In line with the Paris agreement, Sweden has set up a national emission reduction target for the transport sector; to reduce the emissions by 70% by 2030, relative to levels in 2010. This entails that large shares of road transport will be electrified, including shares of the national truck fleet. In parallel with this, the Swedish transmission grid suffers from power capacity shortages, limiting the amount of electricity that can be distributed to a regional and local level, especially in urban areas, such as Stockholm. In line with this, the aim of this thesis is to investigate the trends of truck electrification in the Stockholm region and to assess its potential impact on the electrical grid based on truck operation characteristics. To achieve this, three objectives were set; to investigate truck fleet operators’ operations and view in relation to electrification, examine truck manufacturers' views on truck electrification and to analyse the truck electrification’s potential impact on the electrical grid in future scenarios. Quantitative and qualitative methods were used to fulfil the research objectives including interviews and casestudy modelling. The results from the interviews show that both manufacturers and truck fleet operators see the electrical grid and deployment of charging infrastructure, as well as the economy of the electric truck as the main barriers to overcome in relation to truck electrification. The truck manufacturers have taken on a leading role and are together with early adopters pushing the development forward. Nonetheless, they cannot create all the right conditions themselves, as for instance charging opportunities in relation to the electric grid is a complex problem. The industry agreed upon that city transports will be electrified first followed by regional transport and lastly long-distance transport. Furthermore, 2030 was identified as a key year for truck electrification. Finally, manufacturers and truck fleet operators urge the government to act and implement necessary measures to support the transition. The results from the case-study modelling show that lunchtime charging of city transport coincides with already critical hours for the electrical grid. Moreover, the afternoon charging of city, regional and long-distance transports generates a peak during the most critical hour around 6 PM, implying that it could entail challenges for an already congested grid. In line with this, proper night-time charging is considered as crucial both from an operational (in terms of minimising the daily stops) and grid point of view (in terms of avoiding grid congestion during critical hours). In addition, it is recommended to prioritise charging of long-distance transport during the day as they often are operative around-the-clock. Although this study resulted in general charging profiles, this gives a good indication on what impact the truck electrification might have on the electrical grid. Furthermore, it gives a general picture of how the electrification of trucks could play out in Stockholm, which can be applied in other urban areas in Sweden that are facing similar challenges. / I linje med Parisavtalet har Sverige satt upp nationella utsläpps reduktionsmål för transportsektorn; att reducera utsläppen med 70% till 2030, relativt nivåerna 2010. Detta medför att stora delar av transportsektorn kommer att elektrifieras, inklusive stora delar av den nationella lastbilsflottan. Parallellt med detta lider det svenska transmissionsnätet av kapacitetsbrist vilket begränsar mängden elektricitet som kan överföras till en regional och lokal nivå, speciellt i urbana områden såsom Stockholm. I linje med detta har syftet med denna studie varit att undersöka trender inom lastbils-elektrifiering i Stockholmsregionen och att utvärdera dess potentiella inverkan på elnätet baserat på lastbilars operativa mönster. För att uppnå detta sattes tre mål upp; att undersöka lastbils-operatörers verksamhets mönster och deras syn på elektrifiering, att undersöka lastbilstillverkares syn på elektrifiering och att analysera lastbils-elektrifieringens potentiella inverkan på energisystemet i framtida scenarier. Kvantitativa och kvalitativa metoder användes för att uppnå studiens mål inklusive; intervjuer och fallstudie modellering. Resultaten från intervjuerna visar att både lastbils-operatörer och tillverkare ser elnätet och utbredningen av laddinfrastruktur, såväl som totalekonomin av den elektriska lastbilen som de huvudsakliga barriärerna att överkomma vid en elektrifiering. Lastbilstillverkare har tagit en ledande roll och driver utvecklingen av elektriska lastbilar framåt med hjälp av så kallade early adopters. Däremot kan de inte skapa alla förutsättningar själva då till exempel laddnings möjligheter i relation till elnätet är en komplex fråga. Industrin är eniga om att city transporter kommer att elektrifieras först, följt av regionala och till sist fjärrtransporter. Vidare kunde 2030 identifieras som ett nyckelår för elektrifieringen. Slutligen uppmanar både tillverkare och lastbils operatörer regeringen att implementera nödvändiga åtgärder för att stötta och påskynda omställningen. Resultaten från modelleringen i fallstudien visar att lunch-laddning för city transporter sammanfaller med redan kritiska timmar för elnätet. Dessutom genererar eftermiddagsladdningen av city, regionala och fjärrtransporter, en effekttopp runt klockan 18 vilket skulle kunna medföra utmaningar för ett redan överbelastat elnät. I linje med detta anses natt-laddning vara avgörande både från en operativ synpunkt (i form av att minimera de dagliga stoppen) och från ett elnäts perspektiv (i form av att undvika överbelastning av nätet under redan kritiska timmar). Därtill, rekommenderas att fjärrtransporter prioriteras för dagtids-laddning då de ofta är operative dygnet runt. Trots att denna studie resulterade i generella ladd-profiler kan dessa ge en god indikation för vilken inverkan lastbils-elektrifieringen kan komma att ha på elnätet. Vidare, ger studien en generell bild över hur lastbils-elektrifieringen kan komma att se ut i Stockholmsregionen vilket kan tillämpas i andra urbana områden i Sverige som står inför liknande utmaningar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-301319 |
| Date | January 2021 |
| Creators | NORDHAMMER, CAROLINE, GRANKVIST, JESSICA |
| 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 ; 2021:520 |
Page generated in 0.0031 seconds