An Economic Analysis of Electric Road System Technology : An Electrification of Södertörn Crosslink

The following paper is a master thesis written at KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. This master thesis is done in a collaboration with a Swedish Consulting Company SWECO. The main focus of this master thesis is to investigate if an implementation of Electric Road System (ERS) on Södertörn Crosslink is profitable, and if so, approximate the payback period for the investment. Additionally, the costs associated with the electrification of the bus fleet, currently operating on road 259, will be determined. There are three different ERS technologies, inductive (wireless), conductive overhead, and conductive rail have been compared, looking at advantages and disadvantages, with regard to the implementation of ERS on Södertörn Crosslink. To accompany this, case study methods have been used, where the results are based on interviews, theory and calculations. The result shows that the payback period for both inductive and conductive rail, based on this study’s forecast, is 7 years and 9,3 years respectively with regard to a discount factor of 9,0 percent. However, the conductive overhead solution does not seem to be profitable as this technology is limited to heavy trucks and buses capable of connecting to the overhead wires. The inductive ERS solution seems to be the best suitable option for Södertörn Crosslink, viewed from an economical and technological perspective. while also considering other factors such as aesthetics.Denna rapport är ett examensarbete skrivet på KTH, Kungliga Tekniska Högskolan, i Stockholm, Sverige. Denna masteruppsats gjordes i samarbete med ett svenskt konsultföretag, SWECO. Det huvudsakliga syftet av denna masteruppsats är att ta reda på vilka möjligheter det finns för en elektrifiering av framtida motorvägen Tvärförbindelse Södertörn i södra Stockholm, Sverige. Syftet med masteruppsatsen är att undersöka om det finns lönsamhet i implementeringen av ett elvägssystem på Tvärförbindelse Södertörn och därefter approximera hur lång den eventuella återbetalningstiden skulle vara. Kostnader för en elektrifiering av bussflottan, som kör för närvarande på väg 259, ska också bestämmas. Tre olika tekniker för elvägssystem, induktiv (trådlös), konduktiv via luftledningar, och konduktiv via spår, jämförs med avseende på deras för och nackdelar, för att därefter kunna bestämma den mest lämpliga lösningen för Tvärförbindelse Södertörn. För att jämföra dessa tekniker har en fallstudie genomfört. Resultatet visade att återbetalningstiden för de induktiva och konduktiva (via spår) lösningarna, utifrån egen prognos, är 7 år respektive 9,3 år, med hänsyn till diskonteringsränta på 9,0 procent. Den konduktiva lösningen (via luftledningar) visade sig dock inte lönsam i och med att denna teknik är begränsad då endast högre fordon, lastbilar eller bussar, kan ansluta sig till luftledningen. Utifrån olika perspektiv, bland annat ekonomisk och tekniska mognad, visade det sig att den induktiv trådlösa elvägstekniska lösningarna kan vara bäst lämpade, utifrån ett lönsamhetsperspektiv, att implementeras på den framtida vägen, Tvärförbindelse Södertörn