ekologicznie czyste i energooszczędne pojazdy w transporcie

EKOLOGICZNIE CZYSTE I ENERGOOSZCZĘDNE POJAZDY
W TRANSPORCIE DROGOWYM W ASPEKCIE DYREKTYW UE
Kazimierz LEJDA, Paweł WOJEWODA
W artykule przedstawiono rolę ekologicznie czystych i energooszczędnych pojazdów w transporcie
drogowym w aspekcie dyrektyw Unii Europejskiej (UE). Wyszczególniono również działania na rzecz
stworzenia większego rynku dla sprawdzonych energooszczędnych pojazdów, które są kluczem do
sukcesu każdej polityki zrównoważonej mobilności w miastach. Scharakteryzowano Green Cars
Initiative, w ramach europejskiego planu naprawy gospodarczej, która ma na celu wspieranie rozwoju
nowych i trwałych form transportu drogowego.
1. WSTĘP
Transport odgrywa kluczową rolę w życiu społecznym i gospodarczym każdego kraju.
A to sprowadza się w przypadku Europy do konsumpcji ok. 20% energii pochodzącej ze
źródeł klasycznych. Prawie 98% energii wykorzystywanej w transporcie pochodzi z paliw
kopalnych, co sprawia, że staje się on głównym źródłem emisji gazów cieplarnianych
i zanieczyszczeń powietrza. Ten stan rzeczy przyczynia się również do uzależnienia Unii
Europejskiej (UE) od importu energii.
Podczas gdy sprawny i niezawodny transport ma zasadnicze znaczenie dla
konkurencyjności Europy i jakości życia, to znaczący wzrost na jego zapotrzebowanie
przynosi negatywny wpływ na gospodarkę i środowisko. Transport jest najszybciej
rozwijającym się sektorem pod względem zużycia energii: szacunkowe prognozy wzrostu
popytu o 50% w przewozach towarowych i 35% dla transportu pasażerskiego do 2020 r.
w UE są sygnałem, aby coś zrobić w tej sytuacji. Do 2020 r. UE zobowiązała się do
osiągnięcia co najmniej 20% redukcji emisji gazów cieplarnianych w całej gospodarce
w porównaniu do roku 1990. Ma również na celu zmniejszenie ogólnego zużycia energii
o 26% i zwiększenie udziału w rynku energii ze źródeł odnawialnych do 20% [1, 2].
W nadchodzących dziesięcioleciach oczekiwany jest wzrost cen ropy i innych paliw
kopalnych ze względu na zwiększający się popyt i wyczerpywanie się tańszych w eksploatacji
źródeł wydobycia. Negatywny wpływ na środowisko naturalne pogłębi się, gdyż tradycyjne
źródła wydobycia zostaną zastąpione źródłami powodującymi o wiele większe
zanieczyszczenie. Jednocześnie, konieczność przejścia na gospodarkę niskoemisyjną oraz
rosnące obawy co do bezpieczeństwa dostaw energii spowodują większy udział energii ze
źródeł odnawialnych, której koszty wytwarzania spadną dzięki postępowi technicznemu
i masowej produkcji. Przejście na ceny relatywne podniesie atrakcyjność inwestowania
w alternatywne źródła energii. Konsekwencją takiej transformacji będzie spadek popytu na
paliwa kopalne w sektorze transportu, które w chwili obecnej stanowią blisko połowę
wielkości przewozów międzynarodowego transportu morskiego [5].
Do 2050 r. liczba ludności na świecie przekroczy prawdopodobnie 9 miliardów [7].
Wzrost światowej liczby ludności o jedną trzecią w porównaniu z 6,8 miliardami ludzi
w 2009 r. będzie miał olbrzymi wpływ na światowe zasoby, zwiększając znaczenie wyzwania
polegającego na stworzeniu systemu transportu o bardziej zrównoważonym charakterze, czyli
bardziej energooszczędnego. Wzrost ludności i wzrost gospodarczy oznaczają większą
mobilność i bardziej rozwinięty transport. Według niektórych badań, liczba samochodów na
świecie wzrośnie z ok. 700 mln obecnie do ponad 3 mld w 2050 r. [6], co spowoduje poważne
19
problemy dla zrównoważonego rozwoju, chyba że nastąpi przejście na pojazdy niskoemisyjne
lub bezemisyjne i wprowadzona zostanie inna koncepcja mobilności.
