Electrification in rural areas of West African countries remain to be a challenge for the growth of the region. The Economic Community of West African States (ECOWAS) has set a target of 2030 to achieve 100% electrification in all member countries. Burkina Faso is one of the least electrified countries in the world, where only 9 % of the rural population has access to electricity. This study presents a conceptualization of techno-economic feasibility of pumped hydro storage (PHS) and electric batteries with solar photovoltaics (PV) in the context of Burkina Faso. The results are explored for an off grid standalone PV plus storage system for a rural setting and a grid connected PV system for an urban setup. The least cost configurations for both the cases are determined using HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables). The results indicate the need of extended solar penetration in Burkina Faso in response to the challenges of low electrification rates in the country. Adding more PV to the present electricity mix of Burkina Faso could drive down the cost of energy by 50 % compared to the present grid electricity prices by making cheap electricity available to the local population. Adding PHS to grid connected PV leads to a cost reduction of 8% over a lifetime of 25 years which does not provide enough motivation for the high investments in storage at present. Policy interventions that allow stacking up of revenues and benefits of storage are needed to make it more competitive. PV plus pumped hydro storage remains the optimal system architecture as compared to PV plus electric batteries for off grid standalone systems provided the geographic availability of lower and upper reservoirs. The capital cost of PV remains to be the most dominating factor in the cost of optimal system for both the urban and the rural cases, and driving down the costs of PV would have the most positive effect for increased electricity access in the country. / Elektrifiering i landsbygdsområden i västafrikanska länder är fortfarande en utmaning för tillväxten i regionen. Ekonomiska gemenskapen i Västafrikanska stater (ECOWAS) har satt upp ett mål 2030 att uppnå 100% elektrifiering i alla medlemsländer. Burkina Faso är ett av de minst elektrifierade länderna i världen där bara 9% av landsbygdsbefolkningen har tillgång till el. Denna studie presenterar en konceptualisering av teknisk ekonomisk genomförbarhet för pumpad vattenkraftlagring (PHS) och elektriska batterier med PV (photovoltaics) paneler i samband med Burkina Faso. Resultaten undersöks med avseende på ett fristående fristående PV plus lagringssystem för landsbygden och ett nätanslutet PV-system för en stadsinstallation. De lägsta kostnadskonfigurationerna för båda fallen bestäms med hjälp av HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables). Resultaten visar på behovet av utökad solpenetrering i Burkina Faso som svar på utmaningarna med låga elektrifieringshastigheter i landet. Att lägga till mer PV till den nuvarande elmixen av Burkina Faso skulle kunna sänka energikostnaderna med 50% jämfört med de nuvarande elpriserna för nätet genom att göra billig el tillgänglig för lokalbefolkningen. Att lägga till PHS till nätansluten PV leder till en kostnadsminskning på 8% under en livslängd på 25 år som inte ger tillräcklig motivation för de stora investeringarna i lagring för närvarande. Politikåtgärder som möjliggör stapling av intäkter och fördelar med lagring behövs för att göra det mer konkurrenskraftigt. PV plus pumpad hydro förblir den optimala systemarkitekturen jämfört med PV plus elektriska batterier för fristående nät utanför nätet förutsatt geografisk tillgänglighet av nedre och övre reservoarer. Kapitalkostnaden för PV är fortfarande den mest dominerande faktorn i det lägsta kostnadssystemet för både stads- och landsbygdsfall och att köra ner PV-kostnaderna skulle ha den mest positiva effekten för ökad elåtkomst i landet.

