TRANSECO TUTKIMUSOHJELMA TIELIIKENTEEN ENERGIANSÄÄSTÖ JA UUSIUTUVA ENERGIA

Transkriptio

1 TUTKIMUSRAPORTTI VTT R TRANSECO TUTKIMUSOHJELMA TIELIIKENTEEN ENERGIANSÄÄSTÖ JA UUSIUTUVA ENERGIA Vuosiraportti 2011 Kirjoittajat: Luottamuksellisuus: Juhani Laurikko, Nils Olof Nylund (toim.) Julkinen

2

3 2 (165) Alkusanat VTT käynnisti vuonna 2009 tieliikenteen energiansäästön ja uusiutuvan energian tutkimusohjelman TransEcon. TransEco ohjelma muodostaa tutkimusplatformin, jonka puitteissa kokonaisvaltaisesti tarkastellaan ja kehitetään tieliikennesektorin energia ja päästöratkaisuja, ja johon tukeudutaan Suomelle sopivia toimintamalleja kehitettäessä ja markkinoille tuotaessa. Ensimmäisessä, huhtikuussa 2010 päivätyssä vuosiraportissa esiteltiin ohjelmakokonaisuus, sen hankkeet ja joitakin alustavia tuloksia. Keväällä 2011 julkaistu vuoden 2010 vuosiraportti painottui varsinaisten tutkimustulosten esittelyyn. TransEco järjesti aloitusseminaarin marraskuussa Vuonna 2010 oli vuorossa tutkijaseminaari, ja vuoden 2011 ohjelmassa puolestaan oli syksyllä järjestetty yhdistetty seminaari, joka oli tarkoitettu sekä tutkijoille että sidosryhmille. Vuosi 2011 on TransEcon ensimmäisen jakson ( ) viimeinen vuosi. Niinpä ohjelmasta tehtiin syksyllä 2011 ulkoinen väliarviointi. Väliarvioinnin perusteella TransEcon johtoryhmä päätti yksimielisesti jatkaa TransEcon toimintaa suunnitellusti vuosille TransEcon johtoryhmässä ovat edustettuina neljä liikenteen ja energian osalta keskeistä ministeriötä, liikenne ja viestintäministeriö, työ ja elinkeinoministeriö, ympäristöministeriö ja valtiovarainministeriö. Lisäksi johtoryhmässä ovat mukana Tekes, liikenne ja viestintäministeriön hallinnonalan virastot, yritykset, kuntasektori ja ajoneuvo ja energia alan etujärjestöt. TransEcon vahvuus on yhteistyöhön perustuva toimintamalli. Johtoryhmässä ovat edustettuina kaikki keskeiset tieliikennealaan vaikuttavat tahot. TransEcon käynnistyessä mukana olivat seuraavat tutkimustahot: VTT (hoitaa myös ohjelman koordinoinnin), Oulun yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, Aalto yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, Metropolia ja Turun ammattikorkeakoulu. Vuoden 2010 joukkoon liittyivät lisäksi Turun yliopisto, Valtion taloudellinen tutkimuskeskus VATT ja konsulttiyritys Ramboll Finland Oy, ja vuonna 2011 vielä GreenNet Finland. Motiva hoitaa ohjelman ulkoista viestintää. Vuosina TransEco on käynnistänyt yhteensä 25 tutkimuksellista projektia tai osatehtävää. Em. ajanjaksolla hankkeiden yhteenlaskettu budjetti on noin 8,15 M. Espoo Nils Olof Nylund TransEco ohjelman ohjelmapäällikkö ja koordinaattori

4 3 (165) Sisällysluettelo Alkusanat TransEco ohjelman rakenne, tavoitteet ja toimintaympäristö TransEco ohjelman taustat ja viitekehys Muutokset ohjelman toimintaympäristössä TEKESin EVE ohjelman käynnistyminen Tutkimushankkeet ja tutkimusosapuolet Pääteemat Tutkimusosapuolet Ajoneuvotutkimus Polttoainetutkimus Järjestelmätutkimus Kansainvälinen yhteistyö Demonstraatiohankkeet Koordinaatio ja viestintä Ohjelman rahoitus ja johtaminen Rahoitus Johtoryhmä Koordinaatio ja viestintä Vuoden 2011 raportointi Ajoneuvotutkimus EFFICARUSE Käyttäjälähtöiset toimenpiteet henkilöautoliikenteen energiatehokkuuden parantamisen välineinä Lähtökohta ja tavoitteet Energiatehokas auton käyttö Rengasmittaukset Markkinoilla olevien autojen vertailu: kulutus ja päästöt todellisessa ajossa Polttoaineenkulutus kauppalaatuisilla bensiineillä 95E10 ja 98E Sähköautojen energiatase ja talous Julkaisut ja konferenssiesitelmät HDENIQ Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo Lähtökohta ja tavoitteet Tutkimuksen kohteet ja alatehtävät Raskaan kaluston aerodynamiikka Rengasmittaukset Bussimittaukset Öljytesti Rullausmittausten kehittäminen... 43

5 4 (165) Sähköiset apulaitteet Raskaiden ajoneuvojen apulaitteiden tehonkulutus Ajo opastin Liukkaudentunnistus Kuorma automittaukset Yksittäiset mittaukset Julkaisut ja konferenssiesitelmät Raskaan ajoneuvon massan ja liukkauden estimointimenetelmä Lähtökohta ja tavoitteet Tutkimuksen kohteet ja alatehtävät Ajoneuvoista kerättyjen tietojen kattavuus ja laatu Liukkauden tunnistus ja massan estimointi Tutkimuksesta tiedottaminen Ajoneuvotekniikkaan liittyvät diplomityöt Linja autokaluston optimointi ja kohdentaminen SCR ja EGR Selvitys käytönaikaisista ongelmista Taloudellisen ajamisen käsikirja Lähtökohta ja tavoitteet Tutkimuksen kohteet ja alatehtävät Julkaisut ja konferenssiesitelmät Comparison and full fuel cycle evaluation of passenger car powerplant options (IEA CARPO) Lähtökohta ja tavoitteet Tutkimuksen kohteet ja alatehtävät Sähköautojen tutkimus NER rahoituksella Markkinoille saattamisen tuet Pohjoismaissa INTELECT Sähköautojen toimintasäde todellisessa käyttöympäristössä RekkEVidde ebus Sähköbussien kenttäkoe Espoossa Lähtökohta ja tavoitteet ebus hankkeen pääsisältö Hankkeen odotettavissa olevat tuotokset Liitynnät ECV:n muihin osahankkeisiin Hankkeen osapuolet ja mahdolliset laajennukset Polttoainetutkimus Korkeaseosetanolipolttoaineen optimointi Suomen olosuhteisiin Lähtökohta ja tavoitteet Koejärjestelyt ja menetelmät Tulokset... 82

