Környezet – mobilitás – biztonság „… mert közlekedni, utazni, szállítani kell!” közlekedési környezetvédelmi konferencia szakmai előadásai
Készítette: Nemzeti Fejlesztési Minisztérium 1011 Budapest, Fő utca 44-50. és a Nemzeti Közlekedési Hatóság 1066 Budapest, Teréz krt. 38. kérésére KTI Nonprofit Kft. Zöld Autó Központ
Szerkesztőbizottság elnöke:
Schváb Zoltán közlekedésért felelős helyettes államtitkár Felelős kiadó: Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft. Tombor Sándor ügyvezető Szakmai lektor: Dr. Szoboszlay Miklós KTI, tudományos főtanácsadó Nyelvi lektor: Petrók János újságíró
Szerkesztette és gondozta: Dr. Paár István KTI, Zöld Autó Központ Nyomda: Lapnyomda Kft. Felelős vezető: Lehoczky Antal Tördelés, ábrák, borítóterv: Reményhal Stúdió
1. kiadás © Szerzői jog fenntartásával! A kiadvány vagy annak részletei a jogosult előzetes írásos hozzájárulása nélkül, a forrás (kiadvány, szerzők) hivatkozásával, szabadon felhasználhatók, megjeleníthetők.
Környezet – mobilitás – biztonság „… mert közlekedni, utazni, szállítani kell!”
közlekedési környezetvédelmi konferencia Budapest, Makadám Mérnök Klub (1024 Bp. Lövőház u. 37.) 2013. szeptember 11. 15:00 – 19:00
szakmai előadásai
2013 Budapest
Tartalomjegyzék
Bevezetés – Schváb Zoltán közlekedésért felelős helyettes államtitkár gondolatai a közlekedésbiztonságról, a környezetvédelemről, és a fenntartható közlekedésről ........................................................................................................ 7. oldal
Előzmények – 2012 .............................................................................................. 11. oldal
Schváb Zoltán: A hazai közlekedési környezetvédelem, energetika helyzete, értékelése az európai helyzet tükrében .............................................................. 15. oldal
Barna Péter, Dr Szoboszlay Miklós: A közlekedés szerepe, feladata és lehetőségei a hazai dekarbonizációs úton ............................................................................ 43. oldal
Győri Gyula, Érsek István: A közlekedési hatóság új kihívásai a környezetvédelmi szabályok változása és a technikai fejlődés következtében ............................... 73. oldal
Dr Paár István, Dr Szoboszlay Miklós: Közlekedési Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv 2013 ......................................................................................... 79. oldal
Dr. PhD. Hanula Barna: Áldás vagy átok? Az elektromobilítás kritikus kérdései ............................................................................................................... 111. oldal
Bári Gergely, Varga Dávid, Kocsis Bence (előadó), Dr. Ailer Piroska: Elektromos és hibrid járművek összehasonlító elemzésének eredményei .......................... 127. oldal
Dr. Emőd István: Környezetbarát-e az alternatív hajtás? ................................. 137. oldal
5
6
BEVEZETÉS
Schváb Zoltán közlekedésért felelős helyettes államtitkár gondolatai a II. Közlekedés Biztonság Mobilitás konferencia alkalmából, a közlekedésbiztonságról, a környezetvédelemről, a fenntartható közlekedésről, a jövő közlekedéséről. Őszinte örömmel ajánlom a Tisztelt Olvasók figyelmébe a 2013. évi Környezet – Mobilitás – Biztonság konferencia kiadványát, amely ez évben is egy kiemelkedően fontos témát, a klímavédelem és energiahatékonyság kérdéskörét járja körül, többféle nézőpontot megjelenítve. A múlt év elején indítottuk útjára a Környezet – Közlekedés – Biztonság (KMB) konferencia sorozatot azzal a szándékkal, hogy évente egyszer a közlekedési szakmai kiváló képviselőivel közösen áttekintsük a fenntartható közlekedésnek a konferencia logójában megjelenített pillérei terén végzett munkát, a kitűzött célokat és az aktuális problémákat. Tekintsük át röviden a három területen történteket. A közlekedés irányítói, a forgalomszervezési és ellenőrzési feladatokat végzők, valamint minden közlekedő számára hosszú idő óta alapvető fontosságú feladat a közlekedésbiztonság javítása, így nem véletlen, hogy a KMB konferenciák sorát a közlekedésbiztonság témája nyitotta. Az emberi élet megóvása, a fatális kimenetelű és a súlyos sérüléssel végződő balesetek megelőzésének fontosságát aligha lehet vitatni, de gazdasági okokból nem lebecsülendő a „csak” anyagi kárral végződő balesetek számának csökkentését szolgáló erőfeszítések jelentősége sem. Az elmúlt időszakban a közlekedésbiztonságot szolgáló jogszabályok szigorítása, a forgalmat ellenőrző szervezetek megerősítése, a Közlekedési Operatív Program keretében biztosított anyagi források hatékony felhasználása eredményezte a közlekedésbiztonság javulását, amelynek örvendetes elismerése volt a Európai Közlekedésbiztonsági Tanács által a közlekedésbiztonsági teljesítmény index javításáért hazánknak odaítélt PIN Award 2012 díj. A díj átadása kapcsán szervezett közlekedésbiztonsági konferencián az öröm kifejezése mellett megfogalmaztuk, hogy a közlekedésbiztonság további javításának öt alapvető fejlesztési iránya van: az emberi tényező, a közlekedésben résztvevők magatartásának javítása; az infrastruktúra forgalmi- és biztonsági igényekhez illeszkedő fejlesztése; a közlekedés szabályozási környezetének biztonsági célú továbbépítése, a forgalom ellenőrző rendszer fejlesztése, valamint a közlekedésbiztonsági kutatások támogatása, hatékonyságának további növelése. A feladatok megoldásán munkálkodva biztosíthatjuk közlekedésbiztonsági vállalásunk teljesítését, 2015-re a közúti közlekedési balesetekben meghaltak számának (2001.évhez viszonyított) 50 %-os csökkenését.
7
A közlekedésbiztonság kérdéskörét követi az ugyancsak több évtizedes múlttal bíró környezetvédelem. A kettő között a különbség: a közlekedésbiztonsági hiba gyorsan, a környezetvédelmi hiányosság lassan öl. A közlekedés a környezetvédelem minden területén, így a talaj- es vízszennyezésben, az élőhelyek feldarabolásában is jelentős hatású, de kiemelkedően fontos a közlekedési eredetű levegőszennyezés és a zajkibocsátás mérséklése, ezért ezek képezték a 2012. évi környezetvédelmi konferencia központi témáját. Az előadásokban a városok levegőminőségének értékelése világosan mutatta, hogy a közlekedési emisszió csökkentés vitathatatlan eredményei dacára még intenzív munkára van szükség az egészségkárosító hatások további mérséklése érdekében. Áttekintést kaptunk a közúti gépjárművek kibocsátásának csökkentési lehetőségeiről részint a nemzetközi típus-jóváhagyási előírások, részint az üzemelő gépkocsik környezeti állapotának ellenőrzése, valamint a komplex közlekedési környezetvédelmi intézkedések együttes alkalmazása révén. Az utóbbira, a komplex intézkedéscsomagra példa az ultra finom szilárd részecskék, a PM10 szennyezés csökkentése érdekében Korm. határozattal elfogadott ágazatközi program, amely – csak a fő cselekvési irányokat kiemelve – felöleli a közlekedési-szállítási igények mérséklését, a környezetkímélő közösségi közlekedés preferálását, valamint a gépjárművek kibocsátásainak csökkentését célzó intézkedéseket, mint az üzemelő gépkocsik emissziós ellenőrzése és a retrofit részecskeszűrők vagy alternatív üzemanyagok és hajtások alkalmazása. A levegőszennyezéssel azonos súllyal jelent meg a zajvédelem témaköre a konferencián. Ismertetésre került a környezeti zaj kezelésének megalapozása érdekében végzendő stratégiai zajtérképezési munka, az azon alapuló intézkedési tervkészítés folyamata és eredményei, továbbá az előadók áttekintették a gördülési és hajtómű zajok csökkentésének lehetőségeit, a járművizsgálati és minősítési eljárások kérdéseit. A közlekedés üvegház gáz kibocsátása 2012-ben már elengedhetetlen fejezete a környezetvédelmi konferenciának. A kutatók beszámoltak a közlekedés CO2 kibocsátásnak prognosztizálása terén végzett munkáról, a dekarbonizációs lehetőségek számbavételének, hatékonyságuk becslésének kezdeti lépéseiről. Az éghajlatváltozás megelőzését, mérséklését szolgáló járműipari fejlesztéseket pedig az e téren élenjáró Toyota cég előadása és jármű bemutatója reprezentálta. A konferencián elhangzottak világosan megmutatták,hogy a közlekedési levegőés zajszennyezés csökkentése még hosszú ideig aktuális feladat marad, amelynek megoldása a közlekedési kormányzat egyértelmű politikai elkötelezettségét, befektetőbarát szabályozási környezet megteremtését, a gazdasági élet szereplőivel, a szakmai szervezetekkel való együttműködést és a lakosság támogatásának elnyerését igényli. A 2013. szeptember 11-i KMB konferencia folytatása az előző évi tanácskozásnak, az időközben történt változásoknak megfelelő, a klímavédelem és erőforrás-
8
hatékonyság irányába történő elmozdulással. Az eltolódást egyrészt az Európai Uniónak a 2020. évi üvegház gáz kibocsátás és energia felhasználás csökkentés terén megfogalmazott követelményei, valamint a 2030-ig terjedő időszak klímapolitikai kerettervének folyamatban lévő kidolgozása, másrészt a hazai energiafüggőség mérséklése, a közlekedés energiahatékonyságának a gazdaság versenyképessége szempontjából fontos javítása indokolja. Ebből fakad, hogy a II. KMB konferencia előadásai szinte kivétel nélkül az energiához, a CO2 kibocsátáshoz, a klímavédelemhez kapcsolódtak. A II. KMB konferencia nem csak a környezet és klímavédelem közötti hangsúlyt változtatta meg. Míg korábban alapvetően a közlekedés volt a téma, addig ez évben a járműipar klímavédelmi célú fejlesztéseinek bemutatására is sor került. Az előadásokat olvasva látható, hogy a nézetek meglehetősen eltérnek a klímavédelem szükségességétől kezdve az alternatív hajtások megítéléséig, a járműipari fejlesztési irányait illető lényeges kérdésekben. Az elhangzottakból világosan kirajzolódik az ipar útkeresése, amelynek következtében szinte minden irányban végeznek kutatásokat, fejlesztik a hagyományos belsőégésű motorokat és járműveket, kutatják az akkumulátoros és üzemanyagcellás gépkocsik hatótávolságának, megbízhatóságának javítási lehetőségét, vizsgálják az alternatív hajtóanyagok klíma hatékony előállításának és használatának kérdéseit. Úgy vélem, nem kaptunk receptet a közlekedés klímavédelmi feladatainak megoldására, de például hasznos szempontokat, gondolatokat ismertünk meg, amelyek segítenek a dekarbonizációs út már sokáig nem halogatható tervezéséhez, végrehajtásának megkezdéséhez. A KMB konferencia fontos célja a közlekedési kormányzat jövőképének ismertetése, megvitatása, amire eddig csak részleteket illetően került sor. A közlekedés egészét, a KMB cím mobilitás elemét illetően az ez évi konferencia „A magyar közlekedés jövője; mivel, mikor, hogyan…mert utazni, szállítani kell” alcíme mutatja az utat. Hatékony, megfizethető és fenntartható közlekedés nélkül nincs társadalmi jólét és nincs versenyképes gazdaság. A Nemzeti Közlekedési Stratégia ismertetése és megvitatása teszi teljessé a fenntartható közlekedés három pillérének áttekintését és elfogadása után a Stratégia jelöli ki a feladatokat, határozza meg a lehetőségeket és a rendelkezésre álló eszközöket, adja meg a közlekedés jövőképét a 2030-ig terjedő időszakra. Budapest, október 4.
Schváb Zoltán közlekedésért felelős helyettes államtitkár Nemzeti Fejlesztési Minisztérium
9
10
ELŐZMÉNYEK – 2012
A fenntartható közlekedés problémáinak megoldása szerteágazó fejlesztéseket igényel. A legszélesebb keretet, a közép és hosszú távú közlekedéspolitikai célokat és fejlesztési irányokat rögzítő, készülő Nemzeti Közlekedési Stratégia (NKS) adja. Az NKS-ben foglalt célokat, feladatokat kell lebontani tervekre, programokra és végül konkrét projektekre a közlekedés számára kihívást, feladatokat jelentő területeken. A tervezési, programalkotási feladatok megoldásában szükség van a közlekedésben dolgozó szakemberek közös gondolkodására, együttműködésére, és már a kezdetektől fogva be kell vonni a munkába a szakmai szervezeteket, szövetségeket és a lakosságot képviselő társadalmi szervezeteket. Ennek érdekében szervez a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium Közlekedésért Felelős Államtitkársága egy-egy témakör áttekintésére, megvitatására szakkonferenciákat. A környezetvédelem témában először 2012. szeptember 10-én tartottunk, „Környezet – Mobilitás – Biztonság” címmel konferenciát, amelynek előadásai, publikációvá átdolgozva külön kiadványban is megjelentek (elektronikus formában letölthető: http://zoldkartya-auto.hu/kmbkonferencia/kmb2012/dokumentumok2012.html címről), és amellyel a közlekedési kormányzat számára fontos közös gondolkodást kívántuk elősegíteni.
Most, a második konferencia előadásai előtt hasznosnak tartjuk az első konferenciát röviden összefoglalni, rövid video betekintést nyújtani a 2012-es konferencia tartalmába, hangulatába.
11
Az elhangzott előadások: (A QR kód az előadásrészletet tartalmazó videóra irányít.)
Schváb Zoltán (NFM):
A közlekedés előtt álló környezetvédelmi, energetikai kihívások a 21. században A súlyosbodó éghajlati hatások, a fosszilis energiaaforrások szűkössége és ellátási bizonytalansága a közlekedésben is megköveteli az energia szerkezet, és felhasználás optimalizálását. Az Európai Unió előírásai az energiafelhasználás csökkentését, és a megújuló energiák arányának növelését írják elő. A közlekedés környezeti ártalmai pedig a klímavédelem, a levegőszennyezés és a zajcsökkentés, terén rónak ránk feladatokat. Ezekről a kérdésekről mondta el véleményét a Közlekedési Helyettes Államtitkár úr.
Barna Péter (NFM): A közlekedés okozta levegőszennyezés csökkentése, feladatok, megoldási lehetőségek A növekvő mobilitás, az egyéni gépkocsihasználat térnyerése, valamint az áruszállítás növekvő teljesítménye miatt a közlekedés egyre inkább szenynyezőanyagokkal és üvegház gázokkal terheli a környezetet. Ugyanakkor az újonnan forgalomba kerülő gépjárműveket, a járműpark megújult részét a motortechnika és a kipufogógáz utókezelési technológiák fejlődésének köszönhetően mérséklődő szennyezés jellemzi. Az elért emisszió csökkentés és a közlekedés javuló energiahatékonysága önmagában, az alternatív üzemanyagok és hajtások bevezetése, valamint a közlekedési rendszert érintő beavatkozások nélkül nem lesz képes ellensúlyozni a közlekedési-, szállítási volumen növekedését. Tekintettel arra, hogy a spontán folyamatok nem biztosítják a levegőminőségi-, és energetikai célok teljesülését, gondosan kidolgozott közlekedéspolitika, megalapozott, tudatos környezeti stratégia alkalmazására van szükség. Főosztályvezető úr előadása a feladatok megoldását szolgáló közlekedési környezetvédelmi politika főbb összefüggéseit mutatja be.
12
Dr. Paár István, Dr. Szoboszlay Miklós (KTI Nonprofit Kft): Közlekedési dekarbonizáció, CO2 kibocsátás csökkentés 2012–2030 (2050) időszakban Az Unió energetikai és klímavédelmi célkitűzései egyre koncentráltabban foglalkoznak a közlekedéssel, határoznak meg konkrét célokat, feladatokat. A KTI munkatársai tanulmányban elemezték e célokat, a célok európai teljesítésével kapcsolatos elképzeléseket, és a hazai államigazgatás ezzel összefüggésben megfogalmazható feladatait. Módszert fejlesztettek ki a hazai közlekedési kibocsátások számítására, amelyet 2000–2010 közötti „tény futtatással” igazoltak. Később a módszert a 2010–2030 (2050) kibocsátás becslésére is kipróbálták. A modellezés számos kérdést, feladatot vetett fel, és bizonytalanságai ellenére jó előzetes képet adott a CO2 kibocsátás várható helyzetéről, és korlátozásának jövőbeni feladatairól.
Hajdú Sándor (KTI Nonprofit Kft): Közlekedési zajvédelem – fokozódó elvárások és megoldandó problémák a következő évtizedekben A lakosságot érő zajterhelés fő forrása a közlekedés. A különböző közlekedési módok (közúti-, vasúti- és légi közlekedés) miatti zajhatások eltérő mértékben zavarnak. A gépjárműállomány-, és közlekedésiszállítási teljesítmények növekedésével a közúti közlekedés okozza a zajpanaszok döntő részét. Az előadás áttekintette a közúti közlekedés miatt kialakuló környezeti zajterhelés mérséklésének adminisztratív lehetőségeit, a hazai szabályozás sajátosságait, a zajhelyzetet befolyásoló trendeket, és új kihívásokat.
13
Lukács András (Levegő Munkacsoport): A környezeti tudatosság szerepe az élhető városok megteremtésében A környezeti tudatosság elterjesztésében meghatározó szerepet játszanak a civil szervezetek. Ennek szemléltetésére közlekedéssel foglalkozó nemzetközi és külföldi nemzeti szervezetekről adunk rövid áttekintést, ismertetve néhány jellemző tevékenységüket, helyenként megemlítve a magyarországi vonatkozásokat is. Végül olyan kutatást ismertetünk, amely számszerű adatokkal erősíti meg, hogy minél erősebb egy városban a civil társadalom, annál élhetőbb, annál inkább környezetbarát maga a város.
Krajcsovits Sándor (Toyota Motor Hungary Kft.): Mai és jövőbeli technológiák az autók CO2 kibocsátásának mindennapi csökkentésért A gépkocsik CO2 emissziója mindennapi téma a médiában. Az autósokat nem csak azért foglalkoztatja, mert ezzel divatos dolog foglalkozni, hanem azért is, mert a környezetvédelmi technikák a fenntartási költségeket is befolyásolják. A gondolatébresztő előadás a marketinges szakemberek, fejlesztők számára megfogalmazott egyes kérdéseire, és feladataira világított rá.
14
A hazai közlekedési környezetvédelem, energetika helyzete, értékelése az európai helyzet tükrében
Schváb Zoltán Közlekedésért felelős helyettes államtitkár Nemzeti Fejlesztési Minisztérium 1011 Budapest, Fő utca 40-55. Tel: 1-795-6836 e-mail:
[email protected]
Az EU tagállamaihoz hasonlóan, Magyarországon is megoldatlan probléma a közlekedési eredetű levegőszennyezés megfelelő csökkentése. A szilárd részecskék és kisebb részben a nitrogén-oxidok kibocsátása magas, a levegő szennyezettsége forgalmas útvonalak mentén gyakran túllépi a megengedett mértéket. A levegőtisztaság védelmén túl, a közlekedésben is előtérbe kerültek az energiahatékonyság javítási és ÜHG kibocsátás-csökkentési, un. dekarbonizációs célok. A feladatok megoldása többek között a járművek környezeti teljesítményének lényeges javítását, a járműállomány folyamatos és intenzív megújítását, a korszerű járművek üzemeltetéséhez szükséges feltételek biztosítását, az alternatív üzemanyagok és hajtások működtetéséhez szükséges infrastruktúrák kiépítését igényi. A szükséges intézkedéseknek be kell épülniük a hazai fejlesztéspolitikai programokba (Nemzeti Reformprogram, Nemzeti Energiastratégia, Nemzeti Éghajlatváltozás Stratégia, Országos Területrendezési Terv, Nemzeti Logisztikai Stratégia, Európai Területi Együttműködési programok) és elsődlegesen a közlekedési rendszer fejlesztési stratégiájába, az NKS-be, beleértve a környezeti teljesítményt a rendszer szintű hatékonyságot javító intézkedéseket, és az azok megvalósításához szükséges műszaki, szervezeti és anyagi feltételeket.
