No description available.

In the future, new fuels will be sought to minimize the carbon footprint on Earth. With electric vehicles becoming a growing trend there is an annual increase in hybrid and electric cars, even electrified buses have become more convenient. The new electric vehicles will then be a load on the electricity grid when recharging is required, sometimes during the sensitive hours of the day where other power requirements are greater. The purpose of this thesis was to gain a deeper understanding of how the Swedish electricity grid is structured and also answer the questions if the area named Tomtebo will be able to handle an electrification of passenger cars, and also what the power forecast will look like. An excel model, developed by Sweco, is used for the calculations and later on there is an evaluation of this model if it can be applied to smaller areas and if any improvements can be made towards it. The electric car load on the electricity grid is based on three possible scenarios referred from a report by Sweco and using the excel model to calculate the power requirement of the three scenarios with different traffic works on electricity. Scenario one corresponds to today's electrification degree on traffic work, scenario two corresponds to double electrification degree on traffic work and in scenario three, a full electrification as well as a new traffic hierarchy with more public transports will be used, according to the report by Sweco, resulting in less power requirements for traffic. In all three scenarios, it is assumed that the electric car will be charged at night with a charging power of 2.3 kW, this corresponds to charging directly from power outlet. Tomtebo is a residential area that is being expanded and is expected to grow in the coming years and the population there are mostly younger families, which gives the probability of investment of a fossil-free passenger car increase. In order to estimate the proportion of electric cars for the area, Statistics Sweden and Region facts have been used to estimate the amount of cars at Tomtebo. In Umeå there is a total of 1,400 electric cars and 95 of these were likely to be at Tomtebo. Out of this amount there is plugin hybrids, PHEV, and pure electric cars, BEV, which gave a distribution 75/25 percent according to data from national statistics. With a known number of cars, an itinerary was required which could be probable around twenty kilometers. In the Excel model, values were applied for scenario one, which gave the power requirement for the 95 cars a total of 18 kW per hour. With a grid that has a total power up to 3.7 MW per hour then the cars' power requirements are a minimal burden towards it, furthermore an equivalent result came from both scenarios two and three. With these three results came the conclusion that with the amount of cars available there today no major load was done on the electricity grid and thus a greater number of cars were required. Umeå aims to reach 200,000 inhabitants by the year of 2050, which would then give Tomtebo 12,000 residents and this would result in an estimated 6,100 cars there. Of these with today's distribution there would then be 200 electric cars but since this scenario is so far ahead in the future it was assumed that all vehicles in 2050 would be an electric car, which then leads to it being fully electrified at Tomtebo. The 6,100 electric cars power provided 6 MW of total power demand for today's electricity grid, which means that it won’t work in the future. To find the breaking point for how many electric cars the gird can handle it was assumed that all Tomtebo's cars today, corresponding to 3,780 cars, would be electric cars and by moving the charge schedule to early morning, when the demand was much lower, the result gave that the grid could handle about that many cars. What is important to understand is that the electricity grid does not have a maximum ceiling for demand, but it all works about equilibrium where one strives for a consistent power balance on all iv hours of the day. If the consumers need more power then the electricity companies transfer it but an under-dimensioned infrastructure can put a stop to this which might be the case in the future. When the question whether Tomtebo's electricity grid can handle the load, the answer is that a full electrification of Tomtebo is entirely possible but that future investments are something that should be reviewed. This