6 5 (165) Etanoliautojen polttoainejärjestelmän materiaalitestit Korkeaseosetanolilla toimiva lataushybridiauto Yhteenveto ja johtopäätökset Julkaisut ja konferenssiesitelmät Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin muut kuin etanoli Lähtökohta ja tavoitteet Biobensiini Korkeat bio osuudet bensiinissä kokeellinen osuus Johtopäätökset Polttoaineen vaikutus hiukkassuodattimen toimintaan Julkaisut ja konferenssiesitelmät Etanolipolttoaine raskaassa autokalustossa Tausta ja tavoitteet Raskaiden etanoliautojen perusmittaukset Yhteenveto Tutkimusvalmiuden luominen etanolimoottorille Järjestelmälohko Ajoneuvojen energiankäyttöön ja päästöihin liittyvien hankkeiden ja toimenpiteiden arviointimenetelmä Ohjauskeinot ja tiekartat Johdanto Toimijoiden näkemyksiä kehityspoluista Kalustoskenaariot Biopolttoaineiden tuotantopotentiaali Suomessa Kansantaloudelliset vaikutukset Raportointi Henkilöautokannan ennuste ja hallintamalli Lähtökohta ja tavoitteet Kirjallisuustutkimus Mallin lähtöaineistojen tilanne Mallin rakenne Tiekuljetusalan energiatehokkuuden ja hiilidioksidipäästöjen tulevaisuus Tavoitteet ja menetelmät Tuloksia Julkaisut ja konferenssiesitelmät Ilmastonmuutoksen hillinnän toimenpiteiden vaikutusten ja vaikuttavuuden arviointi liikennesektorilla (ILARI) Lähtökohta ja tavoitteet

7 6 (165) Tutkimuksen kohteet ja alatehtävät Julkaisut ja konferenssiesitelmät LIPASTO päivitykset ja kehitystyö Lähtökohta ja tavoitteet Vuoden 2011 työt Kansainvälinen toiminta Yleinen kansainvälinen toiminta Tausta ja tavoitteet Tapahtumat raportointikaudella IEA TOIMINTA Johdanto Tehtävät Demonstraatiot Etanolikäyttöiset raskaat ajoneuvot Lähtökohta ja tavoitteet Toteutuksen eri vaiheet Ohjelman arviointi ja vaikuttavuus Ohjelman väliarviointi Vaikuttavuus ja näkyvyys Vaikuttavuus väliarvioinnin mukaan Ohjelman ja hankkeiden näkyvyys Yhteenveto

8 7 (165) 1 TransEco ohjelman rakenne, tavoitteet ja toimintaympäristö 1.1 TransEco ohjelman taustat ja viitekehys TransEco ohjelman taustat ja viitekehys on esitetty tarkemmin vuoden 2009 vuosiraportissa, joka on ladattavissa URL osoitteesta: VTT:n käynnistämä viisivuotinen ( ) TransEco ohjelma muodostaa tutkimusplatformin, jonka puitteissa kokonaisvaltaisesti tarkastellaan ja kehitetään tieliikennesektorin energia ja päästöratkaisuja, ja johon tukeudutaan Suomelle sopivia toimintamalleja kehitettäessä ja markkinoille tuotaessa. Suomesta löytyy osaamista mm. polttoainejalostuksen, liikenteen biopolttoaineiden, ITteknologian ja ajoneuvotekniikan (mm. kevytrakennetekniikka, sähkö ja hybridiautot, renkaat, pakokaasupuhdistimet, työkonemoottorit) alueilla. Kaikkia mahdollisia elementtejä pitäisi käyttää hyväksi liikenteen ympäristövaikutusten vähentämiseksi. TransEcon tavoitteet määriteltiin seuraavasti: TransEco tutkimuskokonaisuus toimii työkaluna sopeutettaessa Suomen tieliikenne mahdollisimman kustannustehokkaasti EU tason ja kansallisiin ilmastoja energiatavoitteisiin. Näin kyetään myös tehokkaimmin vaikuttamaan EU:n direktiivivalmisteluun ja Suomelle sopivimpien ratkaisujen ja teknologiaviennin kehittämiseen. Keskeisiä tehtäviä ovat energiankäytön tehostaminen ja uusiutuvan (hiilidioksidipäästöttömän) energian käyttöönotto tieliikenteessä. Ohjelman avulla luodaan Suomelle uusiutuvan energian, energian säästön ja CO 2 vähennysten kehityspolut sekä identifioidaan tärkeimmät sellaiset keinot, joilla kehitystä voidaan pyrkiä ohjaamaan halutulle uralle. Toimintamalli perustuu päättäjien, yritysten, tutkijoiden ja muiden liikennesektorin toimijoiden hyvään yhteistyöhön. TransEco ohjelma rakentuu neljän tukipilarin varaan: tutkimus ja tekniikka demonstraatiot (ensisijaisesti yritysvetoiset) päätöksenteko ja ohjauskeinot vuorovaikutus Ilman riittävää tietopohjaa ei voida tehdä pitkälle tähtääviä päätöksiä liikenteen energiaratkaisuista ja näihin vaadittavista ohjauskeinoista. Tietopohjaa taas luodaan tutkimuslaitosten, korkeakoulujen ja yritysten tutkimustoiminnalla ja pääsääntöisesti yritysten vetämillä demonstraatiohankkeilla. Osa tutkimushankkeista rakennetaan siten, että ne palvelevat yritysten demonstraatiohankkeita teknisellä tuella. Uusien ratkaisujen markkinoille saamiseen tarvitaan ohjausta kannustimien ja tietyissä tapauksissa velvoitteiden avulla. Varsinkin henkilöautoliikenteen osalta jossa päätöstentekijöiden lukumäärä on huomattava, on myös pa