BEVEZETÉS A legtöbb gazdasági és a társadalmi folyamatot szennyezőanyagok kibocsátása kíséri, ez alól a közlekedés sem kivétel. A közlekedési környezet- és klímavédelem áttekintését célszerű az EU várható társadalmi-gazdasági fejlődésével, azok közlekedési és környezeti hatásainak részletesebb vizsgálatával kezdeni. A közlekedés stratégiai céljainak kitűzésében, a közlekedési jövőkép tervezésénél
15
meghatározó elem az EU célok figyelembe vétele. A környezet védelméről, és az erőforrások hatékony használatáról úgy kell intézkednünk, hogy közben a gazdaság versenyképessége, és a társadalom mobilitása ne sérüljön. A motorizáció térnyerésével a mobilitás fenntartása mellett, a közlekedésfejlesztés egyik legfontosabb feladata a levegőtisztaság védelme, a közlekedés és a környezet együttélésének, a levegőtisztaság védelmének megteremtése, és az élhető környezet megőrzése. E feladatok az elmúlt másfél évtizedben a klímavédelem és az energiahatékonyság növelés sajátos követelményeinek kielégítésével egészültek ki. A lehetséges cselekvések tárháza széles, számos intézkedés létezik, amely mind az energiahatékonyság javítását és környezetszennyezés csökkentését szolgálja. A két fontos érték, a környezet és közlekedés között feszülő ellentétek feloldása azonban nem ilyen egyszerű. Azt is el kell érni ugyanis, hogy a társadalom megértse és elfogadja a szükséges környezet- és klímavédelmi intézkedéséket, előírásokat, a mobilitási igények némileg más módon történő kielégítését.
A LEVEGŐMINŐSÉG HELYZETE A levegőtisztaság-védelem a környezetvédelem egyik legrégebben megkezdett és legmesszebb jutott területe. Jótékony hatásának köszönhető, hogy Európában a gazdasági és kommunális források együttes szennyezőanyag-kibocsátása több összetevő tekintetében is csökkenő tendenciát mutat, ám a szennyező anyagok magas lokális koncentrációja még ma is ártalmas az egészségre és az ökoszisztémára. A szennyezőanyag-kibocsátás levegőminőségre gyakorolt sokrétű és bonyolult hatása miatt a kibocsátás csökkenése nem minden esetben jár levegőminőség-javulással. Európában, a lakosság jelentős része olyan körzetekben, nagyvárosokban él, ahol rendszeres a levegőminőségi normák túllépése. A levegőszennyezés nem ismer határokat. Gyakori, hogy a nagy ipari központokkal és közlekedési csomópontokkal zsúfolt európai országok kibocsátása rontja a kevésbé szennyező szomszédos országok levegőminőségét. Ezen túlmenően, a nemzetközi áruszállítás és személyközlekedés is hozzájárul a szenynyezőanyagok határon túli terjedéséhez, növelve a szomszédos országok levegőjében például a kritikusnak tekintett szálló por (PM) és ózon (O3) szenynyezettségét. Az EU-ban 2001 óta végeznek rendszeres levegőminőségi méréseket. Ezek alapján, a 2008/50/EK számú irányelv előírásai szerint folyamatosan értékelik a helyzetet. A szennyező anyagok kár okozó hatása a koncentrációval, és a terhelési idővel arányos.
16
A levegőszennyezés legfőbb következményei: • emberi egészségre ártalmas szennyező anyagok belekerülnek, és felhalmozódnak a táplálék láncban; • a szárazföldi és vízi ökoszisztéma savasodik, károsítva a növény és állatvilágot; • a savasodás és az ózonszennyezés károsítja az épített környezetet is; • a szárazföldi és vízi ökoszisztéma eutrofizációja veszélyezteti a fajok sokszínűségét; • a talajközeli ózon (O3) szennyezés károsítja a természeti környezetet, és csökkenti a mezőgazdasági terméseredményeket; • a mérgező anyagok (pl. nehézfémek) környezetbe jutása, élőlényekben való felhalmozódása (bioakkumuláció), tartósan fennálló (perzisztens) pusztítást jelent az élőlények és az élettelen környezet kapcsolatrendszerét jelentő ökoszisztémára; • az üvegház hatású gázok kibocsátása hozzájárul a globális klímaváltozáshoz; • a levegőszennyeződés szélsőséges esetben csökkentheti a láthatóságot, rontja a forgalombiztonságot. Az EU hatályos levegőminőségi szabályozását a 2004/107/EK irányelvvel kiegészített 2008/50/EK irányelv rögzíti, amelynek fő elemei: • határértékek – a megengedett legnagyobb koncentráció értéke. A határértékeket szennyezőanyagonként, koncentráció mértékegységben adják meg. A határértékhez átlagérték számítási időszakok, éves elérési számok esetenként a határérték alkalmazására vonatkozó naptári időszakok kapcsolódnak. A határértékek a tagállamok számára kötelezően alkalmazandók. • célértékek – nem kötelező szennyezettség értékek a gazdasági ráfordítással arányos, elérendő cél érdekében. A célértékek közelebb vannak a WHO levegőminőségi irányelveiben rögzített, az EU határértékeknél lényegesen szigorúbb követelményekhez. Jelenleg Európában az emberi egészségre legveszélyesebb szennyező anyagok a szilárd részecskék (PM, korom és hozzájuk kapcsolódó aeroszolok, szulfátok, szilikátok) és a talaj közeli ózon (O3). A levegőszennyezés lakosságra gyakorolt hatásáról az EK határérték és WHO AQG1 érték %-ában megadott átlagos terhelést mutató 1. táblázat ad átfogó képet. A számok megerősítik, hogy a lakosságot főleg a szálló por (PM) és ózon (O3) szennyezés terheli.
1
Az Egészségügyi Világszervezet által 1987 óta megjelentetett levegőminőségi iránymutatás, utolsó változatát 2005-ben adták ki (WHO AQG –World Health Organization Air Quality Guideline)
17
1. táblázat Szennyező
EU referencia szint
Becsült terhelés (%)
WHO referencia szint
Becsült terhelés (%)
PM2,5
Év (20)
16‐30
Év (10)
90‐95
PM10
Nap (50)
18‐21
Év (20)
80‐81
O3
8-óra (120)
15‐17
8-óra (100)
>97
NO2
Év (40)
6‐12
Év (40)
6‐12
BaP
Év (1 ng/m3)
20‐29
Év (0,12 ng/m3)
93‐94
SO2
Nap (125)
<1
Nap (20)
58‐61
CO
8-óra (10 mg/m3)
0‐2
8-óra (10 mg/m3)
0‐2
Pb
Év (0,5)
<1
Év (0,5)
<1
C6H6
Év (5)
<1
Év (1,7)
7‐8
A színes kódok a lakosság referencia szint feletti koncentrációknak kitett részarányát jelölik. <10%
10-50%
50-90%
>90%
A globális éghajlatváltozásban szerepet játszó, közlekedési eredetű levegőszenynyező komponensek a széndioxid, a nitrogén-oxidok, az N2O, a szálló por fő alkotóelemei, és a talajközeli ózon (O3).
A KÖZLEKEDÉS HATÁSA A LÉGSZENNYEZÉSRE A levegőminőségi helyzet bemutatása után logikus a kérdés, hogy a szennyezésért milyen mértékben felelős a közlekedés? Első közelítésben az európai tapasztalatok adhatnak valamiféle támpontot, bár az átlagértékekhez viszonyított eltérés, országonként akár 10-40%-os mértékű is lehet. A tendenciák viszont a legtöbb országra érvényesek. A 2010. évi helyzetet összefoglalóan szemlélteti az 1. ábra, melyről az európai közlekedés együttes részaránya, és belső, „alágazati” szerkezete is leolvasható. Az ábra szerint a közlekedés különösen a NOx szennyezésben játszik jelentős szerepet, amelynek több mint fele a közlekedésből származik. A szilárd részecske kibocsátás csak mintegy 25%-a közlekedési eredetű, azonban egészségügyi hatásait felerősíti, hogy a kibocsátás néhány deciméterrel a járda szintje fölött, a gyalogosforgalom közvetlen közelében történik. Az egyes alágazatok szerepét vizsgálva egyértelmű a közúti közlekedési kibocsátások meghatározó szerepe. Ezen belül is figyelemre méltó a PM szennyezé-
18
sek esetében a nem motorikus eredetű, a súrlódó betétek, gumiabroncsok és az útpálya kopásából keletkező szennyezés meghatározó részaránya. Hazai vonatkozásban a közlekedési levegőszennyezés struktúrája egyszerűbb az ábrán láthatónál, mert az ábrázoltak közül a „Nemzetközi repülés”-nek, a „Belföldi repülés”-nek, a „Nemzetközi hajózás”-nak, és sajnos a „Belvízi hajózás”-nak gyakorlatilag nincs szerepe. Ez a körülmény a hazai közlekedés környezeti hatásainak vizsgálatát a közútra és vasútra szűkíti.
1. ábra. A közlekedés szerepe az európai levegőszennyezésben
A tendenciákat vizsgálva az európai közlekedési kibocsátások az 1990-es évek óta, komponensenként és országonként, egyaránt csökkenő jelleget mutatnak. A csökkenés az új gépkocsikkal szemben támasztott, egyre szigorúbb tipusvizsgálati előírások (Euro követelmények), és a szintén szigorodó üzemanyag-minőségi előírások következménye. Az NOx és PM10 kibocsátások más komponensekhez képest kisebb mértékű csökkenésében a dízelmotorok 1990-ben kezdődött fokozott elterjedése meghatározó tényező. A dízelmotorok fajlagosan [úthosszra vetítve, (g/km) mértékegységben] lényegesen többet bocsátanak ki az előbbi két szennyező komponensből, mint benzinmotoros társaik és ez különösen igaz a korom (BC – black carbon) és NO2 összetevőkre.
19
A KÖZLEKEDÉS ÉS A KLÍMAVÁLTOZÁSOK KAPCSOLATA A klímaváltozás sajátos szerepet tölt be és új követelményeket támaszt az égéstermékek, kipufogó- és füstgázok kibocsátásával járó tevékenységekkel szemben. Az éghajlatváltozás olyan összetett folyamat, melynek során az egészségre közvetlenül nem káros anyagok a Föld légkörébe kerülve, megváltoztatják a Föld és környezetének hőcsere folyamatát, felborítják a korábbi egyensúlyt, és jellemzően a Föld infravörös kisugárzásának légköri visszatartásával, felmelegedést okoznak. A felmelegedést szélsőséges időjárási események kísérik, melyek megváltoztatják a földi élet környezeti viszonyait, visszafordíthatatlan változásokat, károkat okozva az élővilágnak. A klímaváltozás gazdasági többletköltséget is jelent, különösen a fejlődő országoknak: a mezőgazdasági terméshozamok visszaesnek, a szélsőséges időjárási jelenségek súlyos károkat okoznak, a negatív hatások miatti elvándorlás korlátozza a gazdasági fejlődést. A klímaváltozás kiélezi és tovább fokozza az erőforráshiányt. Az EU tagországok üvegházgáz kibocsátásának alakulását, az Éghajlat változási Keretegyezménynek2 megfelelően, az 1990-től 2010-ig terjedő időszakban, a 2. ábra szemlélteti. Az ábrán a közúti, vasúti és vízi közlekedés kibocsátását a nemzetközi légiközlekedéssel együtt a zöld vonalak, a tengerhajózás ÜHG kibocsátását a kék színű vonalak mutatják. A diagramon a 2007–2010 időszakban mutatkozó kibocsátás-csökkenés megfelelő irány lenne a 2030-as cél eléréséhez, ha a csökkenést nem a gazdasági válság, hanem tudatos klímavédelmi intézkedések okoznák. A közlekedés ÜHG kibocsátási céljainak eléréséhez az egyes alágazatok eltérő mértékben és módon járulhatnak hozzá. Az európai közlekedéspolitika fontos célja az energia-hatékony vasúti közlekedés szerepének erősítése és a villamos vontatás teljes körűvé bővítésével, a közvetlen vasúti ÜHG kibocsátás megszüntetése. A közúti közlekedés részaránya a közlekedési ÜHG kibocsátásban 80-85%, így érthető módon e területre összpontosulnak a meglehetősen összetett, műszaki, szervezési, gazdasági területet felölelő klímavédelmi intézkedések is. A légiközlekedés területén a fogalom növekedését és a kibocsátás csökkentési lehetőségeket összevetve, reálisan csak 34% csökkentés várható, azaz a közlekedés egyéb ágazataira, főként a közúti közlekedésre még nagyobb csökkentési kényszer hárul. A tengeri szállítás környezeti, energiahatékonysági teljesítménye technológiai eszközökkel, a tüzelőanyagok és a működési eljárások fejlesztésével növelhető: 2050-re a tengeri közlekedésből származó uniós szén-dioxid-kibocsátást összességében 40%-kal, a 2005. évi szint alá kell csökkenteni.
2
Framework Convention on Climate Change (FCCC) – New York 1992
20
2. ábra. Az EU27 országok kibocsátásának 1990 és 2010 közötti alakulása, és 2030-ig, illetőleg 2050-ig kitűzött csökkentési céljai
Tendenciáit tekintve a magyar közlekedés ÜHG kibocsátása is követi az európai változásokat, 1990-2007 között nőtt. A növekedés oka ekkor, a hazai gépkocsi állomány európai átlagot meghaladó ütemű bővülése volt, amely fokozta az ÜHG kibocsátás növekedését. A hazai keresetekhez képest magasabb üzemanyag-árak és a gépkocsi állomány kései „dízelesedése” ugyanakkor mérsékelte azt. Ezek eredője a 2. ábrán láthatóhoz hasonló lefolyású hazai CO2 növekedés volt, amely a gazdasági válság beköszöntével nálunk is csökkenő irányt vett. A tapasztalatok és az értékelések szerint a magyar közlekedés ÜHG csökkentési feladatai annak ellenére sem kisebbek a motorizáció terén előttünk járó országokénál, hogy az egy főre jutó hazai közlekedési eredetű kibocsátás, uniós szinten, a legkisebbek között van.
A HAZAI KÖZLEKEDÉSI KÖRNYEZETVÉDELEM JOGI SZABÁLYOZÁSA A környezeti problémák megoldásához számos út vezet, amelyek kiinduló pontját, az EU kötelezően betartandó határértékei és magatartási normatívái jelentik. A közúti közlekedés térnyerésével, valamint a személygépkocsi használat intenzív növekedésével együtt járó negatív hatásokra reagálva az 1970-es évek elejétől kezdődően Európában megszülettek a városi levegőminőség romlását, a zajterhelés fokozódását, a forgalmi torlódások állandósulását korlátozó előírások. A hazai közlekedési környezetvédelem követte ezt az utat, és eleinte némi késéssel ugyan de átvette az egységes európai előírásokat és eljárási szabályokat.
21
Az első közlekedési környezetvédelmi rendelkezések megjelenése óta eltelt időszak három, éles határokkal el nem különülő, részben átfedő szakaszra osztható: • az első, 1970–1989 közötti időszakban a közlekedés okozta levegőszennyezés megoldását gépjármű-technikai problémának tekintették, és szinte kizárólag a gépjárművek néhány jellemző szennyezőanyagának (szén-monoxid, szénhidrogének, nitrogén-oxidok és dízel füst) kibocsátására vonatkozó, nem túl szigorú korlátozásokkal vélték megoldhatónak; • a második, 1990–2000 közötti szakaszban egyrészt felgyorsult és drasztikussá vált az emissziós előírások szigorítása, másrészt megjelentek a közlekedési munkamegosztást befolyásoló, a forgalomszervezést és a fogalomszabályozást a környezetvédelemhez igazító intézkedések; • a harmadik, napjainkig tartó szakasz célokat illető jellemzője, hogy felértékelődött az üvegházhatású gázok, elsősorban a szén-dioxid kibocsátás mérséklésének, és az energia-, valamint erőforrás-használat hatékonysága növelésének a szerepe. Ami a cél elérését illeti, felismerték, hogy az új kihívásoknak csak komplex módon, a közlekedési rendszer egészét átfogó intézkedésekkel lehet, eredményesen megfelelni. A közlekedés egészét érintő kérdéseket, e terület jogi szabályozását az Európai Unió nemzeti hatáskörben hagyta, és általában a nemzetközi szervezetek is belügynek tekintették azokat, annak ellenére, hogy az országhatárokat átlépő szállítások, a jármű jóváhagyások kérdésében több fontos közösségi rendelkezés és nemzetközi egyezmény van érvényben. Az EU-ban a gazdaság versenyképességének javítása, a közlekedés hatékonyságának növelése, valamint a környezetés klímavédelem követelményei miatt, az utóbbi időben fokozódott a törekvés a közlekedési rendszerek egységesítésére. A közlekedés levegőtisztaság-védelmi munkájának középpontját a közúti gépjárművek szennyezőanyag kibocsátására vonatkozó előírások képezik. Túlzás nélkül mondhatjuk, hogy napjainkban az elfogadható városi levegőminőség, a közlekedési eredetű levegőszennyezés olyan regionális hatásainak – mint a savasodás és az eutrofizáció – kordában tartása, döntő részben, a gépjárműveken végrehajtott környezetvédelmi célú fejlesztéseknek köszönhető. Ezt igazolja a 3. ábra, amely az 1996-tól hatályos Euro 2-es határérték %-ában mutatja az azóta elfogadott előírások határértékeit, érzékeltetve az általuk elért kibocsátás-csökkenést. Annak, hogy viszonyítási alapnak az Euro 2 határértékeket választottuk, az a magyarázata, hogy a még korábbi szintekhez képest, a nagyságrendi változás miatt nem lehet értékelhető módon ábrázolni a mai határértékeket. Figyelemre méltó az egyes szennyező komponensek határértékének alakulása. Említést érdemel, hogy a környezet-egészségügyi szempontból legfontosabb komponens, az NOx és a PM10 csökkentésének teljesítése követelte meg a járműgyártók legnagyobb erőfeszítéseit. A CO és CH határértékek változása az
22
Euro 2 norma elfogadását követően kisebb mértékű, mert a döntően a benzinüzemű motorokból származó CO és CH kibocsátás csökkentése 3-utas katalizátorok használatának bevezetésével már az 1990-es évek közepén (az Euro-2-vel) megvalósult.
3. ábra. Személygépkocsik megengedett kibocsátási határértékeinek %-os alakulása az egymást követő európai korlátozások hatására (100 %=Euro 2)
Annak, hogy az NOx és a PM10 csökkentésének műszaki feltételei (részecskeszűrők, SCR katalizátor stb.) a kibocsátásukban elsődleges szerepet játszó dízelmotorokon, aránylag későn teremtődtek meg, és ebből eredően a követelmények is csak az Euro 4 (Euro IV) határértékek 2005–2006 évi bevezetésével szigorodtak, levegő minőségi szempontból jelentős következményei voltak. Ezeket a 4. ábra szemlélteti, ahol látható, hogy a határértékek 2006-ot követő erőteljes csökkentése ellenére a szénmonoxid és szénhidrogének kibocsátás változásához képest szolidabb a PM10 és NOx kibocsátás mérséklődése. A tendencia magyarázatát az adja, hogy az új gépjárművek javuló környezetvédelmi jellemzőinek hatása fokozatosan, az állomány cserélődésével érvényesül.
23
4. ábra. A közlekedés szennyezőanyag-kibocsátásának változása (1999-2010) Forrás: TERM 2012: transport indicators tracking progress towards environmental targets in Europe; EEA Report No 10/2012
LEVEGŐTISZTASÁG VÉDELMI, ÉS ENERGIAHATÉKONYSÁGI PROGRAMOK A közlekedési eredetű kibocsátások kedvező alakulását, a gépjármű kibocsátási határértékek intenzív csökkenése hozta létre. Ez, két jelentős környezetvédelmi programnak köszönhető. Az első, a kifejezetten a közlekedés környezetvédelmi hatásainak befolyását célzó Auto-Oil I. Program volt, amely 1992-ben indult, és 1997-ben, a gépjárművek szennyezőanyag-kibocsátására (98/69/EK irányelv) és az üzemanyagok minőségére (98/70/EK irányelv) vonatkozó szigorú előírások elfogadásával zárult. A. program értékelése szerint a gépjárművek által okozott levegőszennyezés 2010-ben 50-70%-kkal nagyobb lett volna Auto-Oil I. Program nélkül. A folytatást jelentő, 1997–2000 között végrehajtott Auto-Oil II. program beavatkozásai inkább piaci jellegűek (EU szóhasználattal market based-nek nevezett), mint sem technikai intézkedések voltak. Támogatták a közösségi járműparkoknál az alternatív üzemanyagok használatát, a helyi parkolási rendszerek kiépítését, a differenciált útdíjak alkalmazását, forgalomirányítási rendszerekben a közösségi közlekedés preferálását, a gépjárműállomány megújítását célzó selejtezési (scrapping) programok kezdeményezését, az infrastruktúra szűk keresztmetszeteinek feloldását, bővítését, és városok szállítási logisztikai rendszereinek fejlesztését. Ezeket, olyan fiskális jellegű intézkedések javaslatai egészítették ki, mint az üzemanyagok jövedéki adójának növelése, vagy a regisztrációs adó és a gépjárműadó (vagyis a tulajdonláshoz kapcsolódó adótételek) helyettesítése, az üzemanyagok adótartalmának (azaz a használathoz kapcsolódó költségeknek), növelése.
