Hållbarhet? Ekonomi? Redan nu?

Transkript

1 Är det smart med eldrivna bussar? Kronobergs luftvårdsförbund 27/ Hållbarhet? Ekonomi? Redan nu? Hållbarhets- och kostnadsanalys av energibärare för bussar i medelstora svenska städer 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 Jonas Lööf Bengt-Åke Claesson Validerade analys- och forskningsmetoder för Affärsmodeller för elfordon Hållbarhetskonsekvenser Lisiana Nurhadi Färdplan för ett hållbart och effektivt elfordonssystem i en regional fossiloberoende transportsektor 2030 Stefan Nilsson Magnus Lindström mfl Mats Löfdahl Henrik Ny Sven Borén

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 100+ MSEK 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 (Holmberg & Robèrt, 2000; Ny, MacDonald, Broman, Yamamoto, & Robèrt, 2006). I ett hållbart samhälle utsätts inte samhället för systematiskt ökande (1) koncentrationer från berggrunden, (2) koncentrationer från samhällets produktion, (3) degradering med fysiska medel, och (4) människor utsätts inte för villkor som systematiskt underminerar deras förmåga till att tillgodose sina behov

8 Hållbarhetsutmaningar dagens bussar 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 Energibärare och drivlinor Energibärare Beskrivning Diesel Fossil diesel (5% FAME/RME) Förbränningsmotor Från rapsmetylester (RME) Förbränningsmotor Biogas Från hushållsavfall Förbränningsmotor Hybrid Biodiesel (33% energibesparing) Förbränningsmotor Biodiesel Laddhybrid Ca 2/3 vind-el och 1/3 biodiesel Eldrift Elektricitet från vindkraft Förnybara bränslen = CO2 neutrala Primär drivkälla Elmotor Elmotor Endast ny förnybar el Avfall

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

12 Energianvändning kwh/km Användarfas Uvinnings- till distributionsfas

13 Utsläpp under livscykeln Förnybara bränslen = CO 2 neutrala Endast ny förnybar el 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) Laddhybrid (Biodiesel) Elhybrid (Biodiesel) Elhybrid (Diesel) Vind-el (inkl. batteri) Diesel (5% FAME) Biodiesel (RME) Biogas (hushållsavfall) Användarfas Utvinningsfas till distrubutionsfas (Börjesson et al., 2010; Gode et al., 2012) Enbart eldrift ger 90%, hybrid 40%, laddhybrid 70% minskning av utsläpp gentemot diesel

14 Utsläppskostnader Karlskronafallet 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 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 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 Energibesparing per elbuss: = 19 villor/år = 171 villor per 8 år

18 Summering 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% Framtida arbete " Test in real life med laddhybrid & elbuss " Fortsatta analyser övriga länstrafikbolag