From the year 2018 to 2020 Uppsala Skolfastigheter AB changed their vehicle fleet to follow Uppsala municipality’s goal of a fossil-fuel-free vehicle fleet. Fossil-fuel-free, according to the municipality’s regulations, means that a vehicle can run on fossil-free fuel. To evaluate Skolfastigheter’s initiative, this report will examine both the change in greenhouse gas emissions as well as the usage of fossil-free fuel from the year 2018 to the year 2020. The report will also evaluate what the most appropriate fuel for Skolfastigheter’s vehicle fleet is. The results showed that even though the vehicle fleet had used more fuel and traveled longer distances, the levels of greenhouse gas emissions were lower in the year 2020 than the previous two years. To compare different fuels the greenhouse gas emissions were calculated as GWP (Global warming potential) and divided by megajoule (MJ). The two fossil-free fuels, HVO100 and biogas, had the lowest quotient compared to diesel, bio diesel and petrol. The usage of fossil-free fuel increased from 35 % to 89 % between the years 2018 and 2020. As the fossil-free fuels have the lowest GWP/MJ quotient, the increasing use of these could be one of the main reasons that the greenhouse gas emissions were lower in 2020 than in both 2018 and 2019. A method was created in order to properly evaluate the fuel types mentioned in this article. Five criterions were chosen to classify the fuels; If the fuel was fossil free, its greenhouse gas emissions [GWP100/MJ], its accessibility outside urban Uppsala, and its affordability [kr/MJ]. The criterions were also weighed differently in accordance with Skolfastigheter’s request. The compared fuels were diesel, bio diesel, petrol, biogas and HVO100 as these are the ones that Skolfastigheter have used in the examined time frame of 2018 to 2020. The fuel should also be applicable to the vehicles Skolfastigheter have. With this method HVO100 was concluded to be the most appropriate fuel, however, the biogas is locally produced and more affordable which can make it more appropriate. The conclusion was that, for Skolfastigheter, gas vehicles should use biogas and diesel-powered vehicles should use HVO100. / Från år 2018 till 2020 har ett aktivt arbete utförts av Uppsala Skolfastigheter AB för att i linjemed de kommunala miljömål som finns ha en fordonsflotta som är fossilfri enligt definitionerna fossilfri och förnyelsebara drivmedel. Frågeställningen som rapporten är uppbyggd kring ärutformad för att utvärdera resultatet av arbetet mot detta mål samt hur arbetet kan vidareutvecklas. Det totala utsläppet av koldioxidekvivalenter orsakat av drivmedel under åren 2018 till 2020, samthur stor del av detta drivmedel som varit fossilfritt, ger en summering av resultatet av arbetet.År 2018 vad det totala utsläppet av växthusgaser 27 ton koldioxidekvivalenter jämfört med år2020 då det hade minskat till 20 ton koldioxidekvivalenter. Och andelen fossilt drivmedel somförbrukades år 2018 var 18 % medan endast 4 % år 2020. Trots att en ökning har skett i hurmånga mil fordonsflottan har kört respektive år har den totala mängden utsläppta växthusgaserorsakade av förbränningen av drivmedel minskat från år 2018 till 2020. Det är ett resultat somberor på en ökad användning av drivmedel som enligt Uppsala kommun definieras som fossilfriaoch förnyelsebara. Dessa drivmedel, främst biogas och HVO100, har en låg kvot av koldioxidekvivalenter mätta i kg per MJ som utvinns ur bränslet. Denna kvot är den som rapportenfrämst har fokuserat på för att avgöra vilken klimatpåverkan ett drivmedel har. En låg kvotinnebär låga halter växthusgaser i förhållande till förbrukad energi och är ett rimligt sätt att kunna jämföra drivmedel med varandra när de varierar i både aggregationstillstånd samt energidensitet. Vilket drivmedel som är mest lämpligt att använda i framtiden är även det något som rapporten behandlar och lägger fram en slutsats om. Genom att ha arbetat fram en metod där olikakriterier för drivmedel vägs mot varandra går det att i slutändan få fram det drivmedel som kananses vara mest optimal med de förutsättningar som finns för Skolfastigheters fordonsflotta. För attdrivmedlet ska anses som bra ska det ha ett lågt utsläpp av koldioxidekvivalenter per energienhet,ha hög andel förnybar råvara, finnas tillgängligt på de tankstationer som fordonsflottan har tillgångtill samt vara priseffektivt. Av de drivmedel som fordonsflottan har använt sig av under åren 2018-2020 var det HVO100 samt biogas som fick bäst resultat enligt metoden och som anses vara detmest optimala drivmedel för Skolfastigheter att i dagsläget driva sina fordon med.