24
A másik program a Tiszta Levegőt Európának (CAFE Clean Air For Europe) elnevezésű, célzottan nem közlekedési környezetvédelmi keretterv volt. Ez a program a savasodás és eutrofizáció megállítása mellett a levegőszennyezettség egészségügyi hatásainak csökkentésére összpontosított, és az NOx, a PM10, a VOC és a talaj közeli ózonszennyezettség mérséklése állt a középpontjában. A CAFE program egyik célja, a közösség 2020 évi levegőtisztaság-védelmi céljainak elérését biztosító, a Levegőszennyezésről szóló Tematikus Stratégia kidolgozása és elfogadtatása volt. A tematikus stratégia röviden, a következőket irányozta elő: • a Bizottság a jövőben támogatni fogja a kevésbé szennyező közlekedési módokra való átállást, az alternatív üzemanyagokat, az infrastruktúrák szűk kapacitásainak tehermentesítését és a rendszeren kívüli, externális tényezők beépítését a szállítási költségekbe; • a Bizottság javaslatot tesz a nehéz tehergépjárművek közúti infrastruktúra használati díjára (Eurovignette); • a „Marco Polo” programon keresztül támogatja a kombinált áruszállítást, a GALILEO európai műholdas rádió navigációs rendszerrel pedig hatékonyabbá teszi a közlekedést; • 2005-ben elfogadják az új személygépkocsik és tehergépkocsik kibocsátásának csökkentésére irányuló javaslatokat (EURO 5/V.3) és a nehéz tehergépjárművek kibocsátásának további csökkentésére vonatkozó kezdeményezést ; • javaslatot tesznek a más dokumentumokban már szereplő intézkedések hatékony megvalósítására. A CAFE programban jelenik meg először karakteresen a klímavédelem, a CO2 kibocsátás csökkentésére irányuló törekvés, ami átvezet a napjainkban is tartó folyamatokhoz. A klímavédelem terén az elsődleges cél, a globális klímaváltozás megelőzése, az üvegház-gázok kibocsátásának elkerülése, az energia-, és az erőforrás-használat hatékonyságának növelése. A klímavédelem és a hagyományos közlekedési környezetvédelem együttesen, megnövelte a környezetvédelem súlyát a közlekedés tervezésében, fejlesztésében. Világossá vált, hogy az új feladatok a közlekedés minden területére kiterjedő komplex programok kidolgozását és végrehajtását követelik meg. Két meghatározó jelentőségű program írja elő az új kihívásoknak megfelelő fejlesztési célokat: 1. az EU versenyképes, karbonszegény gazdaságra való átállás útiterve (Roadmap for moving to a Competitive Low Carbon Economy), és 2. az Európai Közlekedés Fehér Könyve (WHITE PAPER – Roadmap to a Single European Transport Area – towards a competitive and resource efficient transport system), amely számunkra a legfontosabb dokumentum.” 3
Az európai szakirodalomban a személygépkocsik kibocsátási normáit arab számmal (pl. Euro-5), a nehéz dízelmotoros gépkocsikét római számmal (pl. Euro-V) jelölik.
25
A 2. táblázat e két dokumentum klímavédelmi céljait foglalja össze. 2. táblázat
26
A 2. táblázatban összefoglalt célok eléréséhez, gyorsítani kell a járművek környezeti tulajdonságait javító, energiahatékonyságát növelő kutatás-fejlesztést. A társadalom és a gazdaság mobilitási igényeinek folyamatos és biztonságos kielégítése során, újra kell gondolni a közlekedési igényeket generáló struktúrákat, és az azok, teljesítési módját meghatározó elemeket
A KÖZLEKEDÉSI KIBOCSÁTÁSOK CSÖKKENTÉSÉNEK FŐ IRÁNYAI A környezet- és klímavédelem területén fontos szerepet játszó eszközöket, és fejlesztési irányokat a 3. táblázat foglalja össze. 3. táblázat
A táblázatban három csoportba (oszlop) soroltuk a kibocsátások elkerülését és csökkentését célzó cselekvési irányokat. Jóllehet a pénzügyi jellegű intézkedések valójában nem a környezet- és klímavédelem javításának eszközei, sokkal inkább az első két oszlopban felsoroltak megvalósulását segítik, egyes területeken egyenesen azoknak előfeltételét képezik. Azért tartottuk szükségesnek önálló
27
cselekvési irányként való szerepeletetésüket, mert az elmúlt húsz évben minden program kulcskérdése a finanszírozás volt, a kitűzött célok elérésének elmaradását – a pénzügyektől ugyancsak nem független szervezeti feltételek hiánya mellett – a forrás hiány okozta. A felsorolt környezet- és klímavédelmi eszközök közül az első oszlopban foglalt műszaki intézkedések képezik a jövőben is az alapját a kibocsátások csökkentésnek. A hagyományos belsőégésű motorok fejlesztési potenciálja is jelentős, de az kiegészülve az alternatív üzemanyagokkal és hajtásokkal, belátható időn belül, a felére-harmadára csökkentheti a járművek fajlagos energiafelhasználását. A közlekedés számára döntően a második oszlop cselekvési irányai jelentenek megoldandó klímavédelemi feladatokat, amelyeket a most készülő, a közlekedési fejlesztéseket 2030-ig meghatározó Nemzeti Közlekedésfejlesztési Stratégiának (az NKS-nek) tartalmaznia kell.
A KÖZLEKEDÉSI EREDETŰ KÖRNYEZETSZENNYEZÉS ÉS CO2 KIBOCSÁTÁS CSÖKKENTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI A KÖZLEKEDÉSI RENDSZER BEFOLYÁSOLÁSÁVAL A közlekedési rendszer működését befolyásoló olyan beavatkozásokra mint a közlekedési igények csökkentése, az egyes közlekedési módok iránti igény befolyásolása vagy a helyi közlekedés térbeli és időbeli korlátozása, korábban akkor került sor, ha az infrastruktúrák kapacitása nem volt elegendő a közlekedési feladatok hatékony végrehajtásához, esetleg forgalombiztonsági meggondolások tették szükségessé a változtatásokat. Napjainkban kezdődött az a folyamat, amelynek lényege, hogy a kibocsátás csökkentési igények járműfejlesztéssel le nem fedett részét a közlekedési rendszer módosításával tervezik megoldani. Ez azzal jár, hogy a környezeti és energetikai követelmények a gazdasági hatékonysággal és a közlekedésbiztonsággal azonos súlyú tervezési tényezővé váltak a közlekedéspolitikai célok megfogalmazása során. Összefoglalva, a közlekedési rendszert érintő beavatkozások sokféle intézkedésből állnak. Közéjük tartozik a közlekedési igények befolyásolása, az alágazatok közötti közlekedési munkamegosztás tudatos irányítása, a közösségi közlekedés preferálása a motorizált egyéni közlekedéssel szemben, a meglévő eszközök és rendszerek kapacitásának jobb kihasználását célzó zöld logisztika az áruszállításban, a behajtási tilalmak, időszakos és térbeli korlátozások (LEZ zónák) alkalmazása, parkolási rendszerek kiépítése; a nem motorizált közlekedés fejlesztése; a közlekedésben résztvevők környezetvédelemmel kapcsolatos ismereteinek bővítése környezettudatosság növelésére. Már a felsorolás is érzékelteti, hogy előadásunkban, csak a legfontosabb elemek áttekintésére, a környezeti hatékonyság fő jellemzőinek érzékeltetésére van lehetőség, mélyebb elemzések, a részletek feltárása nélkül.
28
AZ ENERGIAFOGYASZTÁS ÉS A SZENNYEZŐANYAG-KIBOCSÁTÁS CSÖKKENTÉSE A KÖZLEKEDÉSI IGÉNYEK BEFOLYÁSOLÁSÁVAL Ahogyan energia megtakarítási szempontból legkedvezőbb a fel nem használt energia, úgy környezetvédelmi és közlekedésenergetikai szempontból a leghatékonyabb megoldás a közlekedési teljesítmények mérséklése. Ismert tény, hogy szoros összefüggés áll fenn a gazdaság fejlődése és a közlekedés szállítási igényei között, nevezetesen a személyszállítási teljesítmények a GDP-nél valamivel lassabban, az áruszállítási teljesítmények valamivel gyorsabban növekednek. A közlekedési igények csökkentésének célja a GDP és a közlekedési teljesítmények között fennálló kapcsolat oldása, a közlekedés függetlenítése a gazdaság növekedésétől. A módszerek sokfélék, és számos elemük kívül esik a közlekedés hatókörén, hiszen a személyközlekedés a társadalom hivatásforgalomi, közösségi és egyéni kikapcsolódáshoz kapcsolódó utazási igényeit elégíti ki, az áruszállítás pedig a gazdaság igényéhez igazodó, a termelő infrastruktúra részét képező alágazat. A választott módszerekről előre kell bocsátanunk azt a meggyőződésünket, hogy a közlekedési igényeket, és a közlekedés környezeti teljesítményét csak úgy szabad befolyásolni, hogy azok a társadalom és a gazdaság mobilitási igényeit ne korlátozzák. A személyszállítás közlekedési igényeinek fontosabb mennyiségcsökkentő intézkedései a következők: • a regionális település-, és területfejlesztési tervek közlekedésfejlesztéssel való összehangolása (a térségek fejlettségi szintjének kiegyenlítésével, a munkaerő kereslet és kínálat földrajzi összekapcsolásával, a vegyes terület-felhasználás ösztönzésével, a közigazgatási és lakossági szolgáltatások decentralizálásával); • a nagyobb sűrűségű városi beépítés előnyben részesítése, a városokból az agglomerációba irányuló áramlás, és az agglomerációk terjeszkedési, (ún. urban spread) jelenségeinek korlátozásával; • autómentes városi övezetek és gyalogos zónák létesítése; • a közlekedés hatékonyabbá tétele az információs rendszerek fejlesztésével (GPS, és Galileo, SESAR, ERTMS, RIS, LRIT 4 stb.) és piaci alapú ösztönzők alkalmazásával; • a távmunka, a távoktatás, az elektronikus ügyintézés és az internetes vásárlás támogatása; • a kereskedelmi hálózatok közlekedés-orientált fejlesztése, a kis és közepes üzletek szerepének erősítése a lakossági mindennapi élelmiszerekkel és fogyasztási cikkekkel való ellátásában; • a nagy létszámú munkahelyet fenntartó vállalkozásoknál és intézményeknél, illetőleg a nagy tömegeket vonzó intézmények esetében munkahelyi és intézményi mobilitási tervek kidolgozása; 4
Galileo – Európai globális navigációs műholdrendszer; LRIT – az IMO által létrehozott, a hajókra vonatkozó Long-range Identification and Tracking (LRIT) rendszer; SESAR – Single European Sky ATM Researc projekt; RIS – River Information Services
29
• a közös gépkocsi használat (car sharing és a telekocsi rendszer) ösztönzése; • a nem motorizált közlekedés fejlesztése, támogatása; • az emelt szolgáltatási szintű infrastruktúrák (autópálya, gyorsforgalmi utak) igénybevételét teljesítményarányosan érvényesítő, az externális költségeket fokozatosan beépítő útdíjak alkalmazása, • a gépjárműhasználat állandó költségeinek (biztosítás, gépjárműadó) az üzemanyagárakba való beépítése, az ésszerű gépkocsi használat ösztönözésére (mivel nem a jármű birtokolása, hanem a használata okoz környezeti problémát). Az áruszállítás közlekedési igényeit, a gazdaság szállításigénye határozza meg. A gazdaság versenyképességének sérelme nélkül két területen kell intézkedéseket tenni az igények visszafogására: • a közlekedés externális költségeit is tükröző, teljesítményarányos útdíjak alkalmazása az áruszállításban, amely a díj mértékétől függően csökkenti a szállítási igényeket (vagy befolyásolja az igénybe vett szállítási módot, és ad lehetőséget a közlekedési munkamegosztás befolyásolására); • az áruszállító járművek kapacitás kihasználásának javítása, a szállítási feladatokhoz illeszkedő méretű és teherbírású gépjárműpark kialakításának ösztönzésével; • a töredék rakománnyal és az üres futással végzett szállítás részarányának visszaszorítása, gazdasági szempontból vonzó logisztikai szolgáltatások kínálatának növelésével, és igénybevételük anyagi ösztönzésével; • az ésszerűtlen szállítások megszüntetése, a közlekedés valós költségeinek érvényesítésével. Magyarországon számos részlete valósult meg a felsoroltaknak, amely néhány százalékkal csökkentette a közlekedési teljesítményt. Eközben ellentétes hatások is jelentkeztek. Elsőként a gazdaság átalakulása említhető, amelynek következtében megszűntek a sok embert foglalkoztató nagyvállalatok. A munkahelyek szétaprózódtak, ami megnövelte az utazási távolságokat, és ezzel a közlekedési igényeket. Hasonló hatású a hátrányos helyzetű régiókban a munkahely hiány, ami egyre nagyobb távolságú ingázásra kényszeríti a munkavállalókat. Nem elhanyagolható hatás a nagyvárosokból az agglomerációs településekre irányuló költözés, amelyet a kedvezőbb környezeti állapot keresése generál, erősítve a közlekedés negatív környezeti hatásait. A családok gyakoribb felbomlása, az egyszemélyes háztartások számának növekedése is az utazási igényeket növelő tényező. Összességében azt mondhatjuk, hogy csak szerény eredményt értünk el a közlekedési, szállítási igények befolyásolásában, egyrészt összehangolt, intézkedések hiányában, másrészt pedig a radikális változással járó intézkedéseket – mint pl. a budapesti fizető behajtási övezet – kerülő politikai döntések következtében. Nem elhanyagolható, hogy a területfejlesztési intézkedésekhez, és a kereske-
30
delmi hálózatok átalakításához hiányoznak az anyagi források, továbbá számos érdekütközés is hátráltatja változtatásokat.
AZ ENERGIAFOGYASZTÁS ÉS A SZENNYEZŐANYAG-KIBOCSÁTÁS CSÖKKENTÉSE A KÖZLEKEDÉSI MUNKAMEGOSZTÁS BEFOLYÁSOLÁSÁVAL A közlekedés alágazatainak, a közútnak, a vasútnak, a vízi és a légiközlekedésnek a közlekedési teljesítményekre vetített fajlagos energiaigénye és szennyezőanyagkibocsátása jelentősen eltérnek. Ez tűnik ki, a felsorolt jellemzőket magába foglaló, 4. táblázatból. Az adatok szerint a vasút egységnyi fajlagos energiafogyasztásával szemben a személyszállítás terén a közúté ~2,4-nek, a repülésé ~15-nek, az áruszállítás terén a közúti áruszállításé ~12-nek, a légiközlekedésé 40-nél is többnek adódik. A vízi közlekedés kedvező fajlagos fogyasztási adata a Rajna-Majna forgalmára igaz. A dunai hajózásban a vízi út korlátozott merülési mélysége nem engedi meg a hajók szállító kapacitásának megfelelő kihasználását, ami erősen rontja a dunai hajózás energetikai jellemzőit. Az egyéni és a közösségi közlekedés energiahatékonyságának összevetése hasonló arányokat mutat. A személygépkocsik utas-kilométerre vetített üzemanyag-fogyasztása mintegy 2,4-szerese az autóbusszal végzett személyszállításnak. A munkamegosztás befolyásolásának legfontosabb eszközei a következők: • magas szolgáltatási szint biztosítása a környezeti és energetikai szempontból kedvező vasúti és közösségi közlekedésben. Ez magában foglalja a járművek jó műszaki és esztétikai állapotát, az igényekhez illeszkedő kapacitást és járatsűrűséget, és a menetrendi pontosságot; • a szerződéses közlekedés és fuvarozás területén a megbízhatóság, és a rugalmasság jelentős növelése; • versenyképes tarifák alkalmazása a közösségi közlekedésben, a ténylegesen igénybe vett közlekedési teljesítményhez illeszkedő díjszabás alkalmazása, egyes közlekedési célcsoportok számára kialakított utazási feltételek és díjszabás használata, az állami támogatások, és a fogyasztói árkiegészítés legjobb felhasználásával; • rövid távon a kombinált szállítás elősegítése, szállítmányozási és logisztikai szolgáltatások nyújtásával, hosszabb távon a kombinált szállítás infrastruktúrájának fejlesztésével; • a közösségi közlekedésben a menetrendek alágazaton belüli és alágazatok közötti összehangolása (a co-modalitás és az intermodalitás támogatással), a különböző közlekedési módok együttműködését segítő tarifaközösségek és közlekedési szövetségek létrehozása;
31
• a közösségi közlekedés preferálása a forgalomszabályozás eszközeivel (pl. elválasztott autóbusz sávok, a közösségi közlekedési eszközök által befolyásolt közlekedési lámpák használata stb.); • informatikai és infokommunikációs rendszerek alkalmazása (interneten elérhető menetrendek, utazástervező és menetjegy vásárlási lehetőséget nyújtó programok), magas színvonalú utas tájékoztatási rendszerek létesítése, munkahelyi mobilitás tervezés alkalmazása; • a cégautó használat takarékossági célú megnehezítése, a költségek növelésével, és a költségként elszámolható üzemanyag-fogyasztás minimalizálásával, a cégautó magáncélú (pl. munkanapokon kívüli) használatának adóztatásával, • a hivatásforgalomban a személygépkocsi használat visszafogása a munkahelyi, ingyenes parkolóhelyek fizetőssé tételével; • a munkába járáshoz kapcsolódó adómentes költségtérítésnek az igénybevett közlekedés módtól függő differenciálása. 4. táblázat
32
A felsorolt intézkedések egy része nem elsődlegesen környezetvédelmi vagy energiatakarékossági meggondoláshoz kapcsolódik, hanem a közlekedési, feladatok hatékony, a gazdaság versenyképességét növelő, biztonságos teljesítéshez szükséges. Ennek köszönhető, hogy az elmúlt időszakban a jelentős fejlesztési költségek ellenére, számos területen került sor előrelépésre. A közlekedési munkamegosztásban befolyásolásában rejlő energiahatékonyságnövelési és környezeti állapotjavítási lehetőségek jelentősek, de bevezetésük költségei meglehetősen nagyok, ezért 4–8 éves távlatban jelentős eredmények nem várhatóak. A vasút rendkívül alacsony energiaigényének tudható be, hogy a vasútfejlesztésekkel elérhető éves energiafelhasználás csökkenés mindössze 0,9 PJ/év, ami a közlekedés bruttó energiaigényének 0,4 %-a. A szűkös fejlesztési lehetőségek miatt a városi közlekedésben a közösségi közlekedés részarányának alakulása is kérdéses.
AZ ENERGIAFOGYASZTÁS ÉS A SZENNYEZŐANYAG-KIBOCSÁTÁS CSÖKKENTÉSE A KÖZLEKEDÉSI INFRASTRUKTÚRA FEJLESZTÉSÉVEL ÉS HASZNÁLATÁNAK KORLÁTOZÁSÁVAL A közlekedési infrastruktúra fejlesztése terén tett intézkedések a környezetvédelmi és energiahatékonysági vizsgálódás szempontjából két nagy csoportra oszthatók: • az első nagy csoport az infrastruktúra azon fejlesztéseit tartalmazza, amelyek a hálózat szűk keresztmetszeteinek megszüntetését, a hiányzó hálózati kapcsolatok pótlását, valamint a meglévő infrastruktúra, ITS eszközök alkalmazásával végzett kapacitás bővítését, közlekedésbiztonságot javító fogalomszabályozását célozzák; • a másik nagy csoport a környezetvédelmi célok elérése érdekében az infrastruktúrák igénybevételét feltételekhez köti, végső esetben, szükséges körben korlátozza. A magyar közlekedési hálózat még jelentős fejlesztésre, bővítésre szorul. Elegendő a hidak hiányára, és a zsáktelepülésekre utalnunk, amelyek felesleges kerülőkkel csökkentik közlekedésünk teljesítményét. Szép számban vannak nagy forgalmú útjaink, amelyek átkelési szakaszainak településeket elkerülő utakkal való kiegészítése a közlekedési ágazat legjelentősebb környezetvédelmi és energetikai javulást eredményező fejlesztései. Az infrastruktúrafejlesztés jelentőségének érzékeltetésén túl nem foglalkozunk azok kapcsolódó intézkedéseivel, még akkor sem, ha a fejlesztések rangsorolásában fontos szerepet játszanak a környezeti megfontolások.
