Energiförsörjningsalterna.v för elektrifierade bussystem Demonstra.onsprogrammet för elfordon 11 17131 7 kr Joakim Nyman RISE Viktoria joakim.nyman@ri.se projektledare: Johan Östling johan.ostling@ri.se
Bakgrund Metodik för analys och utvärdering av olika elektrifieringsalterna.v för stadsbussar Anders Grauers, Chalmers Gunnar Ohlin, Lindholmen Science Park Oscar Olsson, RISE Viktoria Samt analyser av skarpa case på flertalet platser i Sverige Fokus på en eller ez fåtal linjer i taget
Det här projektet Vidareutveckling av metodiken: komplexa linjenät Verktyg som underläzar analys och utvärdering av olika elektrifieringsalterna.v
Live-demonstra.on av analysverktyget om tekniken.llåter annars sta.ska bilder på nästa -5 slides
1. Routes and chargers. Buses and trips 3. Costs joakim.nyman@ri.se ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW ver.88. Select database: items Trafiklab/Samtrafiken buses 1755 1. Select database agency: 3 items * Västtrafik. Select database route: 718 items * 55-553 - 3. Load database subroute: items Sven Hultins plats - Teknikgatan Depots: Add... Stops/links in subroute Subroute details Charge points in config. Sven Hultins plats Link 1 Chalmersplatsen Link Göteborg Kapellplatsen Link 3 Götaplatsen Link Göteborg Valand Link 5 Göteborg Kungsportsplatsen Link Göteborg Brunnsparken Link 7 Göteborg Lilla Bommen Link 8! Sven Hultins plats - Teknikgatan database: Trafiklab/Samtrafiken buses 1755 agency: Västtrafik rt. short name: 55 route id: 553 headsign: Teknikgatan no. stops: 13 beeline length: 581m path length: duration min: :5: duration max: :8: elevation gain: -51m cum. elev. gain: 11m cum. elev. loss: -m color: blue no. charge pts: 1 no. chargers: 1 charge power: 3kW avg. transfer speed: 15km/h < Show transfer links Add to config. > no. charge points: 1 total no. chargers: 1 total charge power: 3kW < Show Remove all Depots in configuration Kruthusgatan < Show Remove Subroutes in configuration Sven Hultins plats - Teknikgatan Västtrafik route 55-553 < Show Remove Teknikgatan - Sven Hultins plats Västtrafik route 55-553 Frihamnsporten Get navig. path < Show Remove! Link 9 Pumpgatan Stop/link details Sven Hultins plats < Show all on map Remove all Beeline distance (m) / Elevation (m) 5 3 15 1,, 3,, 5, Total energy consumption (kwh) (dimensioning case) No. departures per hour - select date: 175 mon 8 Map data Report 17 a map Google error 8 1 1 1 1 18 Link 1 Regnbågsgatan Link 11 Lindholmen Link 1 Teknikgatan lat: 57.8353 lon: 11.977 location type: id: 7755 agency stop id: 75 beeline dist.: m path distance: elevation: 57m cum. elev. gain: m cum. elev. loss: m charge point: Sven Hultins plats no. chargers: 1 charge power: 3kW BEV 1m kwh BEV 1m 8kWh BEV 1m 1kWh BEV 1m 3kWh Charge point... 3 9
1. Routes and chargers. Buses and trips 3. Costs joakim.nyman@ri.se ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW ver.88 Select a date, configure charge and dwell times, and populate buses with trips from your subroutes. Select date: 175 mon Charge & dwell times... Auto-configure... External configuration (Hastus): Export trips... Import schedules... Bus details BEV 1m kwh id: BEV1- length: 1m battery class: power battery capacity: kwh max charge power: 15kW charge efficiency:.8 battery energy model (dimensioning case): ΔE = Cs dim Δs + Paux dim Δt + + M dim g Δh gain /η + M dim g Δh loss η Add to schedule -> Depot trips M dim : 19kg Cs dim : 1.5kWh/km Paux dim : 1kW el. eff. η:.7 Bus schedules in configuration summary no. buses: no. trips: 1 beeline l.: 883 km path l.: -- km trip t.: :31 empty t.: : inactive t.: 79:9 Bus 1 Bus Bus 3 Bus Bus 5 driver t.: 75: actual driver t.: -- click to toggle graphics! energy:.5mwh. S T S. T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot T S T. S. T. S T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot T S T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot T S. T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot T S. T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Kruthusgatan