För att nå internationella såväl som nationella miljömål står samhället inför en omfattande omställning av fordonsflottan. Utfasningsutredningen (2021) redogör i sin rapport för hur samtliga aktörer i samhället behöver vidta åtgärder för att bidra till måluppfyllnad. En central aktör som i dagsläget vidtar åtgärder är fordonstillverkare som med ett varierande tidsspann har förmedlat ambitionen om att enbart producera fordon med nollnettoutsläpp inom spannet 2030 – 2035. Fordonstillverkarnas omställning kommer att få konsekvenser för andra samhälleliga aktörer som är beroende av en tillförlitlig fordonsflotta i syfte att genomföra sitt uppdrag, en av dessa aktörer är polismyndigheten. Syftet med denna uppsats är att kartlägga vilka främjande samt hindrande faktorer som finns för implementering av en fossilfri fordonsflotta i dagsläget. Ett särskilt fokus kommer i uppsatsen att vara polisregion Nord som med sina geografiska förutsättningar upptar 55% av Sveriges yta, samtidigt som 26 av Sveriges 30 mest glesbefolkade kommuner återfinns inom regionen. För att kartlägga förutsättningarna ska uppsatsen utifrån implementeringsteoretiska utgångspunkterna förstå, vilja och kunna studera dokument och genomföra intervjuer med relevanta aktörer från nationell, regional samt polisområdesnivå. I dagsläget framgår det av kartläggningen att en fossilfri fordonsflotta inom polismyndigheten snarare är en utopi än en realistisk framtid. Ingen av de valda teoretiska utgångspunkterna förstå, vilja och kunna kan i dagsläget betraktas som helt uppfyllda. I de fall åtgärder inte vidtas kan myndighetens operativa förmåga komma att bli begränsad, vilket kommer särskilt hårt mot polisregion Nord och dess invånare. / To achieve international as well as national environmental targets, society is facing a major shift in the vehicle fleet. Utfasningsutredningen (2021) sets out how all actors in society need to take action to contribute to meet the targets. A key actor currently taking action is vehicle manufacturers. With varying timeframes, several manufacturers have communicated the ambition to produce only vehicles with zero net emissions within the range 2030 - 2035. The transition of vehicle manufacturers will have implications for other societal actors that depend on a reliable vehicle fleet to carry out their mission, one of these actors being the police authorities. The aim of this paper is to identify the facilitators and barriers to the implementation of a fossil-free vehicle fleet in the present time. A special focus will be the police region North which with its geographical conditions occupies 55% of Sweden's surface, where 26 of Sweden's 30 most sparsely populated municipalities are found in the region. To map the conditions, the paper will study documents and conduct interviews with relevant actors from national, regional and police area level based on implementation theory regarding the concepts understanding, will and being able to. At present, the thesis shows that a fossil-free vehicle fleet in the police authority is more of a utopia than a realistic future. None of the implementation theoretical starting points can be considered as fully met at present. If no action is taken, the operational capability of the authority may be limited, which will have a particular impact on the Northern police region and its inhabitants.

As the transport industry shifts towards Battery Electric Vehicles (BEVs) the need for accurate route planning rises. BEVs have reduced range compared to traditional fuel based vehicles, and the range can vary greatly depending on ambient conditions and vehicle load. Existing research focuses more on the theoretical algorithms, and often have none or very simple vehicle models, leaning towards consumer cars instead of heavy duty trucks. Vehicle Route Planning (VRP) is a wide research area, and this thesis focuses on the Shortest Path subproblem. Contraction Hierarchies (CHs) is a commonly used family of algorithms for finding shortest paths in road networks, and is prevalent in the research frontier. CHs however comes with certain drawbacks, such as having to perform a costly preprocessing phase whenever metrics change, and not being able to share map data between multiple vehicles in a fleet. This thesis extends CHs to support a mixed fleet, with fast metric updates and support for more detailed cost optimization goals. This is done by implementing Customizable Contraction Hierarchies (CCHs), but with custom data structures and customization phase. This implementation allows map data to be shared between vehicles in a fleet, and keeps each vehicle's edge weights separate. The edge weights can be updated quickly, as the customization phase scales linearly with the size of the map. The implementation also supports edge weights that do not adhere to triangle inequality, which the previous research did not. Experiments are executed on a map of Stockholm and a synthetic map, to test the algorithm's performance, verify correctness, and stress the importance of accurate metrics for optimization goals. The CCH performed as expected, if not better, and its correctness is upheld. The implementation is fit to be integrated into a route planner, but further research should be conducted to see how it meshes with other parts of VRP, such as time windows, turn costs, and charging stations. / När transportindustrin övergår till batterielektriska fordon ökar behovet av rigorös ruttplanering. Batterielektriska fordon har minskad räckvidd jämfört med traditionella bränslebaserade fordon, och räckvidden kan variera stort beroende på omgivningsförhållanden och fordonets belastning. Existerande forskning fokuserar mer på de teoretiska algoritmerna och har ofta inga eller mycket enkla fordonsmodeller, som liknar mer konsumentbilar istället för tunga lastbilar. Ruttplanering är ett brett forskningsområde, och denna avhandling fokuserar på underproblemet att hitta kortaste vägen. Kontraktionshierarkier är en välanvänd familj av algoritmer för att hitta kortaste vägen i ett vägnät, och är prevalent i forskningsfronten. Kontraktionshierarkier har dock vissa nackdelar, som att de behöver utföra en kostsam förbehandlingsfas när parametrar ändras, och att kartdatan inte kan delas mellan flera fordon i en flotta. Den här avhandlingen utökar Kontraktionshierarkier för att stödja en blandad fordonsflotta, med snabba uppdateringar av parametrar och stöd för mer detaljerade optimeringsmål. Detta görs genom att implementera Anpassningsbara Kontraktionsierarkier, men med anpassade datastrukturer och anpassningsfas. Denna implementering tillåter att kartdata delas mellan fordonen i en flotta, och håller varje fordons kantvikter separat. Kantvikterna kan uppdateras snabbt, eftersom anpassningsfasen skalas linjärt med storleken på kartan. Implementationen stöder också kantvikter som inte följer triangelojämlikheten, vilket den tidigare forskningen inte gjorde. Experiment utförs på en karta över Stockholm och en syntetisk karta, för att testa algoritmens prestanda, verifiera korrekthet, och betona vikten av detaljerade parametrar i optimeringsmål. Anpassningsbara Kontraktionshierarkier presterade som förväntat, om inte bättre, och dess korrekthet uppehölls. Implementeringen är lämplig för att integreras i en ruttplanerare, men ytterligare forskning bör genomföras för att se hur den passar ihop med andra delar av ruttplaneringsproblemet, så som tidsfönster, svängkostnader och laddstationer.

Sweden has the goal of reaching a fossil independent transportation sector by 2030. Two ways to reach the goal is to increase the use of electric vehicles or produce more biofuels. Both alternatives could be powered by forest residue, which is an underutilized resource in the country. Electricity could be produced in a biomass fired Combined Heat and Power (CHP) plant, and biofuel could be produced in a biorefinery through gasification of biomass and Fischer-Tropsch process. When located in Stockholm County, both system can also distribute heat to the district heating system. It is however important to use the biomass in an energy-efficient way. The scope of this work has been to analyze the efficiency together with environmental and economic aspects of the two systems.  To assess the efficiency and environmental impact of the two systems a forest to wheel study was made of the systems where the product was studied from harvesting of forest residue to driving the vehicle. The studied functional units were: kilometers driven by vehicle, kWh of district heating, CO2-equivalents of greenhouse gases and MWh of forest residue. The system using CHP technology and electric vehicles outperformed the biorefinery system on the two first functional units. Using the same amount of forest residue more than twice as much district heating and almost twice as many driven kilometers were produced in this system. The study also showed that both systems avoids significant greenhouse gas emissions and can be part of the solution to decrease emissions from road transportation.  The profitability of investing in a CHP plant or a biorefinery was calculated through the net present value method. It showed that the expected energy prices are too low for the investments to be profitable. The CHP plant investment has a net present value of -1.6 billion SEK and the biorefinery investment has a net present value of -4.6 billion SEK. Furthermore, the biorefinery investment entails higher risk due to the high investment cost and uncommercialized technology. Both systems face barriers for implementation, these barriers have been studied qualitatively. / Sverige har som mål att skapa en fossiloberoende fordonsflotta till år 2030. Två vägar som pekats ut för att nå målet är att öka användningen av eldrivna fordon eller att producera mer biobränsle. Båda alternativen kan drivas av skogsavfall, en råvara som det finns gott om i Sverige. Elektricitet kan produceras av skogsavfallet i ett kraftvärmeverk, och biobränsle i ett bioraffinaderi genom användning av förgasning och Fischer-Tropschmetoden. I Stockholms län skulle båda systemen dessutom kunna producera värme till Stockholms fjärrvärmesystem. Det är dock viktigt att använda skogsavfallet på ett resurseffektivt sätt. Därför undersöker detta arbete effektiviteten av de två olika systemen tillsammans med en analys av växthusgasutsläpp och ekonomiska förutsättningar.  