33
Az infrastruktúra használatát korlátozó intézkedések a települési környezet javításában, és az élhetőbb városok megteremtésében játszanak szerepet. Közvetlen eredményük a szennyezőanyag-kibocsátás csökkenés. Járulékos hatásuk az energiahatékonyság javítás, amelyet a közösségi közlekedés prioritását támogató intézkedések tesznek lehetővé. Az ide tartozó legfontosabb intézkedések a következők: • a tranzitforgalom elterelése a városi területekről (feltétel: elkerülő utak létezése); • a forgalom, döntő részét felvevő települési közlekedési artériák kijelölése és kiépítése az adottságoktól függő sebesség-optimalizálással; • a településen belül a szükséges nehéz tehergépjármű forgalom (célforgalom) meghatározott, lehetőleg lakóterületektől és érzékeny intézményektől elválasztott útvonalakra korlátozása; • forgalomcsillapított övezetek gyalogos zónák kialakítása és fenntartása; • korlátozott behajtási övezetek LEZ-ek (Low Emission Zones) létesítése, amelyek vagy kitiltással tartják távol a szennyező gépjárműveket a belvárosi, zsúfolt forgalmú területektől, vagy behajtási díjjal mérséklik a járművek forgalmát; • városi logisztikai csomópontok létrehozása, a city logisztika eszközeinek használata; • az áruszállítások térbeli és időbeli korlátozása, amely szállításigényes tartós fogyasztási cikkek árusítását korlátozza a városok belső területén (minta utáni árusítás), az áruszállításokat a csúcsforgalmi időszakokon kívül engedélyezi, jobb esetben adókedvezményekkel ösztönzi a vállalkozásokat zöld logisztikai megoldások alkalmazására, • a sebességkorlátozások környezeti megfontolások alapján végzett módosítása. A megengedett sebesség csökkentés, illetve a forgalmi körülmények szerinti optimalizálása, ami a helyközi és autópálya forgalomban, illetőleg a települések külső területi forgalmában is kedvező lehet; • a nem motorizált közlekedés feltételeinek a lehető legszélesebb körű biztosítása, beleértve a kerékpárutak építését, általában a kerékpáros és gyalogosközlekedés biztonságát, és az egyszerű kerékpár-kölcsönzési megoldások kiépítését, • az alternatív energiahordozók és hajtások alkalmazásához szükséges infrastruktúra létesítése, amely a közlekedési környezetvédelem és az energiagazdálkodás jövőjét alapozza meg. A közlekedéstervezés területén egyre nagyobb súlyúvá válik a nem motorizált közlekedés iránti növekvő igény kielégítésének lehetséges támogatása. Ma a nagyvárosok jellemző utcaképéhez hozzá tartoznak a kerékpárosok, akár a kiépített vagy a gyalogos járdákon kijelölt kerékpárutakon, akár a gépjárművek közötti forgalomban, ahol közlekedési szabályok támogatják mozgásukat. A kerékpáros közlekedést segíti, hogy egyre több nagyvárosban, bérleti megoldással könnyen válthat kerékpárra a gyalogos, vagy az utazás egy részén más közlekedési eszközt igénybe vevő, amint ezt az 5. ábra mutatja.
34
5. ábra. Brisbanei utcakép automatikus kerékpárkölcsönzővel
Magyarország számos településén komoly hagyománya volt a kerékpáros közlekedésnek, de a személygépkocsik számának növekedésével a kerékpározás egyre jobban háttérbe szorult. Az elmúlt években megindult a kerékpáros közlekedés reneszánsza, és egyre több területet hódítnak meg a kerékpárosok, többek között a fővárost is. E folyamatot segíti a 2007–2013 közötti Közlekedési Operatív Program részeként meghirdetett, „A kerékpárút hálózat fejlesztése” c. pályázati konstrukció, amelynek célja a helyközi, hivatásforgalmi kerékpárutak, kerékpáros létesítmények kiépítése, a régió kerékpáros közlekedési infrastruktúrájának kialakítása, bővítése, a nemzetközi és az országos kerékpárút-hálózatokhoz való csatlakozás biztosítása, és a már meglévő elemek hálózatba szervezése. További kiemelendő, kedvező eleme az infrastruktúra használat terén tehető intézkedéseknek a korlátozott behajtási területek, alacsony kibocsátású zónák (rövidítve: LEZ) létesítése. Budapesten a LEZ létesítése az ilyen zónák kijelölésének eredeti célján túl a fővárosi közösségi közlekedés támogatásához bevételt generáló intézkedésként jelent meg. Németországban 47 város, továbbá Olaszországban, Hollandiában, Svédországban és az Egyesült Királyságban is több város jelölt ki, és működtet LEZ-eket. Ezeket a zónákat a levegőminőség javítás, és a PM10 csökkentés eszközeként tartják számon, ennek megfelelően szabályozzák a behajtási jogosultságokat, amint azt az 5. táblázatban látható német példa mutatja. Tapasztaltok szerint a LEZ-eken belül, a városok a kijelölt terület nagysá-
35
gától és jellemzőitől függően 7-35% közötti szilárdrészecske-kibocsátás csökkentést értek el. A városi levegőminőségi problémák megoldása előbb-utóbb Magyarországon is kikényszeríti a LEZ-ek létesítését. A jelzőtáblák már szerepelnek a KRESZ-ben, a további feltételeknek, a társadalmi és politikai elfogadásnak, még be kell érnie. 5. táblázat
AZ EMBERI TÉNYEZŐ SZEREPE, A KÖZLEKEDÉS CO2 KIBOCSÁTÁSÁNAK CSÖKKENTÉSÉBEN A műszaki-szervezési lehetőségek érvényesülésének előfeltétele a társadalom egyetértése a közlekedési kormányzat tervezett intézkedéseivel, és közreműködésük az intézkedések megvalósításában. Ez indokolja, hogy ha röviden is, de külön pontot szenteljünk a témakörnek. A közlekedés résztvevőinek környezetvédelmi hozzájárulása nem választható el a társadalom általános környezeti tudatosságától, aminek az alapja a környezeti nevelés, és amely az általános iskolától kezdődően az egyetem befejezéséig tart. A környezeti nevelés nem a közlekedés feladata, de arról nekünk kell gondoskodni, hogy a közlekedési környezetvédelmi ismeretek az iskolások közlekedésre nevelésében, a gépjárművezető képzésben, az autószerelő és a rokon szakmák oktatásában a szükséges tartalommal, kellő hangsúlyt kapjanak. A közlekedés résztvevői jelentős mértékben segíthetik
36
a környezetvédelmi törekvések sikerét pusztán a közlekedési szabályok betartásával. A szabályok tiszteletének az ellenőrzésekkel és szankcionálással végzett kikényszerítésén túl, tudatosítani kell az érdekeltekben, hogy a szabályos közlekedés egyaránt fontos a közlekedésbiztonság, a környezetvédelem és korántsem elhanyagolható mértékben az üzemanyag költség szempontjából. A szabályos és energiahatékony közlekedésre, gépkocsi használatra buzdításon túl fontos szerepet kell kapnia a gazdaságos gépkocsivezetés, idegen kifejezéssel az eco-driving oktatásának. Az eco-driving szabályait betartva 5–10% üzemanyag-megtakarítás érhető el. Ha végiggondoljuk, hogy a közlekedési igények mérséklésére, a közlekedési munkamegosztás változtatására irányuló, meglehetősen költséges és közlekedési szokásaink változtatásával járó intézkedések néhány százalékos energia-megtakarítást eredményeznek, akkor értékelhető igazán az eco-driving potenciálja. Az eco-driving oktatása sem költségmentes, de fajlagosan, az eredményre vetítve egyike a legkisebb ráfordítással megvalósítható intézkedéseknek. Mielőbb be kell építeni az eco-driving elméleti és gyakorlati oktatását a gépjárművezető képzés témakörébe, és megfelelő ösztönzéssel párosítva a már gyakorló gépkocsivezetők számára is lehetőséget kell teremteni az eco-driving technikák elsajátítására.
A KLÍMAVÉDELEM HELYZETE ÉS JÖVŐJE MAGYARORSZÁGON A célok és eszközök áttekintése után ide kívánkozik a magyar közlekedés klímavédelmi pozíciójának, jövőképének az értékelése. A közlekedés dekarbonizációjának lehetőségeit a Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft. vizsgálta 2012-ben, és a közlekedés energetikai helyzetét áttekintve, becsléseket tett a referencia forgatókönyv, és az intenzív műszaki fejlődést feltételező változat eredményére. A hazai (közúti) közlekedés 1990-hez viszonyított energia igényére, és annak változásra vonatkozó számítások eredményét mutatja a 6. ábra. A BAU helyzetet szemléltető lila színű vonalból jól látszik, hogy tudatos beavatkozás nélkül a közlekedés kibocsátása 2050-re, az EU célnak megfelelően az 1990-es érték 40% helyett, annak mintegy kétszerese (200%-a) lenne. A 2010-ben ismert jogi előírások teljesítésével, valamint az alternatív hajtásoknak és üzemanyagoknak az EU szakértők által prognosztizált átlagos penetrációjával kalkulált, „való világ”nak nevezett változat (VV – zöld görbe) szerint a műszaki – technikai-technológiai fejlesztések az 1990-es szint 125%-ára csökkentik az összes kibocsátást. Az ábrán a sötétkék görbe az EU közlekedésre vonatkozó ÜHG csökkentési céljának megfelelő maximumot, a világos kék vonal a minimumot jelzi (a 2050. évre megcélzott ÜHG kibocsátás-csökkentés mértéke 67-54% közötti). Látható, hogy a
37
prognózis szerint reálisan várható CO2 kibocsátás több mint kétszer nagyobb az EU céljavaslatánál. A prognózis olyan változata esetén, amikor becslési bizonytalanságokat konzekvensen a legkedvezőbb értékekkel oldják fel, illetve a közlekedésben felhasznált növekvő villamos energia részarányt környezetbarát villamos árammal (érdemben kedvezőbb energia mixszel) kalkulálják, a 2050 évi CO2 kibocsátás az 1990-es szint alá kerül, annak mintegy 85%-a lesz. Az eredményt az ábra piros görbéje mutatja, amelyből látható, hogy a prognosztizált helyzet 2030-ra gyakorlatilag nem változik, és a CO2 kibocsátás 2050-re is az EU célként kitűzött szint kétszerese lesz.
6. ábra. Hazai közlekedés dekarbonizációs útja 1990-2050 Forrás: Közlekedés dekarbonizációs útitervének megalapozása
A prognózis alátámasztja, és számszerűen mutatja azt a magyar közlekedés jövőbeni fejlődéséből fakadó sejtésünket, hogy pusztán műszaki fejlesztésekkel a közlekedésre vonatkozó dekarbonizációs célt illető tagállami kötelezettségünk nem teljesíthető. Ahhoz az ismertetett, a közlekedési rendszert érintő intézkedésekből felépített koherens program kidolgozása és végrehajtása is szükséges, amelynek alapját a Nemzeti Közlekedésfejlesztési Stratégiában már napjainkban le kell fektetni.
38
CÉLOK ÉS 2050-ES JÖVŐKÉP AZ EU KÖVETELMÉNYEI SZERINT Az előző fejezet relatív, 1990-es szinthez képest mutatott ÜHG kibocsátási trendje mellett érdemes számszerűen is értékelni az Európai Unió által 2050-re kitűzött változásokat. Az 1990-es bázisévhez viszonyított, középértéket tekintve 60%-os kibocsátás-csökkentési cél teljesítéséhez, a hazai közlekedés CO2 emiszsziójának a közúti közlekedés esetében 60%-kal, 3048 ezer tonnára, a vasút és a hajózás kibocsátásának 100%-kal kell csökkennie. Tekintettel a szektor kibocsátás-csökkentési potenciáljára, a légiközlekedésben 1990-hez képest 50%-os emelkedés lesz megengedett, viszont a 2009-es évhez képest a légiközlekedései kibocsátásokat gyakorlatilag szinten kell tartani (lásd 6. táblázat). 6. táblázat A magyar közlekedés ÜGH kibocsátásának alakulása 60%‐os kibocsátás‐csökkentést és az alága‐ zatok csökkentési potenciálját figyelembe véve (ezer tonna CO2 egyenérték) Alágazat
1990
2009
2050
Közút
7620
12407
3048
Vasút, hajózás
550
269
0
Repülés
197
716
745
A közúti közlekedésben a járműhajtás hosszú távon hidrogén-alapú, illetve villamos hajtásra fog átalakulni, ami a közlekedés számára a működéshez szükséges infrastruktúra létesítésének terhét jelenti. Az energiahatékonyság növelése és a kibocsátás mérséklése érdekében elengedhetetlen a vasúti személy-, és áruszállítás szerepének erősítése. Ehhez azonban szükség van a vasútvonalak további villamosítására és a gyorsvasúti hálózat fejlesztésére, különös tekintettel az elővárosi közlekedésre, illetve a tranzit forgalomban, a határokon átvezető vonalakon. Megfelelő ösztönző és szabályozó eszközök alkalmazásának eredményeképpen, 2050-re a 300 km-nél nagyobb távolságú közúti árufuvarozás 50%-át más közlekedési módoknak kell átvállalnia. Ugyanekkorra, a városközpontok logisztikáját gyakorlatilag CO2-mentesíteni kell. Az Európai Bizottság által kiadott közlekedési Fehér Könyv megállapításai szerint a légiközlekedésben az alacsony CO2 kibocsátású üzemanyagoknak 40%-os részesedést kell elérniük 2050-re. A felsorolt változások költsége óriási, összemérhető a jelenlegi közlekedési infrastruktúra működtetési, fejlesztési költségével. A finanszírozás forrása és módja továbbra is kulcskérdés marad, amelynek megoldását az EU támogatások növekvő része és közlekedésen belüli források (az üzemanyag árba épített adók egy része, távlatban az útdíj bevétel) képezhetik.
39
ÖSSZEFOGLALÁS Az EU tagállamaihoz hasonlóan, Magyarországon is megoldatlan probléma a közlekedési eredetű levegőszennyezés optimális mértékű csökkentése. A szilárd részecskék, és kisebb részben a nitrogén-oxidok kibocsátása magas, a levegő szennyezettsége a forgalmas útvonalak mentén gyakran túllépi a megengedett mértéket. A levegőtisztaság-védelem mellett, azt némileg háttérbe szorítva megjelentek a közlekedésben is az energiahatékonyság javítási és ÜHG kibocsátási célok. Az EU tagállamaként teljesítenünk kell, az unió irányelveiben és rendeleteiben rögzített levegőminőségi követelményeket, és ki kell venni részünket a globális éghajlatváltozás megelőzésére, enyhítésére irányuló, minden tagállamra azonos terheket rakó erőfeszítésekből, tekintet nélkül motorizációs fejlettségünktől, az egy főre jutó közlekedési ÜHG kibocsátás mértékétől. A feladatok megoldása, a járművek környezeti teljesítményének lényeges javítását, a járműállomány folyamatos és intenzív megújítását, a korszerű járművek üzemeltetéséhez szükséges feltételek biztosítását, az alternatív üzemanyagok és hajtások működtetéséhez szükséges infrastruktúrák kiépítését igényli. Ehhez a hazai fejlesztéspolitikai programokba (Nemzeti Reformprogram, Nemzeti Energiastratégia, Nemzeti Éghajlat változási Stratégia, Országos Területrendezési Terv, Nemzeti Logisztikai Stratégia, Európai Területi Együttműködési programok) és elsődlegesen a közlekedési rendszer fejlesztési stratégiájába (az NKS-be) be kell épülniük a környezeti teljesítményt, a rendszer szintű hatékonyságot javító intézkedéseknek, beleértve az azok megvalósításához szükséges műszaki, szervezeti és anyagi feltételeket.
40
IRODALOMJEGYZÉK [1]
The contribution of transport to air quality -TERM 2012: transport indicators tracking progress towards environmental targets in Europe; EEA Report No 10/2012 [2] A BIZOTTSÁG KÖZLEMÉNYE A TANÁCSNAK ÉS AZ EURÓPAI PARLAMENTNEK – Tematikus stratégia a levegőszennyezésről; Brüsszel, 21.9.2005, COM(2005) 446 végleges [3] COMMUNICATION FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT, THE COUNCIL, THE EUROPEAN ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE AND THE COMMITTEE OF THE REGIONS – A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050; COM(2011) 112 final, Brussels, 8.3.2011 [4] WHITE PAPER - Roadmap to a Single European Transport Area – Towards a competitive and resource efficient transport system; COM(2011) 144 final, Brussels, 28.3.2011 [5] Dr. Paár István: Eco-driving tippek, intézkedések; http://www.zoldkartya-auto.hu/ [6] Az Európai Parlament és a Tanács 2009/28/EK irányelve (2009. április 23.) a megújuló energiaforrásból előállított energia támogatásáról, valamint a 2001/77/EK és a 2003/30/EK irányelv módosításáról és azt követő hatályon kívül helyezéséről [7] IMPACT ASSESSMENT, Accompanying document to the WHITE PAPER - Roadmap to a Single European Transport Area – Towards a competitive and resource efficient transport system, SEC(2011) 358 final Brussels, 28.3.2011 [8] Az Európai Parlament és a Tanács 2001/81/EK irányelve (2001. október 23.) az egyes légköri szennyezők nemzeti kibocsátási határértékeiről [9] Az Európai Parlament és a Tanács 2008/50/EK irányelve (2008. május 21. ) a környezeti levegő minőségéről és a Tisztább levegőt Európának elnevezésű programról [10] The contribution of transport to air quality -TERM 2012: transport indicators tracking progress towards environmental targets in Europe; EEA Report No 10/2012 [11] Magyarország II. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terve 2016-ig, kitekintéssel 2020-ra; Dokumentum az Európai Bizottság részére a végső energia-megtakarítást elősegítő nemzeti célkitűzésekről és intézkedésekről a 2008-2016 időszakra az energiahatékonyság javításának stratégiai alapelvei, valamint az I. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terv felülvizsgálata, az Európai Bizottság Útmutatója alapján; Nemzeti Fejlesztési Minisztérium, 2011. október
41
A közlekedés szerepe, feladata és lehetőségei a hazai dekarbonizációs úton
Barna Péter Főosztályvezető Nemzeti Fejlesztési Minisztérium 1011 Budapest, Fő utca 40-55. Tel: 1-795-6837 e-mail:
[email protected]
Dr. Szoboszlay Miklós Tudományos főtanácsadó KTI Nonprofit Kft. 1119 Budapest, Thán K. u. 3-5. Tel: 1-205-59-49 e-mail:
[email protected]
Az előadásban bemutatott prognózis megerősíti, hogy az EU ÜHG csökkentési elképzelésében szereplő kibocsátási szintek elérése csak többirányú, és hatásukat tekintve koherens intézkedésekkel lehetséges. Ezek között fontos szerep jut a közlekedési, szállítási igények mérséklésének; a gépjárműállomány megújításának, korszerűsítésének; a személygépkocsi használat érdemi visszafogásának, elsősorban a településen belül; az áruszállító gépkocsik raksúly kapacitás kihasználás növelésének; a fejlett logisztikai szolgáltatásoknak; a közlekedési munkamegosztás vasút és vízi közlekedés irányába végzett módosításának. A kibocsátás-csökkentést szolgáló intézkedéseknek ára van. A számítások szerint 2050-re, ha a személygépkocsik mintegy 30%-os utas-km teljesítményét a közösségi közlekedésnek kell átvennie, ehhez az autóbusz állományt 15000 darabbal kell növelni és meg kell kétszerezni a mai villamos és troli kapacitást is. Ez önmagában is aláhúzza, hogy az energetikai és szennyezőanyag- kibocsátási modellek fejlesztése különösen fontos feladat, mind az elvárt ÜHG csökkentések teljesítésének biztosítása, mind a költséghatékony intézkedések tervezhetősége érdekében.