I detta examensarbete har en tillförlitlighetsmetod tagits fram som väger samman kostnadspåverkande faktorer för investeringar och underhåll i eldistributionssystem med kostnader förknippade med avbrott. Syftet med metoden är att möjliggöra för nätplanerare och projektörer att jämföra olika investeringsalternativ för att kunna kostnadseffektivisera investeringarna i eldistributionssystem. Med tillförlitlighetsanalys kan den förväntade avbrottstiden i systemets uttagspunkter beräknas. Kopplas en kostnad till den förväntade avbrottstiden i uttagspunkterna kan den förväntade avbrottskostnaden för distributionssystemet beräknas.   Syftet med simuleringarna har varit att undersöka om det går att minimera den totala kostnaden, investeringskostnader samt förväntade avbrottskostnad, genom slumpvisa investeringar i systemets ledningssektioner. Simuleringarna har genomförts på ett fiktivt mindre system. Systemet möjliggör analys av resultaten, men är ändå tillräckligt komplext för att påvisa problematik som kan uppstå. Simuleringarna visar att den framtagna metoden är robust och fungerar på önskat vis. Det visade sig också att simuleringstiden, även med ett stort antal slumpvisa investeringstillfällen, är kort vilket gör att modellen även kan användas för mer komplexa nät. / This MSc project develops a method that combines factors that affect the investment and maintenance costs in electrical power systems with costs associated with outage. This gives the system planner an opportunity to compare different alternatives for investments to receive a low total cost. Using system reliability analysis the outage time for the load points in the system can be decided. If the expected outage time is associated with a cost, it is possible to calculate the expected outage cost for the system.   The purpose of the simulations has been to examine if it is possible to minimize the total cost by doing randomized investments on power lines in the system. The simulations are carried out on a fictional, small system. Because of the specific design, it is easy to analyze results but also complex enough to show problems that can occur in the system. The simulations show that the model is robust and the expected results were accomplished. The simulations also showed that, even for a large amount of events, the time for the simulation is short. This shows that the model is suitable also for larger systems.

The introduction of inverters utilizing wide band-gap semiconductors allow for higher switching frequency and improved machine drive energy efficiency. However, inverter switching results in fast voltage surges which cause overvoltage at the stator terminals and uneven voltage distribution in the stator winding. Therefore, it is important to understand how next generation machine drives, with higher switching frequency, affect the voltage distribution. For this purpose, a lumped-parameter model capable of simulating winding interturn voltages for the wide frequency range of 0-10 MHz is developed for a slotless PMSM. The model includes both capacitive and inductive couplings, extracted from 2D finite element simulations, as well as analytically estimated resistive winding losses. The developed model of a single phase-winding is used to investigate how machine design aspects such as insulation materials and winding conductor distribution affects both voltage distribution and winding impedance spectrum. Validation measurements demonstrate that the model is accurate for the wide frequency range. The sensitivity analysis suggests that the winding conductor distribution affect both impedance spectrum and voltage distribution. For the slotless machine, capacitance between the winding and the stator is several times smaller than capacitance between turns. Therefore, the high-frequency effects are dominated by the capacitance between turns. Insulation materials that affect this coupling does therefore have an impact on the impedance spectrum but does not have any significant impact on the voltage distribution. / Nästa generations inverterare för styrning av elektriska maskiner, baserade på bredbandgaps komponenter, tillåter högre switchfrekvenser vilket skapar en energieffektivare drivlina. Nackdelen är att snabba spänningsflanker från den höga switchfrekvensen skapar överspänning på stators anslutningar och en ojämn spänningsfördelning i statorlindningen. Det är därför betydelsefullt att förstå hur dessa nya drivlinor påverkar lindningens spänningsfördelning. I denna rapport används en modell kapabel att simulera lindningens spänningsfördelning i det breda frekvensspektrumet 0-10 MHZ. Modellen är framtagen för en faslindning av en PMSM, utan statoröppning, som inkluderar både kapacitiva och induktiva kopplingar samt analytiskt beräknade lindningsförluster. Modellen används för att undersöka spänningsfördelningen i lindningen samt inverkan från designparametrar som isolationsmaterial och lindningsdistribution. Känslighetsanalysen visar att lindingsdistributionen har en signifikant påverkan på både impedansspektrumet och spänningsfördelningen. För den studerade maskintypen är det kapacitansen mellan varv som är dominerande för högfrekventa fenomen. Isolationsmaterial som påverkar denna koppling har en påverkan på impedansspektrumet men är liten för spänningsfördelningen.