9 8 (165) nostettava vuorovaikutukseen tiedotus, informaatio ja koulutustoiminnan muodossa. TransEcon puitteissa tapahtuva tutkimus painottuu soveltavaan tutkimukseen ja kohtuullisen lyhyellä aikavälillä markkinoille tuleviin tuotteisiin ja palveluihin. Erilaisten palveluiden ja päätöksenteon apuvälineiden kehittämisellä on tärkeä asema TransEcossa. Klusterimaisella toimintamallilla haetaan tehokkuutta päättäjien, yritysten ja tutkijatahojen yhteistyöhön sekä uusien ympäristömyötäisten toimintamallien, palveluiden ja tuotteiden kehittämiseen. Kuva 1.1 havainnollistaa TransEcon toimintamallia. Polttoaineet Autot ja ajoneuvotekniikka Demonstraatiot Ajaminen ja autojen käyttö Paikallishallinto, kunnat Valtionhallinto Yriykset, organisaatiot Valmistelija ja päättäjätaso Toimijataso Kotitaloudet, kuluttajat Kuva 1.1. TransEcon toimintamalli. 1.2 Muutokset ohjelman toimintaympäristössä Toimintaympäristössä ei vuonna 2011 tapahtunut suuria mullistuksia. Joitakin uusia linjauksia tuli kuitenkin myös tälle vuodelle. Niistä laaja alaisin lienee Komission maaliskuussa 2011 julkaisema valkoinen kirja Kohti kilpailukykyistä ja resurssitehokasta liikennejärjestelmää : Tässä liikenteen valkoisessa kirjassa esitetään kehityslinjoja liikennejärjestelmälle vuoteen 2050 mentäessä. Siinä todetaan yksiselitteisesti, ettei liikkuvuuden rajoittaminen ole vaihtoehto. Päästövähenemät on siis saavutettava muilla keinoilla.

10 9 (165) Keskeisiä tavoitteita vuodelle 2050 ovat: ei enää tavanomaisia polttoaineita käyttäviä henkilöautoja kaupungeissa 40 % kestävyyskriteerit täyttäviä vähähiilisiä polttoaineita lentoliikenteessä; vähintään 40 %:n leikkaus laivaliikenteen päästöihin 50 % keskipitkän matkan henkilö ja tavaraliikenteestä siirtyy maanteiltä rautatie tai vesiliikenteeseen kaikki toimenpiteet yhdessä tuottavat vuosisadan keskiväliin mennessä 60 %:n leikkauksen liikenteen päästöihin EU:n yleinen tavoite kasvihuonekaasupäästöjen leikkauksella on 80 %, ja aikaisemmin tämä oli tavoitteena myös liikenteen osalta. Näin ollen liikenteen valkoinen kirja on laskenut tavoitetta jonkun verran liikenteen osalta. Osasyy tähän lienee se, että kirja painottaa liikennejärjestelmän kilpailukykyä, ja ettei liikkumista haluta rajoittaa. Suomessa valmisteltiin valtioneuvoston liikennepoliittista selontekoa, jota sitten käsiteltiin eduskunnassa kevään 2012 aikana. Laki nestemäisten polttoaineiden valmisteverosta annetun lain muuttamisesta (1399/2010) tuli voimaan tammikuun 2011 alusta. Käytännössä tämä tarkoitti sitä, että myös polttoaineiden verotukseen otettiin mukaan ympäristöohjaus. Verotasot määräytyvät nyt energiasisällön, hiili intensiteetin ja lähipäästöjen perusteella. Dieselpolttoaineen vero muuttui kuitenkin vasta vuoden 2012 alusta. Myös polttoaineverotukseen kytkeytyvää käyttövoimaveroa muutettiin (laki 1401/2010). Dieselautojen käyttövoimavero muuttui vuoden 2012 alussa, ja käyttövoiman mukaan porrastettu käyttövoimavero (kaasuautot, ladattavat hybridit ja täyssähköautot) tulee voimaan vuoden 2013 alussa. Myös biopolttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä annettuun lakiin tuli muutos vuoden 2011 alussa (laki 1420/2010). Suomessa biopolttoaineiden jakeluvelvoite otettiin käyttöön Velvoite oli 2 % (energiana) vuonna 2008 ja 4 % vuosina 2009 ja Uuden lain mukaan velvoite on 6 % vuosina , 8 % vuonna 2015 nousten sitten tasaisesti 20 %:iin vuonna Tavoite on siis kaksinkertainen EU:n yleiseen liikenteen uusiutuvan energian vuoden 2020 tavoitteeseen verrattuna (10 %, direktiivi 2009/28/EY). Hallituksen jakeluvelvoitteen muutosta koskevassa esityksessä eduskunnalle todettiin seuraavaa (HE 197/2010 vp): Korkealla, EU:n vaatimukset ylittävällä velvoitetasolla halutaan erityisesti kannustaa investointeja toisen sukupolven teknologioihin, jotka hyödyntävät tuplalaskennan piirissä olevia kotimaisia raaka ainelähteitä. Esityksen keskeisenä tavoitteena on myös jakeluvelvoitteen porrastaminen niin, että liikenteen biopolttoaineita koskeva tavoite saavutetaan mahdollisimman kustannustehokkaasti. Jakelijoiden tulee voida valita kustannuksiltaan edullisimmat tavat täyttää velvoitteensa. Jakeluvelvoitteen kokonaiskustannuksiin vaikuttaa olennaisesti velvoitetason vuotuinen kehitys. Jakeluvelvoite ei välttämättä edellyttäisi muutoksia ajoneuvokalustoon, vaan 20 prosentin osuus on saavutettavissa nykyisen tyyppisellä kalustolla. Tällöin biopolttoaineiden käyttö painottuisi vahvasti dieselajoneuvoihin. Tilannetta voidaan tasapainottaa, jos käyttöön otetaan runsaasti etanolia sisältäviä polttoaineita, kuten E85 polttoainetta (85 prosenttia etanolia, 15 prosenttia bensiiniä). Tällaisen polt

