Energieffektivisering fordon, fartyg och flyg samt introduktion av förnybar energi i transportsektorn, underlag för åtgärdsplanering 2016

Transkript

1 Energieffektivisering fordon, fartyg och flyg samt introduktion av förnybar energi i transportsektorn, underlag för åtgärdsplanering 2016 Bakgrund Den tekniska utvecklingen för fordon, fartyg och flygplan samt introduktionen av förnybar energi är viktiga indata i kalkylerna som görs i transportplanen. Energieffektiviseringen och drivmedelspriser styr körkostnaden som i sin tur är en viktig del för att beräkna efterfrågan av resor och transporter. Energieffektiviseringen tillsammans med introduktionen av förnybar energi styr också hur stora utsläppen av klimatgaser blir från trafiken. Genom att ansätta ett värde på dessa utsläpp kan sedan de negativa marginalkostnaderna för trafiken beräknas. För transportplanen behöver utvecklingen beskrivas fram till och med Tiden fram till detta årtal kommer med största sannolikhet innehålla relativt stora förändringar för transportsektorns energieffektivitet och andel förnybar energi. 1(10)

2 Även vårt sätt att resa och transportera kommer att förändras. Detta gäller särskilt i ett scenario där klimatmålen nås. Orsaken är att miljökrav inte minst inom klimatområdet kommer ställa stora krav på förändring men även att minskade oljetillgångar förr eller senare kommer tvinga fram effektivisering och byte av energibärare. Denna dynamiska utveckling har redan inletts särskilt vad gäller personbilar som nu energieffektiviseras i snabb takt. Dynamiken gör det emellertid svårare att förutspå utvecklingen. Flera olika typer av utvecklingar är möjliga. Det är idag t.ex. svårt att förutspå hur betydelsefull elbilen kommer bli för utvecklingen. Kommer rena elbilar och laddhybrider helt dominera försäljningen om år eller kommer batterikostnaderna bli för höga? Kommer vi se en elektrifiering av vägnätet som gör att även tunga transporter kan köras på el och även göra stora batterier i personbilar onödiga? Kommer vi få igång produktionsanläggningar för andra generationens biodrivmedel och kommer i så fall biomassan räcka till både mat och bränsle till transportsektorn? Hur högt kommer oljepriset bli och hur kommer det inverka på priserna på el och biobränslen? Det har under åren tagits fram ett stort antal olika studier om det framtida transportsystemet som försöker besvara dessa frågor. Nedan redovisas två olika scenarier. Ett scenario som bygger på idag fattade beslut om åtgärder och styrmedel, kallat BAU (business as usual) och Trafikverkets klimatscenario som innehåller teknisk utveckling som tillsammans med ett mer transportsnålt samhälle är nödvändig för att nå klimatmål och mål om en fossiloberoende fordonsflotta. Båda scenarierna bygger till delar på scenarier från International Energy Agency (IEA). Beskrivning av IEA:s scenarier Energy Technology Perspectives (ETP) är IEA:s mest ambitiösa publikation om ny utveckling inom energiteknik. Det visar hur teknik - från elbilar till smarta nät - kan göra en avgörande skillnad i att uppnå målet att begränsa den globala temperaturökningen till 2 C och förbättra energisäkerheten. ETP 2015 presenterar scenarier och strategier till 2050, i syfte att vägleda beslutsfattare om energitrender och vad som behöver göras för att bygga en ren, säker och konkurrenskraftig energiframtid. ETP:s scenarioanalys bygger på fyra sammanlänkade teknikrika modeller för sektorerna energiförsörjning, byggnader, industri och transport. Beroende på vilken sektor, täcker denna modelleringsram av världens regioner eller länder, över tidshorisonten Baserat på ramen för ETP:s modellering, är scenarierna konstruerade med hjälp av en kombination av prognoser för att spegla kända trender på kort sikt och backcasting att utveckla rimliga vägar för ett önskat långsiktig resultat. ETP scenarierna bör inte betraktas som förutsägelser om vad som kommer att hända, snarare utforskar de konsekvenserna och avvägningarna av olika tekniska och politiska val, vilket ger en kvantitativ metod för att stödja beslutsfattandet inom energisektorn. Genom att de är olika, kompletterar ETP scenarierna de som beskrivs i IEA World Energy Outlook (WEO). 2(10)

