Skatteudvalget 2013-14
SAU Alm.del Bilag 56
Offentligt
Fossilfri Vejtransport 2050Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
ResumeI dette notat er de teknologiske muligheder for at opnå en fossilfri vejtransport i 2050 i Danmark blevetanalyseret. Følgende hovedkonklusioner kan uddrages af analysen:Man kan opnå væsentlige CO2 reduktioner i vejtransporten med energieffektiviseringer ogiblanding af biobrændstoffer frem mod 2035.De sidste personbiler drevet på benzin eller diesel skal i princippet sælges i 2034, idet levetiden afpersonbiler er ca. 15 år.En analyse af indfasningen af de teknologiske muligheder viser, at der allerede i 2025 skal være ca.158.000 personbiler med alternative drivmidler.Det betyder, at der allerede i perioden 2015-20 skal etableres en kritisk masse af nye teknologiermed alternative drivmidler. Udebliver gennembruddet i 2015-20, skal der blandt personbilernegennemføres et teknologiskifte i løbet af blot en enkelt køretøjsgeneration fra 2027-35.1
Analysen præsenterer et scenarie for indfasningen af de teknologiske virkemidler, der er nødvendige for atfrigøre den danske vejtransport fra fossile brændstoffer. Formålet er at beskrive bidragene fra deforskellige teknologiske muligheder og få en bedre forståelse af den påkrævede hastighed af indfasningenaf nye teknologier for at opnå målet om fossilfrihed i 2050.De teknologiske muligheder er blevet opdelt i tre grupper:Effektiviseringer af konventionelle køretøjer bl.a. ved hjælp af mere effektive benzin- ogdieselmotorer.Iblanding af biobrændstoffer i konventionelle brændsler, til brug i eksisterende motorteknologier.Introduktion – og udbredelse - af alternative drivmidler, dvs. el, naturgas, brint og højeiblandingsandele af biobrændstoffer.
Analysen viser, at biobrændstoffer og energieffektiviseringer kan bringe os et godt stykke på den kortebane. Det fremgår samtidig, at det fra 2035 hovedsageligt handler om nye alternative teknologier, hvis viskal nå målet om en fossilfri transportsektor. Analysens hovedresultater er præsenteret i Figur 1.
Figur 1: CO2-reduktioner i vejtransporten fordelt på virkemidler i 2035 og 2050.1
En køretøjsgeneration regnes blandt bilproducenter, som at være ca. 8 år [11]
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
2
Analysen understreger, at der er behov for, at bilindustrien såvel som infrastrukturleverandører (el,naturgas, brint og biogas) baner vejen for, at forbrugerne får opbygget bekendtskab og tillid til dealternative drivmidler. Her har det politiske niveau en nøglerolle idet de sætter rammevilkårene for deinnovative teknologier, der leverer løsningerne til en fossilfri vejtransport. Politikerne har en rækkemuligheder for, henholdsvis at forsinke eller accelerere udbredelsen gennem tiltag såsom justeringer afbilbeskatningen, effektivitetskrav til konventionelle biler, iblandingskrav og aktiv offentlig indkøbspolitik.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
3
Resume .............................................................................................................................................................. 21.2.3.4.Indledning .................................................................................................................................................. 5Transportbehov og økonomisk udvikling .................................................................................................. 6Vejtransportens nuværende CO2 udledninger ......................................................................................... 8Virkemidler og udvikling ............................................................................................................................ 94.1.4.2.4.3.4.4.5.Energieffektiviseringer .................................................................................................................... 10Iblanding af biobrændstoffer .......................................................................................................... 11Alternative Drivmidler ..................................................................................................................... 12Back-casting af indfasningsbehov.................................................................................................... 13
CO2 Reduktion mod 2050........................................................................................................................ 145.1.5.2.Samlede CO2 reduktioner ............................................................................................................... 14Virkemidlernes potentialer og timing ............................................................................................. 15
6.7.
