Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Asset Management of Electrical Transportation Systems with Life Cycle Cost Analysis for Ground Support Equipment: Case Study Stockholm Arlanda Airport
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

We have come a long way in the pursuit of reducing our carbon footprint from our way of living, bycontinuously development of batteries and charging infrastructure for electric vehicles to decrease thedemand for fossil fuels, improving the overall energy efficiency and to increase awareness of the problemto the population. One of the industries, that during the last decades has undergone vast improvements,is the development of the airplane engines due to increased emission regulations, for the aviationindustry, and to reduce the costs of air travel. Despite tighter regulations, global impact from travellingby air is increasing due to the explosive increase in number of travels and travellers. In order to copewith the situation, it is of course necessary to further develop fuel and emission effective airplanes, butalso to study the whole chain of emission sources correlated to the air transport industry. So, whilewaiting for improved airplanes there are well known emission effective technologies that can beimplemented already today – implement electric vehicles as support vehicles at airports.Today, and throughout history, most of the focus of air travel has been on the airplane itself. This thesis,that was carried out at KTH Royal Institute of Technology during late spring and autumn 2018, didinstead study the support vehicles used in airports. In this thesis, a generic economic model wasdeveloped in order to estimate the costs involved when replacing traditionally vehicles to suggestedelectrically propelled alternatives. To test and support the development of an economic model, a casestudy has been carried out at Stockholm Arlanda Airport. This case study included a field study to thementioned airport, and in combination with interviews with former employees from one of the groundhandling companies that are currently active in the airport. Raw data was collected over the equipmentand vehicles currently in use. This data was used to describe the vehicles purpose, requirements and toensure that the alternative electric vehicles proposed would offer at least the same performance as thetraditional vehicles. The developed generic economic model was modulated with five stages thatrepresented a selection of input parameters. The collected data became a result in itself and was used asinput to three concurrent theses.The results from the five stages presents the costs during an investment period of between of one tofifteen years. One of the most significant result could be seen from Stage V. This stage showed that thecombined cost to replace all vehicles currently used, with either all new diesel vehicles or electricalternative vehicles, are lower for electric vehicles than for diesel vehicles. Another significant resultcould be seen from the investigation of Stage IV, Stage IV-B, were the model was modulated to representthe case of replacing a vehicle. The results showed that the Letter and Cargo procedures, that travel thefarthest and has the highest fuel consumption of the investigated vehicles, had negative costs throughthe whole investment period. This means that the expenses will always be lower when these vehicles arereplaced. The model was validated through a sensitivity analysis, performed on the discount rates,depreciation rates and as well as costs for battery replacement during the depreciation period.

Abstract [sv]

Vi har kommit långt i vår strävan att minska vårt koldioxidavtryck genom vårat sätt att leva, genom attkontinuerligt utveckla batterier och laddningsinfrastruktur för elfordon med syftet att minskaefterfrågan på fossila bränslen, förbättra den totala energieffektiviteten och öka befolkningensmedvetenhet om problemet. En av de branscher, som under de senaste decennierna har genomgått storaförbättringar, är utvecklingen av flygplansmotorer och regler för flygplan. Men eftersom antaletflygresenärer fortsätter att öka årligen krävs ytterligare arbete för att förbättra den totala effektivitetenoch minska det negativa globala avtrycket från flygresor. Medan väntan på att morgondagens flygplanska utvecklas så finns det teknik som redan kan appliceras idag – elfordon.I dag, och genom historien, har det mesta av all fokus för flygresor varit på flygplanen själva. Dettaexamensarbete, som genomfördes på KTH, Kungliga Tekniska Högskolan, under den senare delen avvåren och hösten 2018, utredde istället de fordon som omger ett flygplan, under den tid flygplanet stårstilla på en flygplats. Under denna uppsats utvecklades en generisk ekonomiskmodell, med syftet attestimera kostnaderna att ersätta och använda elfordon istället för de nuvarande fordonen. För attutveckla den ekonomiska modellen genomfördes en fallstudie på Stockholm Arlanda Airport.Fallstudien innehöll en fältundersökning till den nämnda flygplatsen, och i kombination med intervjuermed tidigare anställda från ett av de marktjänstföretag som är verksamma på flygplatsen, insamladesrådata om vilken utrustning och fordon som vid tillfället användes. Denna data användes för att beskrivafordonens syfte, vilka krav som ställs på fordonen. Detta var för att säkerställa att det valda elfordonetkunde utföra uppgiften. Den utvecklade generiska ekonomiska modellen modulerades med fem steg,som representerade vilka indataparametrar som bör väljas. De insamlade uppgifterna blev ett resultat isig och användes som indata till tre samtidiga avhandlingar.Den generiska modellen resultat presenterade kostnaderna från de fem stegen under en varierandeinvesteringsperiod på ett till femton år. Ett av de viktigaste resultaten var från Steg V, som visade attden sammanlagda kostnaden för att ersätta alla de fordon som för närvarande används, med antingenalla nya dieselfordon eller elektriska alternativa fordon, är lägre för elfordon än för dieselfordon. Detandra betydande resultatet kommer från undersökningen av Steg IV, Steg IV-B. I Steg IV-B moduleradesmodellen i syfte att representera scenariot då ett fordon ska ersättas, där Letter och Cargo procedurernavar de som färdades längst och även har den högsta bränsleförbrukningen utav de undersökta fordonen,hade en negativ kostnad under hela investeringslängden. Detta betyder att kostnaderna alltid är lägre,om fordonet ersätts. Modellen har validerats med hjälp utav en känslighetsanalys som utfördes pådiskonteringsräntan, avskrivningssatsen och kostnader för ersättningsbatterier.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 61
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:664
Keywords [en]
Life cycle costs, total cost of ownership, ground support equipment, electrified transportation, asset management, electric vehicle, more electric vehicles, RCAM
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-253272OAI: oai:DiVA.org:kth-253272DiVA, id: diva2:1324699
Educational program
Master of Science - Electric Power Engineering
Examiners
Available from: 2019-06-14 Created: 2019-06-14 Last updated: 2019-06-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 18 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf