For the EU to reach net-zero by 2050, an increased rate of renewable energy generation is needed. Off-grid tiny houses serve as a sustainable housing option as they are energy conservative, and their primary source of energy is renewable energy. However, off-grid living is faced with challenges due to the seasonal energy imbalance caused by the intermittent characteristics of renewable energy. This thesis aims to explore the potential of reducing this energy imbalance by using an electric vehicle (EV) to charge the home when there is an energy shortage and charge the EV when there is an energy surplus. This concept is enabled by bidirectional charging, also referred to as “Vehicle to Anything” (V2X). The main research question is to understand if an off-grid tiny house supported by V2X can be self-sufficient on energy and what the prerequisites for usage are. The method for answering this research question is firstly by conducting a general study followed by a case study. In the general study, industry experts are interviewed and surveyed to assess the innovation’s technology, market, and regulatory readiness and attributes of the innovation related to potential adoption. Thereafter, a case study with a partner in Sweden offering stays in off-grid tiny houses was conducted. The aim was to understand the system dynamics of the energy balance for an off-grid tiny house with solar panels and a home battery when adding an EV. Results show that it is regulatory unproblematic to connect an EV to power off-grid living today, and the technology is more ready than the market. To increase the readiness level of the innovation, standardization of equipment and communication is needed. The attributes of the innovation that supports adoption are that the EV is mobile and offers large storing capacity which increases flexibility and hence decreases dependency on renewable energy. However, setting up the off-grid system and following safety regulations can be considered complex. Thereto, the innovation is seen as most applicable for short-term stays and individual usage. Results from the case study show that the EV can theoretically prolong the season for off-grid tiny house living by 1-4 months by reducing the energy imbalance and increasing self-sufficiency. Moreover, the EV can increase the share of renewable energy that is being used by storing energy when there is excess solar energy available. On a final note, to answer the main research question if off-grid living supported by V2X can become self-sufficient on energy and what the prerequisites are for usage, the study concludes that it is theoretically possible, but the innovation is dependent on all technology components being tested and validated together in an off-grid environment. The EV needs to have bidirectional capabilities and the home needs to be equipped with smart software and an inverter to control the charging and discharging. Thereto, there needs to be a business model that creates value confirmed by the market, both customers and industry actors. Lastly, from a regulatory point of view, the concept is feasible as long as the installation of the energy system follows Swedish safety regulations. The EV can then, according to the model, theoretically help to prolong the season by reducing the energy balance making the energy system self-sufficient on energy. The EV can be discharged as well as charged by the excess solar, and hence the smart bidirectional charging of the EV and the home can increase theshare of renewable energy available for use and reduce the energy imbalance. Implications of this thesis suggest increased access to off-grid living as the V2X technology can prolong the season for people living off-grid as well as for off-grid businesses in the hospitality industry. This would allow for increased business value and opportunities within both the housing and tourism industry. The findings also support sustainable development as the innovation increases resource efficiency of the EV as it can serve multiple purposes, including transportation, energy storage, and energy supply. / För att EU ska nå nettonoll till 2050 krävs mer förnybar energi. Off-grid tiny houses är små hus som är frikopplade från stamnätet och är ett hållbart boendealternativ då de är energisnåla och deras primära energikälla är förnybar energi. I dagsläget finns det dock flera utmaningar med att bo off-grid till följd av den säsongsbaserade energiobalansen orsakad av de intermittenta egenskaperna hos förnybar energi. Därför syftar det här examensarbetet till att utforska potentialen för att minska energiobalansen genom att använda en elbil för att ladda hemmet när det råder energibrist och ladda elbilen när det finns ett energiöverskott. Detta koncept möjliggörs av dubbelriktad laddning, även kallad "Vehicle to Anything" (V2X). Den huvudsakliga forskningsfrågan är att undersöka om off-grid tiny house med stöd av V2X kan bli självförsörjande på energi och vilka förutsättningarna är för användning. Metoden för att besvara forskningsfrågan är inledningsvis en empirisk studie följt av en fallstudie. I den empiriska studien uppskattas den teknologiska, marknadsmässiga och regulatoriska mognadsgraden av att använda en elbil för att försörja off-grid boenden. Vidare undersöks innovationens egenskaper för att förstå hur lösningen skulle kunna tilltala möjliga användare. Studien gjordes genom att intervjua samt skicka ut en enkät till branschexperter. Därefter genomfördes en fallstudie med en partner i Sverige som erbjuder vistelser i off-grid tiny houses. Under fallstudien modellerades energisystemet bestående av ett off-grid hus, ett hembatteri samt solpaneler för att förstå hur energibalansen förändras när en elbil adderas till systemet. Resultaten visar att det är regulatoriskt oproblematiskt att ansluta en elbil till ett off-grid tiny house för att förse det med ström, och tekniken är mer redo än marknaden. För att innovationens mognadsgrad ska öka krävs mer standardisering av både utrustning och kommunikationsprotokoll. Egenskaper som uppmuntrar användning av innovationen är att elbilen är mobil och erbjuder stor lagringsmöjlighet vilket i sin tur minskar beroendet av förnybar energi. Det kan dock anses kompliceratatt sätta upp off-grid-systemet och följa de säkerhetsföreskrifter som krävs. Vidare ses innovationen som mest användbar för korttidsvistelser och individuellt bruk. Resultaten från fallstudien visar att elbilen kan förlänga säsongen för off-grid tiny houses boende med 1-4 månader genom att minska energiobalansen och öka systemets grad av självförsörjande. Dessutom kan elbilen öka andelen förnybar energi som används genom att lagra energi när det finns överskott av solenergi tillgänglig. Slutligen, för att svara på den huvudsakliga frågeställningen om off-grid tiny houses med stöd av V2X kan bli självförsörjande på energi och vilka förutsättningarna är för användning, drar studien slutsatsen att det är teoretiskt möjligt, men innovationen är beroende av att alla tekniska komponenter testas och valideras tillsammans i en off-grid miljö. Elbilen måste ha dubbelriktad laddning och hemmet måste utrustas med smart mjukvara och en växelriktare för att styra laddning och urladdning. Därför behöver det finnas en affärsmodell som skapar värde som bekräftas av marknaden, både av kunder och branschaktörer. Slutligen, ur ett regulatoriskt perspektiv, är konceptet genomförbart så länge installationen av energisystemet följer svenska säkerhetsföreskrifter. Elbilen kan då, enligt modellen, teoretiskt bidra till att förlänga säsongen genom att minska energibalansen och göra energisystemet självförsörjande på energi. Elbilen kan både ladda ur energi till boendet samt laddas av överskottet av solenergi, och därför kan den smarta dubbelriktade laddningen av elbilen och hemmet öka andelen förnybar energi tillgänglig för användning och minska energiobalansen. Implikationerna av denna uppsats tyder på ökad tillgång till off-grid boende eftersom V2X-tekniken kan förlänga säsongen för människor som bor off-grid såväl som för off-grid-företag inom besöksnäringen. Detta skulle möjliggöra ökat affärsvärde och möjligheter inom både bostads- och turistnäringen. Resultaten stöder också hållbar utveckling eftersom innovationen ökar resurseffektiviteten för elbilen eftersom den kan tjäna flera syften, inklusive transport, energilagring och energiförsörjning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-318329 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Borgefeldt, Hanna, Svensson, Emma |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:189 |
Page generated in 0.0064 seconds