11 10 (165) toaineen käyttö kuitenkin edellyttää sille sovitettuja niin sanottuja FFV ajoneuvoja. Ne eivät kuitenkaan ole mainittavasti kalliimpia kuin tavanomaiset bensiinikäyttöiset ajoneuvot. Liikenne ja viestintäministeriö julkaisi maaliskuussa 2009 hallinnonalansa ilmastopoliittisen ohjelman ILPO:n vuosille ILPO:sta on tähän mennessä tehty kaksi seurantaraporttia. Vuoden 2011 ILPO seurannassa todetaan seuraavaa ( ): Ennakkotietojen mukaan kotimaan liikenteen kasvihuonekaasupäästöt vuonna 2010 olivat noin 13,25 miljoonaa tonnia hiilidioksidiekvivalenttia (12,92 miljoonaa tonnia vuonna 2009). Päästöt kasvoivat arviolta lähes 3 % verrattuna vuoteen Liikenteen kasvihuonekaasupäästöt vähenivät 1990 luvun alun lamavuosina, mutta kasvoivat sen jälkeen melko tasaisesti aina vuoteen 2008 asti. Vuosina 2008 ja 2009 päästöt vähenivät ( 4 % vuonna 2008, 5 % vuonna 2009), mutta kääntyivät siis tämän hetken tiedon mukaan uuteen kasvuun vuonna Keskeisimpiä syitä liikenteen päästöjen vähenemiseen vuosina olivat liikennesuoritteiden väheneminen (erityisesti raskaassa liikenteessä), biopolttoaineiden lisääntynyt käyttö sekä uusien autojen ominaiskulutuksen ja päästöjen pienentyminen. Keskeisin syy päästöjen kääntymisessä uuteen kasvuun vuonna 2010 lienee ollut elinkeinoelämän vilkastuminen ja raskaan liikenteen merkittävä lisääntyminen. Biopolttoaineiden lisääntynyt käyttö (vuonna 2010 noin 4 % kaikesta Suomessa myydystä polttoaineesta) vähensi liikenteen päästöjä jopa 0,5 miljoonaa tonnia, mutta tämä vähennys ei ilmeisestikään riittänyt estämään liikennesuoritteen kasvun aiheuttamaa liikenteen päästöjen kasvua. Biopolttoaineiden osalta on myös todettava, että tarkkaa tietoa biopolttoaineiden koko elinkaaren aikaisista päästöistä ei ole. Pahimmassa tapauksessa biopolttoaineiden tuotanto lisäsi päästöjä muualla maailmassa enemmän kuin vähensi liikenteen päästöjä Suomessa. Suurimmat epävarmuudet laskennassa liittyvät tuotannon epäsuoriin maankäyttövaikutuksiin. Entistä vähäpäästöisempi ajoneuvoteknologia vähensi kotimaisen liikenteen päästöjä vuonna 2010 noin 0,1 miljoonaa tonnia. Henkilöautojen ominaiskulutuksen ja päästöjen vähenemisen ja tätä kautta koko liikenteen päästöjen vähenemisen odotetaan tulevina vuosina jatkuvan. Syksyllä 2011 liikennesektorille laskettiin TransEcoon kuuluvassa ILARI hankkeessa uusi kasvihuonekaasupäästöjen kehitystä nykytoimenpiteillä kuvaava baseline ennuste. Uusi ennuste korvaa ennusteen, joka oli liikenteen toimenpiteiden perustana vuonna 2008 valmistuneessa kansallisessa pitkän aikavälin ilmasto ja energiastrategiassa ja ILPO:ssa. Uudessa ennusteessa päästöt kääntyvät laskuun jo vuonna 2013, vanhassa ne jatkoivat kasvuaan muutamaa poikkeusvuotta lukuun ottamatta aina vuoteen 2050 asti. Suurimmat selittävät tekijät muutokselle löytyvät ajoneuvokannan kehittymisen ennusteista. Vuoden 2008 ilmastostrategiaa valmisteltaessa EU:n autovalmistajia koskevat sitovat CO 2 raja arvot eivät vielä olleet tulleet voimaan, eivät myöskään Suomen auto ja ajoneuvoverouudistukset. Henkilöautojen ominaispäästöt olivat tuolloin kasvussa, sillä ihmiset suosivat autovalinnoissaan isoja, paljon päästäviä autoja (mm. citymaasturit). Tilanne muuttui hyvin nopeasti strategian valmistumisen jälkeen, kun autoteollisuuden raja arvot ja vero

12 11 (165) uudistus alkoivat vaikuttaa toisaalta myynnissä oleviin automalleihin, toisaalta kuluttajien valintoihin. Muutos baseline skenaariossa on iso, mutta helposti perusteltavissa (Jääskeläinen 2012). Uudessa baseline skenaariossa esitetty päästökehitys perustuu Liikenneviraston ja Liikenteen turvallisuusviraston keräämiin tilastotietoihin ja liikenne ja autokantaennusteisiin sekä näistä saataviin trendeihin, VTT:n ennusteeseen henkilöautojen energiatehokkuuden paranemisesta sekä VTT:n LIPASTO laskentajärjestelmään. Ajoneuvoteknologian kehitys ts. henkilö ja pakettiautojen energiatehokkuuden paraneminen ja sen vaikutus ajoneuvokantaan on baseline skenaariossa otettu ILPO:ssa tehdyn ennusteen mukaisina. Henkilöautojen uusmyynnin päästökertoimien ennuste perustuu ajoneuvoteknologian kehitykseen ja siihen, miten autonvalmistajia koskeva EU asetus uusien henkilöautojen CO 2 päästöjen raja arvoista toteutuu ja millaisia autoja Suomessa tulee myyntiin. Lisäksi ennuste huomioi verotuksen voimakkaan ohjausvaikutuksen kuluttajavalintoihin (sekä autoveron että ajoneuvoveron uudistukset). Ennusteen mukaan Suomen uusmyynti noudattelee EU:n ennustetta pienellä viipeellä kuitenkin ottaen huomioon, että esim. pienillä city autoilla ei Suomessa juuri ole käyttöpotentiaalia. Uutena myytyjen henkilöautojen keskimääräinen hiilidioksidipäästö on v loppuun mennessä toteutunut täysin ennustetun mukaisesti, eikä ennusteen korjaamiseen näin ollut tässä yhteydessä tarvetta. Vuoden 2010 uusmyynnin keskimääräiset CO 2 päästöarvot diesel ja bensiinikäyttöisille henkilöautoille olivat lähes yhtä suuret, 149,6 ja 149,5 g/km vastaavasti. Ennusteessa henkilöautokannan keskimääräinen CO 2 vähenemä tehokkuuden paranemisen vuoksi on v noin 22 % ja 2050 noin 53 % perusvuodesta 2009 (kuva 1.2). (Jääskeläinen 2012) Kuva 1.2. Henkilöautojen uusmyynnin ja autokannan keskimääräinen hiilidioksidipäästö: Suomen uusi ja vanha ennuste sekä EU:n tavoitepisteet. (Jääskeläinen 2012)