result from the excel model using the parameters and assumptions reflects the reality. The difficult thing about using the model in my opinion is the estimation of car numbers where in a city like Umeå where there does not exist any cameras or registers of which car type is moving where, which it does on others places, such as Gothenburg and Stockholm. Furthermore, there are thoughts about the design of the model as well also the question of the depth of battery but this is left out here but can be read under the relevant section. What controls how quickly a changeover from fossil-fueled to non-fossil vehicles is the result of instruments where subsidies and taxation come into focus, then of course laws and regulations. What makes it so difficult to estimate what the future will look like in theory is that tomorrow can have a new law leaving only non-fossil vehicles. / I framtiden eftersträvas nya drivmedel för att minimera klimatavtrycket på jorden. Med detta har eldrivna fordon blivit en växande trend där det syns en årlig ökning av personbilstyperna hybrid- samt elbilar, även elektrifierade bussar har blivit fler. De nya elfordonen kommer belasta elnätet då laddning krävs, ibland på dygnets allt känsligare timmar där övrigt effektbehovet är större. Syftet med detta examensarbete var att få en djupare förståelse i hur svenskt elnät är uppbyggt samt även besvara frågorna om området Tomtebo kommer klara av en elektrifiering av personbilar, och därtill, även hur effektprognosen för detta kommer se ut. För beräkningarna nyttjas en excelmodell framtagen av Sweco där en utvärdering om denna modell går applicera på mindre områden och om eventuella förbättringar kan göras. Elbilarnas belastning på elnätet ställs upp utifrån tre tilltänkta scenarion kopplade från en rapport av Sweco och med hjälp av excelmodellen beräknas effektbehovet eller belastningen fram. Excelmodellen behandlar dessa tre scenarion med olika trafikarbeten på el, där scenario ett motsvarar dagens elektrifieringsgrad på trafikarbetet, scenario två motsvarar dubbel elektrifieringsgrad på trafikarbetet och i scenario tre, en full elektrifiering samt också en ny trafikhierarki där man med hjälp av rapporten från Sweco menar att det kommer användas mer kollektivtrafik som resulterar i mindre effektbehov för trafiken. Det kommer i alla tre scenarion antas att elbilen laddas på natten av typen långsamladdning vilket då ger en laddningseffekt på 2.3 kW, detta motsvarar då laddning direkt från eluttaget. Tomtebo är ett bostadsområde som byggs ut och förväntas växa kommande år dessutom så är befolkningen där mest yngre familjer, med detta ges sannolikheten att chansen till en fossilfri personbil ökar. För att uppskatta andelen elbilar för området har SCB samt Regionfakta används och de gav att i Umeå finns totalt 1 400 elbilar och 95 av dessa uppskattades finnas på Tomtebo. Utifrån den mängden elbilar uppskattades mängden plugin hybrider, PHEV, samt rena elbilar, BEV, vilket gav en fördelning 75/25 procent. Med känt antal bilar krävdes en uppskattning av resväg vilket kunde uppskattas till två mil. I excelmodellen applicerades värden in för scenario ett vilket gav effektbehov för de 95 bilarna en total effekt på 18 kW per timme. Med ett nät som belastas med totala effekter upp mot 3.7 MW per timme så är bilarnas effektbehov en minimal belastning och ett likvärdigt resultat kom av både scenario två och tre. Med dessa tre resultat kom slutsatsen att med den mängd bilar som finns där idag kommer ingen större belastning ske på elnätet och därmed krävdes en större mängd bilar. Umeå har som kommunmål att 2050 uppnå 200 000 invånare vilket då skulle ge Tomtebo 12 000 invånare och detta skulle resultera i att det finns uppskattningsvis 6 100 bilar där. Av dessa med dagens fördelning skulle det då finnas 200 elbilar men då detta scenario är så långt fram i framtiden antogs att alla fordon år 2050 skulle vara en elbil vilket då leder till att det är fullt elektrifierat på Tomtebo. De 6 100 elbilarnas effekt gav 6 MW totalt effektbehov för dagens elnät vilket i framtiden mest troligt gör att det inte skulle klara av det. För att då finna brytpunkten för hur många elbilar som nätet klarar av antogs att Tomtebos alla bilar idag, motsvarande 3 780 stycken, skulle vara elbilar och genom att förflytta långsamladdningsschemat till tidigt morgon kunde ett resultat som tyder på att elnätet bör klara av ungefär så många bilar. ii Det som är viktigt att förstå är att elnätet