Behovet for alternative drivmidler .......................................................................................................... 16Konklusion ............................................................................................................................................... 17
Bibliografi......................................................................................................................................................... 18
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
4
1. IndledningDen grønne omstilling er undervejs i det danske samfund. I elsektoren er der allerede skabt storeforandringer gennem høj-effektive kraftvarmeværker og en betydelig udbygning af vindkraft. I dekommende år forventes kul udskiftet med biomasse på nogle af de store kraftværker [1]. Den danskeregering formulerede iVores Energii 2011 en energipolitisk målsætning om 100 procent vedvarende energii el- og varmeforsyningen i 2035, og et lignende mål blev opstillet for vejtransportsektoren, der skal værefossilfri i 2050 [2].Udfordringerne for vejtransportsektorens reduktion af CO2 emissionerne afhænger af virkemidlet. Noglevirkemidler, såsom løbende energieffektiviseringer af konventionelle køretøjer, ændrer ikke på dentransportservice som forbrugerne er vant til, og introduktionen af disse er derfor hovedsageligt etspørgsmål om økonomi.Andre virkemidler såsom introduktion af el- og brintpersonbiler kræver opbygning af ny infrastruktur ogforbrugerne skal gøres fortrolige med de nye teknologier. Struben og Sterman har udarbejdet et grundigtstudie af dynamikken for indtrængning af alternative drivmidler [3]. De identificerer de barrierer iforbrugernes bilvalg, som spiller ind og forsinker optaget af f.eks. elbiler. De identificerede barrierer er bl.a.fortroligheden med ny teknologi i elbilens prisklasse, den sociale forankring og tilvænning til elbilen ibybilledet samt udviklingen af komplimenterende aktiver som almindelige og hurtige ladestandere (se ogsåside 8-9 i [4]). En hovedpointe i artiklen er, at markedsintroduktionen af biler med alternative drivmidlerkræver tid for at de positive synergier mellem markedsmodning, teknologiudvikling og forbrugeraccept kanfinde sted.I dette analysenotat er det blevet analyseret, hvordan man ad teknologiske veje kan opnå en fossilfrivejtransportsektor i 2050. Analysen har ikke indregnet mulighederne for CO2 reduktioner ved skift mellemtransportformerne, f. eks. ved at flytte flere personer over i den kollektive transport og/eller tilskynde folktil at cykle eller gå mere, hvilket vil sænke behovet for trafikarbejdet med køretøjer [5]. Selvom disseadfærdsændringer slår igennem i et vist omfang i fremtiden, vil det dog ikke fjerne behovet for at fåudviklet og markedsmodnet vejtransportteknologierne.I analysens beregningsmodel tages der udgangspunkt i den danske vejtransport. Det vil sige, at der erudeladt delelementer af transportsektoren, herunder; tog, luftfart og skibsfart. Desuden er der kun tale omindenlandsk transport.Der er i arbejdet ikke udarbejdet økonomisk konsekvensberegninger af de forskellige virkemidler, pga.udviklingen i det fremtidige omkostningsbillede, for især de alternative drivmidler, stadig er forbundet medhøj usikkerhed.Metoden, der er anvendt i analysen bygger på et simpelt og intuitivt princip udtrykt i Kaya-identiteten. Denudtrykker af vejtransportens CO2 emissioner er et produkt af transportbehov, energieffektivitet og CO2-intensitet. I daglig tale kan det udtrykkes som:Hvor meget samfundet skal transportere personer og gods målt i personkilometer (psnkm) oggodskilometer (tonkm).Hvor meget energi, der skal til at svare dette transportbehov, og
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
5
CO2 emissionerne fra de energikilder, der leverer drivmidlerne til transporten.
Analysen bygger videre på notatet ”CO2reduktioner på vej i transporten”[6], om mulighederne for atreducere vejtransportens CO2-emissioner frem mod 2020. Den væsentligste forskel i forhold til den analyseer, at der er anvendt en ny metode til fremskrivning af transportbehovet og de alternative drivmidler erindfaset ved at anvende back-castede indtrængningskurver (forklaret i afsnittet Alternative Drivmidler påside 12).Det er hensigten med notatet, at bidrage til den nationale debat om det tekniske potentiale for reduktionaf CO2-udledninger i vejtransportsektoren samt at illustrere behovet for timing i indfasning af diverseløsninger for en omstilling af vejtransportsektoren, der sikrer fossilfrihed i 2050.
2. Transportbehov og økonomisk udviklingØkonomisk vækst og transport har i mange hundrede år gået pænt i spænd. Økonomisk vækst øgerefterspørgslen efter transport, og øgede transportmuligheder skaber grobund for ny økonomisk vækst.Datagrundlaget for det danske trafikarbejde fra 1993 til 2011 viser tydeligt, at væksten i BNP ogtrafikarbejde har en stærk korrelation. Det er kun i nogle enkelte år, at der har været en markant forskel iudviklingen mellem BNP og trafikarbejde. Blandt andet skiller kriseårene 2007 – 2009 sig ud ved at have etkraftigt fald i BNP, men en mindre gennemslagskraft på trafikarbejdet.