3 6 C Scenariot (6DS) är till stor del en förlängning av nuvarande trender. År 2050 växer primärenergianvändningen med nästan två tredjedelar (jämfört med 2012) och de totala utsläppen av växthusgaser stiger ännu mer. I avsaknad av ansträngningarna att stabilisera koncentrationerna av växthusgaser, stiger den globala medeltemperaturen på lång sikt (dvs. efter 2100) med nästan 5,5 C över den förindustriella nivån och med nästan 4 C till slutet av detta århundrade. Redan en ökning med 4 i detta århundrade kommer sannolikt att stimulera allvarliga konsekvenser, såsom stigande havsnivåer, minskad avkastning grödor, hotade vattenresurser eller sjukdomsutbrott i nya områden. 6DS överensstämmer i huvudsak med WEO Current Policy Scenario fram till C Scenariot (4DS) tar hänsyn till den senaste utfästelser som gjorts av länder för att begränsa utsläppen och öka ansträngningarna för att förbättra energieffektiviteten, vilket bidrar till att begränsa den långsiktiga temperaturhöjningen till 4 C. 4DS är i många avseenden, redan ett ambitiöst scenario som kräver betydande förändringar i politik och teknik jämfört med 6DS. Det långsiktiga målet kräver också betydande ytterligare utsläppsminskningar under perioden efter 2050, ändå med stigande medeltemperatur på sannolikt nästan 3 C till år 2100, innebär det fortfarande betydande risk för drastisk klimatpåverkan. 4DS överensstämmer i huvudsak med WEO New Policies Scenario. 2 C Scenariot (2DS) är i huvudfokus för ETP Det visar vägen för att utveckla ett energisystem och utsläppsbana i linje med vad de senaste klimatforskningen forskning visar skulle ge åtminstone 50 % sannolikhet att begränsa den genomsnittliga globala temperaturen öka till 2 C (observera att Sveriges ambitioner går längre då man anser att sannolikheten måste vara minst 67%). I 2DS är målet att minska energi- och processrelaterade CO2-utsläppen med nästan 60 % till 2050 (jämfört med 2012) och säkerställa att de därefter fortsätter att minska. Den identifierar förändringar som bidrar till att säkerställa en säker och energisystem på lång sikt till rimlig kostnad, samtidigt som det betonas att omvandling energisektorn är av avgörande betydelse, men inte ensamt i stånd att uppfylla det slutliga målet. Betydande ansträngningar måste också göras för att minska CO2 utsläpp och utsläpp av växthusgaser inom andra sektorer än energi. 2DS överensstämmer i huvudsak med WEO 450 Scenario (med hänvisning till koncentrationsnivån på 450 ppm i atmosfären). (Sveriges ambition är 400 ppm). Oljepriser i scenarierna (dollar per fat i 2013 års prisnivå) DS DS DS (10)