43
BEVEZETÉS A globális éghajlatváltozás megelőzése, illetve mértékének 2 °C alatt tartása az utóbbi két évtizedben kiemelkedően fontos, jelentős erőfeszítéseket igénylő feladattá vált. A kényszerű beavatkozásokat vizsgálva a szakértők felismerték, hogy a környezetvédelem, és ezen belül a klímavédelem által megkövetelt technológiaváltás, a fogyasztói tudatosság növekedése és a fogyasztási attitűdök változtatása nem csupán terhet jelent, hanem tudatos és előrelátó gazdaságpolitikával a hosszútávon fenntartható gazdaságfejlesztés, és munkahely teremetés lehetőségét hordja magában. A váltás, változtatás szükségességét megerősítik a világ elérhető energiaforrásainak jövőbeli alakulására vonatkozó elemzések. Bár a szakértői előrejelzések sávja meglehetősen széles, abban lényegében egyetértés mutatkozik, hogy a mai energia fogyasztási minták fennmaradása esetén a fosszilis energiaforrások kitermelése nem tud lépést tartani az igényekkel. Ebből következően a klímavédelem mellett az energiaforrások szűkösségének megelőzése, elkerülése vagy enyhítése is változtatásokat sürget. Az Európai Unió, a nemzetközi fórumokon a klímavédelem területén is vezető szerepet tölt be. A jól felfogott érdekek érvényesítése, és a nemzetközi hitelesség megerősítése céljából az Európai Bizottság az elmúlt években határozatokat, irányelveket fogadott el és rendeleteket hozott az üvegházgázok kibocsátásnak mérséklése, és a klímaváltozás hatásait enyhítő alkalmazkodás terén. A magyar közlekedés klímavédelmi feladatait egyrészt az EU tagságból eredő kötelezettségek, másrészt a közlekedés energiahatékonyságának növeléséhez és – hosszú távon – az olajfüggőség enyhítéséhez fűződő nemzetgazdasági érdekek, határozzák meg. A feladatok megoldásának eszközei, legyen szó a mobilitási igények mérsékléséről, a közlekedési munkamegosztás befolyásolásáról, a gépjárműállomány megújításáról, a megújuló és alternatív energiák és hajtások alkalmazásáról vagy a meglévő kapacitások jobb kihasználását segítő infrastruktúrafejlesztésről, valamint az infokommunikációs eszközök alkalmazásáról, egyaránt jelentős ráfordítást igényelnek. A reális energetikai és klímavédelmi célok meghatározásához, a tennivalók észszerű rangsorolásához és tervezéséhez ismerni kell a közlekedés energiafogyasztási és üvegházgáz kibocsátási struktúráját, a fogyasztási és kibocsátási szinteket befolyásoló tényezők szerepét, működését, és a beavatkozások hatékonyságát. Ezeknek az ismereteknek a megszerzését szolgálják az elmúlt évtizedben különböző területeken kifejlesztett nemzeti vagy regionális szintű energetikai és ÜHG kibocsátási modellek, amelyek általában 2030-ig szolgáltatnak konkrét intézkedés megalapozó prognózist, és a klímavédelem hosszú távú céljaira tekintettel 2050-ig szóló előrejelzést tartalmaznak a CO2 kibocsátás várható alakulására.
44
Céljait, módszerét és eszközeit tekintve nem különbözik a nemzetközi szakirodalomból ismert modellektől a következőkben ismertetésre kerülő, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium megbízásából a KTI Non-profit Kft. Zöld Autó Központjában kialakított, a hazai dekarbonizációs útiterv részét képező közlekedési energetikai és CO2 kibocsátási modell sem. Ami egyedi benne, az kisebb részben a magyar közlekedés és gépjármű állomány sajátosságaiból, nagyobb részt az elérhető közlekedésstatisztikai adatok köréből fakad. Hasonlóan más modellekhez, a mi munkánk is tartalmaz feltevéseket és szakértői becsléseket, amelyek alkalmazása bizonyos mértékű hiba lehetőségét is magában hordozza, azonban meggyőződésünk szerint a kialakított modell összességében megbízható képet nyújt a magyar közlekedés energiafogyasztásának és szén-dioxid kibocsátásának szerkezetéről, mértékéről, és várható alakulásáról.
A NEMZETKÖZI SZINTEN ISMERT ÉS ALKALMAZOTT MODELLEK ÁTTEKINTÉSE A közlekedés területén a különböző célú modellek kialakításának hosszú története van, mert a közlekedéssel kapcsolatos – elsősorban az infrastruktúra fejlesztésére vonatkozó – döntések meglehetősen nagy ráfordítást igényelő és hosszútávra meghatározó jelentőségű beruházásokról szólnak. A döntések megalapozásához szükséges a társadalom és a gazdaság mobilitási igényeinek felmérésére, és az így megállapított ható tényezők hosszabb távon várható alakulásának meghatározására. A forgalom elemzését és előrebecslését lehetővé tevő modellek közül széles körben ismert az EU szinten alkalmazott Transtools (TOOLS for TRansport Forecasting ANd Scenario testing) és az ETIS+ (European Transport policy Information System) modell, illetőleg hazai modellként, a TRANSMAN Kft. által kifejlesztett TRANSURS – Budapest és környéke forgalmi modell is.
KÖZLEKEDÉSI EMISSZIÓS MODELLEK A közlekedési-szállítási igények erőteljes növekedésével, és az egyéni közlekedés térnyerésével egyre jelentősebb környezeti hatások további sürgetést jelentettek a közlekedés területén kifejlesztett modellek alkalmazásában. Megjelent a gépjárműállomány szennyezőanyag kibocsátásának számítására kifejlesztett modellek iránti igény, amelyek a forgalmi modellekkel együtt, alkalmasak regionális, nemzeti és lokális környezeti állapotértékelésre. A gépjármű emissziós modellek alapvetően az egészséget károsító komponensekre összpontosítottak, a szén-monoxid (CO), a szénhidrogének (nem-metán – NMHC, illékony – VOC és teljes – THC), a nitrogén-oxidok (NOx=NO+NO2), és szilárd részecskék (PM10 és PM2,5) kibocsátásának számítására irányultak. Tipikusan ilyen jármű emissziós modellek a következők:
45
• COPERT, amelynek fejlesztését az European Environment Agency (EEA) koordinálta és a JRC (EU Commission’s Joint Research Centre) végezte; • ARTEMIS (Assessment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory Systems), amely harmonizált emissziós modell a közúti, vasúti légiközlekedési és hajózási eredetű szennyezőanyag kibocsátások meghatározására nemzetközi, nemzeti és regionális szinten, és amelyet 36 európai kutatóhely együttműködésének keretében alakítottak ki; • MOVE 2010 (Motor Vehicle Emissions Simulator modell), és EMFAC 2007 (California EMission FACtor modell), amelyet az US EPA, és számos amerikai intézmény alkalmaz közlekedéssel összefüggő környezeti vizsgálatokhoz, • TEEMP (Transport Emissions Evaluation Models for Projects), amely a New York-i székhelyű Institute for Transportation & Development Policy fejlesztett ki és számos, a fejlődő országokban tervezett és végrehajtott közlekedésfejlesztés környezeti hatásainak értékelésénél alkalmaztak, • MEET (Methodology for Calculating Transport Emissions and Energy Consumption) amelyet az EU 4. RTD Keretprogram keretében dolgoztak ki a közlekedés okozta levegőszennyezés értékeléséhez, azon belül alapvetően közlekedési környezeti hatásvizsgálatok (IEA) végzéséhez. A felsorolt modellek jelentős lépésnek mondhatók a közlekedés környezeti és klímavédelmi teljesítményének értékelésében. Alapját, kiinduló pontját képezik a komplex energetikai és klímavédelmi modellezésnek, azonban önmagukban „csak” a létező állapotot, rövid- és esetleg középtávon a BAU szcenáriót írják le, de nem teszik lehetővé előjelzés készítését.
ELŐREJELZÉSRE ALKALMAS ENERGETIKAI, ÉS KLÍMAVÉDELMI MODELLEK A közlekedési emissziós modellek fejlesztése új lendületet kapott az éghajlatváltozás hatásainak mérséklésére irányuló erőfeszítések felerősödésével, az ÜHG kibocsátások mérséklésére vonatkozó elfogadott, és tervezet intézkedések szaporodásával. Egyértelművé vált az elmúlt 10–15 évben, hogy a közlekedési eredetű szén-dioxid kibocsátás elkerülhetetlen csökkentése nagyon jelentős kezdeti befektetéseket igényel, amelyek hosszú távú hatásainak ismerete, és helyes értékelése érdemben befolyásolja az infrastruktúra-fejlesztéssel összemérhető nagyságrendű klíma- és környezetvédelmi ráfordítások hatékonyságát. A klímavédelmi célú modellezésben első lépésként, az előzőekben említett jármű emissziós modelleket egészítették ki az üzemanyag/energiafogyasztás és a CO2 vagy ÜHG (beleértve az N2O, a CH4) kibocsátás értékelésére alkalmas blokkokkal. Később a modellekben uralkodóvá vált az energetikai, valamint klí-
46
mavédelmi értékelés és prognosztika, amint az jól nyomon követhető a modellek fejlődésében. Az új, energetikai orientáltságú modellek közül a következők emelhetők ki: • TREMOVE v3.2.2. (2010), amelynek első változatát az EU Bizottság számára a Catholic University of Leuven and Transport & Mobility Leuven 1997–1998ban alakította ki, és amelyet az óta is folyamatosan fejlesztettek; • TREMOD 5.2. (2012) a német közlekedés emissziós, energetikai és klímavédelmi modellje, amelynek első változatát 1993-ban készítette az Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH (IFEU). A modell a 4.0 változatig publikus volt, az utolsó változat a leírások szerint mérete és komplexitása miatt teljes egészében már nem publikus; • SULTAN (SUstainabLe TrANsport Illustrative Scenarios Tools), amely egy nagy léptékű, nem mélységekbe hatoló eszköz a közlekedéspolitikai intézkedések hatásainak becsléséhez (elsősorban az energetikai és ÜHG kibocsátási hatásokról van szó, de kiterjed a számítás a költségekre, az NOx és PM komponensek becslésére is), • Greenhouse Gas Inventory Protocol, amely a World Resources Institute (WRI) és a World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) által fejlesztett ÜHG emissziós modell EPA általi továbbfejlesztése, és amely kifejezetten az ÜHG kibocsátásra specializált modell; • PRIMES, amely az EU-nak az általános gazdaságfejlődési trendeken alapuló környezetvédelmi és energetikai modellje; • Carbon Calkulator, amely az angol Department of Energy and Climate Change (DECC) által kifejlesztett általános, minden ágazatra kiterjedő ÜHG számítási modell, és így rendelkezik közlekedési blokkal is; • GREET Model (The Greenhouse Gases, Regulated Emissions, and Energy Use in Transportation Model ), az US. Argonne National Laboratory Transportation Technology R&D Center modellje a közlekedés primer energia felhasználásának számítására, mégpedig életciklus elemzés alapján; • VISION modell, ugyancsak az Argonne Laboratory produktuma, amelyet az alternatív hajtások, és energiák hatékonyságának, és kibocsátásainak értékeléshez fejlesztettek ki (utolsó változata a “VISION 2012 AEO Base Case” modell); • Mobility Model ( MoMo-ként is ismert) egy globális, adatbázis kezelőre épített közlekedési modell, amely közlekedési mód, üzemanyag és régiók szerint tartalmaz „történelmi” adatokat és 2050-ig prognózist a közlekedési szektor energia használatára, és ÜHG kibocsátására. A modellt 2030 óta fejlesztik, és az IEA használja kvantitatív elemzésekhez. A felsorolt teljes közlekedési modelleken túl léteznek részmodellek, pl. a tengerhajózásra, a pénzügyi eszközök energiahatékonyságot befolyásoló hatására, az áruszállításra, a logisztikára vonatkozóan, és más parciális területeken folytatott vizsgálatok céljára.
47
A KLÍMAVÉDELMI ÉS ENERGETIKAI MODELLEK ALAPÖSSZEFÜGGÉSEI A motorizált közlekedés energiafogyasztása, illetve ÜHG kibocsátása alapvetően az 1. ábrán látható alapösszefüggés alapján számítható.
1. ábra. A motorizált közlekedésből eredő ÜHG kibocsátás számítási sémája
Az 1. ábra „Közlekedési igények” blokkja két eltérő megközelítést takar. Az első a közlekedési eszközre, a jármű futására fókuszál, míg a második esetben a közlekedési teljesítmény, a megközelítés alapja. A kétféle kiindulás nem ellentétes egymással, hiszen az éves futás és a közlekedési teljesítmény a járművek átlagos kapacitás kihasználásán keresztül, szoros kapcsolatban vannak egymással. Egy adott évre vonatkozóan az energiafogyasztás számítása például a következő – a fenti sémát realizáló – képletekkel történhet: a gépjármű mozgást alapul vevő szemléletben, és a közlekedőt és árut alapul vevő szemléletben, ahol F – az éves energiafogyasztás fogyasztás (MJ/év); j – a megkülönböztetett jármű csoportok jele [személygépkocsi (kis, közép, felső, prémium); tehergépkocsi (kis, közepes, nehéz), autó busz (városi, távolsági), vontató, motorkerékpár stb.]; i – a figyelembe vett hajtási módok jele (beleértve a különböző üzem anyagokat) [belsőégésű motor (benzin, dízel, biodízel, E85, LPG, CNG), hibrid, BEV, PHEV, FCEV]5; k – a figyelembe vett forgalmi körülmények jele (autópálya, országút, települési fő és mellékutak stb.); 5 A rövidítések a szakirodalomban szokásos jelentésűek, pl. BEV – Battery Electric Vehicle; PHEV – Plug-in Hibrid Vehicle; FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle
48
Nij – a j jelű járműcsoportba tartozó, i hajtási móddal rendelkező gép járművek száma (db); lijk – a j-edik járműcsoportból az i hajtással működő gépkocsik k forgalmi körülmények közötti éves átlagos futásteljesítménye vagy közlekedési teljesítménye (km/év vagy ukm, tkm); gijk – a j-dik járműcsoportból, i-edik hajtással működő gépkocsik k forgalmi körülmények melletti átlagos energiafogyasztása (kJ/km, kJ/ukm, kJ/tkm); kij – a gépjármű átlagos terhelése (ukm/jkm; tkm/jkm); uijk – a j-edik járműcsoportból, i-dik hajtással működő gépkocsik k forgalmi körülmények melletti átlagos, utas-km-re vagy árutonnakm-re vetített energiafogyasztása (kJ/ukm, kJ/tkm) A képletekből egyértelmű, hogy a modellekben a felbontások finomságától, részletezettségétől függő méretű, műveleti szempontból kompatibilis – mátrixok jönnek létre és azok szorzatai szolgáltatják az eredményt. A közlekedési eszközök energiafogyasztásából az ÜHG kibocsátás meghatározásának bonyolultsága jelentős mértékben eltér a Well-to-Wheel és a Tank-toWheel szemléletben. A két szemléleti módnál figyelembe veendő tényezőket illusztrálja a 2. ábra.
2. ábra A Well-to-Wheel és a Tank-to-Wheel szemlélet
Látható, hogy az upstream kibocsátások meghatározásához ki kell lépni a közlekedés szakmai területéről „egy lépést téve hátrafelé”. Így az energetika és a kőolajfeldolgozás területére jutunk, a hazai erőművek és hálózat, valamint a különböző finomítók és szállító vezetékek átlagos kibocsátási adatait kell megszerezni. A bioüzemanyagok esetében az alapanyagokat előállító agrárium – évenként az időjárási viszonyoktól, termésátlagoktól is függő – energiafelhasználásait, kibocsátásait kell számba venni. Már a hazai adatoknak az elérése sem egyszerű, de elvben ágazatközi együttműködéssel megoldható. A teljes Well-to-Tank kibocsátáshoz azonban az országhatárt is túllépve kellene a kitermeléshez kapcsolódó,
49
lelőhelytől és technológiától függő kibocsátásokat számba venni. Ez meglehetősen reménytelen próbálkozás lenne. A nehézségek megkerülésére a legtöbb modell, különböző, szakmai szempontból elismert források által előállított, és folyamatosan pontosított default értékeket használ a Well-to-Tank kibocsátás számítására. Ilyen default értékeket mutat az 1. táblázat. 1. táblázat. Well-to-Tank ÜHG emissziós tényezők WtT emisszió (tonna kibocsátás/tonna gyártott üzemanyag) CO2
CH4
N2O
benzinüzemű
0.54
0.000
0.000
dízelüzemű
0.61
0.000
0.000
LPG
0.35
0.000
0.000
CNG
0.56
0.009
0.000
etanol
1.39
0.003
0.001
biodízel
0.54
0.003
0.003
Forrás: CONCAWE, EUCAR, JRC, Well-to-wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context, 2004. Az első oszlop feliratai, helyesen: benzinüzemű, dízelüzemű, LPG,CNG, etanol, biodízel
Jóval egyszerűbb a helyzet a TtW kibocsátások esetében, amelyekben az energiafogyasztás a következő képletekkel alakítható CO2 kibocsátássá. , vagy
, ahol ECO2 Vi ρi Hi ci; cei
– – – – –
Oi
–
CO2(ms.) – C(ms.) –
50
az üzemanyagokból keletkező szén-dioxid kibocsátás; az i üzemanyag elfogyasztott térfogata (dm3); az i üzemanyag sűrűsége (kg/dm3); az i üzemanyag fűtőértéke (MJ/kg); a szén üzemanyagra vagy energiára vetített részaránya az i üzemanyagban (mszén/müa, vagy mszén/MJ); az i üzemanyagban lévő szén oxidációs rátája (általában 1-nek veszik); a szén-dioxid molekulasúlya (kg/kmol); a szén molekulasúlya (kg/kmol).