13 12 (165) Tieliikenteen uusi vuoden 2011 baseline skenaario on esitetty kuvassa 1.3. Uuden skenaarion luvut on myös koottu taulukkoon 1.1. ILARI 2011 skenaariossa biopolttoaineiden osuus on nostettu ILPO:n 10 %:sta 15 %:iin. Perustelu tälle on, että Eduskunta päätti joulukuussa 2010 biopolttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä annetun lain muuttamisesta niin, että vuoden 2020 laskennallinen tavoite on 20 % (1420/2010, katso jäljempänä). ILARI olettaa, että vuonna 2020 on käytössä 10 % perusvaatimukset täyttävää biopolttoainetta ja 5 % tuplalaskennan vaatimukset täyttävää biopolttoainetta. Laskennalliseksi osuudeksi tulee tällöin 20 %, todellisen liikenteen CO 2 taseeseen vaikuttavan määrän ollessa 15 %. Näillä oletuksilla liikennesektori kokonaisuudessaan saavuttaa 16 % päästövähenemän ja tieliikenne 17 % päästövähenemän. Taulukko 1.1. ILARI 2011 baseline skenaarion luvut. (ILARI 2011) 2005 (Mt CO 2) 2020 (Mt CO 2 ) Muutos 2005 > 2020 (%) Abs. vähenemä (Mt CO 2 ) Koko liikenne 12,80 10,72 16,2 2,1 Tieliikenne 11,82 9,79 17,2 2,0 Henkilöautot 7,06 5,60 20,7 1,5 Kuorma autot. 2,93 2,76 5,8 0,2 Pakettiautot 1,24 0,95 23,4 0,3 14 Tieliikenteen CO2 päästöt ILARI base Mt CO2/a Henkilöautot Pakettiautot Linja autot Kuorma autot MP+Mopot Kuva 1.3. Tieliikenteen baseline hiilidioksidipäästöennuste vuoteen Luvut ILARI TEKESin EVE ohjelman käynnistyminen Kotimaisessa tutkimuskentässä merkittävä tapahtuma oli Tekesin uuden EVEsähköajoneuvo ohjelman käynnistyminen (Sähköisten ajoneuvojen järjestelmät ).

14 13 (165) Virallinen käynnistystilaisuus pidettiin Tekes järjesti keväällä 2011 testiympäristöjä koskevan esihaun. Esihaun perusteella Tekes valitsi viisi hankekokonaisuutta, joista tehtiin varsinaiset hakemukset, ja joista Tekes teki rahoituspäätökset vuoden 2011 lopulla. Nämä viisi hanketta koordinaattoreineen ovat (kuva 1.4): 1. Pääkaupunkiseudun sähköinen liikenne (EERA) 2. Eco Urban Living (Synocus) 3. WintEVE (Centria) 4. EVELINA (Hermia) 5. Electric Commercial Vehicles ECV (VTT) Kuva 1.4. EVE ohjelman tavoitteet, yhteisö ja testiympäristöhankkeet. (Tekes 2012) Osa EVE:n hankkeista tai alatehtävistä kytkeytyvät jatkossa myös TransEcoon. Näitä ovat mm. Pääkaupunkiseudun sähköinen liikenne hankkeessa oleva Metropolian induktiivisen latauksen osahanke, VTT:n ajoneuvomittaukset Eco Urban Living hankkeessa sekä VTT.n johtaman ECV kokonaisuuden sähköbusseihin ja energian varastointiin liittyvät alatehtävät. Suoraan ohjelmatasolta tulee TEKESrahoitusta myös VTT:llä Nordic Energy Research rahoituksella toteutettaviin pohjoismaisiin sähköautohankkeisiin (ks. 5.4). Sähköbussihankkeen puitteissa tullaan ottamaan käyttöön akkusähköbusseja Espoon sisäisessä liikenteessä (Veolia Transport Finland) sekä rakentamaan komponenttien ja osajärjestelmien testaukseen ja kehitykseen tarkoitettu testimuuli (VTT). Testimuuli on normaalikokoinen kevytrakenteinen bussi (Kabus), johon rakennetaan täyssähköinen voimalinja energiavarastoineen.

15 14 (165) 2 Tutkimushankkeet ja tutkimusosapuolet 2.1 Pääteemat TransEcon varsinaiset tutkimushankkeet kohdistuvat viiteen pääalueeseen: 1. Ajoneuvotutkimus 2. Polttoainetutkimus 3. Järjestelmätutkimus 4. Kansainvälinen yhteistyö 5. Demonstraatiot Demonstraatiot esiintyvät ensimmäistä kertaa oman otsikon alla tässä vuoden 2011 raportissa. Järjestelmätutkimuksella tarkoitetaan tässä lähinnä strategiseen päätöksentekoon ja ohjauskeinoihin sekä uuden teknologian markkinoille tuomiseen liittyvää tutkimusta. Näiden lisäksi hankkeen koordinaatio ja viestintä muodostavat horisontaalisena tukitoimintona kuudennen osakokonaisuuden. 2.2 Tutkimusosapuolet Tutkimusosapuolet TransEcossa vuosina ovat olleet: Aalto yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu (ajoneuvotekniikka) GreenNet Finland (Norden sähköautohankkeen koordinaatio) Motiva Oy (viestintä) Metropolia AMK (sähköajoneuvojen tekniikka) Oulun yliopisto/sähkö ja tietotekniikan osasto (ajoneuvojen IT sovellukset) Ramboll Oy (sähköautojen käyttöönotto) Tampereen teknillinen yliopisto (raportointijärjestelmät, toimintamallit ja ohjauskeinot) Turun ammattikorkeakoulu (ajoneuvotekniikka) Turun yliopisto/ Tulevaisuuden tutkimuskeskus TUTU (ohjauskeinot ja vaikuttavuus) Valtion taloudellinen tutkimuskeskus VATT (uusiutuvan energian kansantaloudelliset vaikutukset) VTT (ajoneuvotekniikka, polttoainetekniikka, toimintamallit ja ohjauskeinot, kansainvälinen yhteistyö, koordinaatio) 2.3 Ajoneuvotutkimus Ajoneuvotutkimus kattaa sekä henkilöautot että raskaan kaluston. Perinteisen teknologian rinnalle on laajenevassa määrin tullut myös sähköautojen tekniikka, ja vuonna 2010 mukaan tuli sähköajoneuvojen energiavarastojen tutkimus. TransEcon ajoneuvotutkimukseen kuuluivat vuonna seuraavat osahankkeet (suluissa vastuutaho sekä aloitusvuosi):