Figur 2: Indeks for bruttonationalprodukt og persontrafikarbejde.Note 1: Elasticiteten mellem indeks for BNP og Trafikarbejde er 0,43. Med en t-værdi på 14,9 og en kritisk værdi på 1,734 er dentydeligt signifikant. Kilder: Danmarks Statistik – BNP er taget fra NAT01 i faste priser og Trafikarbejdet er taget fra VEJ20dækkende for samtlige køretøjstyper (lette og tunge).
På baggrund af forventninger til vækst i BNP og sammenhængen mellem BNP og Trafikarbejde, kan derestimeres en forventet vækst i Trafikarbejdet på de danske veje. På baggrund af udviklingen vist i Figur 2kan persontrafikarbejdets BNP-elasticitet beregnes til 0,43. Dvs. hver gang BNP vokser med en procent, så
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
6
øges trafikarbejdet i gennemsnit med 0,43 procent. Det er et niveau, der genfindes i lignende analyser, bl.a.[7]. For godstransporten er elasticiteten beregnet til 0,26.Med udgangspunkt i en langsigtet fremskrivning for BNP frem til 2050 foretaget i modellen DREAM [8],hvor BNP i 2050 stiger til indeks 197 i forhold til 2010, så vil persontrafikarbejdet ende på indeks 142 oggodstransportarbejdet på indeks 126 i 2050, såfremt de historiske elasticiteter mellem BNP ogtransportbehov forudsættes gældende også i fremtiden. Dermed skabes der et kvalificeret bud på denlangsigtede trend i trafikarbejdet, som vist i Figur 3.I forhold til fremskrivningen af transportbehovet, skal der tages to forbehold. For det første kan der findesen række adfærdsændrende initiativer sted, der flytter mere trafikarbejde over på kollektiv trafik og øgerbelægningsgraden (antal passagerer i et køretøj). Det vil naturligvis ændre fremskrivningen i nedadgåenderetning. For det andet kan der på sigt være tale om et mætningspunkt for trafikbehov, der delvist koblerudviklingen i trafikarbejde af udviklingen i den økonomiske vækst. Sammenlignet med andre langsigtedescenarier for vejtransporten [5], er der dog tale om et relativt konservativt forløb.
Figur 3: Vækst i BNP og trafikarbejde frem til 2050 [8].
Med udgangspunkt i det indeks, der blev dannet i Figur 3, kan der skabes et scenarie for udviklingen itrafikarbejdet for hver af de fire køretøjstyper som vist i Figur 4 nedenfor. Inddelingen i de firekøretøjstyper er valgt, fordi det flugter opgørelserne fra Danmarks Statistik. Kategorien Lastbiler inkluderersættevognstrækkere. Fra 2010 til 2050 stiger det samlede trafikarbejde fra lige under 50.000 millioner kmom året til næsten 69.000, svarende til en stigning på 38 procent.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
7
Figur 4: Udvikling i trafikarbejdet i Danmark frem til 2050.
Siden 1990 har årskørslen for personbiler ligget lige over 17.000 km/år for personbiler [9]. Vi forudsætter atdette fortsætter i fremtiden og regner med en årskørsel på 17.000 km/år for personbiler i hele perioden til2050 – et konservativt bud på årskørsel. Opgøres trafikarbejdet i køretøjer, så vokser bestanden afpersonbiler dermed fra 2,1 millioner til 3,0 millioner fra 2010 til 2050 – det dækker udviklingen itrafikarbejdet. Udviklingen i bestanden af køretøjer er vist i Tabel 1.Tabel 1: Data for fremskrivning af antallet af køretøjer til 2050.
KøretøjstypePersonbilBusVarebilLastvogn(SVT)
201012.120.32214.494462.53942.300
203522.692.36616.949587.09949.466
205023.005.10818.292655.29653.383
Noter: 1 - Danmarks Statistik. 2 – Fremskrevet. SVT: Sættevognstrækkere.
3. Vejtransportens nuværende CO2 udledningerSelvom man i Danmark allerede er nået et godt stykke i kampen for at reducere CO2 udledningerne, særligti forsyningssektoren og industrien, er der stadig et godt stykke igen før man kan tale om decideretstrukturelle forbedringer [10]. Vejtransporten udgjorde i 2010 med 11.734 Mt CO2, ca. 25 procent afDanmarks samlede CO2 udledninger. Foruden konverteringssektoren, udgør vejtransporten således enmarkant andel, se Figur 5.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
8
Figur 5: Danmarks CO2 Emissioner i 2010, fordelt på sektorer og aktiviteter.