2. MOBILNOŚĆ W MIEŚCIE
Według działań Komisji Europejskiej plan racjonalizacji zużycia energii w sektorze
transportu ma potencjał do obniżenia zużycia energii o ok. 26%. Aby osiągnąć ten cel, Europa
nie może polegać jedynie na rozwoju ekologicznych technologii i poprawie infrastruktury.
Przejście na bardziej ekologiczne środki transportu i tzw. łagodne środki (takie jak systemy
zarządzania popytem na transport, podnoszenie świadomości ekologicznej poprzez edukację
i szkolenia) może odegrać znaczącą rolę, jak podkreślono w Zielonej Księdze Komisji
w sprawie transportu miejskiego.
Tabela 1. Przegląd działań na rzecz mobilności w miastach UE [3]
Przedmiot działania
Uruchomienie w 2009 r.
Szybsze wprowadzanie planów dotyczących mobilności w miastach zgodnej
z zasadami zrównoważonego rozwoju
Usprawnienie informacji o transporcie
Dostęp do zielonych stref
Projekty badawcze i demonstracyjne dotyczące pojazdów niskoemisyjnych lub
bez emisyjnych
Przewodnik internetowy na temat ekologicznie czystych i energooszczędnych
pojazdów
Wymiana informacji na temat systemów opłat miejskich
Nr programu
1
6
7
10
11
13
Optymalizacja istniejących źródeł finansowania
14
Powołanie centrum monitorowania mobilności w miastach
17
Uruchomienie w 2010 r.
Transport sprzyjający zdrowemu środowisku miejskiemu
3
Platforma ds. praw pasażerów w miejskim transporcie publicznym
Kampania na temat zachowań sprzyjających mobilności zgodnej z zasadami
zrównoważonego rozwoju
Energooszczędne prowadzenie pojazdów jako element szkolenia kierowców
4
Analiza potrzeb w zakresie przyszłego finansowania
15
Poprawa jakości danych i statystyk
16
Udział w międzynarodowym dialogu i wymianie informacji
18
Uruchomienie w 2011 r.
Mobilność w miastach zgodna z zasadami zrównoważonego rozwoju a polityka
regionalna
Poprawa dostępności transportu dla osób z ograniczeniami ruchowymi
2
8
9
5
Badanie na temat miejskich aspektów internalizacji kosztów zewnętrznych
Uruchomienie w 2012 r.
12
Transport towarowy w miastach
19
Inteligentne systemy transportu (ITS) służące mobilności w miastach
20
Kulturę mobilności w Europie i nawyki do podróży trzeba zmienić, a jednocześnie
bardziej zrównoważyć wybór środków transportu. Uświadamianie ludziom środowiskowych
i społecznych skutków nieodpowiednich wyborów środków podróży i edukowanie
20
konsumentów w celu stworzenia większego rynku dla sprawdzonych energooszczędnych
pojazdów jest kluczem do sukcesu każdej polityki zrównoważonej mobilności.
W Unii Europejskiej ponad 60 % populacji mieszka na obszarach miejskich. Nieco
poniżej 85 % produktu krajowego brutto UE powstaje również na obszarach miejskich.
Miasta są siłą napędową europejskiej gospodarki. Przyciągają inwestycje i tworzą miejsca
pracy. Mają zasadnicze znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania gospodarki. Aktualnie,
obszary miejskie stanowią środowisko życia dla zdecydowanej większości ludności, a zatem
bezwzględnie poziom życia na tych obszarach powinien być jak najwyższy.
W całej Europie wzmożony ruch na ulicach w centrach miast powoduje stałe zatory
mające niepożądane skutki, takie jak opóźnienia i zanieczyszczenie powietrza. W wyniku
tego zjawiska europejska gospodarka traci każdego roku prawie 100 mld EUR lub 1 % PKB
Unii Europejskiej. Z roku na rok zanieczyszczenie powietrza i hałas stają się coraz bardziej
uciążliwe. Ruch w miastach odpowiada za 40 % emisji CO2 i 70 % emisji pozostałych
zanieczyszczeń powodowanych przez transport drogowy.