16 15 (165) 1.1 EFFICARUSE Käyttäjälähtöiset toimenpiteet henkilöautoliikenteen energiatehokkuuden parantamisen välineinä (VTT, 2009) 1.2 HDENIQ Energiatehokas ja älykäs raskas ajoneuvo (VTT, 2009) 1.3 RAMSES Raskaan ajoneuvon massan sekä liukkauden estimointijärjestelmä (Oulun yliopisto, liittyy HDENIQ:iin, 2009) 1.4 Ajoneuvojen ja työkoneiden sähköisen voimansiirron kehittäminen (Metropolia, 2009), päättynyt, loppuraportti /1/ 1.5 Ajoneuvotekniikkaan liittyvät diplomityöt (Aalto yliopisto, ENG) HVAC /2/ ja apulaitteiden tehontarve /3/ Renkaiden tasapainotuksen ja paineen vaikutuksista energiankulutukseen /4/ 1.6 Raskaiden ajoneuvojen elinkaaren hallinta (Turun ammattikorkeakoulu, liittyy HDENIQ:iin, 2009), päättynyt, /5/ 1.7 Kuljetusten päästöjen mittaaminen 1.8 estorage Sähköajoneuvojen energiavarastot. Esitutkimus tutkimusympäristön vaatimusten määrittelystä. (VTT ja Aalto yliopisto, 2010), päättynyt, loppuraportti /6/ 1.9 Ajoneuvotekniikkaan liittyvät diplomityöt; vuoden 2011 aiheet: Linja autokaluston optimointi ja kohdentaminen SCR ja EGR tekniikat Selvitys käytönaikaisista ongelmista (Aalto yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu, liittyy HDENIQ:iin) 1.10 Taloudellisen ajamisen käsikirja (Turun AMK, 2011) 1.11 ebus Sähköbussien kenttäkoe (VTT, EVErahoitus) Sähköautoihin liittyvä tekninen tutkimus toteutuu pääasiassa TransEcon ajoneuvohankkeiden puitteissa. Järjestelmälohkossakin vuonna 2010 käynnistyi kaksi uutta sähköautohanketta (kts. 2.5). Ajoneuvohankkeissa tutkitaan myös vaihtoehtoisten polttoaineiden käyttöä yleisellä tasolla niin henkilöautoissa kuin raskaassa kalustossa. /1/ Ruotsalainen, Sami, Ajoneuvojen ja työkoneiden sähköisen voimansiirron kehittäminen. Loppuraportti. Metropolia Ammattikorkeakoulu, 26. maaliskuuta 2012, 43 s. /2/ Juhala, Matti, Kankare, Johannes, Laamanen, Mikko, Katsaus ajoneuvojen oheisjärjestelmien energiankulutukseen ja tuottamiseen, Aalto yliopiston Teknillinen korkeakoulu, /3/ Laamanen, Mikko, Ilmastointijärjestelmän vaikutus ajoneuvojen energian kulutukseen, Diplomityö, Aaltoyliopiston Teknillinen korkeakoulu, /4/ Naskali, Timo, Renkaiden epätasapainon, ilmanpaineen ja muotovirheiden vaikutus raskaan kaluston energian kulutukseen. Diplomityö, Aalto yliopiston Teknillinen korkeakoulu, /5/ Markus Virtanen, raskaan ajoneuvokaluston jarruvikojen analysointi. Opinnäytetyö (AMK), Turun AMK, Auto ja kuljetustekniikka, Autotekniikka ja logistiikka, s. /6/ Mikko Pihlatie, Samu Kukkonen, Kimmo Erkkilä, Juhani Laurikko, Nils Olof Nylund, Johannes Kankare, Panu Sainio, Jussi Suomela; estorage Sähköajoneuvojen energiavarastot. Loppuraportti

