgeografi med inriktning på planering undersöker hur samhällsplanerare arbetar med att främja elbilar genom att bygga laddinfrastruktur. Uppsatsen lägger vikt vid samhällsvetenskapliga frågor snarare än tekniska i omställningen mot ett samhälle med fossilfria personbilar. För att skapa ett perspektiv gällande frågan använder uppsatsen sig av teoretiska begrepp som “nyliberal planering”, "energy justice" och "just transition". Uppsatsen har genomförts på ett kvalitativt tillvägagångssätt och intervjuer har genomförts med Power Circle, Uppsala kommun och Mora kommun. Intervjuerna som genomförts har varit både fysiska och digitala intervjuer med respondenter som är kunniga inom elektrifiering och planering. Det framgår från resultatet av uppsatsen att ett väldigt stort ansvar ligger på privata aktörer att bygga ut laddinfrastruktur. Kommunernas verktyg för att styra utbyggnaden av laddinfrastruktur är i huvudsak kommunikation, regelförenklingar och styrmedel. Det framgår även att en landsbygdskommun som Mora behöver arbeta mer aktivt med att attrahera privata aktörer som är villiga att investera i laddinfrastruktur. En storstadskommun som Uppsala behöver däremot inte vara lika aktiva då marknaden i stor utsträckning agerar på egen hand, då förutsättningarna för att nå lönsamhet där framstår som bättre. Uppsatsen konstaterar att det finns ett stort behov av samordning mellan samtliga aktörer involverade i laddinfrastruktur för att skapa en jämlik och rättvis sådan.

This thesis examines charging of electric vehicles with charging power of 3,7 kW, in connection to an apartment building in Sweden. Also the power consumption of six electric vehicles are investigated. The charging-simulations of the electric vehicles were performed with the electric vehicle charging model (Grahn-Munkhammar) in MatLab. To simulate general energy use for a housing complex, the measured energy consumption per year for a building with 24 apartments was used. Three different systems with charging over a year were simulated. One system included six different models of electric vehicles, another system included six Tesla model S and yet another one included six Mitsubishi Outlanders. The simulations of electric vehicle charging resulted in a charging pattern with a considerable variability and an aggregation effect with a value over 20 % for all three systems. Results show that electric vehicle charging adds to the power peaks of the apartment building. However, according to the model, the aggregation effect implies that effect values of total electric vehicle charging were not harmful to an apartment building with a fuse of 63 A.

The share of cars being powered by electricity is rising in Sweden. So far, this has seldom been causing queues at charging stations but if the rise continues as expected, it might potentially be a problem in the future. This thesis aims to shed light on when this might become a problem in a certain area and give example of a potential solution for that case. Three scenarios with different shares of cars being electric is analyzed with a simple model of a system with fast chargers for an area with a highly variable traffic flow. The arrival times to the system is derived from measured traffic flow and extrapolated up until 2030 and a charging time is set based on assumed travel behavior. A comparison is made between the expected electricity consumption using this approach and actual data from a fast charging station. The comparison indicates that electric cars are not being used for the winter time cross-country trips analyzed here in the same extent as conventional cars. The potential to keep the number of stationary fast chargers down using a portable solution with Li-ion battery storage with and without attached production of electricity for situations with a higher than normal charging demand is then investigated. A containerized Li-ion battery solution of 760 kWh has the potential to replace two 50 kW fast chargers in the studied case.

Ökad urbaniseringen och ett annalkande klimathot skapar ett behov av miljövänlig kollektivtrafik. El är ett drivmedel som är på frammarsch. Det finns dock frågor ekonomi och hur praktiska lösningar ska vara utformade. Grundfrågeställningen för detta arbete har varit huruvida en övergång är möjlig att genomföra till 2022. Även de generella möjligheterna, förutsättningarna och konsekvenserna för en övergång till helt eldrivna bussar i Stockholms innerstad undersökts. Slutsatsen har dragits att det rent tekniskt är möjligt att genomföra en övergång till år 2022. Fordons- och batteriteknik finns. Det innebär dock att det kommer uppstå vissa frågor. Bland annat är eldrivna bussar mindre flexibla. Övergången kommer innebära stora kostnader som på sikt kan visa sig lönsamt då eldrift är ett billigare drivmedel. De hinder som finns för en övergång är bland annat de nuvarande trafikavtalen och otydlighet kring laddinfrastrukturen. En övergång kommer leda till positiva miljökonsekvenser såsom minskade koldioxidutsläpp och minskat buller.