Komisja Europejska przyjęła Zieloną Księgę "W kierunku nowej kultury mobilności
w mieście" [4] w dniu 25 września 2007 r. Ten dokument jest otwarty dla szerszej debaty na
temat kluczowych zagadnień mobilności w mieście: płynnego ruchu w miastach, „zielonych
miast”, bardziej inteligentnego, dostępnego, bezpiecznego i niezawodnego transportu
miejskiego dla wszystkich obywateli Europy. Na podstawie wyników konsultacji Komisja
Europejska przyjęła tzw. „Plan działań na rzecz mobilności w miastach” 30 września 2009 r.
3. INICJATYWA DLA EKOLOGICZNYCH SAMOCHODÓW (GREEN CARS
INITIATIVE)
Green Cars Initiative, w ramach europejskiego planu naprawy gospodarczej przyjętego
ostatnio przez Radę Europejską, ma na celu wspieranie rozwoju nowych i trwałych form
transportu drogowego. Europejska inicjatywa Green Cars Initiative skupia się na pięciu
głównych obszarach badań: silników spalinowych, biopaliw, pojazdów elektrycznych
i hybrydowych, logistyki i wodorowych ogniw paliwowych.
• Pojazdy elektryczne i hybrydowe: priorytetowe działania skupią się na
akumulatorach o wysokiej gęstości energii, zaawansowanych elementach
elektrycznych i układach napędowych, wyspecjalizowanych silnikach spalinowych
w celu zwiększenia zasięgu i innowacyjnych pojazdach, w których te
unowocześnienia zostaną w pełni wykorzystane. Wejście na rynek pojazdów
elektrycznych wymaga także badań w kierunku inteligentnych sieci energetycznych
i systemów inteligentnego ładowania pojazdu.
• Logistyka: Zatory na drogach są główną przyczyną zanieczyszczenia, marnowania
czasu i energii, stanowiąc zagrożenie dla zdrowia publicznego. Badania w tym
obszarze koncentrować się będą na poprawie logistyki, wykorzystując nowe formy
transportu i zwiększenie wydajności sieci transportowych.
• Silnik spalinowy: Priorytet ten będzie przede wszystkim koncentrować się na
poprawie efektywności zużycia paliwa silników spalinowych w samochodach
ciężarowych. W rzeczywistości, te ciężkie pojazdy o dużym zasięgu nie można łatwo
zelektryfikować z uwagi na ograniczenia technologii baterii, a więc ten priorytet wraz
21
•
•
z logistyką i transferem ładunków na transport kolejowy i żeglugę, będą jedną ze
strategii ograniczenia emisji CO2.
Biopaliwa: Badania skupią się na rozwoju biometanu jako biopaliwa drugiej generacji
dla autobusów i pojazdów komunalnych.
Wodorowe ogniwa paliwowe: wykorzystanie wodoru do napędzania pojazdów ma
potencjał do redukcji zanieczyszczeń i zwiększenia udziału energii odnawialnej
w transporcie, przy jednoczesnym zapewnieniu większego zasięgu niż pojazdów
elektrycznych. Rozwój tej technologii będzie głównie realizowane poprzez Wspólną
Inicjatywę Technologiczną Wodoru i Ogniw Paliwowych [1- 4].
3.1. Biopaliwa w transporcie
Biopaliwa są w dużej mierze kompatybilne z dzisiejszym pojazdami i mogą być
mieszane z obecnymi paliwami kopalnymi. Promocja biopaliw jest jednym z politycznych
priorytetów UE w ramach polityki energetyczno-klimatycznej. Dyrektywa Parlamentu
Europejskiego i Rady Europy 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania
stosowania energii ze źródeł odnawialnych, zmieniająca i w następstwie uchylająca
dyrektywy 2001/77/WE, oraz 2003/30/WE, wprowadza wiążący cel 10% udziału energii
odnawialnej w transporcie biopaliw do 2020 r., co w znacznym stopniu ma przyczynić się do
osiągnięcia tego celu.