To investigate the relationship between the structural characteristics of rough single fracturesand the electrical properties of the rock. In this study, a series of physical models of roughand smooth single fractures were established using the finite element method and Ohm's lawto test the electrical conductivity. By varying the distance between the fracture surfaces, arange of individual fractures with different surface roughness characterized by the relativestandard deviation (RSD) was generated using COMSOL Multiphysics software.Subsequently, the intensity of current passing through the fractures and the influence of roughsurfaces on rock electrical properties were monitored. Numerical simulations demonstrated anon-linear relationship between the current intensity through the models and the RSDroughness, with the equivalent resistivity of the fractured rock increasing with higher RSDvalues. As the RSD roughness increased, the difference in equivalent resistivity betweenrough and smooth fractures also increased, indicating a greater impact of rough surfaces onelectrical properties. The equivalent resistivity of the rock model was 1.05-1.45 times that ofthe parallel plate model with same average aperture. The novelty of this study lies in directlyinvestigating the relationship between roughness of single fractures and rock electricalproperties in three-dimensional, providing insights for understanding the electrical behaviorof rock fractures. / För att undersöka sambandet mellan strukturella egenskaper hos ojämna enkelstrålar och deelektriska egenskaperna hos bergarten. I denna studie etablerades en serie fysiska modeller avojämna och jämna enkelstrålar genom att använda finita elementmetoden och Ohms lag föratt testa elektrisk ledningsförmåga. Genom att variera avståndet mellan strålytornagenererades en rad individuella strålar med olika ytjämnhet som karakteriseras av relativstandardavvikelse (RSD) med hjälp av COMSOL Multiphysics-programvara. Därefterövervakades intensiteten av ström som passerade genom strålarna och inflytandet av ojämnaytor på bergens elektriska egenskaper. Numeriska simuleringar visade på ett icke-linjärtsamband mellan strömintensiteten genom modellerna och RSD-ytjämnheten, där denekvivalenta resistiviteten hos den spruckna bergarten ökade med högre RSD-värden. NärRSD-ytjämnheten ökade, ökade även skillnaden i ekvivalent resistivitet mellan ojämna ochjämna strålar, vilket indikerar en större påverkan av ojämna ytor på de elektriskaegenskaperna. Den ekvivalenta resistiviteten hos bergmodellen var 1,05–1,45 gånger högreän den hos parallellplattanmodellen med samma genomsnittliga apertur. Nyheten i dennastudie ligger i att direkt undersöka sambandet mellan ytjämnheten hos enkelstrålar ochbergens elektriska egenskaper på en tredimensionell skala, vilket ger värdefulla insikter föratt förstå det elektriska beteendet hos bergstrålar och ytterligare förbättra modeller.

LIBs have become an ideal choice in the EVs batteries and stationary storage applications due to their invaluable advantages. The demand for LIBs is projected to increase due to the growth in the sale of EVs. But an average lifespan of LIBs is expected to be around 8 years, thus resulting in the generation of a huge pile of spent batteries after their end of life. The disposal of spent LIBs has several environmental impacts and also results in the loss of valuable metals as a waste. So, efficient, and sustainable recycling methods should also grow at the same pace as of the EVs industries. Li is one of the vital elements for the modern energy revolution and there is a growing demand for its usage in the battery applications. High demand for Li along with supply risks due to its uneven distribution in different geographical locations will increase the Li price. Also, Li was added to the list of EUs critical materials. Currently, only 1% of Li from the end of life products is being recovered. The hydrometallurgy processes based on acid leaching followed by recovery steps are found to be efficient in the recovery of a considerable amount of Li yet there are many drawbacks. Therefore, a combined method such as a thermal treatment followed by water leaching is found to be a promising route to first selectively separate Li from the other valuable metals. The purpose of this research is to investigate the selective leaching of Li from thermally pretreated waste LIBs (by pyrolysis and incineration processes between 400 – 700 ºC for 30, 60, 90min) with water as a leaching agent at high temperature and low L/S ratio. Al salts were also leached along with Li with an efficiency not higher than 3.5%. The finding showed that the time of thermal pretreatment did not have a significant change in Li leaching efficiency. The effect of the S/L ratio showed that the leaching efficiency of Li was