The Swedish energy sector is undergoing transformational changes. Along with a rapid growth of renewables and a shift towards electromobility, the transformation is expected to bring challenges to the power system in terms of grid instability and capacity deficiency. Integrating distributed renewable electricity production into the electric vehicle (EV) charging infrastructure is a promising solution to overcome those challenges. The feasibility of implementing such a charging infrastructure system in northern Sweden is however uncertain, as the solar resources are scarce in the long winter period. This study aims to maximise the value of a solar powered EV charging station, placed in a workplace environment in Umeå. An integrated system model of the charging station is developed, comprising separate models of a solar PV system, a battery energy storage system (BESS), the workplace EV fleet and the building Växthuset, onto which the charging station will be installed. Three scenarios are developed to study the charging station’s system performance under different EV charging strategies and BESS dispatch strategies. Two additional scenarios are developed to study the potential grid services that the charging station can provide in the winter period. A techno-economic assessment is performed on each scenario’s simulation results, to measure their effect on the charging station’s value. It involves analysing the charging station’s profitability and how well the BESS is utilised by the end of a ten-year project period. The charging station’s grid impact is further assessed by its self-consumption of solar power, peak power demand and the grid energy exchange. The assessed charging station values indicate that the overall grid impact was reduced with dynamic EV charging strategies and that the BESS capacity utilisation was strongly influenced by its dispatch strategy. The charging station further implied a net capital loss under the explored scenarios, even while the dynamic charging strategies brought by a slightly increased economic value. Moreover, the studied winter scenarios showed a great potential for the charging station to provide ancillary services to the local distribution grid while maintaining an efficient BESS capacity utilisation. The winter period’s peak power demand was significantly reduced by optimising the BESS operation to shift peaks in the building’s load profile, and peaks caused by the additional EV charging demand and the EV heaters, to off-peak hours. On this basis, future research is recommended for improved simulations of the charging station operation and to study additional value-added features that the solar driven charging station can bring. / Sveriges energisystem genomgår en omfattande omställning. Förändringar i form av en ökad andel förnybar elproduktion och elektrifieringen av transportsektorn förväntas medföra stora utmaningar för elsystemets nätstabilitet och överföringskapacitet. Att integrera in distribuerad, förnybar elproduktion som en del av laddinfrastrukturen för elfordon ställer sig som en lovande lösning för att möta de väntande utmaningarna. Möjligheterna att tillämpa en sådan lösning i norra Sverige är däremot mindre självklara, då solresurserna är knappa under vintertid. Det här examensarbetet syftar till att maximera nyttan av en soldriven laddstation för elbilar, placerad på ett arbetsplatsområde i Umeå. En integrerad energisystemmodell av laddstationen har skapats, bestående av systemmodeller av solpaneler, ett batterienergilager, arbetsplatsens elbilsflotta samt byggnaden Växthuset, som laddstationen ska anslutas till. Tre scenarier har utformats för att undersöka hur laddstationens prestanda förändras beroende på olika laddstrategier för elbilarna och batterienergilagrets styrning. Ytterligare två scenarier har utvecklats för att utforska möjliga nättjänster som laddstationen kan bistå med under vintertid. Laddstationens värde har vidare bedömts utifrån systemets prestanda i de olika scenarierna. Bedömningen grundar sig på laddstationens lönsamhet och hur välutnyttjat batterienergilagret är efter en kalkylperiod på 10 år, samt på specifika påverkansfaktorer på elnätet. Faktorerna omfattar konsumtionen av egenproducerad el, toppeffektuttaget och nätöverföringarna orsakade av laddstationen. Från värderingen av laddstationen framgår det att de dynamiska laddstrategierna ledde till en, överlag, minskad påverkan på elnätet samt att styrningen av batterienergilagret hade stor inverkan på dess utnyttjandegrad. Laddstationens nettonuvärde förblev negativt i de tre scenarierna, även om de dynamiska laddstrategierna, ökade dess ekonomiska värde till en viss del. Vidare tyder simuleringen av vinterscenarierna på att det finns en stor potential för laddstationen att erbjuda tjänster för lokalnätet och samtidigt nyttiggöra sig av batterienergilagret. Växthusets toppeffektuttag reducerades märkbart genom att optimera batteristyrningen till att flytta effekttoppar orsakade av Växthusets ellastkurva eller elbilarnas laddning och uppvärmning, till de timmar där lasten var lägre. Med detta i bakgrund föreslås vidare studier som fokuserar på den integrerade energisystemmodellen för att förbättra simuleringarna, samt att undersöka möjligheterna till att erbjuda fler nättjänster, som ökar laddstationens mervärde.