4 Förutsättningar för BAU scenario Generellt utgår BAU scenariot utifrån beslutad politik i början av Scenariot bygger på såväl egna antaganden från Trafikverket som används i klimatrapporteringen och Trafikverkets årsredovisning som på IEA:s 4DS och 6DS scenarier. I några fall där det inte varit möjligt att använda IEA:s 4DS och 6DS p.g.a. uppgifter saknas har motsvarande äldre scenarier använts från IEA. Förutsättningar för Trafikverkets klimatscenario Trafikverkets klimatscenario är utvecklat under ett antal år och första versionen redovisades Det har senare använts och utvecklats som underlag för bl.a. Kapacitetsutredningen och underlag till färdplan Nuvarande klimatscenario är uppdaterat utifrån fossilfriutredningen och finns beskrivet i Trafikverkets kunskapsunderlag och klimatscenario för energieffektivisering och begränsad klimatpåverkan 1. Utgångspunkten för klimatscenariot är att transportsektorn ska bidra till Regering och Riksdags vision om att Sverige inte ska ha några nettoutsläpp av klimatgaser 2050 genom att inrikes transporter är fossilfria 2050 samt att vägtrafiken ska vara fossiloberoende Det sistnämnda tolkat som en minskning av koldioxidutsläppen med 80 procent till 2030 jämfört med Jämförelser görs i texten nedan mot IEA:s 2DS. Energieffektivisering av lätta vägfordon För personbilar och lätta lastbilar sker redan nu en snabb effektivisering av nya fordon som kommer ut på marknaden. Orsaken är till stor del kommande krav inom EU såväl 130 g/km till 2015 som 95 g/km till Utvecklingen understödjs av olika nationella styrmedel i form av koldioxiddifferentierade fordons- och försäljningsskatter. I scenariot behåller Sverige avståndet till EU och hamnar på 101 g/km. Därefter antas en effektiviseringstakt på ca 1 procent per år så att utsläppen är 92 g/km Till 2050 antas nivån gå ner till 90 g/km. Siffrorna inkluderar elektrifiering på 1 procent 2030 och 4 procent Andelen biodrivmedel för lätta fordon i scenariot är 12,9%. I BAU sker en energieffektivisering av lätta fordon med drygt 50 procent till Det kan jämföras med IEA:s 6DS och 4DS på 15 respektive 40 procent. En del av förklaringen till skillnaden ligger i att Sverige startar från en högre nivå än övriga EU och därigenom har större potential. Jämfört med EU-snittet innehåller BAU en effektivisering på ca 45 procent d.v.s något högre än IEA:s 4DS. Takten är dock snabbare fram till 2030 i BAU än i IEA:s 4DS. Utöver 95 g/km till 2021 antas i Klimatscenariot EU-krav på 70 g/km till 2025 och 50 g/km till 2030 och även att Sverige närmar sig och når EU-snittet. För att klara 1 Trafikverket publikation 2014:137. 4(10)

5 g CO2/km Ärendenr: [Ärendenummer] 50 g/km krävs att ca 40 procent av körsträckan för nya fordon sker med eldrift. Med tanke på att en del elfordon, laddhybrider, även kör på annat än el bör andelen elbilar och laddhybrider i nybilsförsäljningen vara över 50 procent. Utvecklingen visas i figur 2. I klimatscenariot sker en energieffektivisering av lätta fordon med drygt 70 procent mellan 2010 och Detta kan jämföras med IEA:s 2DS som har en effektivisering på 58 procent mellan 2012 och En del av förklaringen ligger i att liksom för BAU scenariot att Sverige startar från en högre nivå än övriga EU. Jämfört med EU-snittet innehåller klimatscenariot en effektivisering på ca 65 procent till 2050, d.v.s. något högre än IEA:s 2DS Ökad andel diesel, downsizing motor och fordon Konventionell motorteknik + minskat färdmotstånd Hybrider, laddhybrider + minskat färdmotstånd EU Sverige Inklusive eldrift 100 Laddhybrider /elbilar (40%) Figur 1: Utveckling av nya personbilars energieffektivitet i Klimatscenariot (mätt som koldioxidutsläpp enligt EU-metod). I tabell 1 redovisas resultaten för fordonsparken med ovan angivna antaganden för de båda scenarierna. 5(10)