17 16 (165) 2.4 Polttoainetutkimus Polttoainetutkimus on keskittynyt pääasiassa henkilöautokaluston energiavaihtoehtoihin. Henkilöautoissa vaihtoehtojen lukumäärä on suurempi kuin raskaassa ajoneuvokalustossa, joka toimii pääosin dieselpolttoaineella myös vuonna Vuonna 2010 tehtiin kuitenkin uusi avaus raskaan kaluston vaihtoehtoisiin polttoaineisiin. Tutkimuksen kohteeksi otettiin lisäaineistetun etanolin käyttö dieselperiaatteella toimivissa moottoreissa (Scanian tekniikka). TransEcon puitteissa polttoainetutkimuksen hankkeet ovat seuraavat: 2.1 Korkean pitoisuuden etanolipolttoaineet henkilöautokalustossa (VTT ja Metropolia yhteistyössä St1:n kanssa, 2009), päättynyt 2011, loppuraportti /7/. 2.2 Korkeaseosteiset biokomponentit henkilöautojen polttoaineisiin muut kuin etanoli (VTT yhteistyössä Neste Oilin kanssa, 2009), päättynyt 2011, loppuraportti /8/ 2.3 Korkean pitoisuuden etanolipolttoaine raskaassa kalustossa (VTT yhteistyössä St1:n kanssa, 2010), päättynyt 2011 /9/ TransEcon aihepiiriin kuuluvia hankkeita, jotka liittyvät uusiutuvan dieselpolttoaineen valmistukseen ja demonstrointiin raskaassa kalustossa (mm. pääkaupunkiseudun OPTIBIO bussihanke) on toteutettu mm. BioRefine ohjelman puitteissa. 2.5 Järjestelmätutkimus Osakokonaisuus mm. kerää tietoa mm. TransEcon ajoneuvo ja polttoainehankkeista sekä eri yritysten demonstraatiohankkeista tehden synteesejä eri teknisten ratkaisujen soveltuvuudesta ja potentiaalista Suomessa. Tämä tieto yhdistetään mm. ILPO ohjelmassa ja energiansäästön ja energiatehokkuuden toimikunnan liikennejaoksessa ehdotettuihin toimenpiteisiin näiden energia ja päästövaikutusten sekä kustannusvaikutusten arvioimiseksi. Tehtävään kuuluu kiinteästi erilaisten uuden teknologian kannustustoimenpiteiden arviointi ja tieliikenteen verotusmallien kehittäminen. Pääosa järjestelmätutkimuksesta toteutetaan osana TransEcon tutkimussuunnitelmassa kuvattua Suomi kokonaisuutta. Tämän kokonaisuuden puitteissa käynnistettiin Tiekartat hanke, jossa mm. selvitetään liikenteen uusiutuvan energian velvoitteiden vaihtoehtoisia toteutusvaihtoehtoja ja niiden vaikutuksia kansantalouteen. VATT liittyi mukaan tutkijaosapuolena tässä työssä. /7/ Laurikko, Juhani, Koponen, Päivi, Korkeaseosetanolipolttoaineen optimointi kylmiin olosuhteisiin sopivaksi. VTT Tutkimusraportti VTT R , 2011, 53 s. /8/ Aakko Saksa, P., Koponen, P., Kihlman, J., Reinikainen, M., Skyttä, E, Rantanen Kolehmainen, L. & Engman, A., Biogasoline options for conventional spark ignated engines. VTT Working Papers. 219 s /9/ Nylund, N O., Laurikko, J., Laine, P., Suominen, J., Anttonen, M. (P. A.). Benchmarking heavy duty ethanol vehicles against diesel and CNG vehicles. Biomass Conv. Bioref. Springer Verlag DOI /s z

18 17 (165) Järjestelmätutkimuksessa käynnistyi vuonna 2010 kaksi uutta sähköautohanketta, ERA NET Transport in puitteissa tehtävä best practices hanke, ja liikenneministeri Anu Vehviläisen tilaama selvitys sähköautoista liikenne ja ilmastopolitiikan näkökulmasta. Liikenne ja viestintäministeriön toivomuksesta TransEcoon liitettiin kaksi ohjelman ulkopuolella käynnistynyttä hanketta, toinen joukkoliikenteen ja toinen kuljetusalan energiatehokkuudesta. Molemmissa vastuutahona on Tampereen teknillinen yliopisto, ja päärahoittaja sektoritutkimus/kestävä kehitys. SETUILMU rahoituksella käynnistyi lisäksi uusi VTT:n ja Turun yliopiston yhteishanke ilmastomuutoksen hillinnän toimenpiteiden vaikutusten ja vaikuttavuuden arvioinnista. Vuonna 2011 ei tähän lohkoon käynnistetty uusia hankkeita. Järjestelmälohkon hankkeet ovat: 3.1 Tarkastelukehikko: Ajoneuvojen energiankäyttöön ja päästöihin liittyvien toimenpiteiden vaikutukset (VTT, 2009), päättynyt /10/ 3.2 Verotusmallit ja muut ohjauskeinot (VTT, 2009), päättynyt /11/ 3.3 AHMA Henkilöautokannan ennustemalli (TTY ja VTT, 2009) 3.4 Tiekartat (VTT ja VATT, 2010) päättynyt /12/ 3.5 JOLEN Joukkoliikenteen energiatehokkuuden seuranta, raportointi ja kehittäminen (TTY, 2009) päättynyt /13/ 3.6 KULJETUS Kuljetusalan energiatehokkuuden raportointi ja tehostamistoimenpiteiden vaikutusten arviointi (TTY 2010), päättynyt /14/ 3.7 ILARI Ilmastonmuutoksen hillinnän toimenpiteiden vaikutusten ja vaikuttavuuden arviointi liikennesektorilla (VTT ja Turun yliopisto, 2010) 3.8 ENT Electromobility: Electric Road Transport policies in Europe till 2015: opportunities, experiences and best practices (Ramboll 2010) päättynyt 2010, loppuraportti /15/ 3.9 Sähköautojen tulevaisuus Suomessa. Sähköautot liikenne ja ilmastopolitiikan näkökulmasta (VTT, 2010) päättynyt 2011, loppuraportti /16/ /10/ Jantunen, Jutta, Mäkelä, Kari, Tuominen, Anu & Järvi, Tuuli, Liikenteen energiatehokkuushankkeiden vaikutukset arviointikehikko. VTT Tutkimusraportti VTT R , VTT 2012, 24 s. + liitteitä. /11/ Nylund, N O., Sipilä, K., Mäkinen, T. ja Aakko Saksa, P. Polttoaineiden laatuporrastuksen kehittäminen. Raportti, VTT Tiedotteita /12/ Nylund, N O., Laurikko, J. TransEco strategiahanke Suomi 2020: Tieliikenteen uusiutuva energia ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen vuoteen 2020 mentäessä. Tutkimusraportti, VTT R /13/ Metsäpuro, Pasi, Liimatainen, Heikki, Rauhamäki Harri, ja Mäntynen, Jorma, Joukkoliikenteen energiatehokkuuden seuranta, raportointi ja kehittäminen, Sektoritutkimuksen neuvottelukunta s. /14/ Liimatainen, Heikki KULJETUS Kuljetusalan energiatehokkuuden raportointi ja tehostamis toimenpiteiden vaikutusten arviointi. Tampereen teknillinen yliopisto, Tiedonhallinnan ja logistiikan laitos, Liikenne ja kuljetusjärjestelmät, Tutkimusraportti 77, Tampere s. Kuljetusalan.energiatehokkuuden.raportointi.ja.arviointi.pdf /15/ Electric Road Transport policies in Europe till 2015: opportunities, experiences and recommendations. Transport ERA NET AG ENT19, 2011, 116 s. URL: era.net/fileadmin/pdf/final_report_ent19_ _final_version.pdf