Hvis der ikke foretages forbedringer ift., at teknologi, trafikvaner og trafikarbejdet udvikler sig i takt medden økonomiske vækst, vil der i 2050, ifølge vores models baseline beregninger udledes 16.100 Mt CO2 fravejtransporten i Danmark. Det svarer til en vækst på 37 procent i forhold til 2010, se Figur 6.Som det fremgår af Figur 6 starter modellen ikke ud i 11.734 Mt CO2, men i stedet 11.399 Mt CO2. Det eren relativt lille afvigelse på 2,9 procent, som der ikke er fundet grund til at kalibrere modellen ind efter.
Figur 6: Udvikling i CO2 emissioner hvis der ikke forekommer forbedringer i vejtransporten.
4. Virkemidler og udviklingDet står klart, at transportsektoren er et kritisk område i forhold til ambitionerne om at reducereudledningen af CO2 i Danmark på den korte bane, men også målet om at opnå fossilfrihed i Danmark pålængere sigt. Med udgangspunkt i Figur 6, er det en opadgående kurve, der skal knækkes.De teknologiske virkemidler, der kan tages fat på, kan man gruppere i tre kategorier af ”stilleskruer”. Mankan øge køretøjernes energieffektivitet, bl.a. ved downsizing af motorer, flytning til mindre køretøjer,vægtreduktioner ved brug af nye materialer, eller indfasning af hybridteknologi. Tiltag, der fører til, at mananvender mindre fossilt brændstof per kørt km, uden at der er tale om et markant teknologiskifte.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
9
Brændstoffer kan fremstilles af biomasse og iblandes fossile brændstoffer. Ved anvendelse afbiobrændstoffer tilføjes der ikke yderligere CO2 i det globale økosystem end biomassen har optaget undervækst, og man regner dermed biobrændstoffer for CO2-neutrale i regneteknisk forstand. Endeligt er der iovergangen til alternative drivmidler, som flytter trafikarbejdet over på drivmidler, der kan fremstilles udfra vedvarende energikilder.I dette afsnit beskrives virkemidlerne, herunder de grundlæggende muligheder og barrier samt det tekniskepotentiale for hver af dem.Det er i sagens natur ikke givet på forhånd, hvordan disse trends vil forløbe. Til grundlag for de vurderinger,der indgår som antagelser i denne analyse, er en ekspertgruppe af danske teknologieksperter blevetkonsulteret i forbindelse med en møderække i løbet af efteråret 20132. Der er tale om et bud baseret påeksperters forventning, støttet af faktuelle kilder. I det følgende gøres der eksplicit rede for centraleantagelsers vurderingsgrundlag og fastlæggelse.Virkemidlernes effekt er indregnet således:1. Det årlige antal køretøjskilometer, der er fremskrevet i relation til BNP estimeres.2. Køretøjerne fordeles på konventionelle drivmidler på baggrund af statistisk data fra DanmarkStatistik og de trends, der ligger deri mht. fordeling mellem benzin og diesel.3. Energieffektiviseringens forløb lægges ind for konventionelle køretøjer og deres bidrag beregnes.4. Iblandingskrav defineres, som en andel af transportarbejdet og bidraget beregnes.5. Alternative drivmidler indfases, som en andel af de årlige nyregistrerede køretøjer og denakkumulerede mængde som en andel af bestanden. Det er et resultat af de back-castedeforudsigelser om behovet for indtrængning.
4.1.EnergieffektiviseringerFrem mod 2030 forventes der et væsentligt bidrag fra energieffektiviseringer. Øger man effektiviteten afkøretøjerne, så anvendes der mindre brændstof til det samme trafikarbejde. Der er sket en hastig udviklingpå dette område i de seneste år, og det forventes, at man på den korte bane kan hente et markantreduktionspotentiale inden for eksisterende motorteknologier. [11]Personbilsparken i Danmark ligger gennemsnitligt foran de europæiske standarder for energieffektivitet.Man var således allerede i 2010 nede i omegnen af EU’s 2015-målsætning om, at nå 130 gCO2/km i 2015,hvor de danske personbiler for benzin lå på 132 gCO2/km og for diesel lå på 128 gCO2/km [11]. Detantages, at man i Danmark når EU’s 2020-målsætning om 95 gCO2/km i 2020.Barriererne for effektiviseringer ligger på den lidt længere bane, hvor det tekniske potentiale vil udtømmes,hvis ikke der er tale om et decideret teknologiskifte. Det vurderes således, at man efter at have opfyldt EU’s2020-mål, kan komme et stykke videre med effektiviseringer ved at indfase hybridbiler, der forventes atkunne nå ned omkring 70 gCO2/km i 2050 i gennemsnit for bestanden af biler. Forløbet er vist i Figur 7.