higher with an increase in liquid content, keeping the mass of solid constant. At a higher leaching temperature, the leaching efficiency of Li was higher due to an increase in the solubility of Li salts. The highest Li leaching efficiency of nearly 60% was observed from the sample pyrolyzed at 700 ºC for 60 min with the leaching condition S/L ratio = 1:20 g/mL, 80 ºC, 300 rpm, 3 hrs. Furthermore, the tests such as addition of 10% excess carbon during thermal treatment or use of carbonated water during leaching were carried out to enhance the leaching efficiency of Li. However, the test results did not have a significant increase in the leaching efficiency of Li. / LIB har blivit ett idealiskt val i EV-batterier och stationära lagringsapplikationer på grund av deras ovärderliga fördelar. Efterfrågan på LIB bedöms öka på grund av tillväxten i försäljningen av elbilar. Men en genomsnittlig livslängd på LIB förväntas vara cirka 8 år, vilket resulterar i att en enorm hög med förbrukade batterier genereras efter deras livslängd. Bortskaffande av förbrukade LIB har flera miljöpåverkan och resulterar också i förlust av värdefulla metaller som avfall. Så effektiva och hållbara återvinningsmetoder borde också växa i samma takt som inom elbranschen. Li är ett av de viktigaste elementen för den moderna energirevolutionen och det finns en växande efterfrågan på dess användning i batteritillämpningarna. Hög efterfrågan på Li tillsammans med utbudsrisker på grund av dess ojämna fördelning på olika geografiska platser kommer att öka Li-priset. Li läggs också till i listan över EU: s kritiska material. För närvarande återvinns endast 1% av Li från uttjänta produkter. Hydrometallurgiprocesserna baserade på syraläckning följt av återvinningssteg har visat sig vara effektiva vid utvinningen av en betydande mängd Li men det finns många nackdelar. Därför har en kombinerad metod, såsom en termisk behandling följt av vattenlakning, visat sig vara en lovande väg att först selektivt separera Li från de andra värdefulla metallerna. Syftet med denna forskning är att undersöka den selektiva urlakningen av Li från termiskt förbehandlade avfall LIB (genom pyrolys och förbränningsprocesser mellan 400 - 700 ºC under 30, 60, 90 minuter) med vatten som läckmedel vid hög temperatur och låg L / S förhållande. Al-salter lakades också ut tillsammans med Li med en verkningsgrad som inte var högre än 3,5%. Resultatet visade att tiden för termisk förbehandling inte hade någon signifikant förändring av Li-utlakningseffektiviteten. Effekten av S / L-förhållandet visade att urlakningseffektiviteten för Li var högre med en ökning av vätskeinnehållet, vilket höll massan av fast ämne konstant. Vid en högre urlakningstemperatur var urlakningseffektiviteten för Li högre på grund av en ökning av lösligheten av Li-salter. Den högsta Li-lakningseffektiviteten på nästan 60% observerades från provet pyrolyserat vid 700 ° C under 60 minuter med läckningsförhållandet S / L-förhållande = 1:20 g / ml, 80 ° C, 300 rpm, 3 timmar. Vidare utfördes testerna såsom tillsats av 10% överskott av kol under termisk behandling eller användning av kolsyrat vatten under lakning för att förbättra lakningseffektiviteten för Li. Emellertid hade testresultaten ingen signifikant ökning av utlakningseffektiviteten för Li.

The transport sector is facing great challenges for achieving development within the Earth’s boundaries. Currently, LCA studies on heavy- and medium-duty vehicles have mainly assessed the ‘well-to-wheel’ stage and the impact category climate change. To understand the full range of environmental impacts from a truck, a holistic view needs to be adopted, to acknowledge several sustainability dimensions. The development of new vehicle technologies, such as battery electrical vehicles (BEV), the impact will mainly occur in the production and end-of-life stage, thereby it is crucial to adapt a cradle-to-grave approach in LCA. This thesis have interpret Scania’s current LCA results through normalization and weighting. The normalization and weighting methods used have been based on the planetary boundaries (PBs) and other scientific thresholds of earth’s carrying capacity. The normalised results display that considering a heavy-duty truck with diesel (B5) climate change is the major impact, but for BEV with EU electricity mix it is freshwater ecotoxicity, stratospheric ozone formation and climate change that are the main impacts to consider. For the BEV with wind electricity, it is freshwater ecotoxicity and climate change which are the major impacts. According to the weighed results, the impact on ́climate change ́ and ́fossil resource scarcity ́ are most important for diesel (B5) and considering BEV with EU mix it is the impact categories of ́climate change ́ and ́fossil resource depletion ́ followed by ́mineral resource