Elbussrapport Ängelholm Första halvåret 2017 Version 2017.10.09
1. Inledning I april 2014 fick Skånetrafiken i uppdrag av Kollektivtrafiksnämnden att utreda förutsättningarna för införandet av elbusstrafik i en mindre skånsk stad. I oktober samma år togs beslut att genomföra projektet i Ängelholm. Projektets syfte är att skapa kunskap om och erfarenhet av hur elbusstrafik fungerar i praktiken samt att skapa underlag till framtida upphandlingar av eldrift. Sedan 31 januari 2016 har fem depåladdadade elbussar trafikerat Ängelholms stadstrafik. Målsättningen är att köra projektet i full skala till tidtabellsskiftet i december 2021. Syftet med rapporten är att redogöra för projektets resultat i perioden 1 januari-30 juni 2017 (2017:1) samt jämföra dessa med tidigare perioder. De resultat som presenteras är Tillgänglighet och avvikelser; Energi- och kostnadseffektivitet; samt Generell trafikdata. Rapporten avslutas med en genomgång av för- och nackdelar med elbuss samt de förbättringsåtgärder som planeras. Efter årsskiftet 2017/18 kommer en mer omfattande rapport sammanställas. 2. Sammanfattning Tillgängligheten har förbättrats 2017:1 jämfört med tidigare perioder. De vanligaste avvikelserna har med reservdelsbrist samt värmeaggregat att göra. Energi- och kostnadseffektiviteten visar på högre värden 2017:1 jämfört med tidigare perioder. Detta har att göra med uppvärmningen av passagerarutrymmena i elbussarna. Generell trafikdata visar på en minskning av resandet trots förbättrad punktlighet och bra betyg i Kvalitetsmätning ombord. Detta kan ha en rad andra anledningar än införandet av eldrift. 3. Resultat 3.1 Tillgänglighet och avvikelser Tabell 1 visar tillgänglighetsutvecklingen i projektet samt tillgängligheten för gasbussar vilken är ungefär 90 procent. Tabell 1: Tillgänglighetsutveckling samt genomsnittlig tillgänglighet för gasbussar 2016:1 2016:2 2017:1 Gasbuss Tillgänglighet (%) 81,3 80,2 84,4 90,0 Första halvåret 2016 (2016:1) visar en tillgänglighet på 81,3 procent. Den största avvikelsen i perioden var ett oförutsett behov av underredsbehandling i tillägg till en rad mer generella orsaker som exempelvis service av dörrar, belysning och punkteringar. Vissa problem uppstod även med fordonens värmeaggregat. Under andra halvåret (2016:2) fortsatte underredsbehandlingarna i juli månad men den största andelen avvikelser hade med värmeaggregaten att göra. Mot slutet av året och över årsskiftet åtgärdades detta genom att bygga om aggregaten från att drivas med bränslet RME till bränslet HVO. Tillgängligheten hamnade på 80,2 procent för andra halvåret 2016. 1
Tillgängligheten för 2017:1 hamnar på 84,4 procent. Det är en förbättring jämfört med de två tidigare perioderna. Tabell 2 nedanför visar en fördelning av de avvikelser som är orsakerna till att fordonen inte varit i drift. Den största andelen består av fordonsfel inklusive reparationer. Majoriteten av dessa avvikelser kan härledas till två problem problem med spänningsomvandlare och ett kraftigt missljud. Fordonen stod på verkstad i 21 respektive 16 dagar, innan de kunde återgå i drift, vilket hade med reservdelsbrist att göra. Tabell 2: Avvikelser fördelat i antal och andel första halvåret 2017 Avvikelse Antal Andel Fordonsfel inkl. reparationer 63 44 % - Annat (26) (18 %) - Spänningsomvandlare (21) (15 %) - Kraftigt missljud (16) (11 %) Värmeaggregat 33 23 % Service 21 15 % Övrigt 15 11 % Mänskliga faktorn 10 7 % På andra plats kommer avvikelser på grund av värmeaggregaten (23 procent). 14 av dessa tillfällen har att göra med att de byggdes om i januari. Fordonen har servats i sammanlagt 21 dagar (15 procent). Övriga avvikelser står för 11 procent och den mänskliga faktorn (glömt ladda batteri, försovning) ligger på 7 procent. Reservdelsbristen håller på att lösas genom att åtkomst till reservdelar kommer förbättras. Tabell 3 visar hur tillgängligheten i perioden sett ut per månad med och utan de största avvikelserna. Om problematiken med reservdelsbristen åtgärdas och ombyggnaden av värmeaggregaten i januari bortses från nås en tillgänglighet på nästan 90 procent vilket är densamma som för gasbuss. Tabell 3: Med och utan de största avvikelserna per månad Månad Tillgänglighet Tillgänglighet (utan reservdelsproblem samt ombyggnad av värmeaggregat) Januari 77,7% 84,8% Februari 79,3% 90,7% Mars 89,4% 89,4% April 75,0% 89,0% Maj 88,1% 88,1% Juni 96,3% 96,3% 2017:1 84,4% 89,7% För att uppnå minst samma tillgänglighet som för gasbussar behöver framför allt avvikelserna som har med reservdelsbristen och värmeaggregaten åtgärdas. 2