2
Følgende aktører har været involveret i fokusgruppen: Dansk Elbil Alliance, Biorefining Alliance, Scandinavian MotorCompanies.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
10
VolksWagen AG har udmeldt en målsætning om at forbedre brændstofforbruget i deres køretøjer med 10-15 procent per generation (ca. 8 år) [12]. Det er en målsætning, der flugter med den trend, der er antaget idette scenarie. Det forløb, der er valgt her, bygger på en forventning om, at der vil være en hurtigereudvikling på den korte bane. Det vil bl.a. ske ved introduktion af lavspændingshybridløsninger, der kanforbedre bilens ydeevne markant. Der er således tale om personbiler med en udledning helt nede på 65gCO2/km allerede i 2020, men det vil være frontløberne og ikke mainstreammodellen. [13]Der er et tilsvarende stort potentiale for effektivisering af tunge køretøjer, hvor fokus særligt har været påbrændstoføkonomi pga. de mange tons der flyttes over lange strækninger. Det er således en fundamentaldrivkraft for logistikvirksomheders konkurrenceevne at minimere prisen per fragtet ton gods. Området erikke helt lige så godt belyst, men branchens folk forventer store tiltag på den korte bane i form af nysoftware, rådgivning og forbedret motorteknologi [14]. Der er dog lagt et mere konservativtudviklingsforløb for tunge køretøjer ind, hvor energieffektiviteten forbedres med 1 procent om året.
Figur 7: Effektiviseringer af personbiler baseret på konventionelle køretøjer.
4.2.Iblanding af biobrændstofferBenzin kan erstattes af bioethanol og diesel kan erstattes af biodiesel. Iblanding af biobrændsel kan øgesved at stille krav til detailledet om at øge indholdet. I Danmark er der et lovkrav om, at der skal væreiblandet 5,75 % biobrændstof i de brændstoffer, man køber på tankstationerne. Det er ikke ligeligt fordeltmellem drivmidlerne. Således er der udtrykt en forventning om, at oliebranchen opfylder kravet med E5(svarende til en iblanding på 3,21 procent bioethanol i benzin) og B7 (svarende til 6,5 procent biodiesel)[15]. Ved det seneste energiforlig i 2012 – ”Vores Energi” – blev det aftalt, at man vil sigte efter etiblandingskrav på 10 procent i 2020. Det må man forvente bliver opfyldt, selvom det endnu ikke er etlovkrav [15].For person- og varebiler er der en begrænsning på, hvor meget biobrændstof motorer i de eksisterendekøretøjer kan håndtere, f.eks. er grænsen for en dieselmotor i dag omkring 7 procent. Der er derfor kunforudsat en mindre stigning i iblandingen for personbiler ift. de 10 procent fra ”Vores Energi” til 15 procentfrem mod 2050. Der er naturligvis mulighed for deciderede biobrændstofbiler, som de E85 flexi-fuel bilerman bl.a. ser i Sverige. Den rene biobrændstofbil er kategoriseret blandt de alternative drivmidler, da derer tale om en markant anderledes teknologi.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
11
Til godstransport og i busser kan der iblandes større andele biobrændstoffer. Blandt de tunge køretøjer kaniblandingen af biobrændstoffer øges til og med 30 procent, uden modifikation af de eksisterende motorer.Indfasning af disse målsætninger vil dog ske løbende frem til 2035. Scenarier for iblanding er vist i Figur 8.
Figur 8: Scenarier for iblandingskrav fordelt på køretøjstyper
Rent praktisk er iblanding af biobrændstoffer et relativt ukompliceret virkemiddel, i den forstand, atinfrastrukturen allerede eksisterer og eksisterende motorteknologier kan tilpasses til at kunne håndtere enhøjere iblanding.De væsentligste barrierer for at øge iblandingskravet er spørgsmålet om hvor meget biobrændstofmotorerne kan håndtere. Flere bilproducenter er eksempelvis tilbageholdende med at stille garanti formotorer, der skal kunne håndtere iblanding højere end 15 procent. Biomassen er en grundpille for hele dengrønne omstilling, både i el-, varme- og transportsektorerne. Behovet for biomasse i el- ogvarmesektorerne er hovedsageligt baseret på træpiller og træflis, og konkurrerer på den korte bane ikkeom biomasseressourcerne til biobrændstoffer.
