Hållbara transportsystem (Norrköping 28) Jonas Åkerman Avdelningen för miljöstrategisk analys fms /KTH E-post: jonas.akerman@infra.kth.se www.infra.kth.se/fms/ Tel: 8-79 73 2 1. Transporternas miljöeffekter Fokus på klimatpåverkan och energianvändning 2. Mål för att begränsa jordens uppvärmning till max 2 grader minskning av utsläpp med 85% 3. Räcker det med bättre teknik och förnybar energi för att nå målen? 4. Andra sätt att minska miljöpåverkan 5. Scenarier för Sveriges energi- och transportsystem till år 25 som innebär 85% minskning av utsläpp av växthusgaser. 6. Vägen dit. Vilka åtgärder och styrmedel behövs? Perspektiv på framtiden Prognoser Sannolika utvecklingar Scenarier Möjliga utvecklingar Backcasting en sorts scenariostudie Lösningar på något problem 1 2 3 1
Backcasting Måluppfyllelse, t ex hållbara transporter? Ja 1 Nej idag 3 3 3 2 framtiden 1. Sättande av målnivåer 2. Framtidsbilder 3. Vägar mot framtidsbilderna 2 Tid Transportsektorns påverkan på miljö och hälsa Utsläpp av koldioxid och andra växthusgaser Energianvändningen Utsläpp av kväveoxider som bidrar till försurning, övergödning och hälsopåverkan Utsläpp partiklar som påverkar hälsan Intrång av infrastruktur i stadsmiljö, kultur- och naturlandskap Olyckor Välfärdssjukdomar pga för lite fysisk aktivitet Typer av utsläpp Kan ej renas bort CO 2 H 2 O Finns viss möjlighet att ta bort NO x HC SO x etc 1 liter bensin 2,4 kg CO 2 1 liter diesel 2,6 kg CO 2 4 5 6 2
Tvågradersmålet EU och Sverige har satt upp som målsättning att jordens medeltemperatur inte bör öka med mer än 2 grader, för att de värsta konsekvenserna av ett förändrat klimat ska kunna undvikas. Om alla utsläpp upphörde idag skulle temperaturen ändå öka med ca 1,5 grad. Konsekvenser av olika temperaturökningar. Målnivåer för växthusgaser som krävs år 25 för att med 5% sannolikhet nå 2-gradersmålet (-87% per person i Sverige ) (ton CO2-e per person) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 År 25 Målnivå 25 Globalt Sverige Källor: Stern, Nicholas (26), STERN REVIEW: The Economics of Climate Change; EEA (25), Climate change and a European low-carbon system. 7 8 9 3
De globala utsläppens fördelning mellan olika länder. Transportsektorns utsläpp av växthusgaser 25 (inkl utrikes flyg och sjöfart) Transporter står för: Målnivå för max 2 grader 4% av Sveriges utsläpp av växthusgaser och andelen ökar. Personbil Flyg Lastbil Sjöfart Buss Tåg 1 11 12 4
Fakta om flyget Genomsnittssvensken flyger ca 3 mil per år vilket motsvarar en resa Stockholm-London tur och retur Detta är 6 gånger mer än det globala genomsnittet Nästan 9% av svenskars flygresande (pkm) är utrikes Flygets utsläpp orsakar en klimatpåverkan som är ca 2 gånger större än den som fås av enbart av CO2, beroende på utsläpp av H2O och NOx. En flygresa t o r Arlanda-London ger en klimatpåverkan som motsvarar ca 6 månaders bilåkande för genomsnittssvensken (5 mil). Flygresandet ökar f n med ca 5% per år. Om dagens utveckling fortsätter innebär det att flygets utsläpp fördubblas på ca 25 år, trots allt bränslesnålare flygplan. Prognoser för utsläpp av växthusgaser från vägtrafik och flyg 26-25 (med måttliga teknikförbättringar) (milj ton CO2-e) 25 2 15 1 5 2 21 22 23 24 25 Personbil Flyg (utrikes & inrikes) Faktor 2,5 Lastbil Index, Bil=1 Energianvändning och klimatpåverkan för långväga resande (per person-km). Preliminär uppskattning för år 25. 