Ponadto, Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady Europy 2009/30/WE,
zmieniająca dyrektywę 98/70/WE odnoszącą się do specyfikacji benzyny i olejów
napędowych oraz wprowadzającą mechanizm monitorowania i ograniczania emisji gazów
cieplarnianych oraz zmieniająca dyrektywę Rady 1999/32/WE odnoszącą się do specyfikacji
paliw wykorzystywanych przez statki żeglugi śródlądowej oraz uchylająca dyrektywę
93/12/EWG, dopuszcza mieszanie etanolu z benzyną do 10% (v / v) i dla FAME zawartość
7% (v / v) w oleju napędowym.
Obecna polityka UE dotycząca biopaliw skupia się na rozwoju biopaliw drugiej
generacji (biometanu), pokonywania barier na rynku, poprawy systemów dystrybucji i ich
magazynowania. Biopaliwa powinny być produkowane w sposób nie powodujący szkód
w środowisku czy konkurować z produkcją żywności oraz zagrażać równowadze biologicznej
[1- 4].
3.2. Wodór i ogniwa paliwowe w transporcie
Wodór jest nośnikiem energii o ogromnym potencjale dla czystych, energooszczędnych
stacjonarnych i mobilnych zastosowań w transporcie. Przewiduje się go w przyszłości jako
ważny element paliw dla transportu, bezpieczeństwa energetycznego, zmniejszenia
uzależnienia od ropy naftowej, obniżenia emisji gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń
powietrza.
Wodór pozwala na szerokie zróżnicowanie źródeł energii. W połączeniu z ogniwami
paliwowymi, może również przyczynić się do poprawy efektywności energetycznej
w transporcie i do łagodzenia zmian klimatycznych (zwłaszcza, gdy będzie produkowany
z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii).
Technologie wodorowe i ogniw paliwowych zostały określone jako nowe technologie
energetyczne potrzebne do osiągnięcia od 60% do 80% redukcji emisji gazów cieplarnianych
do 2050 r. Zostało to przedstawione w Europejskim Strategicznym Planie Technologii
22
Energetycznych (European Strategic Energy Technology Plan) wraz z pakietem polityki
energetycznej w styczniu 2008 r.
Możliwości ogniw paliwowych i wodoru w celu zwiększenia bezpieczeństwa
energetycznego oraz złagodzenia zmian klimatu zostały uznane w 2003 r. wraz
z utworzeniem Technologicznej Platformy Wodoru i Ogniw Paliwowych. Platforma
zgromadziła zainteresowane strony w dziedzinie ogniw paliwowych i wodoru, które wspólnie
opracowały plan realizacji opublikowany w 2007 r. Określono w nim główne problemy
i priorytety dla przyspieszenia wdrażania urządzeń przenośnych, stacjonarnych
i transportowych. Platforma doprowadziła do powstania partnerstwa publiczno-prywatnego
pn. Ogniwa Paliwowe i Technologie Wodorowe Odpowiedzialności Wspólnej (Fuel Cells
and Hydrogen Joint Undertaking (JU)) między Komisją Europejską, przemysłem
i środowiskiem badawczym. Celem JU jest umożliwienie zastosowania komercyjnego ogniw
paliwowych i technologii wodorowych do 2020 r. Na lata 2007-2013 wsparcie Komisji
Europejskiej na ten cel wyniosło 470 mln € [1- 4].
3.3. Pojazdy elektryczne
Energia elektryczna, jako nośnik energii do napędu pojazdów, oferuje możliwość
zastąpienia ropy naftowej. To może zapewnić bezpieczeństwo dostaw energii i szerokie
wykorzystanie odnawialnych i bezemisyjnych źródeł energii w sektorze transportu, które
mogą pomóc Unii Europejskiej osiągnąć cele redukcji emisji CO2.
Współczynnik wydajności pojazdów elektrycznych (tank-to-wheels) jest o 3 razy
większy od pojazdów z silnikami wewnętrznego spalania. Pojazdy elektryczne nie emitują
CO2 i innych zanieczyszczeń z rury wydechowej, takich jak tlenki azotu, NMHC i PM
w miejscu użytkowania. Pojazdy elektryczne zapewniają ciche i płynne działanie a tym
samym emitują mniej hałasu i wibracji do otoczenia.
Polityka dotycząca pojazdów zasilanych bateriami koncentruje się głównie na
optymalizacji technologii i rozwoju rynku. Przyszłe wyzwania w tej dziedzinie obejmują
niezawodność oraz trwałość baterii i super-kondensatorów, zmniejszenie masy i objętości
akumulatora, bezpieczeństwo, obniżenie kosztów, rozwój hybrydowych układów
napędowych, infrastruktury ładowania i rozwiązań plug-in.
