Hallitus 170 23.11.2010 JOUKKOLIIKENTEEN ENERGIATEHOKKUUDEN KEHITTÄMINEN 765/07/71/710/2010 hall 170 Esittelijä Toimitusjohtaja Suvi Rihtniemi Valmistelija Osaston johtaja Ville Lehmuskoski, p. 4766 4330 ryhmäpäällikkö Kerkko Vanhanen, p. 4766 4379 Tausta Ympäristöystävällisyys, energiatehokkuus ja kasvihuonekaasutase ovat olennaisesti lisänneet merkitystään yhteiskunnallisissa ratkaisuissa viime vuosina. Näiden aiheiden merkitys eri valinnoissa tulevaisuudessa edelleen kasvaa. Yksi HSL:n strategisista tavoitteista on HSL edistää vähäpäästöistä liikennettä. Joukkoliikenteen kilpailija henkilöauto on parantanut energiatehokkuuttaan olennaisesti 2000-luvulla. Autonvalmistajien kehityspanoksissa energiatehokkuus on tällä hetkellä hyvin olennaisessa asemassa. Henkilöautokannan ominaispäästöjen on arvioitu vähenevän nykyisestä (noin 180 g CO2/km) murto-osaan (tasolle 20-30 g CO2/km) vuoteen 2050 mennessä. Joukkoliikenteen energiatehokkuus on pääsääntöisesti hyvä. Joukkoliikenteeseen tehtävät hankinnat, esim. kalusto ja järjestelmätason ratkaisut, vaikuttavat kuitenkin hyvin pitkällä aikajänteellä investointien käyttöajan ollessa usein jopa 40 vuotta. Nyt ja lähivuosina tehtävillä ratkaisuilla onkin kauaskantoinen vaikutus joukkoliikenteen kilpailukykyyn energiatehokkuuden näkökulmasta. Joukkoliikenteen energiatehokkuuden eri kehittämistarpeista ja -mahdollisuuksista tarvitaan tietoa, johon perustuen valintoja voidaan tehdä. HSL:ssä on vuoden 2010 aikana valmisteltu esityslistan liitteenä oleva selvitys joukkoliikenteen energiatehokkuuden kehittämismahdollisuuksista. Konsulttina on toiminut Bionova Oy ja työn ohjaukseen ovat osallistuneet myös HKL, VR, Liikennevirasto ja VTT. Asetettuja tavoitteita Energia- ja ilmastotehokkuudelle on asetettu kansallisesti ja kansainvälisesti sitovia tavoitteita vuoteen 2020 asti ja ei-sitovia tavoitteita vuoteen 2050 asti. Joukkoliikenteeseen vaikuttavia sitovia tavoitteita ovat 9 % energiatehokkuuden parannus vuodesta 2005 vuoteen 2016 mennessä sekä kansallisesti sitovat tavoitteet: kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen 20 % ja uusiutuvien energianlähteiden 20 % osuus liikenteessä vuoteen 2020 mennessä. Vuoteen 2050 mennessä tavoitellaan jopa 80 % vähenemää kasvihuonekaasupäästöissä. Energiankulutus HSL:n järjestämässä liikenteessä HSL:n järjestämän joukkoliikenteen energian kulutus vuodessa on 628 GWh, jolla tuotetaan noin 314 miljoonaa matkaa. Tämä luku sisältää myös HSL:n tilaaman bussiliikenteen varikkojen energiankulutuksen. Bussien käyttämien dieselin ja maakaasun osuus energian kokonaiskulutuksesta on kaksi kolmasosaa, kun taas niiden osuus tuotetuista matkoista on noin puolet. Raidekalus-
ton liikennöinnin vaatima energia on alle kuudesosa koko energian kulutuksesta. Vajaan viidenneksen energiasta käyttää liikenneinfrastruktuuri, kuten vaihdelämmitykset ja varikot. Kuva: energiankulutuksen jakauma eri energiamuotojen välillä HSL:n alueella Energiatehokkuuden osalta metro ja lähijuna ovat selkeästi parhaita. Yhdellä kilowattitunnilla energiaa matkustaja pääsee metrolla 10 km matkan ja lähijunalla jopa lähes 30 km. Tämä johtuu lähijunien erittäin korkeasta täyttöasteesta erityisesti vuonna 2009, jolta tunnusluvut ovat peräisin. HSL on vuonna 2010 lisännyt hiukan matkustusväljyyttä junien päiväliikenteessä, mistä johtuen kyseinen tunnusluku hiukan heikkenee. Junien etu metroon verrattuna on myös pidempi asemaväli. Vastaavasti laskien yhdellä kilowattitunnilla energiaa matkustaja pääsee raitiovaunulla 4,4 km, dieselbussilla 2,7 km, maakaasubussilla 2,1 km sekä yhtä henkilöä kuljettavalla henkilöautolla 1,3 km matkan. Kasvihuone kaasupäästöjen osalta metro, lähijuna ja raitiovaunu ovat erittäin tehokkaita energiatehokkuuden ja sähkökäyttöisyyden vuoksi. Kuva: 1 kwh:lla saatavat matkustajakilometrit Ilmastotehokkuuden tunnuslukuja laskiessa on otettava huomioon sähkön ominaispäästökerroin. VR:n lähijunissa käytettävä sähkö on tuotettu vesivoimalla, ja sen päästökerroin on 0. Muussa sähkökäyttöisessä liikenteessä käytetään Helsingin Energian myymää sähköä, jolle HelEn on ilmoittanut ominaispäästökertoimeksi 126 g CO2e / kwh.
Kuva: ilmastotehokkuus matkustajakilometriä kohti Infrastruktuurin merkitys joukkoliikenteen energiankulutukseen on huomattava. Asemien, varikoiden ja vaihdelämmityksen osuus joukkoliikenteen energian kokonaiskulutuksesta on merkittävä, 118 GWh vuodessa eli vajaat 19 % kokonaiskulutuksesta. Tämä on enemmän kuin lähijuna- ja raitiovaunuliikenteen kokonaisenergiankulutus yhteensä. Kaavio: energiankulutuksen jakauma liikennöinnin ja infrastruktuurin kesken Energia- ja ilmastotehokkuuden kehittäminen Sinänsä jo nykyisin tehokkaassa joukkoliikenteessä on edelleen suuri energiaja ilmastotehokkuuden kehittämispotentiaali. Vuoteen 2020 asti päästöjen vähentäminen joukkoliikenteessä perustunee pääosin hybridibussien käyttöönottoon, sähköisen liikenteen lisäämiseen, ja liikenteen biopolttoaineiden osuuden lisäämiseen. Operatiivisista keinoista tärkeimpiä ovat ajotapojen kehittäminen ja jarrutusenergian hyödyntäminen. Liikennejärjestelmän tasolla joukkoliikenteen lisääminen vähentää merkittävästi energiankulutusta sekä ilmastopäästöjä.
Joukkoliikenteen energia- ja ilmastotehokkuuden kehittämisen päävaihtoehdot ovat: liikennesuoritteen siirtäminen energiatehokkaampiin muotoihin (esim. uusien raidehankkeiden tai liityntäpysäköinnin kehittämisen myötä), energiankulutusta tehostavien teknologioiden käyttöönotto (esim. hybridibussit), energiankulutusta tehostavat toimenpiteet (esim. kuljettajien koulutus), ja uusiutuvan energian ostaminen liikenteen energianlähteeksi. Valmistuneessa selvityksessä on analysoitu kaikkia edellä mainittuja vaihtoehtoja. Eri vaihtoehdoilla saavutetaan varsin erilaisia energiankulutusprofiileja ja vaihtoehdoilla on myös vaikutusta liikenteen kustannusrakenteeseen. Selvityksen tuloksena on tunnistettu keinoja, joilla HSL:n järjestämän liikenteen energiankulutusta voidaan vähentää nykyisestä merkittävästi ja ilmastopäästöjä yli 80 % vuoteen 2030 mennessä, mikäli kulutus ja päästöt suhteutetaan toiminnan laajuuteen. Bussikaluston energiatehokkuus kehittyy erittäin nopeasti hybridimoottorien yleistymisen ja muun tuotekehityksen myötä. Pitkällä aikajänteellä energiatehokkuuden kehittämispotentiaaliksi bussiliikenteessä arvioidaan jopa 60 %. Tällä hetkellä mittauksissa olevien hybridibussien vaikutus energiankulutukseen on noin 25 %. Raidekaluston energiatehokkuuden kehitys on sen sijaan hidasta. Olennaista parannusta on saatavissa vain, jos kalusto ei vielä hyödynnä jarrutusenergiaa täysimääräisesti, kuten HSL:n tapauksessa raitiovaunujen ja metrojen osalta. Hyödyntämällä jarrutusenergiaa lämmityksessä, superkondensaattoreilla ja/tai syöttämällä se takaisin verkkoon saadaan merkittäviä tehokkuusparannuksia. Lisäksi raitioliikenteen energiatehokkuutta voidaan parantaa tehokkaammilla liikennevaloetuuksilla, jolloin raitiovaunun tarvitsee pysähtyä tai jarruttaa liikennevaloihin nykyistä harvemmin. Työssä on laadittu kolme skenaariota energiatehokkuuden kehittämiseksi. Liikenteen sähköistämiseen painottavassa skenaariossa kokonaisenergiankulutus alenee vuositasolla 74 GWh eli yli 10 % nykytasosta. Kaluston uusimiseen ja tehokkuuden optimointiin painottuvassa skenaariossa kokonaisenergiansäästö alenee 149 GWh eli lähes kaksinkertaisesti ensimmäiseen skenaarioon verrattuna. Kolmas skenaario painottuu uusiutuvan energian käyttöön ja siinä energiansäästö on vuositasolla 92 GWh hiilidioksidipäästöjen vähentyessä vielä huomattavasti merkittävämmin.
Kuva: Energiatehokkuuden kehittyminen eri skenaarioissa Kuva: Ilmastotehokkuuden kehittyminen eri skenaarioissa Tärkeimmät energia- ja ilmastotehokkuuden kehittämiskeinot Selvityksen perusteella toimenpiteitä, jotka olisi syytä käynnistää heti, ovat: 1. Liikennevaloetuuksien lisääminen ja kehittäminen etenkin busseille. Liikennevaloetuuksilla on merkittävää potentiaalia etenkin Espoossa ja Vantaalla. Myös Helsingin alueella on lukuisia merkittäviä risteyksiä, joissa busseilla ei vielä ole liikennevaloetuuksia. Etuuksia laatimalla tehokkuutta on suhteellisen helppo parantaa. Raitiovaunuilla on jo etuudet mutta niidenkin osalta etuuksia on mahdollista vahventaa. 2. Liityntäpysäköinnin lisääminen etenkin kauempana sijaitsevissa kunnissa. Liityntäpysäköinti raideyhteyksien varrella siirtää käyttäjiä tehokkaasti energiatehokkaan lähijunan käyttäjiksi kohtuullisella investoinnilla. Lisäksi kysyntää voidaan siirtää samalla tavalla raidepainotteiseksi kehittämällä yhteiskäyttöautoilun käyttöä etenkin kauempana Helsingin keskustasta. 3. Infrastruktuurin energiatehokkuuden kehittäminen. Metroasemien ja varikoiden energiakatselmoinnit ja raitiovaunuvarikon talvilämpötilan laskeminen maksavat itsensä takaisin todennäköisesti hyvin nopeasti.
4. Metro- ja raitioliikenteen (HKL) käyttämän sähköenergian vaihtaminen uusiutuvaan. Vaikka kyseessä ensi tilassa onkin vanhan vesivoiman käyttäminen, ekologisella kestävyydellä on merkitystä HSL:n käyttäjille. Toimenpide antaa myös aikaa ja mahdollisuuksia osallistua uusiutuvan energian investointihankkeisiin sopivan kumppanin kanssa (kuten Helsingin kaupungin tai HelEnin). Tämä toimenpide on myös kustannustehokas. Selvityksen perusteella investointiluonteisia tai pidemmän aikavälin suositeltavimpia toimenpiteitä ovat: 5. Kuljettaja- ja vaunukohtaisen energiankulutuksen mittaus HSL:n tilaamaan bussiliikenteeseen. Tällä saavutetaan pelkkää ajotapakoulutusta pidempään vaikuttavaa energiansäästöä ja HSL saa selville tarkalleen, missä energiaa kuluu. Tietoa voidaan edelleen hyödyntää esim. liikennevaloetuuksien optimoinnissa. 6. Raideinvestointihankkeista tehokkain on raidejokeri, jos mittari on energiansäästö investoitua euroa kohden. Myös Espoon kaupunkirata on energiatehokkuusinvestointina hyvä keino, samoin johdinautot. Laajasalon raideyhteys on todennäköisesti tehokas tästä näkökulmasta tarkasteltuna, vaikka tarkkaa tietoa ei olekaan vielä saatavilla. 7. Paikallisten biopolttoaineiden hyödyntäminen. HSL:n toiminnan kestävyyden ja energianhinnan nousuilta suojaamisen kannalta olisi perusteltua hyödyntää HSL-alueelta saatavaa biokaasua polttoaineena. HSL-kuntien tulisikin edesauttaa Blominmäen tulevan jätevedenpuhdistamon biokaasun saamista liikennekäyttöön. Myös muiden non-food biopolttoaineiden käyttöä on perusteltua kehittää. Muita päätelmiä ja jatkotoimenpiteitä Yksi selvityksen keskeisistä tuloksista on selkeä tarve elinkaariperusteisen ajattelun soveltamiselle HSL:n toiminnassa laajemmin. Elinkaariajattelu on olennaista joukkoliikenteen kustannuksien sekä energiatehokkuuden kannalta, sillä esimerkiksi kaluston hankintahinta on vain pieni osa elinkaarikustannuksista, ja käyttöiän aikainen energiankulutus on yleensä merkittävä osa elinkaarikustannuksista. Lisäksi elinkaaritarkastelu tuo näkyviin myös joukkoliikennepalvelua tukevien toimintojen, kuten varikoiden, asemien ja muun infrastruktuurin sekä kaluston siirtojen vaikutukset. HKL:n raitio- ja metroinfrastruktuurin sekä varikkojen energiankäytön tarkempi seuranta ja energiakatselmointi olisi tarkoituksenmukaista käynnistää. Infrastruktuurin osuus joukkoliikenteen energiankulutuksesta on merkittävä ja sitä voidaan todennäköisesti parantaa jatkuvalla seurannalla ja kohtuullisilla rahallisilla panostuksilla, jotka maksavat itsensä takaisin nopeasti. HSL jatkaa yhteistyössä liikennöitsijöiden ja infrastruktuurin omistajien kanssa työtä selvityksessä esiin nousseiden energiatehokkuuden kehittämistoimenpiteiden toteuttamiseksi. Lisäksi HSL sisällyttää esille nousseita keskeisimpiä energiatehokkuuden kehittämismahdollisuuksia osaksi HSL:n strategiaa keväällä 2011 strategiapäivitystä laadittaessa.
Ehdotus (SR) Päätös Liite Täytäntöönpano Hallitus päättää merkitä tiedoksi asiasta saamansa informaation. Hallitus päätti hyväksyä ehdotuksen. Joukkoliikenteen energiatehokkuuden kehittämismahdollisuudet, energia- ja ilmastotehokkuus aikajänteellä 2010-2050; HSL:n julkaisusarjan raportti Kirje HKL:lle, VR:lle, HSL-alueen bussiliikennöitsijöille, Liikennevirastolle sekä VTT:lle ja Länsimetro Oy:lle