6 5 4 3 2 1 Bil Flyg Färja (2 knop) Färja (28-4 knop) Buss Tåg Energianvändning Klimatpåverkan Källor: IPCC (1999), Aviation and the global atmosphere; Tyndall Centre (26), Growth scenarios for EU & UK aviation;. Sausen, Robert et al, Aviation radiative forcing in 2: An update on IPCC (1999), Meteorologische Zeitschrift, Vol. 14, No. 4, 555-561, August 25; Åkerman, Jonas & Höjer, Mattias, How much transport can the climate stand? Sweden on a sustainable path in 25, Energy Policy 13 Källor: Vägverket; Luftfartstyrelsen; Åkerman, J, Sustainable air transport on track in 25, Transportation Res. Part D 1 (25) 111-126; Samt egna beräkningar. 14 Källor: Åkerman, Jonas & Höjer, Mattias, How much transport can the climate stand? Sweden on a sustainable path in 25, Energy Policy (in press). Sausen, Robert et al, Aviation radiative forcing in 2: An update on IPCC (1999), Meteorologische Zeitschrift, Vol. 14, No. 4, 555-561, August 25; Vägverkets EMV modell; Samt egna beräkningar för perioden 2-25. Beläggning flyg: 75%. 15 5
Energianvändning och klimatpåverkan för långväga godstransporter (per ton-km). Preliminär uppskattning för år 25. Index, Lastbil=1 14 12 1 8 6 4 2 Lastbil Färja Lastfartyg Tåg Flyg Energi Klimatpåverkan Sätt att minska klimatpåverkan 1. Minska volymen transporter 2. Minska energianvändning per person-km (tonkm) 3. Minska bränslenas CO2-intensitet Tät bebyggelse Decentraliserade affärer, skolor, dagis mm Distansarbete/ Videokonferenser Lokalt producerade varor Mer närbelägna resmål Bränslesnålare fordon Lägre hastigheter/ecodriving Högre beläggning Byte av transportslag, t ex från flyg till tåg Naturgas Bränslen producerade från förnybar (ickefossil) primärenergi Hur långt når man med avancerad teknik och nya bränslen? Teknikscenario för 25 16 17 18 6
Finns det några radikalt nya fordonskoncept som kan ge stora utsläppsminskningar? Luftskepp Vindrivna fartyg Elcyklar MagLev Tåg i vacuumtunnlar Spårtaxisystem Spårtaxi Antagen förändring av specifik bränsleförbrukning till 25 Personbil -6-85 % (kwh/person-km) Flyg -5 % (kwh/person-km) Godstransporter -3-5 % (kwh/ton-km) 19 2 21 7
Några miljöanpassade bilkoncept Effektiviserade "konventionella" bilar (t ex WV Lupo 3L som drar,3 l/mil) Hybrider med kolvmotor eller gasturbin (t ex Toyota Prius som drar,43 l/mil) Bränslecellshybrider Bilar som går på förnybara bränslen (t ex Ford Focus Flexifuel Etanol/Bensin) Batterielbilar Plug-in Hybrider Aerodynamiska och lätta bilar Energiflöden i en Hybrid Plug-in hybrider - Betydande potential på sikt, men många hinder återstår Potentiellt mycket låg energianvändning (och låga driftskostnader) vid drift med el laddad från nätet. På lång sikt ca 25 kan upp till ca 5% av antalet personbils-km ske med eldrift. En sådan andel skulle minska utsläppen från hela transportsektorn med i storleksordningen 1-25% i förhållande till ett Trend-scenario till 25 Hinder Ytterligare batteriutveckling krävs Sannolikt hög inköpskostnad även på lång sikt Energi för tillverkning av fordon ökar något Kupéuppvärmning kräver extra energikälla Klimatnytta är beroende av elproduktionsmix 22 23 24 8
Tillförsel av koldioxidneutral energi i Teknikscenariot Bioenergi 15 TWh (idag 112 TWh) Vind- och vågkraft 45 TWh (idag 1 TWh) Vattenkraft 68 TWh (idag ca 65 TWh) Förbränning med koldioxidlagring, 2 TWh Kärnkraft antas avvecklad till 25 (idag ca 65-7 TWh) För energibehov utöver detta används fossila bränslen Utsläpp av växthusgaser i Teknikscenario för 25 (milj ton CO2-e) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 25 Teknikscenario 25 Målnivå 25 Detta innebär: - Bättre teknik och förnybara bränslen är nödvändigt, men räcker inte för att nå målen. - Även den snabba ökningen av flygresande och vägtransporter mm behöver brytas 25 26 27 9
