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
Use cases and Business Models: Urban Smart Grid
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Ecology.
2011 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The EU has established a climate and energy package that includes solutions of the threatening climate changes and is called the 202020 package. The goal is to reduce the greenhouse gases with 20 % until the year 2020. The energy use should be lowered with20 % and the energy efficiency will be 20% higher.

On account of this, Stockholm city is developing a new city district which is called Stockholm Royal Seaport. The vision of Stockholm Royal Seaport is to develop a sustainable city district that should contribute to innovation, development and promotion of the Swedish environmental technology. Through a new and more efficient grid, Smart Grid, the total energy usage will be lowered, the load optimized and it will be possible to connect decentralized electricity recourses as well as integrate electric vehicles. To make the Smart Grid implementation as good as possible use cases have been a big part of the preparatory work. A use case is a document consisting of one or several scenarios that describe how actors, who could be a human or a piece of hardware, interact with the system to reach a specific goal.

This master thesis has been performed at and assigned by Fortum. The aim of the study was to deliver ideas and suggestions for new markets and business models and create new incitements, which will be needed to succeed with the implementation of Smart Grid; this will be done especially with regards to sustainable development. During the project around 170 existing use cases were organised depending on which area in the grid they belonged to. This was done so that an area in Stockholm Royal Seaport could be picked out to be deeper analysed. The use cases concerning the integration and use of the electric vehicle went through a closer study to evaluate what changes are needed in management, regulation etc., in order to success with the development of the new grid. The "new" aim of this study became to show the differences in how much carbon dioxide the electric vehicle emits and how much its owner pays in taxes compared to a regular vehicle. The two vehicles that have been compared are both from Renault. The emissions from the electric vehicle are considerate to be equal to the emission from production of the used electricity. The emissions have been calculated using historical electricity production data together with a production forecast of the year of 2020. The outcome of the calculations differs depending on if the vehicle "uses" the total production mix or the electricity produced on the margin. The results show that the electric vehicle pays a third less in taxes: if one looks at the total costs for the vehicles, the investment of the electric vehicle has a payback time of ten years. Substitute a conventional vehicle for the electric vehicle reduces the carbon dioxide emissions between 0,54 and 1,67 ton a year. This indicates that a differentiated carbon dioxide tax would be favouring the electric vehicle and also makes one pay for what one emits.

Abstract [sv]

EU har upprättat ett klimat- och energipaket som innehåller lösningar på de hotandeklimatförändringarna. Det kallas 202020- paketet och det har som mål att växthusgaserna ska reduceras med 20 % till år 2020, att energianvändningen bör sänka smed 20 % och energieffektiviteten ska vara 20 % högre.

Norra Djurgårdsstaden är en stadsdel i Stockholm som till viss del utvecklas efter dessa mål. Vision för Norra Djurgårdsstaden är att utveckla en levande och hållbar stadsdel i världsklass som bör bidra till innovation, utveckling och marknadsföring av den svenska miljöteknikssektorn. Detta examensarbete fokuserar främst på eko-effektiva transporter och energianvändning. Genom ett nytt och mer effektiv nät, Smart Grid, ska den totala energianvändningen sänkas, lasterna optimeras, det ska finnas möjligt att ansluta närproducerad el samt att integrera elfordon. För att göra introduktionen av Smart Grid så smidigt som möjligt har användarfall utnyttjats i förarbetet. Ett användarfall är ett dokument som består av ett eller flera scenarier och det beskriver hur en aktör, människa eller hårdvara, interagerar med systemet för att nå ett specifikt mål.

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Fortum och syftet med studien var att leverera idéer och förslag på marknads- och affärsmodeller samt att finna nya incitament för kunderna då detta kommer att behövas för att lyckas med att implementera Smart Grid. Arbetet kommer att utföras med särskild hänsyn till hållbarutveckling. 170 befintliga användarfall sorterades utifrån vilket område i det nya nätet som de beskrev. Detta gjordes så att ett område inom Norra Djurgårdsstaden kunde väljas ut för att vara genomgå en djupare analys. De användarfall som handlade om integration och användning av elbilen valdes ut för att studeras närmare. Detta gjordes för att utvärdera vilka förändringar som krävs i styrning, reglering etc., för att lyckas i utvecklingen med det nya nätet. I och med detta fick examensarbetet ett nytt syfte, att visa de skillnader som finns i koldioxidutsläpp och kostnader mellan elbilen och en vanlig bil. I denna studie antas utsläppen från elbilen vara lika med de utsläpp som uppkommer i samband med elproduktionen. Timspecifika utsläpp beräknades medhjälp av historisk elproduktionsdata kombinerad med en prognos för elproduktionsmixen år 2020. Resultatet av beräkningarna skiljer sig åt beroende på om fordonet "använder" sig av den totala produktionsmixen eller endast marginalel. De tvåbilar som jämförts kommer båda från Renault. Resultatet visar att elbilen betalar en tredjedel mindre i skatter än den vanliga bilen. Tittar man på de totala kostnaderna så har investeringen i elbilen en återbetalningstid, då kostnaderna är lika med de för den vanliga tiden, på tio år. Ersätts en dieselbil med en elbil är sänkningarna i koldioxid mellan 0,54 och 1,67 ton per år. Tillsammans pekar detta på att en differentierad koldioxidskatt skulle gynna elbilen och tvinga till att man betalar för det som man släpper ut.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 71 p.
Series
Trita-IM, ISSN 1402-7615 ; 2011:08
Keyword [en]
Environmental technology, Smart Grid, Use case, Sustainable development, Stockholm Royal Seaport
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-107755OAI: oai:DiVA.org:kth-107755DiVA: diva2:577923
External cooperation
Fortum
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-03-26 Created: 2012-12-17 Last updated: 2013-03-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Industrial Ecology
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 632 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