scarcity ́. Considering BEV with wind electricity it is ́mineral resource scarcity ́ followed by ́climate change ́ and ́fossil resource scarcity ́. The weighted results also display that the impact categories, ‘human toxicity cancer’, ‘freshwater ecotoxicity’, ‘particulate matter’ and ‘water resource scarcity’ are important to consider in an LCA of a BEV. Concludingly, it is a need for future research in the area of connecting the PBs with the LCA framework. Moreover, it is a need to develop normalisation reference (NR) and weighting factors (WF) based on a company and sectorial allowances of the carrying capacity to understand a product or company’s environmental impact in absolute terms. / Transportsektorn står inför stora utmaningar för att nå en utveckling inom planetens gränser. I nuläget har LCA studier för tunga och medeltunga transporter fokuserat på ‘well-to-wheel’ vilket är stegen bränsleproduktionen (från källan till tanken) och konsekvenserna av fordonets användning (från tank till hjul) och påverkanskategorin klimat. För att förstå fordonets totala miljöpåverkan, behövs ett holistiskt synsätt för att förstå flera hållbarhetsdimensioner av fordonets miljöpåverkan. Utvecklingen av nya fordonstekniker, så som batterifordon, kommer leda till att miljöpåverkan möjligen främst uppstår i produktions och avfallsfasen av livscykeln, det är därav viktigt att analysera ett fordon från ́vaggan till graven ́. Denna uppsats har analyserat Scanias LCA resultat genom normalisering och viktning. Normaliserings- och viktningsmetoderna som används är baserade på dom planetära gränserna och andra tröskelvärden för planetens bärkapacitet. Det normaliserade resultatet visar att för en diesel lastbil är klimat en betydande påverkanskategori, dock för en BEV (”Battery Electric Vehicle”) med EU elektricitet är det sötvattentoxicitet, stratosfärisk ozonbildning och klimat som är dom mest betydande påverkanskategorierna. Det normaliserade resultatet för BEV med vindenergi visar att det är sötvattentoxicitet och klimat som dom mest betydande påverkanskategorierna. Enligt den valda viktningsmetoden framgår det att klimat och fossil resursutarmning är dom viktigaste påverkanskategorierna för en diesel lastbil. För en BEV med EU mix är den viktigaste klimat och fossil resursutarmning följt av mineralresursbrist. För BEV laddad med energi från vindkraft, är dom viktigaste påverkanskategorierna mineralresursbrist, klimat och fossil resursutarmning. Det viktade resultatet visade även att påverkanskategorierna, humantoxicitet cancer, sötvatten ekotoxicitet, partiklar och vattenresursbrist bör tas i beaktning i en LCA av en BEV. Slutligen behövs det mer forskning kring sammankoppling av planetära gränser och LCA ramverket, även utveckling av normaliseringsreferenser och viktningsfaktorer som är baserat på företags- och sektorsnivåer för utsläppsrätter behövs för att ett företag ska förstå produkters absoluta miljöpåverkan.

Global warming is an issue that affects the entire world. The aviation industry accounts for around three percent of global emissions, and actions are needed to help steer the industry towards a sustainable transition with new technologies and alternative aviation fuels to reduce emissions. There are options today for passengers to compensate flight emissions through carbon offsetting. The purpose of this report is to investigate how the aviation and carbon offset industries are likely to develop in the future in order to provide knowledge that an air travel comparison site can use to adapt its carbon offset alternative to new market conditions. The empirical data in this study consist of interviews with stakeholders in the aviation and carbon offset industries as well as a politician. Industrial reports and a literature review were used in combination with the empirical data and analyzed with theories such as industrial dynamics, network innovation and scenario analysis to result in a possible future scenario of the industries. Further, conclusions with necessary actions in order to develop a more sustainable aviation industry and how carbon offsetting can be renewed due to a sustainable aviation transition. Additionally, managerial implications for an air travel comparison site followed with suggestions on how they can contribute to this transition. The conclusions from this study are to develop existing networks and establish new ones to share knowledge from many different stakeholders in the industry and use their capabilities to propose regulatory changes as well as prepare the industry for sustainable solutions in the future. Networks should also use their collective power to lobby for changes that will drive the transition towards a more sustainable aviation industry forward. The broad expertise that these networks possess can be used to provide customers with