Fem scenarier för Sveriges energi-och transportsystem som innebär 85% minskning av utsläpp av växthusgaser till år 25. Huvuddimensioner i scenarierna Beteendemönster Högt tempo och Högt tempo och Lägre tempo och Energitillförsel materiell upplevelseinriktad upplevelseinriktad konsumtion konsumtion konsumtion Stor global tillgång på Behandlas ej. Minst bioenergi (8 PWh) utmaning att nå Scenario 2 Scenario 4 målen i detta fall. Liten global tillgång på bioenergi (25 PWh) Scenario 1 Scenario 3 Scenario 5 Scenariernas uppbyggnad Samhällssektorer Energitillförsel Transporter Näringsliv Bebyggelse mm Variabler i scenarierna Tekniknivå (kwh/pkm, kwh/m2 etc) Aktivitetsvolym (resande, varukonsumtion etc) Koldioxidneutral energitillförsel Energibärare (t ex el, diesel, metanol) för olika ändamål 28 29 3 1
Två alternativ för global energitillförsel år 25. (PWh) 18 16 14 12 Kärnkraft (netto el) Vind & Sol mm 1 Vattenkraft 8 Biomassa Fossilt/CO2-lagring 6 Fossilt 4 2 25 Bio/Hög 25 Bio/Låg 25 Två alternativ för svensk energitillförsel år 25 (men stor export) (TWh) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 25 Bio/Hög 25 Bio/Låg 25 Solvärme Kärnkraft (netto el) Vind-, våg & solkraft Vattenkraft CO2-lagring (bio+fossilt) Biomassa Fossilt 3 25 2 15 1 5 Resande i scenarierna 25 jämfört med 25 och prognos för 25 (km per person och år) 25 Trend 25 1. Materiell /Biolåg 2. Materiell/Biohög 3. Tjänster/Biolåg 4. Tjänster/Biohög 5. Fritid/Bio-låg Cykel Kollektivt Flyg Personbil 31 32 33 11
Hållbart resande 25 Reslängd/person och dag Gång Cykel Spår, långväga Buss, långväga 8 km Spår, kortväga Buss, kortväga kwh/pkm Bil, långväga Flyg Gång Gång Spår, långväga Cykel 4 km Buss, långväga Cykel Spår, kortväga Buss, kortväga Spår, långväga Buss, långväga Bil, långväga Spår, kortväga Buss, kortväga Elbil Flyg Bil, långväga Bil, kortväga Bil, kortväga Flyg Bil, kortväga Färja Färja Färja 2 Ref. scenario 25 med kraftig Hållbart 25 teknikeffektivisering Källa: Åkerman, Jonas & Höjer, Mattias, How much transport can the climate stand? Sweden on a sustainable path in 25, Energy Policy (in press). Energianvändning för transporter i scenarierna 25 jämfört med 25 (TWh) 12 1 8 6 4 2 25 1. Materiell /Biolåg 2. Materiell/Biohög 3. Tjänster/Biolåg 4. Tjänster/Biohög 5. Fritid/Bio-låg El Biobränsle Fossilt Förnybara drivmedels potential för minskad klimatpåverkan är osäker. Beror bland annat på: Framtida tillgång på bioenergi i Sverige och globalt, som beror på: - Globala kostvanor (andel animalisk föda) - Produktionsutveckling inom jordbruket - Behov av att behålla naturmark för ekosystemtjänster - Framtida total tillgång på bioproduktiv mark och vatten Framtida efterfrågan på energi i olika sektorer i Sverige och globalt Framtida tillgång på övrig förnybar energi (vind, sol etc) Klimatnyttan av förnybar energi ur ett livscykelperspektiv 34 35 36 12
Förnybara bränslen svårt utse en vinnare Etanol, Metanol, DME, Väte, Biogas, Syntetiskt flygbränsle mm Kriterier för att välja bränslen Verkningsgrad vid produktion (i bästa fall 5-6%) Kostnad för produktion Lätt att distribuera och lagra i fordonet? Går det att bryta ökningen av resandet? Det är tillgängligheten till olika funktioner (arbetsplatser affärer, skolor etc) som är det viktiga inte resandet i sig Medel: Transportsnål (tät) stadsstruktur ger korta avstånd Decentraliserad lokalisering av mataffärer, skolor mm Internetköp med hemkörning Tillgänglighet via IT - Distansarbete - Virtuella möten Godstransporter Exemplet Polarbröd: Mjölet kommer från Mjölby och transporteras 16 mil till Älvsbyn där brödet bakas. Sedan transporteras det färdiga brödet tillbaka till södra Sverige med frysbilar. Exemplet Parmaskinka: Grisar transporteras från Holland till Italien där Parmaskinka produceras. Sedan transporteras den färdiga skinkan tillbaka bl a till Holland. 37 38 39 13