AZ ENERGETIKAI ÉS KLÍMAVÉDELMI MODELLEK LEHETSÉGES CÉLJAI ÉS TARTALMUK A modellek, amelyeken belül az üvegház gázok kibocsátásának számítása végső soron energetikai értékelés, több célt szolgálnak és a céltól függően különböző terjedelműek. Az alapvető funkcióik, a következők lehetnek: a) az alapfeladat: információt szolgáltatni a közlekedés klímavédelmet érintő szerepéről, hozzájárulva a különböző nemzetközi egyezményekből fakadó adatszolgáltatási kötelezettségek teljesítéséhez (pl. jelentéstételi kötelezettség az egyes levegőszennyezők nemzeti kibocsátási plafonjáról szóló 2001/81/EK irányelv szerint, a Kiotó Protokollban foglaltak teljesítésének állásáról stb.). Az alapfeladat nem igényel különleges erőfeszítéseket, hiszen az energiahordozók kereskedelme a jövedéki termékek ellenőrzése alá tartozik, a fosszilis energiahordozók fogalomba hozatalára vonatkozóan hosszú, és meglehetősen megbízható adatsor áll rendelkezésre, amiből az ÜHG kibocsátás számítható. [Megjegyzendő, ebben az esetben is kérdéses, hogy a magyar gépjármű-nyilvántartásban szereplő közúti gépjárművek (továbbá hajók, repülőgépek) magyar területen vásárolt és elfogyasztott üzemanyagával foglalkozunk, vagy figyelembe akarjuk venni az üzemanyag tartályban külföldre vitt, illetve onnan behozott üzemanyagot (hajók esetében ez igen jelentős lehet, de a környező országok üzemanyag áraitól függően a közúti közlekedésben sem elhanyagolható a „szürke import”), hogyan választjuk le és hova számítjuk a nem közúti munkagépek, a mező-, és erdőgazdasági traktorok és más munkagépek, lassú járművek, háztartási hobby gépek, robogók fogyasztását]; b) második feladat lehet a közlekedés várható fejlődése alapján a CO2 kibocsátás alakulásának előrejelzése és összevetése a nemzeti stratégiákban előírt [Nemzetik Környezetvédelmi Program (NKP), Nemzeti Éghajlat-változási Stratégia és Program (NÉS és NÉP)],valamint a nemzetközi kötelezettségeknek megfelelő állapottal. E feladat akkor egyszerű, ha van elfogadott közép és hosszú távú közlekedési stratégia és a prognózisban kizárólag az EU ismert előírásait és az elfogadott hazai cselekvési terveket kell figyelembe venni. c) a harmadik szint a tudatos klímavédelmi, környezetvédelmi stratégia fejlesztése, az intézkedések hatékonyságának mérése, költség/haszon elemzések lehetővé tétele vagy a modellbe integrált elvégzése. A modellek legnagyobb része ezt az összetett célt igyekszik megoldani, bár többségük azért pragmatikus megközelítéssel a környezet- és klímavédelemre koncentrál, és csak érinti a költség/ haszon elemzés és a társadalmi elfogadottság mérését. Itt konszenzusra kell jutni olyan kérdésekben, hogy meddig terjed a közlekedés környezeti hatása, az ÜHG kibocsátás (a közvetlen kipufogási emisszióknál figyelembe vett komponensek, a járművek nem motorüzemhez kapcsolódó kibocsátásai, a közlekedési eszközök és üzemanyagok előállításához kapcsolódó kibocsátások „hovatartozásának” kérdése és határai, a közlekedési infrastruktúra létesítéséből és üzemeltetéséből eredő környezeti hatások értékelése és számos egyéb kérdés);
51
d) végül némileg elméleti, az előzőeket integráló cél lehet a fenntartható közlekedésfejlesztési pálya kijelölése és megvalósulásának figyelemmel kísérése, mert az a fenntarthatóság definíciójának jegyében magába foglalja a társadalmigazdasági vonatkozások teljes körét mind a jelen, mind a jövőbeli generációk tekintetében. A felsorolt célok közül a legtöbb modell a c) pontban szereplő elvárások kielégítését célozza meg, amely meglehetősen bonyolult modell struktúrához vezet, amint azt az egyik legkomplexebb modellnek, a TREMOVE-nak az 2. ábrán látható felépítése igazol. A TREMOVE és a felsorolt modellek többsége a következő rész blokkokat tartalmazza: a) az összes „hagyományos” szennyezőanyag kibocsátás számítása (CO, CH, NOx, PM10), b) az összes lényeges közlekedési ÜHG kibocsátás számítása (CO2, CH4, N2O, valamint a légkondicionáló szivárgásából adódó HFC gázok), c) egyes modellek a közvetlen kibocsátások mellett kiterjednek az ún. upstream6 ÜHG kibocsátásokra is (TREMOVE, TREMOD, GREETS)
3. ábra A TREMOVE modell struktúrája7 6
Az üzemanyagok kitermeléséhez, szállításához és elosztásához kapcsolódó kibocsátások, amelyekre rövid, értelmes magyar kifejezést nem találva a továbbiakban is az angol szavakat használunk. Figyelemre méltó a felhasznált források jelentős száma és eredete [SCENES – European Energy and 7 Transport Scenarios on Key Drivers ; TRENDS – TRansport and ENvironment Database System; RAINS – 'Regional Air Pollution Information and Simulation; *
52
d)
e) f)
g)
a nem hagyományos üzemanyagok (bioüzemanyagok, LPG, CNG) és az alternatív hajtások (elektromos, hibrid és üzemanyag cellás hajtások) energetikai elemzése a közlekedési kibocsátások ún. troposzférikus (talajközeli) ózonképző potenciáljának számítása, CBA (cost/benefit analysis) elemzési modul (van olyan modell, amely a gazdasági szemléleten túl, „jóléti modul”-t is tartalmaz, amely értékeli a közlekedés “társadalmi hasznának” az intézkedések hatására bekövetkező változását, egyes modellek vizsgálják az aktív klímavédelem intézkedéseinek a végrehajthatóság szempontjából fontos, valószínűsíthető társadalmi elfogadását (pl. SZULTAN).
Az ismertetett modellek közös jellemzője, hogy meglehetősen széles körű adatforrást használnak, és gazdaságmatematikai értelemben is magas szintű modellezési eszközöket alkalmaznak. Ugyanakkor fontos tapasztalat volt a modellek tanulmányozása során, hogy a teljességre és a nagyon részletes felbontásra törekvés következtében számos ponton feltételezésekkel élnek. A feltételezések megjelenési formája lehet implicit, amikor a hiányokat korrekciós tényezőknek a modellbe integrálásával oldják meg, vagy explicit módon megjelölik, hogy adott helyen érdekeltekkel, szakértőkkel konzultálva és konszenzusra törekedve képeztek adatokat.
A HAZAI KÖZLEKEDÉS ENERGETIKAI ÉS SZÉN-DIOXID KIBOCSÁTÁSI MODELLJE A MODELL ALAPVETŐ JELLEMZŐI A hazai modell kialakításának első lépéseként azt a kérdést kellett megválaszolni, hogy milyen paramétert tekintünk kiinduló adatnak. Amint azt az előzőekben jeleztük, két lehetőség közül kell választani. Az első lehetőség a közlekedési, szállítási igények becslése és annak felbontása az elfogadott közlekedési mód szerinti számítási eljárás igényei szerint. A közlekedési igényeket alapvetően a lakosság száma, életkor szerinti megoszlása, a GDP nagysága, az ország településszerkezete, a munkahelyek területi eloszlása, a közlekedési költségek határozzák meg. A szállítási igényeket a GDP nagysága és komplex mutatóként a gazdaság szállításigénye determinálja, amely mögött ugyancsak több, a közlekedési igényeknél említettekhez hasonló befolyásoló tényező húzódik meg. A közlekedési-szállítási igényekből kiinduló számítások logit függvényeken alapuló módválasztási modellekkel, kapacitás kihasználási adatokkal jutnak el az energiafogyasztást meghatározó járműmozgásokhoz, fajlagos fogyasztási értékekhez. Amennyiben a modellezés összes feltétele adott, ez a megközelítés finomabb,
53
több tényezőt figyelembe vevő megoldást tesz lehetővé, mint a másik, alapvetően a járművekhez kötődő módszer. Belátható, hogy a személyközlekedést tekintve a gépjárműállomány nagysága is az előzőekben felsorolt, a közlekedési igényeket meghatározó tényezők függvénye. A személygépjárművek száma is a lakosság nagyságától, átlagos jövedelmétől, korától, egészségi állapotától függ. A tehergépjárművek száma is prognosztizálható a gazdaság teljesítményét, struktúráját alapul véve és a nálunk gazdaságilag fejlettebb országok állományának alakulását is figyelembe véve. A hazai modell kialakítása során a Közlekedéstudományi Intézet munkatársainak választása, szakmai kötődésük és az elérhető adatok alapján a közúti közlekedés esetében, a gépjárművekhez kötődő megközelítésre esett. A vasúti közlekedés és a hajózás esetében viszont a közlekedési szállítási teljesítményekből kiinduló, az igények alakulását prognosztizáló módszert bizonyult járható útnak. Ennek értelmében a fő kérdéseket illetően a 2. táblázatban látható modell struktúrát fogadták el. 2. táblázat. A kialakított modell struktúrája Közlekedési eszköz
Hajtásmód
Üzemanyag
Mutatók
Felbontás
Közúti közlekedés személygépkocsi
ICE
benzin
könnyű tehergépkocsi ≤ 5t
HEV
dízel
tehergépkocsi 5 < m ≤ 16t
PHEV
LPG/CNG
nehéz tgk, vontató m > 16 t
BEV
H2
autóbusz
FCEV
állomány (db jármű) életkor 0-25 év
átlagos fogyasztás (l/100km; kg/100km; kWh/100km)
forgalomba helyezés éve
átlagos futás életkor szerint
motorkerékpár
(km/év) Vasúti közlekedés
Személyszállítás Áruszállítás
ICE
gázolaj
ukm, átkm
rövid távú
elektromos
--
MJ/ukm, MJ/átkm
hosszú távú
ukm, átkm
---
MJ/ukm, MJ/átkm
---
Belvízi hajózás Személyszállítás dízel
gázolaj
Áruszállítás
Helyi elektromos közösségi közlekedés Villamos, metró, HÉV Trolibusz
54
Munkanapi, hétvégi és ünnepMJ/ukm, MJ/átkm napi futás ukm, átkm
elektromos
---
Az egyes tényezők, mint az átlagos fogyasztás mögött esetenként további megfontolások, részletszámítások húzódnak meg, pl. az átlagos fogyasztás esetében a városi/országúti/autópálya forgalom részarányának becslése. A bioüzemanyagok önálló csoportként való használatának lehetőségét fenntartja a modell, de alapvetően csak bekevert bioetanollal és biodízellel számolunk, elkerülendő a környezetvédelem oldaláról felmerült és az utóbbi időben részben az EU által is akceptált bioüzemanyag/agrárüzemanyag megnevezésben testet öltő, ténylegesen az energetikai és klímavédelmi előnyöket érintő vitát. A modell súlypontját – amint az energiafogyasztás és ÜHG kibocsátásét is – a közúti közlekedés képezi. A következőkben a közúti közlekedéssel kapcsolatos meggondolásokat és számításokat mutatjuk be, a vasúti és vízi közlekedés csak a modell végeredményeinek bemutatásánál jelenik meg. Nem szerepel a modellben a légiközlekedés. Ennek oka, hogy nagygépes (jet) belföldi légi forgalom nincs, a többi légiközlekedési (állami, mentő, mezőgazdasági, sport) energiafelhasználása, elhanyagolható. A magyarországi nemzetközi repülőterekről külföldi desztinációkra induló utasszállító gépek energiafogyasztásának hovatartozása legalábbis kérdéses, nem tűnt indokoltnak azt a hazai közlekedés kibocsátásához számítani. (Érdekes a német modellnél használt megoldás, ahol, – a belföldi repülésen túl – a német repülőtérről az EU belüli célállomásra induló repülőgépek első leszállásig elfogyasztott kerozin mennyiségét a német ÜHG leltárba számolják.)
A MODELL EGYES PARAMÉTEREINEK BEMUTATÁSA A most bemutatott modell nem előzmények nélküli, a 2012-ben kialakított energiafogyasztási és szén-dioxid kibocsátás számításra épül. Ebből következően átlagértékeit tekintve többet átvesz a korábbi számításból, amelyeket a 3. táblázat mutat. A modell gyakorlatilag változatlanul átvette az állomány nagyságára vonatkozó adatokat és jelentős részben az átlagos futás értékeket is. Amiben a modell – a technikai kivitelezést, különböző változatok viszonylag egyszerű és gyors végigszámolásának lehetőségén túl – meghaladja a korábbi számítást, az a gépjármű állomány homogén kezelése helyett életkor és a forgalomba helyezés éve szerinti felbontása. 8
A futás, a járművek életkorával csökkenő. Az érték súlyozott átlag. Az induló érték: a 2000-2009 időszak összes utas-km átlaga ~73 milliárd ukm/év, a személygépkocsi hányad 0,63. A személygépkocsik összes futása 2010-ben 29,95 Mrd km (Forrás: Panorama of Transport 2009 edition, Eurostat statistical books, KSH és saját számítás) 10 Magába foglalja a 16 t-nál nagyobb teherbírású tehergépkocsikat is. Csak a Magyarországon regisztráltak, tranzit nélkül. 11 A rövid távú (agglomerációs forgalom, max. 50 km) 40% és magasabb fajlagos fogyasztás, mint a távolsági 60% távolsági forgalom 12 A rövid távú (agglomerációs forgalom, max. 50 km) 40% és magasabb fajlagos fogyasztás, mint a távolsági 60% távolsági forgalom 9
55
3. táblázat. A 2012. évi energiafogyasztási és szén-dioxid kibocsátás számítás átlagértékei (helyenként korrigálva, a modell adati szerint) Kategória
Jellemző
állomány [db]
Személygépkocsi
éves futás [1000 km/év]8 átl. üza. fogyasztás [l/100 km] kihasználtsága9 [fő/jármű] állomány [db]
Autóbusz
Üzemanyag
2010
2030
2050
benzin
2467559
2020848
1699775
dízel
532416
1463468
2783480
összesen
2999975
3484316
4483255
benzin
9,10
12,93
13,34
dízel
13,50
18,00
18,40
benzin
7,46
5,45
3,80
dízel
6,97
4,60
3,50
benzin=dízel
1,55
1,40
1,30
17641
18000
18800
32,34
28,78
24,60
45,63
51,15
51,32
a
átl. üza. fogyasztás [l/100 km]
mind dízel
éves futás [1000 km] a állomány [db]
Kis tgk.
átl. üza. fogyasztás [l/100 km] éves futás [1000 km] Átlagos terhelés [1000 kg] állomány [db]
Tgk.
benzin
30792
18197
1119
dízel
371785
392822
437753
összesen
402577
411019
438872
benzin
10,48
8,53
6,41
dízel
9,76
6,72
4,98
benzin
16,46
16,89
17,70
dízel
19,62
23,72
29,51
dízel=benzin
0,4
0,42
0,45
37921
29771
44721
21,76
18,00
17,35
25,40
27,60
27,60
5,60
6,20
7,00
44733
57563
63937
33,11
31,23
29,63
75,50
82,23
89,86
9,25
12,00
13,50
135027
224702
360132
5,15
4,46
4,43
2,84
2,54
2,56
a
átl. üza. fogyasztás [l/100 km]
mind dízel
éves futás [1000 km] Átlagos terhelés [1000 kg] állomány [db]
Vontató10
a
átl. üza. fogyasztás [l/100 km]
mind dízel
éves futás [1000 km] Átlagos terhelés [1000 kg] állomány [db]
Mkp
a
átl. üza. fogyasztás [l/100 km]
mind benzin
éves futás [1000 km] a dízel
3630
2063
1613
elektromos
4620
6281
6665
dízel
1848
1331
753
elektromos
6402
9075
12470
személy fajl. fogy. [l/1000 ukm]11
dízel
36,60
31,10
28,41
áru fajl. fogy. [l/1000 tkm]
dízel
14,47
12,29
11,24
személyszáll. telj. [106 ukm/év] Vasút
áruszállítás telj. [106 tkm/év]
személyszáll. telj. [106 ukm/év] Hajó
áruszáll. telj. [106 tkm/év] személy fajl. fogy. [l/1000 ukm]12 áru fajl. fogy. [l/1000 tkm]
56
a mind dízel
14
25
40
2393
3342
3600
3,12
2,74
2,33
5,00
4,80
4,31
A GÉPJÁRMŰ ÁLLOMÁNY ALAKULÁSA A gépjárműállománnyal kapcsolatos két kiinduló jellemző az állomány nagyság és a az életkor szerinti eloszlás. Az állomány nagyságát az előzőek szerint a modell átvette a 2012. évi számításból, az életkor szerinti eloszlást pedig a KSH állományi adataiból. A feladat az állomány további alakulásának meghatározása nagyság és életkor szerint. Ennek módszerét, a következőkben, a személygépkocsikra vonatkozóan, lépésenként mutatjuk be. A feladat megoldása egyrészt az első forgalomba helyezések számának megadása, másrészt a selejtezések, a gépjárművek forgalomból történő kivonását leíró függvény meghatározása oly módon, hogy eredményként a CO2 kibocsátással kapcsolatban kulcsidőpontnak tekinthető 2030 és 2050 évi állományok a korábban meghatározott feltételeknek feleljenek meg. A gépjárműállomány alakulását, megújulását befolyásoló első forgalomba helyezések számát a GDP függő gépkocsi/1000 lakos gépjármű ellátottsági adatokból és a lakosság számának alakulásából vezették le. A számítások a 2010. évi mintegy 60 000 gépkocsik forgalomba helyezésétől kiindulva, a 2020–2030 közötti időszakra már egy normális állománygazdálkodáshoz éppen elegendő 230 000 szgk/év forgalomba helyezést eredményeztek, amint azt az alábbi 4. táblázat mutatja. (A közbenső évek beszerzési adatát lineáris interpoláció adja, és a modell lehetővé teszi valamely közbenső évre is külön érték megadását, pl. egy esetleges scrapping program figyelembe vételéhez.). 4. táblázat A személygépkocsi állomány vizsgálata során prognosztizált első forgalomba helyezések száma ÁLLOMÁNY SZÁMÍTÁS SZEMÉLYGÉPKOCSIK
2000
2005
2010
Első forgalomba helye149 137 239 810 58 000 zés az adott évben (db)
2015
2020
2025
2030
2040
2050
90 000 230 000 240 000 230 000 230 000 235 000
Az állomány cserélődését meghatározó másik tényezőt, a selejtezést, a gépjárművek túlélési valószínűségét leíró függvények segítségével számítják. Két, a szakirodalomból vett példát mutat a túlélési valószínűségekre a 4/a és 4/b ábra. A hazai állomány, selejtezési jellemzői, jellegüket tekintve nyilván nem különböznek a bemutatottaktól, azonban a selejtezés intenzitását, az állomány cserélődés ütemét tekintve elmaradnak azoktól. A 2000–2011 évekre vonatkozó hazai selejtezési mértékek, az állomány életkor eloszlásából, az első forgalomba helyezési adatokból és azon belül az új és használt gépkocsik részarányából számíthatók, azonban ezen a ponton nehézségekkel találjuk szembe magunkat, elsősorban a 2020-ig terjedő időszakban.
57
Forrás: Vehicle Survivability and Travel Mileage Schedules; Technical Report, US Department of Transport
4/a. ábra. Az USA személygépkocsi állomány túlélési valószínűsége (1997–2003 évi adatok alapján)
Forrás: Cars Longevity: A Biometric Approach, Young Researchers Seminar 2011 [12]
4/b ábra Francia személygépkocsik túlélési valószínűsége (életkor hónapokban) (a folytonos vonal a pontokra illesztett Weibull-eloszlás a 95%-os konfidencia intervallummal)
58
A 2000–2003 közötti években évente 200 000–270 000 gépkocsit helyeztek forgalomba, amiből 30–70 ezer volt 2–4 éves használt gépkocsi. Az első forgalomba helyezések száma 2012-re összesen 70 000-re csökkent, aminek több mint 50% volt importált használt gépkocsi, és amelyek átlagos életkora közelítette a 8 évet. A vázolt viszonyok két zavaró körülményt jelentenek. A túlélési valószínűség matematikai értelemben nem lehet 1-nél nagyobb, ugyanakkor, a magyar gépjárműállomány esetében az x. évben fogalomba helyezett N darabos állomány x+i évben tényszerűen > N-nél. Másrészt az állomány cserélődésének ilyen mértékű lassulása nyomot hagy a selejtezésen is, ami miatt egyetlen túlélési valószínűséggel (a következőkben selejtezési görbének nevezzük) nem lehet leírni a változásokat. A megoldásként a KTI-ben hat selejtezési göbét alakítottak ki, amelyek közötti váltás a forgalomba helyezés/állomány hányados függvényében történik. A modell technikai kialakítása következtében gépjármű kategóriánként és hajtási módok, üzemanyagok függvényében módosíthatóak a selejtezési görbék közötti váltások pontjai. A használt importot a görbék bizonyos szakaszán 1-nél nagyobb túlélési valószínűségekkel írjuk le. A kialakított selejtezési görbe sort a 5. ábra mutatja.
5. ábra. A modellben használt selejtezési görbék
A gépjárműállomány alakulása bizonyos mértékig függvénye annak is, hogy milyen intézkedésekkel, az új hajtási módok milyen mértékű elterjedésével számolnak, azonban az alapvető jelleg változatlan. A következő 6. ábra a személygépkocsi állomány alakulását mutatja a később részletezett ún. technikai változat, azaz az alternatív hajtások és üzemanyagok EU átlagában becsült elterjedése esetén.
59
6. ábra Személygépkocsi állomány prognosztizált alakulása
Magyarázatot igényel az ábrán látható állományalakulás 2030-ig terjedő szakasza és a 2040 utáni évek jellege. A számítás szerint a 2015–2020 évekre magához térő személygépkocsi értékesítés egy a korábbi évekből származó visszafogott selejtezéssel elindítja az állomány növekedését. Ez a tendencia megtorpan, amikor a 2000-2005 között forgalomba helyezett gépkocsik életkora 15–20 év fölé kerülve, nagy darabszámú jármű hullik ki az állományból. Erősíti a megtorpanást, hogy a 2009 óta tartó csekély forgalomba helyezés nem ad pótlást, sőt a napjainkban behozott használt gépkocsik magas életkora miatt azok érdemi része is selejtezésre éretté válik. A számítások szerint csak 2025 után normalizálódik, válik monoton növekvővé a személygépkocsi állomány. A 2040 utáni szakasz alakulását egyrészt a népesedési adatok alakulása, nagyobb részt klímavédelmi meggondolás determinálja. Abból kiindulva, hogy klímavédelmi okokból a gépkocsi használat költsége jelentősen növekedni fog, úgy vélték, kevésbé lesz vonzó a gépkocsi birtoklás, és a saját gépkocsi mellett más formák, mint a carsharing és a carpool is teret nyernek. Erre tekintettel nem növelték az újonnan forgalomba helyezett gépkocsik számát, ami a személygépkocsi állomány 4,5 millió db körüli stabilizálódását eredményezte. A szén-dioxid kibocsátás szempontjából jelentős másik gépjármű kategória, a nehéz tehergépkocsik és vonatók állományának alakulása a vizsgálatok szerint jóval kiegyenlítettebb, nem igényel magyarázatokat, amint azt a 7. ábra mutatja.