inte har ett maximalt tak för belastning utan det hela handlar om jämvikt där man eftersträvar en jämn effektbalans på dygnets alla timmar. Behövs mer effekt hos konsument så överför elbolagen det men underdimensionerad infrastruktur kan sätta stopp för detta. På frågan om Tomtebos elnät klarar av belastningen så är svaret att en full elektrifiering av Tomtebo är fullt möjlig men att framtida investeringar är något som bör ses över. Angående excelmodellen kan man se att med de parametrar och antaganden som gjorts så ges ett resultat som speglar verkligheten. Det svåra med att använda modellen enligt min åsikt är uppskattandet av bilantal där det i en stad som Umeå inte existerar kameror eller kontroller kring vilken biltyp som rör sig var, vilket det gör på andra platser, exempelvis Göteborg och Stockholm. Vidare finns tankar kring utformning av modellen samt även fundering kring urladdningsdjup men detta tas inte upp här utan går att läsa under det relevanta avsnittet. Det som styr hur snabbt en omväxling från fossildrivna- till ickefossila fordon sker är till resultat av styrmedel där subventioner och beskattning kommer i fokus, sen självklart lagar och regler. Det som gör att det är så svårt att uppskatta hur framtiden kommer att se ut i teorin är att morgondagen kan ha en ny lag där endast ickefossila fordon skall existera.

Inom valsverksindustrin används bandmaskiner av olika slag för att emballerastångbuntar, trådringar eller plåtrullar innan de ska förvaras eller transporteras. Debandmaskiner som Sund Birsta i dagsläget erbjuder är hydrauliskt drivna. Det haruppkommit ett behov att kunna erbjuda kunder elektriska motsvarigheter. Det här examensarbetet utfördes på uppdrag av Sund Birsta, mestadels på distans frånUmeå. Huvudsyftet med examensarbetet var att eliminera den brandrisk som hydrauloljamedför. Det skulle uppnås genom att elektrifiera det matarverk som används ibandmaskinerna. Målet med examensarbetet var att ta fram och presentera minst ettdesignkoncept för ett elektrifierat matarverk. Arbetet inleddes med en funktionskartläggning av matarverket. Sedan utfördesfunktionskritiska kraft- och momentberäkningar. Utifrån funktionskartläggningen ochberäkningarna sammanställdes en kravspecifikation för matarverkets komponenter.Elektriska motorer och linjära ställdon valdes ut. Till sist ritades funktionskonceptet upp i SolidWorks. Projektresultatet visar att en elektrifiering är möjlig. Två utväxlade servomotorer kanersätta hydraulmotorerna och två linjära ställdon kan ersätta hydraulcylindrarna.Slutsatsen är att de utväxlade servomotorerna kan vara lämpliga ersättare medan delinjära ställdonen inte ger en optimal lösning. Examensarbetet avgränsades bland annat genom att kostnadsanalyser och djupare analysav komponenternas beständighet mot kontinuerlig värmestrålning inte utfördes. / In the rolling mill industry, different kind of strapping machines are used to strap rod bundles, wire coils and strip coils before storage or shipping. The strapping machines that Sund Birsta offers today are hydraulic. There is now a need for an electrically driven alternative that can be offered to the customers. This thesis was executed at Sund Birsta. However, most of the work was done in Umeå, enabled by teleworking. The main purpose of this thesis was to eliminate the fire hazard associated with hydraulic fluids. This should be achieved by electrification of the feeding unit used in the strapping head. The goal of this thesis was to produce and present at least one design concept for an electric feeding unit. At first, the functions of the feeding unit were identified. Then, force and torque calculations for critical functions were performed. A list of requirements for the feeding unit components was then created based on the established functions and performed calculations. Electric motors and linear actuators were selected. Once everything was established, the design concept was then designed in SolidWorks. The results prove that an electrification of the feeding unit is possible. Two geared servomotors can replace the hydraulic motors, while two linear actuators may replace the hydraulic cylinders. The conclusion is that geared servomotors may be suitable substitutes, while the linear actuators did not provide an optimal solution. Two of the most important limiting factors of the thesis were that no economic analysis was performed, nor an analysis of the component’s durability in continuous heat radiation.