För att kunna utvärdera effektiviteten och klimatpåverkan av de två olika systemen utfördes en ”skog-till-hjul”-analys där produkten undersöktes från ursprunget, till drivandet av ett fordon. För att utföra studien definierades fyra funktionella enheter. De funktionella enheterna var: körsträcka med bil mätt i kilometer, kWh fjärrvärmeproduktion, CO2 ekvivalenter av växthusgasutsläpp och MWh skogsavfall. Studien visade att systemet där skogsavfallet används i ett kraftvärmeverk för att producera elektricitet och ladda elbilar hade bättre resultat i de två första funktionella enheterna. Systemet producerade nästan dubbelt så lång körsträcka och mer än dubbelt så mycket fjärrvärme som systemet där skogsavfallet används i ett bioraffinaderi och biobränslet används i dieselbilar. Studien visade även att båda system kan bidra till att sänka växthusgasutsläppen från transportsektorn.  Lönsamheten att investera i ett kraftvärmeverk eller bioraffinaderi beräknades med nuvärdesmetoden. Studien visade att de förväntade framtida energipriserna är för låga för att investeringarna ska bli lönsamma. Kraftvärmeanläggningen hade ett nuvärde på -1.6 miljarder kronor, och bioraffinaderiet ett nuvärde på -4.6 miljarder kronor. Dessutom ansågs investeringen i ett bioraffinaderi vara en hög risk på grund av den höga investeringskostnaden och att tekniken idag inte är kommersialiserad. Det finns även en rad andra barriär för att genomföra de två olika systemen, dessa barriärer har studerats kvalitativt i arbetet.

Functional and cost effective systems for the full electrification of a bus network are areas of intense research and development. The electrification can be accomplished using different technological solutions, for example using opportunity charging or using an electric road system – ERS. Both opportunity charging and ERS have the potential to be integrated into already existing bus lines. With opportunity charging, the regular dwell time at the end stops is used for the bus to recharge its batteries and with an ERS the bus can charge dynamically along the road. The purpose of this report is to analyze how the existing Alfa- and Beta line at Stockholm Arlanda Airport, in a functional and cost effective way, can be electrified using either opportunity charging or an ERS. The tradeoff between required charging power, battery capacity and the necessity to change the existing running schedule is explained in detail. In addition, the impact on the electrical grid is analyzed based on different load profiles of different charging stations using different power levels. The analysis is based on real data from the Alfa – and Beta line with its existing buses, the electrical grid at Arlanda and data provided by both the leading (electrical) bus manufacturers and the leading charging infrastructure manufacturers.  The outcome of this report suggests that a full electrification of the existing Alfa- and Beta line has the potential to lower CO2-emissions and energy use at a functional and cost effective way.

Transporter står idag för en stor andel av Sveriges koldioxidutsläpp. Det gör att logistikfrågor blir extra viktiga då vidareutveckling och omformning av logistiksystem kan göra stor skillnad. Elektrifiering av fordon är en framtida lösning på problemet. Däremot anses det fortfarande vara ett förhållandevis nytt och osäkert område och det finns idag få exempel på implementering av elektrifierade fordon. Transportören Renall och transportköparen Returpack är två framstående företag med starkt hållbarhetsfokus som agerar fallföretag för studien. De har högt uppsatta mål, däribland elektrifiering av en stor andel av sina fordonsflottor till 2030. Studiens syfte är därför formulerat som följande: Syftet är att utreda hur transportörer och transportköpare kan arbeta mot fullständig elektrifiering av tunga transporter. Studien är uppdelad i tre primära delar. Den första delen utvecklar en metodik för hur elektrifierade fordon ska implementeras i verksamheter för att sedan kunna skalas upp. Denna metodik har resulterat i tre primära delar. Den första delen är utformning av ett elektrifierat logistiksystem där större strukturförändringar i logistiksystemet måste göras med syfte att öka effektivitet, nyttjandegrad och förutsägbarhet. Den andra delen är utformning av fordonsflotta där beslut om lämpliga batterikapaciteter för varje enskilt fordon tas. Den tredje delen utformning av laddstrategi beslutar om lämplig laddstrategi utifrån fordons- och uppdragskarakteristik. Den utformade metodiken appliceras sedan på fallföretagens presenterade empiri för att resultera i rekommendationer för hur de bör utforma sina elektrifierade logistiksystem, fordonsflottor samt laddstrategier. Efter analys av lösningar som ämnar anpassa logistiksystemet till elektrifiering presenteras rekommendationer för fallföretagen utifrån deras specifika situationer. Det kan dock konstateras att en stark maktposition, ett välutvecklat systemstöd samt kompetens inom elektrifiering underlättar arbetet