Elektryfikacja transportu (elektromobilność) jest priorytetem we wspólnych programach
badawczych. Również to przedsięwzięcie ma istotne znaczenie w europejskim planie naprawy
gospodarczej przedstawionym w listopadzie 2008 r. w ramach Green Car Initiative. Dyrekcja
Generalna ds. Energii i Transportu wspiera europejską "elektromobilność". Projekt
demonstracyjny na pojazdy elektryczne i infrastrukturę otrzymał łączny budżet w wysokości
ok. 50 mln € w ramach inicjatywy Green Car Initiative [1- 4].
4. PODSUMOWANIE
Polityka transportowa na kolejne lata musi wynikać z dogłębnej refleksji na temat
przyszłości systemu transportowego. Komisja Europejska zleciła zewnętrzne badania mające
ocenić dotychczasową politykę i przyszłe scenariusze oraz skonsultowała się z ekspertami
i zainteresowanymi stronami za pośrednictwem wyspecjalizowanych grup zadaniowych
podczas konferencji wysokiego szczebla, która miała miejsce w dniach 9-10 marca 2009 r.
Główne wnioski wynikające ze sporządzonego komunikatu są następujące:
23
•
•
•
•
europejska polityka transportowa pozwoliła rozwinąć efektywny system mobilności dla
obywateli i przedsiębiorców UE i obecnie musi zapewnić zrównoważony rozwój tej
mobilności w przyszłości,
zrównoważony charakter środowiska naturalnego, starzenie się społeczeństwa, deficyt
paliw kopalnych, urbanizacja i globalizacja stanowią kluczowe tendencje rozwoju
naszego społeczeństwa i nieść będą ze sobą wyzwania dla naszego systemu mobilności,
przyspieszenie wprowadzenia nowatorskich technologii i pełna integracja poszczególnych
rodzajów transportu mają decydujące znaczenie, aby sprostać tym wyzwaniom; wszystko
to w ramach procesu decyzyjnego, w którego centrum zainteresowania zawsze pozostaną
użytkownicy i pracownicy oraz ich potrzeby i prawa,
istotne znaczenie ma rozwój zewnętrznego wymiaru europejskiej polityki transportowej
jako sposobu zapewnienia przyszłej integracji z krajami sąsiadującymi i propagowania
w świecie europejskich interesów gospodarczych i ekologicznych [2].
5. LITERATURA
[1] Directive 2009/33/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on
the promotion of clean and energy-efficient road transport vehicles.
[2] http://ec.europa.eu/transport/urban/index_en.htm.
[3] Komisja Wspólnot Europejskich: Komunikat Komisji Do Parlamentu Europejskiego,
Rady Europy, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego I Komitetu Regionów.
Plan działania na rzecz mobilności w miastach. KOM(2009) 409, Bruksela 2009.
[4] Komisja Wspólnot Europejskich: Zielona Księga. W Kierunku Nowej Kultury mobilności
w mieście. KOM(2007) 551, Bruksela 2007.
[5] Komisja Wspólnot Europejskich: Zrównoważona przyszłość transportu: w kierunku
zintegrowanego, zaawansowanego technologicznie i przyjaznego użytkownikowi
systemu. KOM(2009) 279, Bruksela 2009.
[6] M. Chamon, P. Mauro i Okawa Y.: Skutki masowego posiadania samochodów na
największych rynkach rozwijających się. Polityka gospodarcza, tom 23, s. 243-296, 2008.
[7] Wydział ds. Ludności ONZ: Pespektywy demograficzne na świecie: The 2008 Revision
Population Database.
CLEAN AND ENERGY EFFICIENT VEHICLES FOR ROAD
TRANSPORT IN ASPECT OF EUROPEAN UNION DIRECTIVES
The article presents the role of clean and energy efficient road transport vehicles in
the light of directives of the European Union (EU). Also specifies what action to create
a larger market for the best energy-efficient vehicles, which are key to the success
of any policy of sustainable mobility in cities. Characterized Green Cars Initiative,
under the European Recovery Plan, which aims to promote the development of new and
sustainable road transport forms.
24