Är det smart med eldrivna bussar och bilar?

Transkript

1 Är det smart med eldrivna bussar och bilar? Blekinge kustvatten och luftvårdsförbund 23/ Hållbarhet? Ekonomi? Redan nu? Hållbarhets- och kostnadsanalys av energibärare för bussar i medelstora svenska städer + LCA-studier elbilar Författare: Lisiana Nurhadi, Sven Boren, Dr Henrik BTH Kontakt: sven.boren@bth.se

2 Innehåll Fallstudier Utmaningar Metoder Om energibärare Miljöpåverkan & besparingar Sammanfattning & framtida arbete catalog.flatworldknowledge.com

3 GreenCharge en regional kraftsamling för elfordon IT stöd (CGI) Hela värdekedjan

4 GreenCharge en regional kraftsamling för elfordon Marknadsgenombrott för elfordon genom: Demonstrationer av: Elfordonssystem Affärssamverkan etc Stefan Nilsson Magnus Lindström Andreas Olsson mfl. Jonas Lööf Bengt-Åke Claesson Mats Löfdahl Validerade analys- och forskningsmetoder för Affärsmodeller för elfordon Hållbarhetskonsekvenser Henrik Ny Lisiana Nurhadi Sven Borén Färdplan för ett hållbart och effektivt elfordonssystem i en regional fossiloberoende transportsektor 2030

5 GreenCharge en regional kraftsamling för elfordon Blekinge Tekniska Högskola, Linköpings universitet, Miljöfordon Syd, Energikontor Sydost m.fl. CGI (Logica), AB Volvo (Volvo Buss), IKEA, Växjö Energi, Växjöhem, Växjö Fastighetsförvaltning AB, Affärsverken, Emmaboda Energi, Jönköping Energi, Enkla Elbolaget, Delta Energy Systems, Park & Charge, Chargestorm, Blekingetrafiken, Länstrafiken Kronoberg, Jönköpings Länstrafik, Ronneby kommun Karlskrona kommun Olofströms kommun, Sölvesborgs kommun, Karlshamns kommun, Bromölla kommun, Växjö kommun, Alvesta kommun, Uppvidinge kommun, Älmhults kommun, Tingsryds kommun, Ljungby kommun, Nybro kommun, Mönsterås kommun, Emmaboda kommun, Oskarshamns kommun, Borgholm/mörbylånga, Jönköpings kommun, Värnamo kommun, Eksjö kommun, Gislaveds kommun, Habo kommun, Mullsjö kommun Länsstyrelserna Kronoberg Blekinge Jönköping Kalmar Regionförbunden Södra Småland Blekinge, Jönköping, Kalmar Landstingen Jönköping, Kronoberg Blekinge Kalmar MSEK 100+ Personer Elbilar

6 Fallstudier Sundsvall Inom kommande upphandling byta till hybriddrift? eller eldrift? Jönköping Två busslinjer/stad Karlskrona 10-15km Täta turer (>2/h), 93-62tkm/år

7 Hållbarhetsperspektivet Studien vägleds av ramverket för strategisk hållbar utveckling (FSSD) System Framgång Strategi Åtgärd Verktyg Principer för ett hållbart samhälle (översättning från Holmberg & Robèrt, 2000; Ny, MacDonald, Broman, Yamamoto, & Robèrt, 2006). I det hållbara samhället utsätts inte naturen för systematisk (1) koncentrationsökning av ämnen från berggrunden (2) koncentrationsökning av ämnen från samhällets produktion (3) degradering med fysiska metoder, och i det samhället (4) Utsätts inte människor för villkor som systematiskt underminerar deras förmåga till att tillgodose sina behov

8 Hållbarhetsutmaningar dagens vägfordon Buller Idag CO2 PO4 NOX C2H2 SOX PM itemid=2806 Oljeberoende Hållbar framtid

9 Metoder SLCA: Ny, MacDonald, Broman, Yamamoto, & Robèrt, 2006; Gunnarsson 2010 Strategisk LCA Mål & omfattning Inventering Miljöeffekter LCA Tolkning av resultat LCC LCC: ISO, 2008 LCA: ISO, 2006 Simulering av energianvändning avseende avstånd, körtider och topografi