6 Tabell 1: Personbilsparken (nya och gamla) i Sverige i BAU och klimatscenariot och 2060 BAU Klimatscenario BAU Klimatscenario BAU Klimatscenario Specifik energianvändning förbränningsmotor (kwh/100km) Reduktion (%) jämfört med Specifik energianvändning eldrift (kwh/100km) Andel eldrift (%) Reduktion (%) jämfört med totalt inklusive eldrift CO2 (cert) utan 191 hänsyn till sparsam körning CO2 med hänsyn till 182 biobränslen och el men utan hänsyn till sparsam körning Tunga fordon För tunga fordon finns inga ännu inga EU-krav på minskade utsläpp av CO2 som det finns för lätta fordon. En metod för att kunna mäta och redovisa bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp är under utveckling inom EU och inom ett par år kommer det vara obligatoriskt för tillverkarna att redovisa enligt denna metod. Till att börja med kommer detta krävas för de mest vanliga fordonstyperna. Först därefter kan frågan om krav på fordonen komma upp. För BAU har antagits 0,5 procent effektivisering per år vilket ger nästan 10 procent effektivisering till 2030 och 20 procent till Även IEA har för 4DS och 6DS scenarierna antagit denna storleksordning (12 procent till 2030 och procent till 2050 från 2012). I Klimatscenariot antas att EU-krav införs som innebär att nya tunga lastbilar blir 30 procent effektivare till 2030 jämfört med Utöver detta antas även sparsam körning, ändrade hastigheter och vägutformning bidra till ytterligare 15 procent effektivisering. Effektiviseringen kan jämföras med IEA:s 2DS scenario där man antagit en effektivisering som snitt för gamla och nya tunga lastbilar på 26 procent mellan 2012 och Klimatscenariot inkluderar i tabellen en effektivisering på 15 procent som resultat av förändrat körsätt och lägre hastigheter. 3 Motsvarar 85 g/km plus en effektivisering på 15 procent för förändrat körsätt och lägre hastighet. 6(10)

7 Nya stadsbussar och distributionslastbilar i staden antas till 2025 vara helt eldrivna, vilket ger en andel i flottan på 83 procent till 2030 och 100 procent till I tabell 2 redovisas antagen effektivisering för den tunga lastbilsflottan enligt BAU och Klimatscenariot. Tabell 2: Procentuell reduktion specifik energianvändning jämfört med BAU Klimatscenariot - Fjärrtransporter och landsvägsbuss Fjärrtransporter och landsvägsbuss andel el Stadsbuss och distributionslastbil Stadsbuss och distributionslastbil andel el Järnvägen IEA:s scenarier bygger på en effektivisering av järnvägen i Europa. Effektiviseringen bygger på en mix av ellok och dieseldrivna lok. Det är oklart hur stor del av effektiviseringen som bygger på övergång från diesel till eldrivna lok. Som en översiktlig bedömning anger IEA en effektiviseringspotential för järnväg på procent till Detta inkluderar dock en mix av diesel och eldrivna tåg varför det inte går att använda för svenska förhållanden. Effektiviseringspotentialen på 25 procent till 2030 som används i Klimatscenariot avser dock eldrivna tåg och baseras till stor del på TOSCA-projektet 8. 4 Jämfört med 2010, 10% reduktion till 2030 och 20% till Mellan 2010 och 2014 har tunga fordon effektiviserats med 4,5% enligt Trafikverkets klimatrapportering Klimatscenariot inkluderar i tabellen en effektivisering på 15 procent som resultat av förändrat körsätt och lägre hastigheter. Utan detta blir effektiviseringen 25 respektive 44 procent. Effektiviseringssiffrorna inkluderar elektrifiering. 6 Klimatscenariot inkluderar i tabellen en effektivisering på 15 procent som resultat av förändrat körsätt och lägre hastigheter. Utan detta blir effektiviseringen 53 respektive 56 procent. Effektiviseringssiffrorna inkluderar elektrifiering. 7 IEA (2010) ETP 2010, sidan Detta baseras på TOSCA projektet där det anges procent effektivisering för godstransporter på järnväg till 2050 och procent för persontransporter. I 7(10)