This thesis undertakes a thorough exploration of business models for energy communities, specifically tailored to the unique requirements of the Swedish energy sector. Its objective is to identify and evaluate global business models for energy communities, focusing on their applicability within Sweden's regulatory, market, and socio-cultural contexts. Utilizing the Business Model Canvas as an analytical framework, the study initially identifies twelve distinct business model archetypes, ranging from community-based energy generation to models grounded in circular economy principles. Subsequently, it assesses their viability within Sweden's innovative and sustainability-focused energy landscape. The research is based on a qualitative methodology, incorporating a systematic literature review and comparative analysis to understand the complex dynamics of energy communities. By examining the structure of the Swedish energy system, the study pinpoints key factors influencing the success of energy- community models in Sweden, including regulatory frameworks, technological infrastructure, economic and financial viability, community engagement, and environmental sustainability. The findings emphasize six business models that closely align with Swedish values and objectives, highlighting the significance of community involvement, sustainability, and innovation in transforming Sweden's energy sector. These models include community-based energy generation, residential energy self-consumption, shared community energy generation, electric mobility cooperatives, collective financial initiatives, and circular economy-based approaches. In conclusion, the thesis proposes an Integrated Sustainable Energy Community Model (ISECM) as a comprehensive futuristic energy community model to guide Sweden's transition towards a more decentralized, participative, and sustainable energy future. This model integrates sustainable energy production, smart urban mobility, resource recovery, and digital integration. Further recommending strategic initiatives for implementation such as developing community platforms, forging strategic partnerships, and establishing environmental and social metrics. The research contributes to both academic and practical discussions on sustainable energy transitions, offering a strategic framework for leveraging community-based models to achieve Sweden's environmental and energy goals. It calls for active engagement from government, industry, academia, and communities to unlock the potential of innovative business models in advancing Sweden's energy sustainability agenda. / Denna avhandling genomför en omfattande utforskning av affärsmodeller för energigemenskaper, särskilt anpassade till de unika kraven i den svenska energisektorn. Syftet är att identifiera och utvärdera globala affärsmodeller för energigemenskaper med fokus på deras tillämplighet inom Sveriges regelverk, marknadsdynamik och sociokulturella sammanhang. Med hjälp av Business Model Canvas som analytiskt ramverk kartlägger studien tolv distinkta affärsmodellsarketyper, från gemenskapsbaserad energiproduktion till modeller baserade på cirkulär ekonomi, och bedömer deras livskraft i Sveriges innovativa och hållbarhetsinriktade energilandskap. Forskningen är grundad i en kvalitativ metodik, inkluderande en systematisk litteraturgenomgång och jämförande analys för att förstå de mångfacetterade dynamikerna inom energigemenskaper. Genom att utforska strukturen i det svenska energisystemet identifierar studien nyckelfaktorer som påverkar framgången för modeller av energigemenskaper i Sverige, inklusive regelverk, teknologisk infrastruktur, ekonomisk och finansiell livskraft, gemenskapsengagemang och miljömässig hållbarhet. Resultaten belyser sex affärsmodeller som ligger i linje med svenska värderingar och mål, och betonar vikten av gemenskapsinvolvering, hållbarhet och innovation i omvandlingen av Sveriges energisektor. Dessa modeller inkluderar gemenskapsbaserad energiproduktion, självkonsumtion av energi i bostäder, delad gemenskapsenergiproduktion, kooperativ för elektrisk mobilitet, kollektiva finansiella initiativoch modeller baserade på cirkulär ekonomi. Som avslutning föreslår avhandlingen en Integrerad Hållbar Energi Gemenskaps Modell (ISEGM) som ett holistiskt framtida energigemenskap för att vägleda Sveriges övergång mot en mer decentraliserad, deltagande och hållbar energiframtid. Denna modell inkluderar hållbar energiproduktion, smart stadsrörlighet, återvinning av resurser och digital integration. Som vidare rekommenderar strategiska initiativ för implementering, såsom utveckling av gemenskapsplattformar, skapande av strategiska partnerskap och etablering av miljö- och sociala mätvärden. Forskningen bidrar till akademiska och praktiska diskussioner om hållbara energiövergångar, och erbjuder ett strategiskt ramverk för att utnyttja gemenskapsbaserade modeller för att uppnå Sveriges miljö- och energimål. Den uppmanar till aktivt engagemang från regeringen, industrin, akademin och gemenskaper för att förverkliga potentialen i innovativa affärsmodeller för att främja Sveriges hållbarhetsagenda inom energi.