Bus T S. T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Assign morning Ass. if layover greater than... Assign evening Subroute trips summary total no. trips: 1 beeline length: 85km path length: duration: :31 No. simultaneous trips (max: ) Sven Hultins plats - Teknikgatan Västtrafik route 55-553 8 summary unassigned no. trips: beeline length: km path length: duration: : 8 1 1 1 1 18 Select trip to assign > Assign first possible trip > Transfer to this subroute > Teknikgatan - Sven Hultins plats Västtrafik route 55-553 8 8 1 1 1 1 18 8 1 1 1 1 18 Select trip to assign > Assign first possible trip > Transfer to this subroute > Battery energy level (dimensioning case) kwh Charge point power consumption (dimensioning case) kw Bus 1 Bus Bus 3 Bus 5 55 5 35 AM 7 8 9 1 11 1 PM 8kWh no. trips: beeline l.: 157 km path l.: -- km trip t.: 11:7 empty t.: : inactive t.: 1:33 8kWh no. trips: beeline l.: 15 km path l.: -- km trip t.: 1:1 empty t.: : inactive t.: 13: 8kWh no. trips: beeline l.: 15 km path l.: -- km trip t.: 1:15 empty t.: : inactive t.: 13:5 8kWh no. trips: beeline l.: 15 km path l.: -- km trip t.: 1:17 empty t.: : inactive t.: 13:3 1 3 5 7 8 5 : AM 8: AM 1: AM 1: PM : PM : PM : PM 8: P 3 1 1: Charge point Sven Hultins plats : 3 : AM 8: AM 1: AM 1: PM : PM : PM : PM 8: PM Charge point Sven Hultins plats Depot Kruthusgatan driver t.: 13: driver t.: 1: driver t.: 1: driver t.: 1: energy: 38.kWh energy: 5.9kWh energy: 5.9kWh energy: 5.9kWh Bus 5 8kWh no. trips: beeline l.: 15 km path l.: -- km trip t.: 1:19 empty t.: : inactive t.: 13:1 driver t.: 1: energy: 5.9kWh Bus 8kWh no. trips: beeline l.: 15 km path l.: -- km trip t.: 1:19 empty t.: : inactive t.: 13:1 driver t.: 1: energy: 5.9kWh Change all bus types Remove all buses
1. Routes and chargers. Buses and trips 3. Costs joakim.nyman@ri.se ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW ver.88 View and compare costs and adjust parameters as best fits your case. Cost parameters: Edit... Load default Comparison: Add Remove Test simulation Key configuration parameters and costs - investment Configuration: ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW item amount price pu cost (ksek) 1m BEV excl. battery pcs 3 ksek 18 15m BEV excl. battery pcs ksek 18m BEV excl. battery pcs ksek m BEV excl. battery pcs ksek vehicle investment: 18 ksek 3 Vehicles Batteries Infrastructure batteries type "power" 8 kwh 9773 SEK 91 batteries type "energy" kwh 7 SEK battery investment: 91 ksek charge point chargers 3 kw SEK 18 depot chargers 1 kw 31 SEK 37 ksek grid connection m 1 SEK grid connection with transformer 1 pcs 1 ksek 1 grid connection with substation 1 pcs ksek 1 cable installation urban dense 1 m 1 SEK 1 cable installation urban sparse m 11 SEK cable installation rural m SEK infrastructure investment: 5 ksek ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW 8133 ksek ändhållplatsladdning kwh, x 15kW 335 ksek total investment: 8133 ksek Key configuration parameters and costs - annual Configuration: ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW item amount price pu cost (ksek) depreciation vehicles* (1 yrs) -- -- 11 depreciation batteries* (7 yrs) -- -- 778 depreciation infrastr.* (1 yrs) -- -- 8 insurance xev vehicles pcs SEK maintenance xev vehicles 7 kkm 31 SEK 85 tyres xev vehicles 11.8 pcs SEK 7 maintenance chargers 3 ksek SEK 5 insurance and maintenance: 1188 ksek electricity, installations <1MW annual fee pcs 5 SEK 1 subscription fee kw SEK power fee 35 kw 9. SEK 151 variable fee 5 MWh 8. SEK 1 consumption 5 MWh 75 SEK 5 electricity, installations >1MW annual fee pcs 93 SEK subscription fee kw SEK power fee kw 1. SEK variable fee MWh 31. SEK consumption MWh 75 SEK HVO for heating 88 liter 9.95 SEK 8 ksek 15 1 5 ändhållplatsladdning 8kWh, 1 x 3kW 11 ksek ändhållplatsladdning kwh, x 15kW 1573 ksek Depreciation vehicles Depreciation batteries Depreciation infrastructure Insurance and maintenance Energy Drivers energy: 738 ksek driver time 93 hrs 3 SEK 883 total annual cost: 11 ksek * including 3% interest