kwh/km Dygnsmedeltemperatur C 3.2 Energi- och kostnadseffektivitet Tabell 4 visar utvecklingen för energi- och kostnadseffektivitet jämfört med gasbuss. Som tabellen visar är värdena för 2017:1 något högre jämfört med tidigare perioder. Detta har att göra med en ökad förbrukning av den biodiesel som används i värmeaggregaten. Jämfört med värdena för gasbuss är värdena för elbuss fortfarande klart bättre. Tabell 4: Energi- och kostnadseffektivitet för elbuss jämfört med gasbuss 2016:1 2016:2 2017:1 Gasbuss kwh per kilometer 1,34 1,19 1,48 4,50 Kr per kilometer 1,68 1,54 1,95 6,54 Anledningen till den ökade förbrukningen av biodiesel har med utomhustemperaturen att göra. Under den varmare delen av 2016 klarades den planerade maximala räckvidden på 200 km med en genomsnittlig state of charge (SOC) på cirka 40 procent i slutet av omloppet. Det vill säga att 40 procent av batteriets kapacitet återstod efter att bussen kört 200 km - vilket är en god marginal. Vid årsskiftet 2016-17 noterades en ökad elförbrukning i takt med att utomhustemperaturen minskade. Detta innebar att den maximala räckvidden inte kunde uppnås. Fordonen var konfigurerade så att passagerarutrymmets uppvärmning gjordes med batteri vid en utomhustemperatur över 5 C och med hjälp av värmeaggregat vid en utomhustemperatur under 5 C. Ökat eluttag för att värma upp bussarna medförde högre elförbrukning vilket minskade den maximala räckvidden. För att inte störa den planerade trafiken togs beslut att tillfälligt flytta temperaturgränsen för när värmeaggregaten tar över uppvärmningen till 10 C. Detta är orsaken till den ökade förbrukningen av biodiesel och de något sämre värdena för 2017:1. Första veckan i april 2017 flyttades temperaturgränsen tillbaka till 5 C. Effekten av detta kan ses i Figur 1 som visar hur energiförbrukningen relaterar till utomhustemperaturen per månad under 2017:1. Mellan mars och april syns en ökning av elförbrukning då värmeaggregatens temperaturgräns flyttades tillbaka till 5 C. 2,0 jan feb mar apr maj jun 20 1,8 18 1,6 16 1,4 14 1,2 1,0 0,8 12 10 8 HVO kwh/km El kwh/km Temperatur 0,6 6 0,4 4 0,2 2 0,0 jan feb mar apr maj jun 0 Figur 1: Energiförbrukning i perioden 2017:1 per energislag jämfört med utomhustemperatur Nedanför visas även exempel på skillnad i batterikapacitet vid olika utomhustemperaturer. Tabell 5 och Figur 2 visar ett batteris laddningsnivå timme för timme vid två olika mättillfällen med olika 3
genomsnittliga dygnsmedeltemperaturer. Efter tio timmar (omlopp på 200 km) skiljer sig batteriets laddningsnivå 7 procentenheter. Tabell 5: Laddningsnivå timme för timme Minuter 5 C -5 C 0 1,00 1,00 60 0,97 0,95 120 0,93 0,90 180 0,87 0,85 240 0,82 0,78 300 0,77 0,71 360 0,69 0,65 420 0,65 0,59 480 0,58 0,50 540 0,53 0,44 600 0,45 0,38 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Batteriets laddningsnivå (%) 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 Minuter Figur 2: Batteriets laddningsnivå vid olika utomhustemperaturer Plus 5 C Minus 5 C Energi- och kostnadseffektiviteten påverkas alltså av hur långa omloppen är och av hur värmeaggregaten används. Värmeaggregaten påverkas i sin tur av utomhustemperaturen. För att kunna behålla temperaturgränsen för när värmeaggregaten ska ta hand om uppvärmningen av passagerarutrymmena på 5 C är en åtgärd att sänka den maximala räckvidden per omlopp som i nuläget ligger på 200 km. 3.3 Generell trafikdata Tabell 6 på nästa sida visar utvecklingen för resande, punktlighet och kvalitetsmätning ombord. I tillägg till de parametrar som följs upp i Skånetrafikens affärsplaner har Förarens sätt att köra bussen och Förarens sätt att köra trafiksäkert lagts till från kvalitetsmätning ombord. Resandet 2017:1 jämfört med samma period 2016 har minskat med lite mer än 3 000 resor. Andra faktorer än införande av elbussar - exempelvis förändringar av linjedragningar, turutbud och längre trafikomläggningar - spelar antagligen större roll för resandeutvecklingen. Punktlighetsutvecklingen går i rätt riktning med en klar förbättring 2017:1. Inte heller detta behöver bero på nya fordon men det senaste resultatet är positivt. 4
Tabell 6: Utveckling för resande, punktlighet och kvalitetsmätning ombord 2016:1 2016:2 2017:1 Resande 309 127 325 869 305 994 Punktlighet (%) 79,2 76,8 82,3 KM Sammanlagt betyg den här resan 8,32 8,11 8,31 KM Förarens bemötande 8,03 8,20 8,10 KM Fordonets skick invändigt 7,69 7,75 7,92 KM Kundupplevd punktlighet 6,95 6,57 7,04 KM Förarens sätt att köra bussen 8,04 8,10 8,21 KM Förarens sätt att köra trafiksäkert 8,36 8,21 8,30 Gällande kvalitetsmätning ombord har näst intill samtliga parametrar utvecklats positivt sedan införandet av elbussar. Undantaget är Förarens bemötande som minskat med 0,1 procentenheter 2017:1 jämfört med 2016:2. Sammanlagt betyg den här resan och Förarens sätt att köra trafiksäkert ligger högst och kan ses som en bekräftelse på att produkten är uppskattad bland våra resenärer. Den nedåtgående resandetrenden är oroande men har med stor sannolikhet med andra faktorer än införandet av elbussar att göra. 4. För- och nackdelar med eldrift Gemensamt för de tre perioderna är att elbussarna genererar betydligt mindre buller och emissioner jämfört med gasbussar. Under 2017:1 har värmeaggregaten använts mer på grund av inställningen att ta över uppvärmningen vid 10 C men resultaten visar att driften fortfarande är renare än vid drift av gasbuss. Andra positiva effekter som är gemensamma för hela projektet är energieffektiviteten som är högre än vid gasbussdrift. Som avsnittet om energieffektiviteten visat är också driftkostnaden lägre jämfört med gasbussar. Elen som köps är 100 procent grön, det vill säga fossilfri. Själva fordonen är enligt förare behagliga och mjuka att köra något som bekräftas av de höga värdena gällande Förarens sätt att köra bussen och Förarens sätt att köra trafiksäkert i Kvalitetsmätning ombord. Den största nackdelen är att fordonen kräver värmeaggregat vid lägre temperaturer och att värmeaggregaten har bidragit till en sämre tillgänglighet. Problemen med reservdelstillgången är en annan nackdel. Jämfört med gasbussar är investerings/etableringskostnaderna högre i och med högre kostnad för fordon och utbildning samt infrastruktur i form av anslutningsavgift till elnät och installation av laddstolpar. Andra nackdelar är att batterierna behöver laddas även under dagtid och det tar längre tid att ladda ett batteri jämfört med att tanka gas. 5
5. Planerade åtgärder Utbyte av värmeaggregat Trafikföretaget planerar att byta ut värmeaggregaten i fordonen helt. I mitten av juli uppdaterades ett fordon med nytt aggregat men det har ännu varit för varmt för att testa dess funktion. I dag sitter ett aggregat från Spheros i fyra av de fem fordonen vilka ska bytas ut mot aggregat från Reformtech om detta visar sig ge bra resultat. Fördelarna med det nya aggregatet är att effekten kan regleras mellan 15-23 kw. Detta innebär att bränsleeffektiviteten i aggregatet ökar genom att aggregatet styrs av en lambdasond vilken automatiskt styr blandningsförhållandet i bränslet och på så vis ger mindre emissioner. Den automatiska klimatstyrningen i bussens passagerardel minskar förarberoendet och ger bättre utnyttjande av värmesystemet. Reservdelstillgång De långa leveranstiderna för reservdelar håller på att ses över. Planering av omlopp Inför tidtabellsskiftet i december 2017 ska de längsta omloppen förkortas för att säkerställa driften och energiförbrukningen inför vintertrafiken. Den maximala sträckan för ett omlopp planeras till 170 km jämfört med 200 km. 6