4.3.Alternative DrivmidlerEt mere omfattende virkemiddel er en udskiftning af de konventionelle drivmidler, benzin og diesel, medCO2-neutrale alternativer. Ved at skifte til et fossilfrit drivmiddel elimineres CO2-emissionerne. Da denlangsigtede målsætning sigter på at blive fossilfri, skal dette virkemiddel sættes i spil.Effekten af tiltag, der adresserer introduktionen af alternative drivmidler, er mere træg end forenergieffektiviseringer og iblandingskrav. Det skyldes, at de to førnævnte virkemidler kan implementeresmed krav til en eksisterende infrastruktur, der påvirker enten samtlige nyregistrerede konventionellekøretøjer (effektiviseringer) eller hele den eksisterende bestand af konventionelle køretøjer (iblanding).På nuværende tidspunkt er de alternative drivmidler først ved at blive introduceret på markedet og detendelige markedsgennembrud har endnu ikke fået fat. Forskere har påpeget, at bilisterne skal motiveres tilat overveje at vælge et alternativt drivmiddel, der til samme eller lidt større investering kan tilbyde sammetransportservice og funktionalitet [3]. Når økonomi, teknologi og infrastruktur tilsiger, at markedetbegynder at tage de alternative drivmidler til sig, vil der stadig være et langt indfasningsforløb, hvor tillidenskal skabes og fæstnes, og den teknologiske udvikling understøtter en bredere markedsappel.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
12
På den korte bane (frem til 2020) må man, udover indfasning af hybridbiler, forvente at der er tale omnichemarkeder for de tidlige alternative drivmidler, som elbilerne. På mellemlangt sigt (2020-2035) kan derbåde være tale om rene biobrændstofbiler og biogas3og elbilerne med en mere markant rolle på markedet.På den lidt længere bane (2035-2050), vil biogas og brint også spille en rolle.Blandt busser og lastbiler er det primært bio-diesel og gas-baserede løsninger, der ventes at kunne vindeind, men elbusser er også et alternativ, der allerede i dag vinder terræn. Primært blandt bybusdrift fremmod 2020, og på mellemlangt og langt sigt.
4.4.Back-casting af indfasningsbehovEn personbil i Danmark har en gennemsnitlig levetid i omegnen af 15 år. Det betyder, at hvis vi skal indfriønsket om en fossilfri transportsektor, skal den sidste fossilt drevne personbil køre over forhandlerenskantsten i 2035 – det vil sige allerede om 22 år. Det kræver, at der skal være flere hundredetusinde biler påalternative drivmidler, som el, biogas, brint og biobrændstoffer allerede i 2030. Baseret på gennemsnitligetal for nye registreringer i perioden 2008 til 2012 samt bestandstal, er det beregnet hvor hurtigt forskelligekøretøjstyper udskiftes. I den ene ende, så har varebilerne en lang levetid, og i den anden skiftes lastbilerneud ca. hvert femte år. Det er naturligvis helt afgørende for hvor hurtigt alternative drivmidler kan indfases,og derfor også hvor tidligt et marked skal stimuleres for at sikre sig en total udfasning af fossile drivmidler i2050.Tabel 2: Levetider og sidste salgsdato fordelt på køretøjstyper .4
KøretøjstypePersonbilBusVarebilLastvogn/SVT
Levetider115 år18 år25 år5 år
Sidstefossile salg2035203220252045
Udskiftning af konventionelle drivmidler, med alternative drivmidler vil i back-casting øvelsen foregå imeget forskelligt tempi. Det er dog bemærkelsesværdigt, at markederne for personbiler, varebiler ogbusser skal omstilles fuldstændigt til alternative drivmidler allerede i henholdsvis 2035, 2025 og 2032. Detvil under alle omstændigheder kræve nogle markante stigninger i markedsandel allerede i 2015 og 2020.I Figur 9 er der opstillet et indtrængningsscenarie for de fire køretøjstyper. Der er tale om back-castedeindtrængningskurver. Back casting betyder, at man går frem til en målsætning i 2050 og kigger baglæns på,hvordan et traditionelt s-kurveforløb for introduktion af ny teknologi kan lægges ind mellemudgangspunktet i 2013 og målet for udfasning af konventionelle drivmidler.3
Note: Det forventes at naturgassen vil agere brohoved biogassens indfasning. Biogassen regnes indfaset løbende fraår 2030.4dst.dk: Danmark Statistik – Bestanden af køretøjer (BIL707), Nye registreringer (BIL5)
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
13
Forløbene kan naturligvis sagtens forløbe meget anderledes, men den fælles trend, der er forsøgt fangetmed disse forløb er en relativt langsom indfasning i starten, hvorefter markedsindtrængningen tagerkraftigt til når markedet drives af, at den nye teknologi er både funktionelt og økonomisk fordelagtigt. Tilsidst sænkes indtrængningsvæksten igen inden markedet vil udgøres alene af alternative drivmidler. [4]
Figur 9: Back-castede indtrængningskurver fordelt på køretøjstyper.
5. CO2 Reduktion mod 20505.1.Samlede CO2 reduktionerDen samlede effekt af scenarierne for de tre virkemidler medfører en total udfasning af fossile brændslerog dermed en vejtransportsektor uden CO2-emissioner i 2050, i overensstemmelse med den DanskeRegerings målsætning [2].Forløbet frem imod 2050 er vist i Figur 10. Som det fremgår her, er der reduktioner i CO2-emissionerne frastarten, hvor det særligt er blandt personbilerne, at reduktionerne forekommer. Reduktionerne tager rigtigtil efter 2025 med indvirkning blandt samtlige køretøjstyper. Med det viste scenarie kommer man i 2050helt af med fossile brændsler i vejtransporten, primært drevet af et fundamentalt teknologiskifte tilalternative drivmidler.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
14
20.000
15.000
10.000
5.000
-2010Personbiler20152020Busser202520302035Lastbiler204020452050VarebilerBaseline udvikling
Figur 10: CO2 emissioner i scenariet frem til 2050.
5.2.Virkemidlernes potentialer og timingVed at anvende en bred pallette af virkemidler, kan der selv på den korte bane opnås reduktioner ivejtransportens CO2-emissioner. Effektivisering af motorer og indfasning af biobrændstoffer kan skærepersonbilernes CO2-udslip med 44 procent i perioden frem mod 2035, mens alternative drivmidler villevere næsten 19 procent (2.774 millioner tons CO2). Man vil således kunne begå et signifikant indhug iudledningerne frem mod 2035, svarende til ca. 63 procent af de emissioner, der vil blive udledt i 2035, hvisder ikke foretages yderligere forbedringer i vejtransporten.
Figur 11: Fordeling af reduktionsbidrag på virkemidler 2020-2035.
Bliver der ikke gjort yderligere i forhold til virkemiddelniveauerne i 2035, vil væksten i trafikarbejdet føre til,at vejtransportens CO2-emissioner stiger fra 5.344 Mt CO2 til 5.738 Mt CO2 i 2050.I 2035 vil bidragspotentialet fra energieffektiviseringer og iblanding af biobrændstoffer være så godt somudtømt. Teknisk set bliver det sværere og dyrere at øge effektiviteten yderligere i de motorer, som vi
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
15
kender i dag eller at indfase motorer i personbilerne, der kan håndtere markant mere end 15 procentbiobrændstof. Derfor vil iblanding af biobrændstoffer ikke levere yderligere bidrag efter 2035, mensenergieffektiviseringer vil levere næsten otte procent (435 millioner tons CO2). Det betyder, at størstedelenaf bidraget herefter skal komme ved udskiftning af drivmidler.Det er tydeligt, at de alternative drivmidler er helt nødvendige for at indfri ambitionen om fossilfrihed itransportsektoren i 2050. Det er blandt personbilerne, at de mange konventionelle drivmidler stadigbefinder sig i 2035. Den indsats, der skal til fra 2035 til 2050 er baseret på, at 92 procent af udledningerneelimineres ved at introducere alternative drivmidler.Det ligger implicit i back casting tilgangen til alternative drivmidler, at der inden for personbilerne fra 2035kun sælges alternative drivmidler, og at det således fra 2035 kun er et spørgsmål om at få udfaset de sidstekonventionelle drivmidler fra bestanden.
Figur 12: Fordeling af reduktionsbidrag på virkemidler 2035-2050.
6. Behovet for alternative drivmidlerBetragter man, hvor markedet befinder sig i dag og tilpasser en typisk indtrængningskurve for ny teknologimed en træg start og mod målet om, at tre millioner person- og varebiler er udskiftet i 2050, så vilmarkedet akkumuleret set skulle ende på 210.000 i 2025 og 550.000 i 2030. Tallene for de akkumuleredeantal alternative drivmidler i de anvendte indtrængningsscenarier i vist Tabel 3.Den helt afgørende periode i dette udviklingsforløb ligger i gennembrudsperioden. Det er afgørende for detvidere forløb, at markedet opnår en kritisk masse, der selv holder markedet i gang frem mod etteknologiskifte. For personbilernes vedkommende er der tale om perioden fra 2015 til 2020, hvor man gårfra ca. 8.000 til 63.000 biler på alternative drivmidler. Det er således vigtigt, at få skabt momentum bag etteknologigennembrud, der sikrer at markedet når at opbygge tillid til nye alternative teknologier, derderefter kan finde fæste på et kommercielt marked, hvis man skal nå målsætningen i 2050.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
16
Tabel 3: Indtrængningsforløb for alternative drivmidler i bestanden af køretøjer – akkumulerede tal.