10 Livscykel Råvaruutvinning Produktion Användning Avfall Foto: Uwe Fischer motor/bmw-i3-ar-en-elbil-som-vacker-habegar/ Energibärare och drivlinor Energibärare Beskrivning Primär drivkälla Studie Diesel Fossil diesel (5% FAME/RME) Förbränningsmotor Buss Bensin Fossil bensin (5% etanol) Förbränningsmotor Bil Biodiesel Från rapsmetylester (RME) Förbränningsmotor Buss Biogas Från hushållsavfall Förbränningsmotor Bil & Buss Hybrid Biodiesel (33% energibesparing) Förbränningsmotor Buss Laddhybrid Vind-el + biodiesel (buss), bensin (bil) Elmotor Bil & Buss Förnybara bränslen = CO 2 neutrala Endast ny förnybar el Eldrift Elektricitet från vindkraft Elmotor Bil & Buss

11 SLCA (Strategisk Livscykelanalys) Bussar Bidrag till hållbar utveckling: negativt, lite negativt, neutralt, lite positivt

12 Energianvändning Bussar kwh/km Användarfas Uvinnings- till distributionsfas Prel. bilar: Ca 1/10 kwh/km E85 Biodiesel E5 Diesel

13 Utsläpp under bussarnas livscykel Förnybara bränslen = CO2 neutrala Endast ny förnybar el Prel. Bil: Laddhybrid El+E5 (Biodiesel) Elhybrid - (Biodiesel) Elhybrid - (Diesel) Vind-el (inkl. batteri) Diesel (5% E5 FAME) Biodiesel E85 (RME) Biogas (hushållsavfall Växthusgaser (CO 2 ekv. g/km) Försurning (SO 2 ekv. g/km) Övergödning (PO 4 ekv. g/km) Fotokemiska ox. (C 2 H 2 mg/km) Partiklar (mg/km) Användarfas Utvinningsfas till distrubutionsfas (Börjesson et al., 2010; Gode et al., 2012)

14 Utsläppskostnader Karlskronafallet (Buss) kr/km 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Användarfas regionalt U-D fas regionalt Användarfas lokalt U-D fas lokalt (Börjesson et al., 2010; Gode et al., 2012, ASEK5 2012)

15 Antaganden total ägandekostnad (Buss) Beräkningar enligt nuvärdesmetoden (Net Present Value) Prisökning el 6,24% per år enligt trend 10 år tillbaka Prisökning olja 6,28% per år - Realränta 1% per år Pris elbuss Pris dieselbuss 3,7 Mkr 2,4 Mkr Underhåll elbuss +15% (jämfört med diesel) Underhåll hybrid +25% - Batteribyte 1st per 8 år (Börjesson et al., 2010; Gode et al., 2012)

16 Total ägandekostnad Buss i Karlskrona ( ) kr/km % -7% -18% Biogas (hushållavfall) Biodiesel (RME) Diesel (5% FAME) Vind-el (1 extra batteri + 2 snabbladdare) Vind-el (1 extra batteri + 1 snabbladdare) Elhybrid (1 extra batteri) Laddhybrid (1 extra batteri + 1 snabbladdare) Inköp buss Energianvändning utan moms Planerat underhåll Avhjälpande underhåll Extra batteri Snabbladdare Utsläpp * a Data from bus manufacturers, bus operators (maintenance cost), energy suppliers, biofuels supplier, and facility * b Recalculated from reference (Börjesson et al., 2010)

17 Besparingspotential (Buss) Energibesparing per elbuss: = 19 villor/år = 171 villor per 8 år

18 Summering Bussar: Eldrift ger 90%, hybrid 40%, laddhybrid 70% minskning av utsläpp gentemot diesel Lägre energianvändning väger upp högre inköpspris Karlskrona: Eldrift 24% laddhybriddrift 18% elhybriddrift 7% lägre kostnader än diesel Fler än fem snabbladdningsstationer = ekonomisk fördel dieseldrift Förutsätter bl.a. ny grön el och energiprisökningar på drygt 6% Bilar: Ca 1/10 energianvändning och utsläpp

19 Framtida arbete 2014(15) Ø Test in real life med laddhybrid & elbuss Ø Fortsatta analyser övriga länstrafikbolag Ø Kostnadsanalys mellan affärsmodeller för elbilar Ø Elbilar i ett framtida hållbart samhälle? Vägen dit? Ø Färdplan: fortsatt hållbar intro av elbilar i sydost