Päästökertoimen määrittäminen

Transkriptio

1 Päästökertoimen määrittäminen Tähän dokumenttiin on koottu tiivistetysti tietoja perusteista, joilla liikkumisen päästökertoimet on määritetty Citicap hankkeessa kehitettyyn mobiilisovellukseen. Perusperiaate on se, että kaikkiin liikkumistapoihin on sisällytetty elinkaaren aikaiset kasvihuonekaasupäästöt, jotka aiheutuvat polttoaineen palamisesta, polttoaineen/sähkön valmistamisesta ja ajoneuvojen valmistamisesta. Polttoaineen palamisesta johtuvat päästöt on koottu pääosin VTT:n Lipasto tietokannasta. Polttoaineiden valmistuksen päästöt on koottu erilaisista kirjallisuuslähteistä ja tietokannoista. Ajonauvojen valmistamisen päästöihin liittyy merkittävin epävarmuustekijä. Nämä tiedot on koottu erilaisista kirjallisuuslähteistä. Taustalaskennassa käytettäviä päästökertoimia voidaan muokata ja päivittää sitä mukaan kun uutta tietoa on saatavilla. Polttoaineen ja liikkumisenergian valmistuksen päästöt Fossiilisten polttoaineiden valmistuksen päästöt raakaöljystä jalostamoilla vaihtelevat alle 10 gco /MJ hieman yli 15 gco /MJ riippuen mm. tuotantoalueesta. (European Commission 2015; Thinkstep databases). Tämän lisäksi elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä aiheutuu niin polttoaineen kuljetuksesta, kuin tankkauksesta. Kuljetuksen ja tankkauksen kasvihuonekaasupäästöt ovat karkeasti luokkaa 2 gco /MJ (Directive 2018/2001/EC; BioGrace calculation tool) Tätä laskentaa varten on valittu fossiilisen bensan ja dieselin valmistukselle ja jakelulle arvo 15 gco /MJ. Samalla logiikalla maakaasun valmistuksen ja jakelun päästökertoimeksi on valittu 7,5 gco /MJ (European Commission 2015) Tässä selvityksessä käytettyjä uusiutuvia liikenteen polttoaineita ovat biokaasu, uusiutuva/biodiesel ja etanoli. Uusiutuvien liikennepolttoaineiden päästökertoimet vaihtelevat hyvin laajalla skaalalla mm. raaka aineesta ja tuotantoteknologiasta johtuen ja EU:n direktiivi 2018/2001 mukaan esimerkiksi lantapohjainen biokaasun päästökerroin voi olla jopa negatiivinen. Tässä selvityksessä on oletettu, että Suomessa käytettävät biopolttoaineet tuotetaan etupäässä jäte ja tähdepohjaisista raaka aineista ja näin ollen näille kaikille on käytetty arvoa 12 gco /MJ sisältäen jakelun (direktiivi 2009/28; direktiivi 2018/2001). Tässä selvityksessä Suomen keskimääriselle sähköntuotannolle on käytetty arvoa 49 gco /MJ. Tämän lisäksi vesisähkön tuotannon päästökertoimeksi on valittu 4 gco /MJ ja tuulisähkölle 2 gco /MJ. (Thinkstep databases, Motiva 2018, Dolan et al. 2012, Raadal et al. 2011) Keskimääräistä sähköntuotannon päästökerrointa on käytetty sähköautojen liikkumiseen, kun taas junien, metrojen ja raitiovaunujen on oletettu kulkevan pääasiassa uusiutuvalla sähköllä. Ajoneuvojen valmistuksen päästöt Ajoneuvojen valmistuksen päästöistä ja päästöjen jakautumisesta henkilökilometriä kohden löytyy melko heikosti tarkkoja Suomen olosuhteisiin soveltuvia tietoja. Näihin päästöihin vaikuttaa merkittävästi se, kuinka paljon ajoneuvoa käytetään sen elinkaaren aikana (km) ja kuinka suuri täyttöaste keskimäärin saavutetaan (matkustajia). Valmistuksen päästöjen merkitys korostuu henkilöautoilla, joiden elinkaaren aikainen käyttö on huomattavasti matalampaa kuin joukkoliikennevälineillä. Joukkoliikennevälineiden valmistuksen päästöjen mataluus henkilökilometriä kohden johtuu erityisesti siitä, että valmistuksen päästöt jakautuvat

2 suurelle määrälle liikkumiskilometrejä ja matkustajia. Joukkoliikennevälineillä tiedot perustuvat pääasiassa Chester & Horwath (2009) julkaisun tietoihin. Tässä selvityksessä käytetyt päästökertoimet joukkoliikennevälineiden valmistukselle ovat: Junat, metrot, raitiovaunut 3 gco /hkm Bussi 10 gco /hkm Polkupyöräilyn päästöt aiheutuvat ainoastaan polkupyörän valmistamisen päästöistä. Tässä niiden on oletettu olevan 5 gco /km (European cyclist federation 2011). Autoalan keskusliitto (2017) on kerännyt tietoja henkilöautojen valmistuksen päästöistä. Heidän selvityksensä mukaan elinkaaren aikaisia ajokilometrejä kohden laskettuna polttomoottoriauton päästöt vaihtelevat gco /km ja sähköauton gco /km. Tässä selvityksessä on käytetty polttomoottoriautoille arvoa 20 gco /km ja sähköautoille arvoa 35 gco /km. Arvot on valittu haarukan alapäästä erityisesti siitä syystä, että suomalaisilla autoilla ajetaan keskimääräistä enemmän niiden elinkaaren aikana. Saman suuntaisia arvoja polttomoottoriautoille on esittänyt myös Chester & Horvath (2009). Kauppalehden (2017) kirjoittamassa jutussa esitettiin Trondheimin yliopiston tutkimuksen mukaan, että polttomoottoriauton auton valmistuksen päästöt olisivat vajaa kgco ja sähköauton noin kgco. Jos oletetaan, että autoilla ajetaan elinkaaren aikana noin km päästään kutakuinkin tässä työssä käytettyihin kilometrikohtaisiin päästöihin. Polttoaineen palamisesta ja sähkön valmistuksesta aiheutuvat päästöt ajon aikana Junat. VTT:n Lipasto tietokannan pohjalta voidaan laskea, että erilaisten junatyyppien sähkönkulutus Suomessa on keskimäärin noin 0,3 MJ/hkm. VR Group ilmoittaa tavoittelevansa yli 70% uusiutuvan osuutta sähkön kulutuksestaan. VR:n käyttämä uusiutuva sähkö on vesivoimalla tuotettua. (VR 2018) Tässä selvityksessä junaliikenteen käyttämän sähkön oletettiin olevan 70% vesivoimalla ja 30% on suomalaisella verkkosähköllä tuotettua. Tämän lisäksi satunnainen dieselin käyttö aiheuttaa 1,4 gco /hkm päästön (Säynätjoki 2018). Näillä tiedoilla sähkön tuotannosta ja dieselin käytöstä aiheutuva päästökerroin on noin 7 gco /hkm. Metrot ja raitiovaunut. VTT:n Lipasto tietokannan mukaan metrojen keskimääräinen sähkönkulutus on 0,65 MJ/hkm ja raitiovaunujen 0,86 MJ/hkm. Metrojen ja raitiovaunujen sähkö hankitaan kokonaan uusiutuvista energialähteistä siten, että 50% tuotetaan tuulella ja 50% vesivoimalla (HKL). Näin ollen uusiutuvan sähkön käytöstä aiheutuu metroille 2,0 gco /hkm ja raitiovaunuille 2,6 gco /hkm päästöt. Bussi. CitiCAP sovellus ei tunnista tapahtuuko liikkuminen kaupunkibussissa vai pitkänmatkan linjaautossa. Molemmille bussityypeille on oletettu, että polttoaineesta on 15% uusiutuvaa. Polttoaineen kulutuksille ja suorille päästöille on käytetty VTT:n Lipasto tietokannan keskimäärisiä tietoja, kuitenkin niin, että paikallisbussien matkustajakohtainen päästökerroin on säädetty vastaamaa 11 matkustajaa, joka voidaan laskea Lahden paikallisbussien keskimääriseksi matkustajamääräksi. Henkilöliikennetutkimuksen (2016) tietojen pohjalta voidaan laskea, että keskimäärisestä bussilla ajetusta kilometristä 40% tehdään paikallisbusseilla ja 60% pitkän matkan busseilla. Näiden tietojen pohjalta voidaan laskea, että henkilöä kohden kuljetun bussikilometrin fossiilisen polttoaineen palamisesta aiheutuva päästö on keskimäärin noin 44,6 gco /hkm.

3 Henkilöauto (bensa ja diesel). Bensa ja diesel käyttöisten henkilöautojen keskimääräiseksi kulutukseksi on valittu VTT:n Lipasto tietokannan mukaisesti 2,1 MJ/km (diesel) ja 2,3 MJ/km (bensa). Tämä koostuu maantieajosta 73% ja katuajosta 27 %. Tässä selvityksessä on käytetty oletusta, että Suomessa fossiilisten polttoaineiden sekaan sekoitetaan noin 15% uusiutuvaa komponenttia (Jääskeläinen 2017). Suorat kasvihuonekaasupäästöt ovat 159 gco /km (bensa) ja 141 gco /km (diesel), joista 85% aiheutuu fossiilisesta bensasta ja loput 15% hiilidioksidista on biogeenistä (aiheutuu etanolin tai uusiutuvan dieselin palamisesta), eikä sitä ole otettu mukaan tarkasteluun. Näin ollen suorat fossiiliset kasvihuonekaasupäästöt ajamisesta ovat 135,2 gco /km (bensa) ja 119,9 gco /km (diesel). Henkilöauto (sähkö). Sähköauton kulutukseksi on valittu VTT:n Lipasto tietokannassa esitetty noin 0,2 kwh/km. Näin ollen sähköauton ajamisen päästöt johtuen keskimääräisestä suomalaisesta sähköntuotannosta ovat noin 33 gco /km. Tämä toki riippuu voimakkaasti käytetyn sähkön tuotannon päästökertoimesta. Henkilöauto (kaasu). VTT:n Lipasto tietokannan mukaan kaasukäyttöisen henkilöauton kaasun kulutus on noin 1,9 MJ/km. CitiCAP sovellus ei pysty erottamaan tankattiinko autoon bio vai maakaasua. Suomessa myytävästä liikennekaasusta noin puolet on biokaasua (Tekniikka ja talous 2018). Näin ollen on oletettu, että kaasuautot käyttävät keskimäärin 50% biokaasua ja 50% maakaasua. Näin ollen kaasulla ajamisen suorat päästöt maakaasun osuudesta johtuen ovat noin 35 gco /km. Henkilöauto (flexi fuel). Flexi fuel auto pystyy käyttämään etanolia polttoaineenaan suurina pitosuuksina. VTT:n Lipasto tietokannan mukaan keskimääräinen polttoaineen kulutus on noin 2,1 MJ/km. Ajettaessa etanolin osuus (E85) on noin 73% ja loput on fossiilista bensiiniä. Näin ollen ajamisen suorat päästöt fossiilisesta bensiinistä johtuen ovat 30 gco /km. Kokonaispäätös elinkaaren ajalta Seuraavaan taulukkoon 1 on koottu edellä kuvattujen laskentaperusteiden mukaisesti muodostuvat elinkaaren aikaiset kasvihuonekaasupäästöt eri kulkuvälineille. Taulukko 1. Päästökertoimet CitiCAP sovelluksessa Suorat päästöt fossiilisten polttoaineiden palamisesta Polttoaineiden ja energian valmistus Ajoneuvojen valmistus Yhteensä Bussi 44,6 10, ,2 Juna 0 6,6 3 9,6 Raitiovaunu 0 2,6 3 5,6 Metro 0 2,0 3 5,0 Henkilöauto (diesel) 119,9 30, ,5 Henkilöauto (bensa) 135,2 33, ,6

4 Henkilöauto (flexi fuel) 30 26, ,9 Henkilöauto (kaasu) 35,2 18, ,6 Henkilöauto (sähkö) Pyörä LÄHTEET Autoalan keskusliitto Auton elinkaaren aikaiset vaikutukset. BioGrace. Calculation tool. Chester, M., V., Horvath, A Environmental assessment of passenger transportation should include infrastructure and supply chains. Environmental research letters 2009 (4) Direktiivi 2009/28 Direktiivi 2018/2001 Dolan et al Life Cycle Greenhouse gas emissions of utility scale wind power. Systematic review and harmonization European Commission Study on actual GHG data for diesel, petrol, kerosene and natural gas. Final report. European cyclist federation Cycle more often 2 cool down the planet. Quantifying CO 2 savings of cycling. more often 2 cool down planet quantifying co2 savings cycling HKL. HKL ja ympäristö. Jääskeläinen, S Liikenteen uusiutuvan tavoitteet Liikenne ja viestintäministeriö. 3%A4_ pdf/ d77b 4af2 855c 5602ba99f958 Kauppalehti Näin paljon sähköauto tarvitsee kilometrejä mittariin ennen kuin se on dieseliä puhtaampi. paljon sahkoauto tarvitsee kilometreja mittariinennen kuin se on dieselia puhtaampi/6ba6383f 2fb2 3bc8 89a3 83f5d5c5692b Motiva CO 2 päästökertoimet. laskentaohje_energiankulutuksen_hiilidioksidipaastojen_laskentaan/co2 paastokertoimet Raadal et al Life Cycle Greenhouse gas emissions from generation of wind and hydro power. Renewable and sustainable energy reviews. Säynätjoki, T Sähköpostikirjeenvaihto.

5 Tekniikka ja talous Kaasuautojen suosio kasvaa vauhdilla: Pelkästään suomalaisella biokaasulla liikkuisi miljoona autoa alle eurolla litra. suosiokasvaa vauhdilla pelkastaan suomalaisella biokaasulla liikkuisi miljoona autoa alle eurollalitra/607918c8 c42f 30c9 92d5 d417c4cdaf58 Thinkstep. GaBi. Professional databases. VR Ilmastonmuutoksen hillintä. hillinta/ VTT Lipasto tietokanta. YLE