This study aims to evaluate how an electrification of heavy vehicles can be realized in practice on Gotland to promote the development of renewable energy and gain an understanding of how the energy system should be developed. A case study has been carried out at Roma Grus, a haulage company who has used an electric truck within their business as a part of a pilot project led by Ecoloop AB. The case study includes an evaluation of the pilot project and also a comparison between diesel and electric trucks based on the haulier's transports. The results show that the vehicle in the pilot project is difficult to apply to Roma Grus since it is not adapted for the business's long, irregular and high-consumption routes. Both higher battery capacity and charging power and an increased charging infrastructure are required. An electrification of the haulier’s transports would lead to higher investment costs but cheaper fuel costs and significantly lower emissions. This study also examines a full-scale electrification of Gotland's heavy diesel vehicles by investigating the impact on the energy system and greenhouse gas emissions. The results show that the energy demand from electric trucks would at most correspond to two percent of the current annual electricity consumption on Gotland. Regarding power consumption, fast charging of the vehicles will be a challenge due to lack of capacity in the electricity grid. However, if a full-scale electrification of heavy transport were to take place, the emissions could significantly reduce.

Trafikverket har satt ett mål att ha en klimatneutral infrastruktur till år 2040 som verkställs genom att bland annat ställa klimatkrav i förfrågningsunderlagen till deras projekt. Dessa krav kan komma att betyda stora omställningar för entreprenadföretag. Detta har Nyab Infrastruktur, som driver Trafikverkets projekt E4 Sikeå Gumboda, identifierat och ser att framtiden med dessa klimatkrav är oviss då man inte vet i vilken riktning de kommer att utvecklas. Vidare har de fått höra vid ett leverantörsmöte att det eventuellt skall införas regionanpassade klimatkrav. Syftet är att inom anläggningsbranschen utreda hur klimatkraven från beställare kommer att förväntas förändras inom en överskådlig framtid i norra Sverige. Syftet är även att utreda hur tekniker utvecklas hos maskintillverkare och materialleverantörer, detta för att på så sätt se hur entreprenadföretag kan anpassa verksamheten för att möta de klimatkrav som antas ställas i framtiden. En litteraturstudie har genomförts för att bidra med vetenskaplig grund för det resultat som intervjustudien och dokumentstudien bidrog med. Intervjustudien inkluderar personer från Trafikverket, Nyab Infrastruktur samt några materialleverantörer. Dokumentstudierna har kompletterat med information som intervjustudien inte kunde bidra med. Vidare har en resultatet från dessa tre datainsamlingar analyserats för att se trender om hur framtiden inom anläggningsbranschen kan komma att förändras. Offentliga beställare har en stor möjlighet att påverka i vilken takt en klimatomställning sker genom upphandling, det är dock viktigt att kraven läggs på en rimlig nivå. Materialleverantörer och maskintillverkare utforskar ständigt ny teknik och andra metoder för minskad klimatpåverkan från deras produkter. För just fordon och arbetsmaskiner är drivlinor det som utvecklas mest just nu. Entreprenadföretag måste även se över vilka som är inblandade i klimatarbetet inom företaget. Sedan en tid ställer Trafikverket krav på projekt genom att kräva minskade utsläpp samt fossilfrihet. Framåt kommer kraven skärpas och specificeras ytterligare. Allt fler fordon och arbetsmaskiner elektrifieras med tiden och fler modeller är under utveckling eller i prototypstadier. Materialtillverkare kollar på hur man kan implementera mer cirkulära flöden i tillverkningen. Det finns inga regionala skillnader från Trafikverkets håll, dock kan klimatkraven anpassas efter projektet om omständigheterna tillåter det. Entreprenörer rekommenderas därför alltid kolla upp om det förekommer alternativa klimatkrav i det aktuella projektet, samt att hålla koll på vad marknaden erbjuder i form av klimatneutrala lösningar för anläggningsbranschen. Vidare rekommenderas entreprenadföretag inkludera samtliga inom företaget, inte minst samtliga inom projektorganisationen, i klimatarbetet för att minska utsläpp.