60
7. ábra. A nehéz tgk és vonató állomány prognosztizált alakulása
AZ ÜZEMANYAG ÉS ENERGIAFOGYASZTÁSI ÉRTÉKEK Az üzemanyag és energiafogyasztási adatokat a korábbi időszakra vonatkozóan mérési eredmények, a 60/1992. (IV. 1.) Korm. rendelet (norma rendelet), a ECMT (European Conference of Ministers of Transport) anyagok felhasználásával állítottuk össze. A jövőbeni fogyasztásokat részint az EU elfogadott irányelvei, részben a szakirodalomban található elemzések felhasználásával nyertük. Az értékekből az egyes járműcsoportokra üzemanyag-fogyasztási mátrixokat képeztünk, amelyekből egyet mutat példaként, számszerűen az 5. táblázat és a tendenciákat vizualizálva a 8. ábra.
8. ábra. Kis tehergépkocsik üzemanyag- és energiafogyasztási értékeinek alakulása
61
5. táblázat Kis tehergépkocsik üzemanyag‐ és energiafogyasztási értékei (1975‐2050) PHEV Benzin- DízelLPG/CNG BenzinPHEV PHEV E85/flexi Dízel HEV elektr. Évszám üzemű üzemű kg/ HEV benzin dízel L/100km L/100km kWh/ L/100km L/100km 100km L/100km L/100km L/100km 100km
BEV kWh/ 100km
FCEV kgH2/ 100km
2050
4,90
4,62
6,66
4,20
4,48
4,20
2,59
2,59
10,92
21,28
0,63
2045
5,04
4,76
6,85
4,20
4,62
4,34
2,66
2,66
11,34
22,40
0,64
2040
5,18
4,90
7,04
4,34
4,76
4,48
2,73
2,73
11,90
23,52
0,70
2035
5,46
5,18
7,43
4,48
5,04
4,62
2,87
2,87
12,74
24,36
0,77
2030
5,74
5,46
7,81
4,69
5,46
5,04
3,01
3,01
13,44
25,48
0,88
2025
6,86
6,30
9,33
5,04
6,44
5,60
3,22
3,22
14,00
26,60
1,05
2020
8,26
7,14
11,23
5,88
7,70
6,30
3,50
3,50
14,42
27,44
1,26
2015
9,24
7,98
12,57
6,72
7,98
6,72
3,92
3,92
14,84
28,00
1,47
2010
9,94
8,82
13,52
7,91
8,12
7,00
4,20
4,20
15,12
28,70
1,61
2005
10,22
9,38
13,90
8,26
8,26
7,28
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
2000
10,50
9,80
14,28
8,33
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
1995
10,87
10,45
15,05
8,57
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
1990
11,20
10,92
15,72
8,83
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
1985
12,37
10,99
15,83
9,75
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
1980
13,53
11,07
15,94
10,67
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
1975
14,70
11,14
16,04
11,59
8,54
7,70
4,20
4,20
15,12
29,40
1,68
TOVÁBBI ADATOK FORRÁSAI A további adatok közül elsőként az éves futásokat kell kiemelni. Ezek forrása a korábbi környezetvédelmi felülvizsgálatok során rögzített km-óra állásokból levezethető, évente megtett km. Miután a környezetvédelmi felülvizsgálat keretében az adatok gyűjtése viszonylag rövid ideig valósult meg, és nem volt elegendő számú visszatérő gépkocsi, ezért az adatokat kiegészítették és korrigálták a szakirodalomban található értékekkel, elsősorban a német gazdasági kutatóintézet (DIW- Deutsche Institute für Wirtschaftsforschung) „Kraftfahrzeugverkehr 2010: Weiteres Wachstum und hohe Bedeutung von Firmenwagen” című publikációjában szereplőkkel. A vasúti és vízi, valamint a helyi közlekedési teljesítmények esetében a felhasznált adatok a KSH adatbázisaiból (Statadat és Tájékoztatási adatbázis), valamint interneten elérhető publikációiból származnak [28], [29].
62
A kapacitás-kihasználtsági (angolul occupancy rate, foglaltsági hányad) adatok forrása az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA- European Environmental Agency) Evolution of occupancy rates in passenger transport című tanulmánya [30] amelynek egyes részleteit mutatja példaként a 9/a és 9/b ábra.
9/a. ábra. Személygépkocsik férőhely kihasználtsága európai országokban
9/b. ábra Példák személygépkocsi, autóbusz, vasúti és légiközlekedés ülőhely-kapacitásának kihasználtságára
63
6. táblázat A modell uniformizált adatbeviteli blokkjának felépítése
ÁL LO MÁNYS ZÁMÍTÁS AUTÓBUSZ
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050 Kezdő év Érték
850
700
680
650
700
760
a
Első forgalomba helyezés az adott évben
648
600
300
600
800
0
0
a
TECNOLÓGIÁK ELTERJEDÉSE (részarány az új beszerzésekben)
Kezdő év Érték
Hagyományos dízel
100
100
100
100
46
33
20
15
10
5
0
0
0
E-85, biodízel, flexi fuel
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Propán-bután gáz (LPG)/földgáz (CNG)
0
0
0
0
8
6,5
5
3,75
2,5
1,25
0
0
0
Benzinüzemű HEV
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dízelüzemű HEV
0
0
0
0
40
45
50
43,75
37,5
31,25
25
0
0
Benzinüzemű PHEV
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dízelüzemű PHEV
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Akkumulátoros EV
0
0
0
0
5
7,5
10
16,75
23
29,25
35
0
0
Üzemanyag cella
0
0
0
0
1
8
15
20,75
27
33,25
40
0
0
Hagyományos benzinüzemű
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
a
AUTÓBUSZOK ÜZEMANYAGFOGYASZTÁSA (liter/100 km; kg/100 km; MJ/100 km)
Kezdő év Érték
Hagyományos dízel
32,07 31,49 30,90 29,79 28,68 27,56 26,45 25,34 24,23 23,11 22,00
0
0,00
E-85, biodízel, flexi fuel
35,02 34,39 33,74 32,53 31,32 30,10 28,88 27,67 26,46 25,24 24,02
0
0,00
LPG/(CNG [kg/100km])
25,08 24,62 24,16 23,29 22,42 21,55 20,68 19,81 18,94 18,07 17,20
0
0,00
Benzinüzemű HEV
0,00
0,00
0
0,00
Dízelüzemű HEV
22,40 21,80 21,20 20,60 20,00 19,23 18,31 17,55 16,93 16,17 15,40
0
0,00
Benzinüzemű PHEV (benzin)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0
0,00
Dízelüzemű PHEV (gázolaj)
4,20
4,20
4,20
3,92
3,50
3,22
3,01
2,87
2,73
2,66
2,59
0
0,00
PHEV elektr. (kWh/100km)
21,91 21,91 21,91 21,12 20,33 19,55 18,76 17,97 17,18 16,39 15,60
0
0,00
Akkumulátoros EV (kWh/100km)
102,26 102,26 102,26 99,23 96,20 93,17 90,13 87,10 84,07 81,04 78,00
0
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Üzemanyag cella
4,23
4,23
4,23
4,23
4,05
3,88
3,70
3,53
3,35
3,18
3,00
0
0,00
Hagyományos benzinüzemű
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0
0,00
a
Kezdő év Érték
AUTÓBUSZOK FUTÁSA (km/év) Benzinüzemű buszok
28000 29000 29500 30000 30500 31000 31500 32000 32000 32000 32000
0
0
Dízelüzemű buszok
50000 50500 51000 52500 55000 55500 56000 56500 57000 57000 57000
0
0
0
0
Választott busz kategória Életkor függő korrekció benzinüzemű (0; 1; 2)
0
Ha B48=0 az életkorfüggő futáskorrekció lineáris [futás= új*(1 -0,0147*életkor)]
0
Ha B48=1 az életkorfüggő futáskorrekció hatvány fgv. (futás= új*életkor^ -0,165) Ha B48=2 adja meg B49-ben a kívánt lineáris életkorfüggő futáskorrekció meredekségét a
Életkor függő korrekció dízelüzemű (0; 1; 2)
0
Ha B52=0 az életkorfüggő futáskorrekció lineáris[futás= új*(1,0 -0,0151*életkor)]
0
Ha B52=1 az életkorfüggő futáskorrekció polinom [futás= új*(1,00-0,00041*életkor^ 2-0,00203*életkor)] Ha B52=2 adja meg B53-ban a kívánt lineáris életkorfüggő futáskorrekció meredekségét
64
A modellben felhasznált adatokat értékelve megállapítható, hogy az elmúlt időszakban fokozatosan bővült és javult a hazai források állománya. Jelentős előrelépést jelentenek a közeljövőben a Nemzeti Közlekedési Stratégia keretében készülő véglegesített tanulmányok, elemzések és előrebecslések, részben a közvetlen adatminőséget tekintve, továbbá azáltal, hogy egységes platformot jelentenek a jövőt illetően. A vitathatatlan javulás ellenére tovább kell keresni a felhasznált adatok megbízhatóságának növelési lehetőségét, elsősorban a gépjárműállomány életkor eloszlását, valamint az éves futások nagyságát és azok életkor, esetleg használati mód szerinti megoszlásait tekintve. Ebben a munkában jelentős segítséget jelenthet az NKH adatbázisából a szükséges adatok átvétele és feldolgozása, amelyhez az NFM részéről biztosítjuk a szükséges segítséget.
A MODELL TECHNIKAI LEÍRÁSA A modell minden eltérő energetikai és klímavédelmi intézkedési változathoz egy Excel formátumú munkafüzetet rendel, amely egy bázis munkafüzet új néven történő mentésével jön létre. A megalkotni kívánt változat a létrehozott új munkafüzet adatbeviteli (input.xlsx) munkalapjának a módosításával történhet. Az input.xlsx munkalap „egység blokkokból” épül fel a figyelembe vett gépjárműfajtákat, közlekedési módokat tekintve. A 6. táblázat mutatja az egységblokkok felépítését, példaként az autóbuszokra vonatkozóan. Az input munkalapon 5 évenként kell megadni a becsült bemenő adatokat, de a két utolsó oszlop („Kezdő év” és „Érték”) lehetővé teszi az ötéves intervallumon belüli évszám-érték adat megadását is. Természetesen ilyen módosítás esetén indokolt lehet a további ötéves adatok változtatása is. A modell működésében az input lap adatait átveszi egy járműkategóriánkénti közbenső, szgk_in, ktgk_in, mkp_in munkalap, amelyen részben adatfeldolgozás, részben kategória specifikus segédváltozók (selejtezési görbe választás értékei, foglaltsági adatok stb.) megadása történik. A harmadik, ugyancsak járműkategóriánkénti data_szgk, data_ktgk data_mkp munkalapon történnek a számítások. A számítások a 2000-2050 időszakon belül évről-évre történnek, ezért a számítási táblának a megnevezésekkel és a jármű életkor oszloppal együtt 52 oszlopa van. A sorokat tekintve 10 különböző hajtási móddal és üzemanyaggal számolunk, amelyeken belül az állományt 0–25 éves életkorra bontjuk, amiből adódóan az állományszámítás az összegzésekkel együtt 260 soros, és hasonló terjedelmű az üzemanyag-fogyasztási és futási blokk is. A data_járműkategória munkalap utolsó sorai az alábbi, 7. táblázatban látható adat összegzést tartalmazza.
65
7. táblázat. A járműkategóriánként összegzett jellemzők listája
Évszám ÁLLOMÁNY (1000 db) Szgk állomány
ÜZEMANYAG‐FOGY. ENERGIAFOGYASZTÁS (1000 l/év, MWh/év) (PJ/év) Szgk benzinüzemű
Benzin
CO2 kibocsátás (kt/év)
Közlekedési teljesít‐ mények (ukm/év, tkm/év)
Benzin
Szgk foglaltság (fő/jármű)
Szgk benzines
Szgk gázolaj
Gázolaj
Gázolaj
Benzinüzemű gépkocsik
Szgk dízel
Szgk bioetanol
Bioetanol
Bioetanol
Dízelüzemű gépkocsik
Szgk bio üa.
Szgk biodízel
Biodízel
Biodízel
LPG/CNG gépkocsik
Szgk LPG/CNG
LPG/CNG
LPG/CNG
Benzines HEV
Szgk LPG/CNG Szgk benzines HEV Szgk dízel HEV
Szgk benzines HEV fogy. Elektromos energia CO2 összesen (kt/év)
Szgk dízel HEV fogy.
Szgk benzines PHEV Szgk benzin PHEV fogy.
Dízel HEV
Hidrogén
Benzines PHEV
Energia összesen
Dízel PHEV
Szgk dízel PHEV
Szgk dízel PHEV fogy.
BEV
Szgk BEV
Szgk BEV
FCEV
Szgk FCEV
Szgk FCEV
Összesen
Benzin összesen
Fajlagos energiafogyasztás
Gázolaj összesen LPG/CNG összesen Bioetanol összesen Biodízel összesen Hidrogén összesen
66
A MODELL FUTTATÁSA, A KÖZLEKEDÉS ENERGIAFOGYASZTÁSÁNAK ÉS CO2 KIBOCSÁTÁSÁNAK SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYE Az előzőekben ismertetett modellt három változatban futtatták le: a) Alapváltozat: csak hagyományos belsőégésű motorok alkalmazásának feltételezésével képezték az alap változatot, figyelembe véve az ismert és tervezett CO2 kibocsátás korlátozására (az energiahatékonyság javítására) vonatkozó rendelkezéseket, valamint 2050-ig a becsült, a műszaki fejlődés révén elérhető eredményt; b) Technikai változat: az alternatív hajtásoknak és energiahordózóknak az EU szakértők által becsült terjedését elfogadva, a hagyományos belsőégésű motoros gépjárművek részarányának csökkenésével kialakuló viszonyokra, csak műszaki fejlesztési, technikai eredetű javulásokkal számolunk; c) Technikai-közlekedéspolitikai mix: egy kevert változat, ahol a személygépkocsi használat visszaszorítását és a közúti szállítások egy részének vasútra terelését célzó közlekedéspolitikai intézkedéseket vezetnek be, amelyek eredményeként a személygépkocsi állomány növekedése 10 %-kal, éves átlagos futása 20%-kal kisebb az alap és technikai változatnál szereplőnél, továbbá a vontatók szállítási teljesítménye 15%-kal csökken az alap és technikai változathoz képest. A kieső közlekedési-szállítási teljesítményeket a közösségi közlekedés és a vasút veszi át, ami az autóbusz, villamos, metró, vasút állomány, teljesítmény és kibocsátás növekedéssel jár. A három változat futtatásának eredményeit és összehasonlítását a 8. táblázat, valamint a 10–12. ábrák mutatják.
10. ábra. A közlekedés energiafogyasztásának alakulása a vizsgált változatok szerint
67
8. táblázat. A modellben vizsgált változatok összehasonlítása Évszám
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Energiafogyasztás (PJ/év) A
131,66
153,53
164,38
170,87
172,09
176,66
183,75
193,15
195,71
197,28
197,54
T
131,66
153,55
164,42
169,5
170,38
172,32
172,7
180,04
177,34
163,57
150,94
T+K
131,66
153,55
164,42
168,24
164,68
159,72
157,43
160,37
156,3
143,92
133,61
a
Energiafogyasztás %‐os változása (2000 = 100 %) A
100,00
116,61
124,85
129,78
130,71
134,18
139,56
146,70
148,65
149,84
150,04
T
100,00
116,63
124,88
128,74
129,41
130,88
131,17
136,75
134,70
124,24
114,64
T++K
100,00
116,63
124,88
127,78
125,08
121,31
119,57
121,81
118,71
109,31
101,48
a
CO2 kibocsátás (kt/év) A
9379,95
11005,43 11857,77 12321,84 12416,55 12751,94 13266,48 13958,84 14151,51 14272,75 14300,73
T
9379,95
11006,49 11860,70 12219,37 12265,01 12343,28 12232,89 12546,34 12058,85 10727,15
9447,14
T+K
9379,95
11006,49 11860,70 12108,39 11809,27 11351,84 11018,11 10978,98 10376,51
9157,70
8068,92
a
CO2 kibocsátás %‐os változása (2000=100 %) A
100,00
117,33
126,42
131,36
132,37
135,95
141,43
148,82
150,87
152,16
152,46
T
100,00
117,34
126,45
130,27
130,76
131,59
130,42
133,76
128,56
114,36
100,72
K
100,00
117,34
126,45
129,09
125,90
121,02
117,46
117,05
110,62
97,63
86,02
2012 BAU
100,00
131,00
131,00
153,00
159,00
163,00
170,00
177,00
185,00
197,00
208,00
2012 VV
100,00
131,00
131,00
151,00
148,00
142,00
135,00
127,00
118,00
107,00
92,00
A = Alapváltozat; T = Technikai változat; T+K = Technikai-közlekedéspolitikai változat 2012 BAU = a 2012. évi alapváltozat; 2012 VV = a 2012. évi technikai fejlesztési változat
A táblázat utolsó két sorában a 2012. évi számítás eredményei szerepelnek. A korábbi és a jelenlegi eredmények eltérését a későbbiekben értékeljük.
11. ábra A közlekedés CO2 kibocsátásának alakulása a vizsgált változatok szerint
68
12. ábra A közlekedés CO2 kibocsátásának %-os változása a vizsgált változatok szerint
Az eredmények a következőképpen értékelhetők: • a 2020-ra prognosztizált értékek feltételezik, hogy a 2008–2012 visszaesés – amelyet az ötéves átlagolások kisimítottak – epizód jellegű és a közúti közlekedés fejlődése mérsékelt ütemben ugyan, de folytatódik. Feltételezzük, hogy egy elfogadható szinten normalizálódik az új forgalomba helyezések mértéke és az új gépkocsiknak a 120 g/km CO2 kibocsátási előírás miatt jelentősen alacsonyabb energiafogyasztása javítja az átlagos értékeket. A technikai változattal elért kibocsátás csökkenést a hibrid gépkocsik feltételezett térnyerése eredményezi, a kombinált kibocsátás csökkentési változat pedig felerősíti a kedvező irányú változást; • a 2020–2030 időszakban az állománynövekedés és a személygépkocsik futásának emelkedése miatt az alapváltozat egyértelmű és intenzív növekedést mutat, 2030-ra a CO2 kibocsátás 2000-hez képest 40 %-kal nő. A technikai változat szerint 2030-ra már tetemes részt képviselnek az alternatív hajtások, de a változat szerinti intenzív térnyerésük is csak ellensúlyozza a kibocsátást növelő változásokat. A kombinált változat által elért csökkenés egyszerűen az állománynövekedés mérséklésének és a futásteljesítmény csökkenésének eredménye; • meghökkentő, hogy a prognózis szerint technikai fejlesztésekkel 2050-re csak a szén-dioxid kibocsátás növekedésének elkerülése, a 2000. évi szintre történő visszatérés érhető el. Ha figyelembe vesszük a személygépkocsik számának csaknem 100 %-os növekedését (a 2000 évi 2,35 millióról 2050-re 4,55 millió szgk.), a jövedelmek növekedése, az egyszemélyes háztartások, valamint a két vagy több gépkocsival rendelkező családok (az utóbbiak a gépkocsi foglaltságával hatnak) miatti éves futásnövekedést, akkor érthetővé válik, hogy az EU-15-re készített előrejelzések miért nem látszanak reálisnak Magyarország esetében.
69
Külön kell szólni a korábbi és a jelen munka keretében kialakított előrejelzések és a 2012. évi, a 7. táblázat utolsó két sorában bemutatott eredmények 13. ábrán is látható eltéréséről. 2000–2010 közötti visszafogottabb kibocsátás értékekben két hatás nyilvánul meg. Az egyik az adatminőség javulása, nevezetesen a mezőgazdasági és munkagépek üzemanyag-fogyasztására vonatkozó adat (részben becslés) birtokában nem volt korrekciós kényszer az energiafogyasztás illesztésénél. A másik, már a valós közlekedésből fakadó hatás, hogy az új prognózisban figyelembe vehettük a futások életkor függését, leképezhettük, hogy a futások nagyobb részét az új, korszerűbb gépkocsik teljesítik.