knowledge to make the option to carbon offset a flight more attractive. It is important that knowledge and marketing of carbon offsetting is transparent to inform customers of its effects on the climate. Biofuels and electrified aircrafts are sustainable solutions more suitable for the future due to the high price of biofuels and electrified aircrafts not ready to replace regular jet-aircrafts. Thus, carbon offsetting is the best option to reduce net emissions from a flight today. The short-term recommendations are for an air travel comparison site to be involved in the transition towards more sustainable aviation fuel by offering customers the option to purchase biofuel together with or as an alternative to carbon offset when booking a flight. An air travel comparison should also support organizations and firms working with sustainable solutions such as introduction of electrified aircrafts, through partnerships or investments to help steer the industry in a sustainable direction. The long-term recommendation for an air travel comparison site is to continuously stay updated with the latest research and knowledge expertise within the industry to adapt its carbon offset alternative to new conditions in the future. This study is to be considered as an informational foundation for an air travel comparison site to adapt its carbon offset alternative to a dynamic aviation industry. However, the study does not include empirical data from all stakeholders within the aviation industry hence the information used in this study is limited. / Global uppvärmning är ett aktuellt problem som påverkar hela världen. Flygindustrin står för runt tre procent av de globala utsläppen och åtgärder behövs för att styra industrin mot en hållbar utveckling med ny teknologi och alternativa flygbränsle för att minska utsläppen. Idag finns det möjlighet för passagerare att kompensera sina flygutsläpp genom klimatkompensation. Syftet med denna studie är att undersöka hur flyg- samt klimatkompensationsindustrin troligtvis kommer att utvecklas i framtiden och hur företag inom flygindustrin kan tillämpa den kunskapen för att påverka utvecklingen mot en mer hållbar flygindustri. Med hjälp av kunskapen ska klimatkompensationsalternativ kunna anpassas utefter dem nya förutsättningarna i framtiden. Den empiriska data för denna studie består av intervjuer med intressenter från flyg- och klimatkompensationsbranscherna samt en politiker. Industrirapporter och en litteraturrecension har använts i kombination med empiriska data tillsammans med teorier såsom industriell dynamik, nätverksinnovation och scenario analys som resulterat i ett troligt framtidsscenario för industrierna. Vidare följer en slutsats samt ledningsliga implikationer och rekommendationer för en flygprisjämförelsesajt. Slutsatserna från denna studie är att utveckla redan befintliga samt etablera nya nätverk för att dela kunskap från många olika intressenter inom flygindustrin och använda sig av deras förmågor för att föreslå ändringar i lagstiftningen samt förbereda flygindustrin för hållbara lösningar i framtiden. Nätverk bör också använda deras samlade makt till att lobba för beslut som driver utvecklingen av en mer hållbar flygindustri framåt. Den breda expertisen som dessa nätverk besitter kan användas för att informera och förse kunder med kunskap om fördelarna med klimatkompensation och öka intresset för att klimatkompensera en flygresa. Marknadsföring och information om klimatkompensation behöver vara transparent för att kunder ska förstå effekterna det har på klimatet. Biobränslen och elektrifierade flyg är hållbara lösningar som är mer troliga för framtiden då priset på biobränslen är väldigt högt idag och elektrifierade flyg är långt ifrån redo att ersätta dagens jet-flyg. Därmed är klimatkompensation det bästa alternativet för att reducera nettoutsläpp idag. Kortsiktiga rekommendationer för en prisjämförelsesite är att vara involverande i övergången till mer hållbara bränslen genom att erbjuda kunder ett alternativ till att köpa biobränsle i kombination med att klimatkompensera. För att styra industrin i en mer hållbar riktning bör en flygprisjämförelsesite ge stöd i form av investeringar och samarbeten med organisationer och företag som arbetar med hållbara framtidslösningar som exempelvis utveckling av elektriska flygplan. Långsiktiga lösningar är att kontinuerligt hålla sig uppdaterade med den senaste forskningen och kunskapsexpertisen inom industrin för att anpassa sitt klimatkompensationsalternativ i framtiden. Denna studie ska betraktas som en informell grund för företag inom flygindustrin att påverka en övergång till en mer hållbar flygindustri samt utveckla sitt klimatkompensationsalternativ i framtiden. Studien innehåller ej empiriska data från alla intressenter inom flygbranschen och skall därför ses som begränsad.

The electrification of heavy transport is considered a solution to climate change. Today, electrification is challenged by high investment costs for vehicles and charging, which hampers the conversion. The purpose is to investigate what investment risks occur when creating a stationary charging hub by focusing on three different charging possibilities (private, semi-public, and public) to examine the differences between them. The study is a case study with the study object Stockholm South, which is considered to be a future logistics area. The study is based on literature, documents, and interviews with actors linked to the study object. Moreover, to identify potential investment risks the study conducts a life cycle cost analysis of a stationary charging hub. The conducted interviews identified that several actors are positive to enable a charging hub, but are challenged by high investment costs, uncertainties regarding electricity network capacity, and future prospects linked to the technological development of electric trucks and charging technology. Moreover, the interviews also identified opportunities such as financial support, potential market advantages of being one of the firsts on the market, and contribution to a sustainable transport sector. The results of the cost analysis show that a stationary charging hub for heavy goods transport entails high investments and operating costs, which are affected by future aspects such as electricity prices, electricity networks, technology development, and utilisation rate. In addition, the choice of closed or open charging hub has an impact on the total cost. The analysis of the results indicates that collaboration between the involved actors can facilitate several of the identified challenges and risks. The study contributes to expanding the empirical data on stationary charging infrastructure for heavy freight transport. In addition, the study contributes with a cost analysis for a charging station that can provide inspiration and a basis for future investments. The theoretical contribution mainly concerns how new technologies in ecosystem theory are handled in relation to collaboration and business models. / Elektrifieringen av tunga transporter anses vara en lösning på klimatförändringarna. Elektrifieringen utmanas idag av höga investeringskostnader för fordon och laddning, vilket hämmar omställningen. Syftet med studien är att undersöka vilka investeringsrisker som uppstår vid skapandet av en stationär laddhubb genom att fokusera på tre olika laddningsmöjligheter (privat, semi-publik och publik) för att undersöka skillnaderna mellan dem. Studien är en fallstudie där studieobjektet är Stockholm Syd som anses vara ett framtida logistikområde. Studien baseras på litteratur, dokument och intervjuer med aktörer kopplat till studieobjektet. För att kunna identifiera investeringsriskerna har en livscykelkostnadsanalys gjorts för en stationär laddhubb. De genomförda intervjuerna identifierade att flera aktörer är positiva till att skapa en ladd hubbmen att utmaningarna framförallt ligger i höga investeringskostnader, osäkerheter angående elnätskapacitet och framtidsutsikter kopplat till den teknologiska utvecklingen av ellastbilar och laddningsteknik. Däremot identifieras även möjligheter så som finansiella stöd, potentiella marknadsfördelar med att vara en av de första på marknaden och att bidra till en hållbar utveckling av transportsektorn. Resultatet av kostnadsanalysen visar att en stationär laddhubb för tunga godstransporter medför höga investerings- och operationskostnader som påverkas av framtida aspekter så som elpris, elnät, teknikutveckling samt utnyttjandegrad. Dessutom har val av stängd eller öppen laddstation inverkan på kostnaderna. Analys av resultatet tyder på att samarbete mellan involverade aktörer kan underlätta flera av de identifierade utmaningarna och riskerna. Studien bidrar till en utökad empiri kring stationär laddinfrastruktur för tunga godstransporter. Dessutom bidrar studien med en kostnadsanalys för en laddstation som kan ge inspiration och underlag för framtida investeringar. Det teoretiska bidraget berör främst hur nya tekniker ses på inom ekosystemsteorin i förhållande till samarbete och affärsmodeller.

Quick and reliable computational methods for optimized orbital transfers are crucial for projects at preliminary stages. They enable an initial, realistic sizing of the propulsion subsystem, one of the major components of satellite design. This thesis work, conducted at ReOrbit Oy, presents a minimum-time optimal trajectory for the orbit raising of a micro-satellite from GTO to GEO, assuming continuous firing by electric propulsion. The Delta-v requirements resulting from this simulation lead to the selection of an appropriate electric propulsion system, elaborating on the design of its configuration in terms of fuel and thrust requirements. This is done by taking into account, other than the major contribution given by the orbit raising, additions due to in-orbit maneuvers performed twice a day over a 10-year lifetime, like station-keeping corrections and reaction wheels desaturation. The optimization method is a direct-indirect hybrid for low-thrust orbital maneuvers, employing Pontryagin’s Minimum Principle for the transcription into a nonlinear programming problem. The initial guess required to start the optimizer is obtained with Lyapunov control theory. An orbital averaging technique is implemented, enabling fast computation of multiple trajectories during the optimization. Disturbances from the J2 zonal harmonic, solar radiation pressure, third-body effects of the Sun and Moon, and atmospheric drag