Sveriges riksdag har beslutat att de nationella nettoutsläppen av växthusgaser år 2045 ska varanoll samt reduceras med 70 % till år 2030. Vägfordon som transporterar gods stod år 2017 förungefär 30 % av transportsektorns totala nationella utsläpp. Syftet med studien är att belysahur en omställning från fossila till fossilfria godstransporter på land kan ske i Sverige till år2045 samtidigt som näringslivets behov av godstransporter tillgodoses. Angreppssättet är attgenom backcasting formulera två framtidsscenarier - scenario A innebär stor satsning på järnväg,scenario B innebär stor satsning på elväg - för att påvisa vilka åtgärder som krävs samt när ochgenom Multi-Level Perspective (MLP) analysera hur de två transportslagen kan utvecklas tillden dominanta regimen i respektive framtidsbild. Studien visade att utsläppsreduktionen går snabbare i scenario B vilket då innebär lägreackumulerade utsläpp samt att den monetära kostnaden för scenario A är dubbelt så stor somkostnaden för scenario B. Ett antal hinder, barriärer och möjligheter identifierades och analyseradesför de båda scenarierna. De aktörer som identifierades var politiska och lagstiftandeinstanser, transportköpare, transportörer, aktörer inom forskning och teknikutveckling, intresseochpåverkansorganisationer, konstruktions- och underhållsentreprenörer samt drivmedelsproducenteroch distributörer. De två förstnämnda bedömdes ha störst inflytande. För elvägar måstenischaktörerna lyckas skapa tillräckligt med intresse för att öka momentumet och ta elvägartill regimnivån. För järnvägen måste aktörerna får upp momentumet inom regimen med interninnovation för att kunna konkurrera med vägtransporter. Sammanfattningsvis visar studien på att en implementering av elväg kan vara bättre påkort sikt och järnväg bättre på längre sikt. Klimatmålet om netto-nollutsläpp till år 2045 kannås samtidigt som näringslivets behov av godstransporter tillgodoses, men konstruktionen avinfrastruktur måste påbörjas snart för att överflyttningen och omställningen ska hinna ske. Föratt nå 2030-målet verkar en ökad inblandning av biodrivmedel i vägfordon utgöra den störstamöjligheten, dock måste de sedan fasas ut för att ersättas av järnväg och elväg. / The Swedish Parliament has decided that the national net emissions of greenhouse gases by 2045should be zero and reduced by 70 % by 2030. In 2017, road freight vehicles were responsible forabout 30 % of the transport sector’s total national emissions. The purpose of the study is tohighlight how a transition from fossil to fossil-free freight transport on land can happen in Swedenuntil 2045, whilst meeting the country’s need for freight transport. The approach is to formulate,through backcasting, two possible scenarios of the future where the targets are met - scenario Ainvolves a large investment in railways, scenario B involves a large investment in electric roadsystems (ERS) - to demonstrate what measures are required and when, and through Multi-LevelPerspective (MLP) analyse how the two modes of transport can be developed into the dominantregime in each scenario. The study showed that the reduction rate of emissions is faster in scenario B, which thenmeans lesser accumulated emissions and that the monetary cost for scenario A is twice as highas the cost for scenario B. Also, a number of obstacles, barriers and opportunities were identifiedand analysed for the two scenarios. The actors that were assessed to possess the greatest influencewere political and legislative actors, and transport buyers. Regarding ERS, niche actors mustsucceed in creating enough interest to increase momentum and take ERS to the regime level.Regarding railway, the actors must increase the momentum within the regime with internalinnovation to be able to compete with road freight transport. In conclusion, the study shows that an implementation of ERS can be favourable in the shortterm and rail freight better in the longer term. The climate target of net zero emissions by 2045can be reached whilst the country’s need for freight transport is met, but the construction ofinfrastructure must begin as soon as possible for the transfer of goods and transformation ofthe system to take place. Moreover, the study argues that in order to reach the 2030 target,an increased use of biofuels in road vehicles seems to be the most promising solution. However,biofuels must then be phased out in order to be replaced by railway and ERS.

In Uppsala, there has been grid congestion in the electricity grid because of thegrowing demand for electricity in the region over the past ten years. This study aimsto explore the possibilities of using V2G as a solution to this problem. V2G isimplemented as a type of energy resource using the electric car's battery to supplythe property with electricity. In this way, the power peaks created may be reduced.This report aims to examine three different scenarios. The scenarios are simulated inMATLAB. Each scenario has different values for the significant factors such as thebattery size, the number of electric cars parked, and the charge and discharge speeds.The first scenario reflects the situation today, while the other scenarios explorescenarios of future vehicle fleets. This study shows that V2G is a theoretically feasibleresource for peak-power shaving for commercial properties in the future.Furthermore, the result shows that even with today's battery sizes and levels ofelectric cars in the vehicle fleet V2G can theoretically be implemented successfully.Further discussions regarding the future implementation of V2G and what is requiredboth socially and financially are also addressed shortly.

Region Uppsala, who are responsible for the public transport in Uppsala county, are currently building a new city bus depot. Due to capacity shortage in the transmission grid to Uppsala, the operation of the new bus depot must be adapted to a limited power output. In addition to this, the city of Uppsala aims to introduce the first electrical buses by 2021. The purpose of this study was to investigate how electrical buses of different penetration level will affect the power demand at the new city bus depot. The results showed that the current power limitation was already exceeded by 200 kW if 12 electrical buses were to be introduced. Therefore, different technical solutions were evaluated in terms of increasing the penetration level of electrical buses. These solutions were evaluated by a life cycle cost analysis. The cheapest solution was to connect the city bus depot with the regional bus depot. This is possible because the grid connection to the regional bus depot is oversized, compared to its load. However, this solution does not solve the general problem of capacity-shortage in Uppsala and the legality of it must be analyzed further. Two other solutions that were investigated were a local battery storage and a gas engine coupled with a generator at the depot. None of the solutions could solve the power problem at the depot on its own. For a scenario with more than 40 electrical buses, the different technical solutions that were investigated must be combined.

Syftet med arbetet är att få kunskaper om hur energibehovet löstes inom gruvbrytningen från 1200-1300 talen fram till början av 1900 talet. Jag har studerat tekniken som användes vid gruvorna runt Åtvidaberg. Anledningen till detta är att här finns flera olika energikällor representerade. Dessutom startade gruvbrytningen tidigt, kanske redan på 1200 talet och har därför satt sin prägel på det samhälle som växte fram runt gruvhanteringen. Energibehovet har hela tiden ökat inom gruvbrytningen. Främst beroende på, att då schakten blev djupare, ökade vattentillrinningen. Detta krävde allt effektivare pumpar för vattenuppfordringen. Utvecklingen har gått från att muskelkraft varit den största energikällan till att vattenkraft, ångkraft, turbiner och elektricitet utnyttjats för det ökade behovet av energi.

<p>Syftet med arbetet är att få kunskaper om hur energibehovet löstes inom gruvbrytningen från 1200-1300 talen fram till början av 1900 talet. Jag har studerat tekniken som användes vid gruvorna runt Åtvidaberg. Anledningen till detta är att här finns flera olika energikällor representerade. Dessutom startade gruvbrytningen tidigt, kanske redan på 1200 talet och har därför satt sin prägel på det samhälle som växte fram runt gruvhanteringen. </p><p>Energibehovet har hela tiden ökat inom gruvbrytningen. Främst beroende på, att då schakten blev djupare, ökade vattentillrinningen. Detta krävde allt effektivare pumpar för vattenuppfordringen. Utvecklingen har gått från att muskelkraft varit den största energikällan till att vattenkraft, ångkraft, turbiner och elektricitet utnyttjats för det ökade behovet av energi.</p>