7. Konklusion
Alt imens trafikarbejdet vokser, sættes der politiske fokus på at fastholde et højteffektivt transportsystempå bæredygtig vis. Man kan flytte flere personer og mere gods på de samme køretøjskilometer, menkøretøjerne og transporten er en grundlæggende forudsætning for en moderne økonomi. Danmark stårsåledes over for en række teknologiske og politiske valg, der sikrer fremdriften til en fossilfritransportsektor i 2050. Analysen her bidrager til debatten, om hvad de teknologiske stilleskruer kan levere,og hvornår de skal sættes i spil for en rettidig omstilling af Danmarks vejtransport til en fremtid fri forfossile drivmidler.Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
17
Bibliografi[1] Dong Energy, Fremtidens energiforsyning - et udviklingsperspektiv,http://www.tinv.dk/public/dokumenter/tinv/Konferencer%20og%20arrangementer/Afholdte%20arrangementer/A6%20CSR/Milj%F8%20til%20million/Fremtidens%20energiforsyning%20-%20et%20udviklingsperspektiv%20Lykke%20Mulvad.pdf, 2012.[2] Regeringen, Vores Energi, http://www.kebmin.dk/sites/kebmin.dk/files/nyheder/regeringen-saadan-fremtidssikrer-danmark/vores%20energi%20-%20web.pdf, 2011.[3] J. S. Jeroen Struben, Transition challenges for alternative fuel vehicles and transportation systems,Environment and Planning B: Planning and design 2008, vol. 35, pages 1070-1097, 2008.[4] Dansk Energi, Scenarier for udrulning af elbiler i Danmark, 2013.[5] Teknologirådet, Dansk transport uden kul og olie - hvordan?, 2012.[6] Dansk Energi, CO2 reduktioner på vej i transporten, 2012.[7] IT og Telestyrelsen, Langsigtet fremskrivning af vejtrafik, http://www.trm.dk/graphics/Synkron-Library/ISK/PDF/Langsigtet%20fremskrivning%20af%20vejtrafik.%20Baggrundsrapport.pdf, 2007.[8] DREAM, Langsigtet økonomisk fremskrivning 2011,http://www.dreammodel.dk/pdf/Langsigtet_fremskrivning_2011.pdf, 2011.[9] M. Fosgerau, Tidsseriemodeller for bilpark og årskørsel per bil, 2004.[10] Danmarks Statistik, NYT: Fald i udslippet af CO2 fra dansk økonomi i 2011,http://www.dst.dk/pukora/epub/Nyt/2013/NR532.pdf, 2013.[11] Trafikstyrelsen, Udvikling i danske personbilers brændstofforbrug, 2011.[12] VolksWagen, Efficient Vehicles,http://nachhaltigkeitsbericht2012.volkswagenag.com/en/environment/efficient-vehicles.html, 2013.[13] FDM, Hvor langt på literen i 2020 og i 2035, Præsentation ved ENS konference om køretøjsteknologier11/11 2013, 2013.[14] Scania, De tunge transporter - præsenteret ved IDA af Anton Freisleben (Markedschef, Scania), 2013.[15] Energistyrelsen, Iblandingskrav for 2. g. bioethanol, Notat af 22. juni:http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/politik/dansk-klima-energipolitik/politiske-aftaler-paa-energiomraadet/energiaftalen-22-marts-2012/Muligheder%20og%20omkostninger%20ved%20at%20iblandingskrav%20for%20biobr%C3%A6n
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
18
dstoffer%20indeholder, 2011.[16] Energi og Olie Forum, Scenarier for transportsektorens energiforbrug i Danmark, 2011.[17] Klimakommissionen, Grøn Energi - vejen mod et dansk energissytem uden fossile brændsler, 2010.[18] Energistyrelsen, Energiaftalens analyser - en midtvejsstatus, Præsentation:http://www.ens.dk/sites/ens.dk/files/politik/dansk-klima-energipolitik/regeringens-klima-energipolitik/midtvejsstatus_for_energiforligsanalyserne_230813_samlede_oplaeg.pdf, 2013.[19] KEBMIN, Iblandingskrav for 2. g. bioethanol, 2012.
Analyse nr. 10 – 2013 | 27. november 2013
19