Åtgärder/styrmedel A. Stimulera resurssnåla och rena alternativ för tillgänglighet: Nya: Distansarbete från kontorshotell i lokala centra eller hemmet Näthandel med hemkörning Virtuella möten 2-sitsiga förortsbilar och elcyklar Bilpooler med olika sorters fordon: Elcyklar, tvåsitsiga förortsbilar, långfärdsbilar, små lastbilar, cabbar Plug-in-hybrider Långsammare flygplan (64-7 km/h) Och gamla: Snabb och bekväm kollektivtrafik Cykelvänlig stadsplanering Tät bebyggelseplanering för korta transporter Åtgärder/styrmedel B. Dämpande åtgärder riktade mot de mer miljöstörande tp-slagen (flyg, bil och lastbil): Miljö- och trängselavgifter i större städer Km-skatter på lastbilstransporter Koldioxiddifferentierad fordonsskatt och registreringsskatt för personbilar (Avgift + Subvention) Bättre efterlevnad av hastighetsgränser Klimatskatt och moms på idag obeskattat flyg- och fartygsbränsle Exempel på skeva styrmedel Flyget är idag befriat från koldioxidskatt, energiskatt och moms (utom 6% på inrikes).detta innebär att en liter flygbränsle kostar ca 5 kr/l jämfört med en liter bensin som kostar ca 13 kr/l (vid 6 dollar/fat för råoljan) Om klimatpåverkan från svenskars flygresande skulle värderas enligt dagens svenska koldioxidskatt på 91 öre, skulle summan bli ca 6 miljarder kr per år. Detta skulle motsvara en extra kostnad på ca 5 kr för en flygresa t o r Stockholm-London. 4 41 42 14
Slutsatser om tvågradersmålet ska nås Kraftig teknikeffektivisering och ökad mängd koldioxidneutral energi är nödvändigt men ej tillräckligt. Det krävs också trendbrott vad gäller det idag ökande flygresandet, bilresandet, godstransporterna och konsumtionen av resursintensiva varor. Vindkraft är viktigt i alla scenarier. Biobränsle bör i första hand användas i industriprocesser samt för kraftvärme och räcker inte för mer än delar av transportsektorn. Paradigmskifte från mobilitet till funktionell tillgänglighet: - Stadsplanering för korta avstånd och attraktiv cykel- och kollektivtrafik. - IKT för att ersätta arbetsresor med bil och tjänsteresor med flyg Ökad eldrift i form av spårtrafik och, på lite längre sikt, plug-in hybrider och batterielbilar kan ge ett betydande bidrag till energieffektivitet och utsläppsminskningar Vid planering av infrastruktur behöver man beakta vilka transport-volymer år 25 som är förenliga med 2 gradersmålet Prioritering av spår och IKT. Mångfald av styrmedel krävs inom transportsektorn (t ex trängselavgifter, km-skatter, CO2-kostnad och moms även för flyg- och sjöfartsbränsle, stimulans av bildelning och virtuella möten, utsläppssnål samhällsplanering). 43 Delat bilägande (Bilpooler) Kommunala åtgärder Reservera P-platser för poolbilar i attraktiva lägen Starta bilpooler där både kommuner/företag och privata hushåll är medlemmar Gynna kombinationen kollektivtrafik och bilpooler Möjliga effekter Minskat bilåkande (3-6%) Bättre miljö Modernare bilpark Bättre miljö Bättre tillgång till bil för de med sämst resurser Minskat behov av mark för p-platser Minskade bilkostnader för kommuner och hushåll Förutsättningar Att man ej behöver bilen dagligen. Att man ej är känslomässigt bunden till sin egen bil 44 15