19 18 (165) 2.6 Kansainvälinen yhteistyö TransEcon runkosuunnitelmaan kirjattiin joukko kansainvälisen toimintaan liittyviä tehtäviä. Vuonna 2009 mm. kaikki kansainväliseen energiajärjestöön IEA:han liittyvät yleiset tehtävät toteutettiin kuitenkin muulla kuin TransEcorahoituksella. Vuonna 2010 yleinen toiminta Advanced Motor Fuels (AMF) tutkimussopimuksessa ja EUWP Vice Chairman for Transport tehtävä hoidettiin estorage hankkeen kautta kanavoidulla rahoituksella. Vice Chairman for Transport tehtävä on näköalapaikka IEA:n liikennetutkimukseen. AMF:n lisäksi TransEco:on läheisesti liittyviä IEA:n tutkimusopimuksia ovat mm. Bioenergy ja Hybrid and Electric Vehicles HEV. Kansainvälisen yhteistyön osalta TransEcon puitteissa vuodelle 2009 avattiin kaksi hanketta, yleinen kansainvälinen toiminta ja ERA NET toiminta. Vuonna 2010 luetteloon liitettiin yleinen IEA toiminta, ja vuonna 2011 käynnistyi kaksi kansainvälistä tutkimushanketta, joista toinen IEA:n ja toinen Nordic Energy Reserach rahoituksella. Lohkon hankkeet ovat siten: 4.1 Yleinen kansainvälinen toiminta (VTT, 2009) 4.2 ERA NET Transport (ENT) toiminta (VTT, 2009) 4.3 IEA toiminta (VTT, 2010) 4.4 IEA CARPO (VTT, 2011) 4.5 EV NORDEN (VTT, 2011) Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n puitteissa toteutettava, VTT:n koordinoima tutkimushanke Fuel and technology alternatives for buses (IEA AMF Annex XXXVII, ) ei varsinaisesti kuulunut TransEcon piiriin, vaan toimi erillisrahoituksella (Suomesta mm. Tekes, HSL, yritykset, ja tämän lisäksi kansainvälistä rahoitusta). Hankkeella oli kuitenkin selviä liittymäkohtia Trans Eco on. Osittain tämän hankkeen tulosten julkistamiseksi TransEco järjesti uusinta bussitekniikkaa käsittelevän seminaarin Helsingissä Seminaarissa esitettiin myös em. IEA Bus hankkeen tuloksia. Hankkeen loppuraportti hyväksyttiin Advanced Motor Fuels tutkimussopimuksen johtoryhmän kokouksessa toukokuussa Loppuraportti tulee myöhemmin ladattavaksi IEA AMF:n verkkosivustolta, ks. kohta Demonstraatiohankkeet Tässä raportissa ei referoida jo päättyneitä yritysten vastuulla olevia demonstraatiohankkeita. Näitä hankkeita ovat olleet: Kaasukuorma autojen demonstraatio o Helsingin kaupunki ja Lassila & Tikanoja /16/ Nylund, Nils Olof, Sähköautojen tulevaisuus Suomessa. Sähköautot liikenne ja ilmastopolitiikan näkökulmasta. Liikenne ja viestintäministeriön julkaisuja

20 19 (165) o päättyi vuoden 2009 lopulla Uusiutuvan NExBTL dieselpolttoaineen demonstrointi pääkaupunkiseudun bussikalustossa (OPTIBIO) o HSL, Neste Oil & Proventia Emission Control o päättyi vuoden 2010 lopulla Korkeaseosteinen FFV autojen RE85 etanolipolttoaine o St1 o kokeilu aluksi pääkaupunkiseudulla o jakelun laajentuminen koko maahan 2011 Vuonna 2011 käynnistyi ensimmäinen varsinainen TransEco kokonaisuuden demonstraatio, joka koskee etanolikäyttöisiä raskaita ajoneuvoja. Sitä edelsi selvitysosio, joka toteutettiin RE85 biopolttoainetutkimuksen osana. Hankkeen toimeenpanija on St1 yhdessä VTT:n kanssa, ja toistaiseksi mukana on kolme autoja operoivaa yritystä, Valio, Lassila & Tikanoja ja Sita Finland, joilla kullakin on yksi Scania P270 etanolikuorma auto. 5.1 Raskaiden etanolikäyttöisten autojen käyttökoe (St1, 2011) Vuoden 2012 aikana käynnistyy lisäksi TEKESin EVE ohjelman puitteissa sähköautojen demonstraatioita, jotka linkittyvät TransEcoon. 2.8 Koordinaatio ja viestintä Koordinaation puitteissa hoidetaan ohjelman jokapäiväistä hallintoa ja kommunikointia ohjelman osapuolten kesken. Koordinaatiosta vastaa VTT. Koordinaation puitteissa VTT palvelee valtionhallintoa help desk palvelulla. Käytännössä tämä tarkoittaa pienimuotoista konsultaatiota ajoneuvo ja polttoaineteknisissä kysymyksissä. Vuonna sähköajoneuvot, biopolttoaineet ja polttoaineverotus ovat olleet kuumia aiheita. Ulkopuolisesta viestinnästä vastaa Motiva Oy. Rahoitus viestinnän hoitamiseen tuli vuosina suoraan työ ja elinkeinoministeriöstä, mutta vuonna 2011 rahoitus hoidettiin osana koordinaatioprojektia. Viestinnän osalta vuoden 2011 tärkeimmät tapahtumat olivat: Tiedotustilaisuus RED95 käyttökokeen alkamisesta ( ) E10 bensiiniin liittyvä tiedotustilaisuus ( ) bensiinilaaduilla_ei_merkittavaa_eroa.jsp Tiedotustilaisuus RE85 polttoaineesta, FFV autoista ja etanolin valmistuskapasiteetin kehityksestä Suomessa ( )