up to 1500 km of altitude are included in the dynamic model. Eclipse conditions are assessed with a cylindrical shadow model, as the solar electric propulsion experiences a zero thrust period when in Earth’s shadow. The electric propulsion system configuration is determined with trade-off studies and comparisons between different suppliers. The chosen outline includes 4 Xenon thrusters, with complementary power processing units and propellant management systems, resulting in a total transfer time of less than 4 months. The same propulsion system is employed both for the transfer trajectory and the in-orbit maneuvers, by changing the thruster’s configuration once in GEO. / Snabba och pålitliga beräkningsmetoder för optimerade växlingar mellan omloppsbanor är avgörande för projekt i preliminära skeden. De möjliggör en initial, realistisk dimensionering av framdrivningssystemet, ett av huvudkomponenterna i satellitdesign. Detta examensarbete, utfört vid ReOrbit Oy, presenterar en tidsoptimerad bana för en mikrosatellits banhöjning från GTO till GEO, förutsatt kontinuerlig avfyring med elektrisk framdrivning. Simuleringens resulterande Delta-v-krav leder till valet av ett lämpligt elektriskt framdrivningssystem, med utarbetande av dess konfiguration vad gäller bränsle- och drivkraftskrav. Detta uppnås genom att ta hänsyn till (förutom bidraget från växlingen av omloppsbanan) tillägg från manövrar i omloppsbana som utförs två gånger om dagen under en 10-årig livstid, som t.ex. korrigeringar för stationshållning och avmättning av svänghjul. Optimeringsmetoden är en direkt-indirekt hybrid för manövrar i omloppsbanor med låg drivkraft, som använder Pontryagins minimiprincip för omskrivning till ett icke-linjärt programmeringsproblem. Den första gissningen som krävs för att starta optimeraren erhålls med Lyapunovs reglerteori. En teknik for omloppsutjämning implementeras, vilket möjliggör snabb beräkning av flera banor under optimeringen. Störningar från zonövertonen J2, solstrålningstryck, tredjekroppseffekter från solen och månen och luftmotstånd upp till 1500 km höjd ingår i den dynamiska modellen. Förmörkelseförhållanden uppskattas med en cylindrisk skuggmodell, då den elektriska solframdrivningen undergår ett skede utan drivkraft inom jordens skugga. Det elektriska framdrivningssystemets konfiguration bestäms med avvägningsundersökningar och jämförelser mellan olika leverantörer. Förslaget på utformning inkluderar 4 Xenon raketmotorer, med kompletterande kraftbearbetningsenheter och drivmedelshanteringssystem, vilket resulterar i en total överföringstid på mindre än 4 månader. Samma framdrivningssystem används både för överföringsbanan och manövrarna inom omloppsbanorna, genom att ändra motorns konfiguration när satelliten är i GEO.

The demands for sustainable transportation have made battery electric vehicles an increasingly popular subject in the world of both businesses and engineering. This thesis has been made in collaboration with Scania, which is currently investigating the possibility of manufacturing stators and rotors in-house in a series production line. For Scania, the topic of quality assurance is of great importance as Scania wants to ensure their trucks and buses fulfil the quality requirements of both customers and society. The goal of the thesis is to provide Scania with a set of guidelines for what quality assurance steps to perform in a series stator winding production, and where in the production they should be placed. The investigated stator winding type is a continuous hairpin winding, and the investigated quality assurance steps are solely electrical tests used to ensure the safety, functionality, and quality of the stator windings. A process-failure modes and effects analysis were conducted to identify the risks associated with each production step. The results indicates where the quality assurance steps should be taken. Further analysis, based on the provided background of electrical tests, also provides an answer to what electrical tests to perform as quality assurance steps. The result of the thesis is a concept, presented in a flow chart diagram, which indicates what electrical tests to perform and where the tests should be performed in the stator winding production chain. / De krav som sätts på hållbar transport har gjort batteridrivna elektriska fordon ett alltmer populärt ämne i världens företag och ingenjörskonst. Denna avhandling har gjort i samarbete med Scania, som i nuläget utreder möjligheterna för att tillverka statorer och rotorer in- house i en serie produktionslinje. För Scania är ämnet kvalitetssäkring (QA) ett viktigt ämne, för att Scania vill säkerställa att deras lastbilar och bussar lever upp till de kvalitetskrav som både kunder och samhället ger. Avhandlingens mål är därför att förse Scania med en uppsättning av riktlinjer för vilka QA steg som ska utföras i en serie statorlindningsproduktion, och var i produktionen de ska placeras. Den statorlindningstypen i fokus är en kontinuerlig hårnålslindning, och att de kvalitetssäkringar som undersöks är enbart elektriska test som säkrar säkerhet, funktionalitet samt kvalitén av statorlindningarna. En P-FMEA har utförts som en risk och felläges analys i syfte att identifiera de risker som är associerat med varje produktionssteg. Resultatet pekar på var QA steg ska utföras någonstans. Fortsatt analys, baserat på den givna bakgrunden av elektriska test, ger även ett svar på vilka elektriska test som ska utföras som QA steg. Avhandlingens resultat är ett koncept, presenterat i ett flödesdiagram, som visar vilka elektriska test som ska utföras samt var dessa tests ska utföras i statorlindningsproduktionen.