1. Routes and chargers. Buses and trips 3. Costs joakim.nyman@ri.se ändhållplatsladdning kwh, x 15kW ver.88 Select a date, configure charge and dwell times, and populate buses with trips from your subroutes. Select date: 175 mon Charge & dwell times... Auto-configure... External configuration (Hastus): Export trips... Import schedules... Bus details BEV 1m kwh id: BEV1- length: 1m battery class: power battery capacity: kwh max charge power: 15kW charge efficiency:.8 battery energy model (dimensioning case): ΔE = Cs dim Δs + Paux dim Δt + + M dim g Δh gain /η + M dim g Δh loss η Add to schedule -> Depot trips M dim : 19kg Cs dim : 1.5kWh/km Paux dim : 1kW el. eff. η:.7 Bus schedules in configuration summary no. buses: 7 no. trips: 1 beeline l.: 888 km path l.: -- km trip t.: :31 empty t.: : inactive t.: 13:9 Bus 1 Bus Bus 3 Bus Bus 5 driver t.: 8:55 actual driver t.: -- click to toggle graphics! energy:.5mwh. S T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Sven Hultins plats - Teknikgatan T S T. S. T. S T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Bus : 9:5 am - 9:5 am T S T. S. T. S T. Duration: S. T. hourss T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S Depot T S. T. S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S Depot T S. T. S. T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Kruthusgatan Bus T S. T. S. T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot Assign morning Ass. if layover greater than... Assign evening Subroute trips summary total no. trips: 1 beeline length: 85km path length: duration: :31 No. simultaneous trips (max: ) Sven Hultins plats - Teknikgatan Västtrafik route 55-553 8 summary unassigned no. trips: beeline length: km path length: duration: : 8 1 1 1 1 18 Select trip to assign > Assign first possible trip > Transfer to this subroute > Teknikgatan - Sven Hultins plats Västtrafik route 55-553 8 8 1 1 1 1 18 8 1 1 1 1 18 Select trip to assign > Assign first possible trip > Transfer to this subroute > Bus 7 Battery energy level (dimensioning case) kwh Charge point power consumption (dimensioning case) kw Bus 1 Bus Bus 3 35 3 5 15 15 1 5 AM T S. T. S T. S T. S T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. T. S. Depot 7 8 9 1 11 1 PM kwh no. trips: beeline l.: 13 km path l.: -- km trip t.: 9:3 empty t.: : inactive t.: 1:17 kwh no. trips: beeline l.: 13 km path l.: -- km trip t.: 9:3 empty t.: : inactive t.: 1:17 kwh no. trips: beeline l.: 13 km path l.: -- km trip t.: 9:3 empty t.: : inactive t.: 1:17 1 3 5 7 8 : AM 8: AM 1: AM 1: PM : PM : PM : PM 8: P : AM 8: AM 1: AM 1: PM : PM : PM : PM 8: PM Charge point Teknikgatan Charge point Sven Hultins plats Depot Kruthusgatan driver t.: 13:5 driver t.: 13:5 driver t.: 13:5 energy: 373.1kWh energy: 373.1kWh energy: 373.1kWh Bus kwh no. trips: beeline l.: 1 km path l.: -- km trip t.: 8:33 empty t.: : inactive t.: 15:7 driver t.: 11:55 energy: 3.3kWh Bus 5 kwh no. trips: beeline l.: 1 km path l.: -- km trip t.: 8:37 empty t.: : inactive t.: 15:3 driver t.: 11:55 energy: 3.3kWh Bus kwh no. trips: beeline l.: 1 km path l.: -- km trip t.: 8:37 empty t.: : inactive t.: 15:3 driver t.: 11:55 energy: 3.3kWh Bus 7 kwh no. trips: beeline l.: 1 km path l.: -- km trip t.: 8:35 empty t.: : inactive t.: 15:5 driver t.: 11:55 energy: 3.3kWh Change all bus types Remove all buses
SammanfaZning analysverktyget Inte ez op.meringsverktyg Inte en hjärn-ersäzning Inte specialanpassat för aktör X s intressen Hjälp az välja ut vilka alterna.v az överväga Hjälp az konfigurera och analysera olika alterna.v Visar konsekvenser av alterna.ven Enkelt men kompetent Helhetsbild, samhälle och totalkostnadsperspek.v NyZa för många aktörer inblandade i busskollek.vtrafik: planering, beslut, anbud, dric, fordon, infrastruktur
Energiförsörjningsalterna.v för elektrifierade bussystem Tack! Joakim Nyman RISE Viktoria joakim.nyman@ri.se projektledare: Johan Östling johan.ostling@ri.se