mot ett elektrifierat logistiksystem. Vid utformning av fordonsflottan presenteras det samlade resultatet av ekonomiska analyser samt bedömningar av genomförbarheten för respektive fordon. Resultatet påvisar att det för cirka hälften av fordonen är ekonomiskt fördelaktigt med ett mindre batteri men att detta oftast begränsas av brist på laddinfrastruktur och behov av flexibilitet vilket innebär behov av överdimensionering. Det samlade resultatet innebär att cirka 20% av fordonsflottan rekommenderas mindre batterier. Vid utveckling av laddstrategier är rekommendationerna liknande för fallföretagen vilket beror på att en laddstrategi är beroende av enskilda fordons karakteristik snarare än en aktörs roll. Fallföretagen rekommenderas att utveckla två primära laddstrategier: en return to base strategi för laddning mellan skift samt en on route strategi för laddning under pågående rutt. Därtill utvecklas även en kostnadsmodell för att kunna genomföra en kostnadsanalys av hur kostnader förändras vid byte från nuvarande bränsle till elektrifierad drivlina. Den visar att sänkning eller höjning av kostnader vid byte av drivlina varierar mellan olika fordonstyper och områden, men att lönsamhet kan uppnås i många fall. Däremot krävs ibland justeringar och förändringar av logistiksystemet. Främst ses att långa avtalsperioder och hög nyttjandegrad av fordonen är att föredra. Likaså ger minskade inköpspriser stort utslag på resultatet. / Transport related activities currently account for a significant portion of Sweden’s carbon dioxide emissions. This makes logistics issues particularly important, as further development and transformation of logistics systems can make a big difference. Electrification of heavy trucks is a future solution to the problem. However, it is still considered a relatively new and uncertain area, and there are currently few examples of the implementation of electrified heavy trucks. The carrier Renall and the transport buyer Returpack are two prominent companies with a strong sustainability focus, acting as case companies for the study. They have currently set ambitious goals, including electrifying a large portion of their heavy truck fleets by the year 2030. Therefore, the purpose of the study is formulated as follows: The purpose is to investigate how carriers’ and transport buyers’ can work towards complete electrification of heavy transports. The study is divided into three primary parts. The first part develops a methodology for implementing electrified heavy trucks in operations, with the goal of scalability. This methodology has resulted in three sub-parts. The first sub-part is the design of an electrified logistics system, where significant structural changes in the logistics system are necessary to increase efficiency, utilization, and predictability. The second sub-part involves designing the heavy truck fleet, including decisions on appropriate battery capacities for each individual heavy truck. The third sub-part focuses on designing a charging strategy based on truck and mission characteristics. The formulated methodology is then applied to the empirical data presented by the case companies, resulting in recommendations on how they should design their electrified logistics systems, heavy truck fleets, and charging strategies. Solutions aimed at adapting the logistics system to electrification are analyzed, which result in recommendations for the case companies based on their specific situations. However, it can be noted that a strong market position, well-developed system support, and knowledge in electrification can ease the transition to an electrified logistics system.In the design of the heavy truck fleet, the combined results of economic analyses and feasibility assessments for each vehicle are presented. The results indicate that for approximately half of the vehicles, it is economically advantageous to have a smaller battery. However, this is often limited by a lack of charging infrastructure and the need for flexibility, which necessitate overdimensioning. The combined result is that approximately 20% of the vehicle fleet is recommended to have smaller batteries.In the development of charging strategies, the recommendations are similar for the case companies, as a charging strategy depends on the characteristics of individual vehicles rather than the role of the operator. The case companies are recommended to develop two primary charging strategies: a return to base strategy for charging between shifts and an on route strategy for charging during the ongoing route. Lastly, a cost model is developed to conduct a cost analysis of how expenses change when transitioning from heavy trucks fueled by HVO or biogas to electrified heavy trucks. It shows that cost reduction or cost increase upon fuel conversion varies among different truck types and regions, but profitability can be achieved in many cases. However, adjustments and changes to the logistics system are sometimes necessary. Long contract periods and high vehicle utilization are particularly favorable. Similarly, reduced purchase prices have a significant impact on the outcome.