8 Tabell 3: Procentuell reduktion specifik energianvändning jämfört med BAU persontåg (IEA 4DS och 6DS) 6 15 BAU godståg Klimatscenariot gods och person eldrivet Sjöfart Senaste redovisade scenarier från IEA innehåller inte aktivitetsdata för sjöfarten varför det inte enkelt går att få ut antagen effektivisering av fartygen. Här har därför tidigare angivna siffror från IEA använts. I BAU antas att fartygen blir 25 procent effektivare till 2050 enligt IEA:s baselinescenario 10. Även för klimatscenariot används tidigare antaganden. Genom en kombination av tekniska och användningsstyrda åtgärder bedöms bränsleförbrukningen kunna minska med i genomsnitt 40 procent till 2030 och 60 procent till Klimatscenariot bygger på IEA:s Blue Map scenario 12 och inkluderar operativa effektiviseringar. Tabell 4: Procentuell reduktion specifik energianvändning jämfört med BAU Klimatscenariot dessa siffror ingår även ecodriving. Med utgångspunkt från 45 procent förbättring ger det en effektivisering på 1,5 procent per år. Schäfer et.al. (2011) TOSCA Project Final Report:Description of the Main S&T Results/Foregrounds, 27 May 2011, EC FP7 Project 9 Utvecklingen mellan 2010 och 2014 är 10 I enlighet med IEA ETP 2010 baseline scenario (sidan 349) 11 IEA (2009) Transport Energy and CO2, Sidan IEA (2010) ETP 2010, sidan 329. Här anges en effektiviseringspotential för fartyg fordon till procent till Vi utgår här utifrån 50 procent en effektivisering vilket ger 1,7 procent per år. Räknat på detta fås en effektivisering med 16 procent till 2020 och 29 procent till Inkluderar förändrat handhavande. Exkluderas detta är effektiviseringen 29 procent till 2030 och 50 procent till (10)

9 Flyg Effektivisering i BAU bygger på IEA:s 2DS och 4DS scenarier. Klimatscenariot bygger liksom tidigare på inriktningsbeslut i ICAO på 2 procent effektiviseringen per år vilket ger 33 procent till 2030 jämfört med Till 2050 har liksom tidigare antagits en effektivisering på 50 procent 15. I 2DS scenariot använder IEA en potential på 14 procent till 2030 och 26 procent till Tabell 5: Procentuell reduktion specifik energianvändning jämfört med BAU 4 11 Klimatscenariot Förnybar energi Andelar förnybar energi för vägtrafik är enligt Trafikverkets klimatrapportering 2015 med antagande bl.a. från Energimyndighetens kortsiktsprognos hösten I övrigt enligt Energimyndighetens referensbana till Färdplan Andelar förnybar energi i klimatscenariot bygger på Trafikverkets egna beräkningar. Andelarna inom internationell sjöfart och flyg till stor del enligt EU:s vitbok om transporter. 14 Enligt inriktningsbeslut fattat i ICAO:s generalförsamling 2010 är målet en energieffektivisering på 2 procent per år, vilket ger 18 procent effektivisering till 2020 och 33 procent till IEA (2009) Transport Energy and CO2 16 Antagna siffror inkluderar effektivisering av flygledning och handhavande. 9(10)

10 Tabell 6: Introduktion av förnybar energi i transportsektorn i de två scnenarierna BAU Klimatscenariot BAU Klimatscenariot Vägtrafik Andel el 1% 20% 4% 60% personbil (av trafikarbete) Andel biodiesel 15,4% 36% 15,4% 100% (HVO och FAME i diesel, vol%) Andel etanol i 4,9% 15% 4,9% 100% bensin, vol% Andel biodrivmedel totalt (av drivmedel i energi% exklusive el) 14% 57% 16% 100% Övrig elektrifiering Järnväg, andel el av energianvändning Sjöfart inrikes, andel förnybart Sjöfart utrikes, andel förnybart Flyg inrikes, anderl förnybart Flyg utrikes, andel förnybart 83% av distributionslastbilar och stadsbussar 1% av landsvägsbuss och fjärrtransporterna Övriga trafikslag 92% 100% 0% 25% 0% 100% 0% 24% 0% 50% 0% 20% 0% 100% 0% 20% 0% 40% 100% av distributionslastbilar och stadsbussar 25% av landsvägsbuss och fjärrtransporterna 10(10)