13. ábra A 2012 és 2013. évi eredmények összehasonlítása
A további időszakokban a BAU változatok lényeges, és időben fokozódó eltérését az elektromos energiát használó alternatív hajtások eltérő kezelése indokolja. A 2012. évi prognózis készítésénél figyelembe vettük a villamos energia hálózatból egységnyi energiához tartozó kibocsátást és az akkumulátor töltési hatásfokát is, míg a 2013. évi prognózis valódi Tank-to-Wheel változat. A változatokkal nyert prognózis megerősíti, hogy az EU ÜHG csökkentési elképzeléseiben szereplő kibocsátási szintek elérése csak sokirányú, és hatásukat tekintve koherens intézkedésekkel lehetséges: • maximálisan ki kell használni a közlekedési, szállítási igények mérséklését szolgáló intézkedésekből adódó, lényegében a közlekedésen kívüli területeken elérhető lehetőségeket;
70
• meg kell teremteni a közlekedés gépjármű állományának erőtejes cserélődését, a műszaki-környezetvédelmi jellemzőinek javulását eredményező támogatási feltételeket az EU támogatásokból és a közlekedésen belüli forrásokból; • közlekedéspolitikai és fiskális intézkedésekkel el kell érni a személygépkocsi használat érdemi visszafogását, elsősorban a településen belüli gépkocsi utazások és a hivatásforgalom átterelését a közösségi közlekedésre; • az áruszállítás terén javítani kell a gépkocsi raksúlykapacitás kihasználását, támogatni kell a fejlett logisztikai szolgáltatásokat; • a szolgáltatások minőségfejlesztésével és az externális költségek tarifákban való elismerésével törekedni kell a közlekedési munkamegosztás lehető legnagyobb mértékű, a vasút és vízi közlekedés irányába történő módosítására. A kibocsátás-csökkentést szolgáló intézkedéseknek ára van. A technikai-közlekedéspolitikai mix szerint 2050-re a személygépkocsik mintegy 30%-os utas-km teljesítményét a mai teljesítmény arányok szerint szétosztva a helyi és helyközi utazások és azon belül az autóbusz – vasút, illetve autóbusz – metró, villamos, trolibusz relációk között arra a következtetésre jutottunk, hogy 2050-re az autóbusz állományt 15000 db-bal kell növelni, ha legalább a maival azonos minőségű kínálatot akarunk biztosítani, továbbá meg kellene kétszerezni a mai villamos és troli kapacitást is. Ez önmagában is aláhúzza, hogy az energetikai és szennyezőanyag kibocsátási modell további finomítása, komplexebbé és az adatforrások bővítésével, fejlesztésével megbízhatóbbá tétele fontos mind az elvárt ÜHG csökkentések teljesítésének biztosítása, mind a költséghatékony intézkedések tervezhetősége érdekében.
FELHASZNÁLT IRODALOM [1]
Dr. Monigl János,Perjés Tamás,Takács Miklós: NEMZETI KÖZLEKEDÉSI STRATÉGIA (NKS) – Összközlekedési forgalmi modell, FŐMTERV Zrt. 2013. március [2] TREMOVE -Service contract for the further development and application of the transport and environmental TREMOVE model – Lot1 (Improvement of the data set and model structure) Final Report; Transport and Mobility Leuven 2007. [3] TREMOD: Transport Emission Model – Energy Consumption and Emissions of Transport in Germany 1960–2030; 2006 March, ifeu – Institut für Energie und Umweltforschung Heidelberg GmbH, an Auftrag des Umweltbundesamt [4] Dr. Paár István, Dr. Szoboszlay Miklós, Telekesi Tibor: A közlekedés dekarbonizációs útitervének megalapozása, a közlekedési alternatív és megújuló-energia hasznosítását elősegítő, 2030-ig szóló program kidolgozása, becslések készítése a 2050-ig szükséges intézkedésekre, valamint a program hatékony végrehajtását biztosító műszaki, gazdasági és szervezeti feltételek meghatározása; NFM témajelentés – KTI Zöld Autó Központ, 2012 június [5] Alberto GARCIA: High speed, energy consumption and emissions – Study and Research Group for Railway Energy and Emissions; Fundación Ferrocarriles Españoles, 21 December 2010
71
[6] The 2012 Ageing Report: Underlying Assumptions and Projection Methodologies; Joint Report prepared by the European Commission (DG ECFIN) and the Economic Policy Committee, European Economy 4/2011 [7] NGM-NTH: Nemzeti Fejlesztés 2020, Az Országos Fejlesztési Koncepció és az Országos Területfejlesztési Koncepció megalapozása – Stratégiai vitaanyag (2012, Budapest) [8] Tájékoztató a hosszú távú demográfiai folyamatoknak a társadalombiztosítási nyugdíjrendszerre gyakorolt hatásairól; a 2012 évi költségvetési törvényjavaslat melléklete [9] US Department of Transport, Federal highway Administration: Vehicle Survivability and Travel Mileage Schedules; Technical Report, 2006 [10] Farideh Ramjerdi, Lars Rand and Inger-Anne Sætermo: Models For Car Ownership, Transactions And Vehicle Type; internet közlemény [11] CEMT/CM(99)30: Monitoring Of CO2 Emissions From New Cars, European Conference of Ministers of Transport, 16-Apr-1999. [12] CEMT/CM(2003)10: Monitoring Of CO2 Emissions From New Cars, CEMT/CM(99)30, European Conference of Ministers of Transport, 27-Marc-2003. [13] Karen Law, Michael D. Jackson, Michael Chan (TIAX LLC): European Union Greenhouse Gas Reduction Potential for Heavy-Duty Vehicles, Report prepared for The International Council on Clean Transportation, December-23-2011 [14] ECTA/CEFIC: Guidelines for Measuring and Managing CO2 Emission from Freight Transport Operations; Issue 1 / March 2011 [15] IEA INFORMATION PAPER: REVIEW OF INTERNATIONAL POLICIES FOR VEHICLE FUEL EFFICIENCY, OECD/IEA, 2008 [16] A BIZOTTSÁG VÉGREHAJTÁSI HATÁROZATA (2012/770/EU): a személygépkocsi-gyártókra nézve a 2011. naptári évben megállapított átlagos fajlagos CO 2 - kibocsátásoknak és fajlagos kibocsátási célértékeknek a 443/2009/EK európai parlamenti és tanácsi rendelet alapján történő megerősítéséről, 2012. december 11. [17] IEA: Improving the Fuel Economy of Road Vehicles – A policy package, 2011 [18] National Road Authority: Transport Research & Information Note -Fuel Emissions from the Car Fleet; www.nra.ie/publications/trin, 2011 [19] IEA Bioenergy: Future Biomass-based Transport Fuels; Summary and Conclusions from the IEA Bioenergy ExCo67 Workshop, 2012 [20] ACEA Position Paper: Commercial vehicles and CO2 - Fuel Efficiency is Market Driven, [21] Dargay J.; Gately: D.Income’s effect on car and vehicle ownership, worldwide: 1960–2015; Transportation Research Part A: Policy and Practice, Volume 33, Number 2, February 1999, pp. 101-138(38) [22] Uwe Kunert ,Sabine Radke (DIW): Kraftfahrzeugverkehr 2010: Weiteres Wachstum und hohe Bedeutung von Firmenwagen, Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung, DIW Wochenbericht Nr. 48.2011 [23] KSH intenetes kiadvány: A szállítási ágazat helyzete, 2005–2008, www.ksh.hu 2009. december [24] KSH intenetes kiadvány: Jelentés a szállítási ágazat helyzetéről, 2011; www.ksh.hu 2012. November
72
A közlekedési hatóság új kihívásai a környezetvédelmi szabályok változása és a technikai fejlődés következtében
Győri Gyula Elnök Nemzeti Közlekedési Hatóság 1066 Budapest, Teréz krt. 38. Tel: 1-373-1400 e-mail:
[email protected]
Érsek István Elnökhelyettes Közúti Gépjármű-közlekedési Hivatal vezetője Nemzeti Közlekedési Hatóság 1066 Budapest, Teréz krt. 38. Tel: 1-373-1400 e-mail:
[email protected] (Szerkesztői tömörítés a szóban elhangzott előadásból!)
Győri Gyula elnök úr véleménye szerint az NKH rugalmas szervezetével alkalmazkodik a mindenkori követelmények optimális teljesítéséhez. Ezen belül a környezetvédelem és a közlekedésbiztonság kiemelt feladatok. Senkinek sincs joga a kedvező konstrukciós tulajdonságú jármű elrontására.
Győri Gyula, a Nemzeti Közlekedési Hatóság elnöke elmondta, a hivatal számára előírt jogszabályok általánosak, de ezeket nehéz érvényre juttatni, hiszen ezeket másképp kell értelmezni egy nagyváros közlekedésében vagy épp egy turisztikailag kiemelten fontos körzetben. Az NKH folyamatosan átalakul, hogy alkalmazkodjon a változó igényekhez, egyúttal ügyelnie kell arra, hogy eközben is képes legyen a folyamatok fölötti kontrollra, ellenőrzésre. A közlekedési hatóság kiemelten fontos feladata a környezetvédelemi és közlekedésbiztonsági célok elérésének elősegítése. A gépjárművekre vonatkozó új előírások azonban bonyolult technikai megoldásokkal, nagy költséggel teljesíthetők. Így mai gépjárművek értékének egyre nagyobb hányadát képezi a környezetvé-
73
delmet és a közlekedésbiztonságot szolgáló különféle segéd-berendezések értéke. Ezek ára egy-egy gépkocsinál akár a több millió forintot is meghaladhatja. Közös jellemzőjük, hogy bizonyos időközönként cserére, esetleg javításra szorulnak. A járműtulajdonosok egy része azonban a szakszerű és jogszerű üzemeltetés helyett könnyű és olcsó megoldásként, „okosba” a környezetvédelmi berendezések rombolásába kezdett – fogalmazott Győri Gyula, és leszögezte: a hatóságnak ki kell szűrnie az ily módon manipulált járműveket, és valójában jó lenne kiszűrni a manipuláció felelőseit is. Az NKH-ra váró feladatokról szólva hangsúlyozta a jogszabályok maradéktalan betartását, betartatását az ésszerűség és a nemzeti érdekek figyelembe vételével. A hatóság elkötelezett az ellenőrzéseket végzők folyamatos, naprakész jogi, műszaki és biztonsági információkat tartalmazó továbbképzése, technikai-, technológiai fejlesztése mellett. A műszaki vizsgálatokhoz szükséges korszerű berendezéseket a jövőben is biztosítani fogja. Érsek István elnökhelyettes úr előadásának bevezető gondolatként arra hívta fel a figyelmet, hogy a közlekedési eredetű környezeti károk korábbi növekedése világszerte indokolttá tette a környezetvédelmi előírások szigorítását. Ennek eredményét jól példázza, hogy az elmúlt negyven évben a nitrogén-oxid kibocsátás határértéke gyakorlatilag a töredékére csökkent, és a kipufogógázokban található többi szennyezőanyag kibocsátási határértékének alakulása is hasonló csökkenést tükröz. Ugyanakkor fontos észre venni, hogy az újabb és újabb előírások általában egyre bonyolultabb technikai megoldásokkal, nagy költséggel teljesíthetők. Így a mai gépjárművek értékének egyre nagyobb hányadát képezik a környezetvédelmet – és nem mellékesen a közlekedésbiztonságot – szolgáló berendezések, amelyeknek az ára akár a több millió forintot is meghaladhatja. Utóbbi tény a hatóságok egyik legkomolyabb környezetvédelmi kihívásának kiváltó oka. A környezetvédelmi berendezések közös jellemzője, hogy élettartamuk általában rövidebb, mint magáé a járműé, így bizonyos időközönként cserére szorulnak. Rendszeres karbantartás mellett pl. a katalizátor teljesítménye 150–160 ezer km-ig megbízható, ugyanez a koromszűrő esetében 120–200 ezer km közé esik, de a lambda-szonda kapacitása sem haladja meg a 200–250 ezer km-t. Természetesen e berendezések valódi élettartama erősen függ az üzemeltetés körülményeitől (alkalmazott üzemanyag, motorolaj, motorbeállítások stb.). Az NKH elnökhelyettese szerint a probléma gyökere pontosan ebben rejlik: nagyon magas a cserére szoruló alkatrészek aránya, ugyanakkor az áruk a használt jármű értékéhez viszonyítva nagyon is jelentős összeg (adott esetben akár magának a járműnek az összértékét is meghaladhatja), ezért a járműtulajdonosok akár a jogszabálysértést is vállalva „alternatív” (olcsóbb és sajnos kevésbé környezetkímélő), de környezeti hatásában semmiképpen nem egyenértékű megoldásokat keresnek.
74
1. ábra
A hatósági ellenőrzések számos illegális módszert azonosítottak, amellyel a járművezetők a környezetvédelmet szolgáló berendezések cseréjét próbálják elkerülni: az egyik végletet a primitív mechanikai „megoldások” jelentik, a másikat pedig a fedélzeti elektronikák működésébe való bonyolult beavatkozás.
2. ábra
A primitív, mechanikai beavatkozások gyakori példája a katalizátorok belső szerkezetének megrongálása, amely így lehetővé teszi a gázok szabad áramlását. Ezzel szemben szofisztikáltabb módszert jelent pl. az elhasználódott kipufogógáz-utókezelő berendezések cseréje helyett a fedélzeti elektronikák működésébe való, nehezen felfedezhető beavatkozás. Természetesen a hatóságok az illegális megoldások számos kombinációjával szembesültek már. E beavatkozások közös jellemzője, hogy bár a tulajdonosok a kötelező cserét „szerencsés estben” elkerülhetik vele, de a korszerű járműtulajdonságok elvesznek, és a járművek környezetterhelése a sokszorosára nő, élettartamuk nagy valószínűséggel csökken. A fenti helyzetre válaszul Érsek úr leszögezte, hogy a közlekedési hatóságoknak, a Nemzeti Közlekedési Hatóságnak és a kormányhivatalok közlekedési felügyelőségeinek ezért a korszerű elektronikai rendszerek vizsgálatára is fel kell készülnie. Ez nem csak olyan fejlett mérőműszerek beszerzését jelenti, amelyek
75
közúti diagnosztizálásra is alkalmasak, hanem a hatósági ellenőrzést végzők szakmai tudásának fejlesztését is magában foglalja. Milyen válaszlépéseket tesz tehát a Nemzeti Közlekedési Hatóság? Az elnökhelyettes úr kifejtette, hogy a hatóság a jogszabályok adta lehetőségeket maximálisan kihasználva több módon és módszerrel igyekszik gátat szabni a járművek állagcsökkenésének. Az egyik módszer a forgalomban részt vevő járművek folyamatos környezetvédelmi és közlekedésbiztonsági ellenőrzése a közúti ellenőrzések keretében – ez évi közel 250 ezer ellenőrzést jelent. A másik lehetőséget az időszakos műszaki vizsgálatok jelentik, amelyek során megközelítőleg évi 1,9 millió járművizsgálat történik meg, a vizsgálatok jellegéből adódóan sokkal részletesebben, mint amit a közúti ellenőrzések biztosítanak. Érsek István fontosnak tartotta a járművek technikai fejlődését is megemlíteni, amely további kihívásokat jelent a hatóságok számára. A megszaporodó hibridvagy tiszta elektromos járművekben található nagyfeszültségű rendszereket magukban foglaló járművek vizsgálata külön felkészülést igényel, hiszen a megfelelő hozzáértés híján a 300–400 Volt feszültség potenciális veszélyforrást jelenthet, továbbá a különböző hibrid járművek belsőégésű motorüzeméhez kapcsolódó környezetvédelmi vizsgálatok is kellő szakmai tudást követelnek meg. Érsek István kijelentette, a szankcionálási rendszer fejlesztése is fontos feladat, mert a Kkt. szerint 10 000 forinttól 800 000 forintig terjedő bírság szabható ki, de a közúti közlekedési bírságokról szóló kormányrendelet nem tartalmaz ilyen mértékű bírságtételeket. Egyúttal fontosnak nevezte a nemzeti elektronikus nyilvántartásból valamennyi műszaki információhoz való online hozzáférést, mivel ez az ellenőrzések hatékonyságát jelentősen növelné.
3. ábra. A gépkocsik időszakos műszaki felülvizsgálata során, leggyakrabban ellenőrzött részegységek
76
Az új kihívások ismertetését követően az NKH elnökhelyettese utalást tett az Európai Unió „Roadworthiness Package” (műszaki alkalmassági jogszabálycsomag) című 2013. júliusi kiadványára, amely a magyar hatóságok számára is irányjelölőnek számít a közeledésbiztonság és környezetvédelem együttes szempontjainak tekintetében. Előadása zárásaként Érsek úr összefoglalta a Nemzeti Közlekedési Hatóság legfontosabb feladatait, amelyek változatlanul a jogszabályok maradéktalan betartása és betartatása az ésszerűség és a nemzeti érdekek figyelembe vételével, az ellenőrzéseket végző munkatársak folyamatos, naprakész jogi, műszaki és biztonsági ismeretekkel való továbbképzése, illetve a műszaki vizsgálatokhoz szükséges korszerű berendezések biztosítása.
77
78
Közlekedési Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv 2013
Dr. Paár István KTI Nonprofit Kft. 1119 Budapest, Thán Károly u. 3-5. Zöld Autó Központ Tel: 1-205-5949 e-mail:
[email protected]
Dr. Szoboszlay Miklós Tudományos főtanácsadó KTI Nonprofit Kft. 1019 Budapest, Thán K. u. 3-5. Zöld Autó Központ Tel: 1-205-59-49 e-mail:
[email protected]
A II. Nemzeti Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv, részben uniós irányelvhez alkalmazkodva, 2016-ra 4,6 PJ/év közlekedési energiahatékonyság-javítást tűzött ki célul. Kormányhatározat rögzíti a terv Nemzeti Közlekedési Stratégia (NKS) keretében végzendő elkészítését. Időközben az unió, a korábbi 1%/év megtakarítás-növekedést 2016-2020 között 1,5%-ra növelte, és nyitva hagyta a közlekedési felhasználás kezelésének kérdését. Tanulmányunk e feladat megoldását foglalja össze, javaslatot adva a 2016-os cél teljesítésére irányuló, intézkedés sorozatra.
Az elmúlt két évtizedben a járművek környezeti teljesítményének fejlesztése terén végbement változások után, napjaink igazi kihívása a közlekedés területén az energiafogyasztás mérséklése, és a klímavédelmi követelményeknek való megfelelés. Magyarország, az EU 2020 program keretében, 10% energiafogyasztás csökkentést vállalt. A megújuló energiák hasznosításának elősegítéséről szóló 2009/28/EK irányelvben, a 2006/32/EK és 2012/27/EU energiahatékonysági irányelvekben, valamint a bioüzemanyagokról szóló 2003/30 irányelvben előírtak teljesítése, jelentős kihívás a közlekedés számára. Hosszú távon a közlekedés fejlődésének egyik központi kérdése az energiahatékonyság növelése, amit jól
79
jeleznek az EU Közlekedési Fehér Könyvében hosszú távra előirányzott intézkedések, és azokon keresztül a közlekedés egészét tekintve, 2050-re 60%-os szén-dioxid kibocsátás-csökkentés elérése. A Közlekedési Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv (továbbiakban: KEHCsT) konkrét célja a közlekedés rövidtávú energiahatékonysági cselekvési programjának kimunkálása, amely révén teljesítjük a „Magyarország II. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Tervéről 2016-ig, kitekintéssel 2020-ra” című a 1374/2011. (XI. 8.) Korm. határozatban a közlekedés számára előírt feladatot, és megalapozzuk a Bizottság számára az energiahatékonysági intézkedések eredményéről, 2014-ben készítendő beszámoló jelentést. A következtetések szempontjából érdemel figyelmet az 1. ábra, amely gazdasági területenként mutatja a CO2 kibocsátás-csökkentését szolgáló intézkedések bevezetésének tőkeigényét, és fenntartásának gazdasági feltételeit, illetve jelzi az egyes intézkedések hatásának nagyságrendjét is. Látható, hogy a közlekedés területén kirívóan magas az intézkedések bevezetésének tőkeigénye (vízszintes tengely), míg a fenntartás, üzemeltetés a legtöbb esetben nyereséges (negatív költség), fokozatosan és eléggé hosszú idő alatt megtérülő beruházásokat jelentenek.
Forrás McKinsey&Company (2009): Pathways to a Low-Carbon Economy. Version 2
1. ábra
Az elvégzett vizsgálatok sem tudtak más képet mutatni, mint ami az 1. ábrán látható. A közlekedés területén ugyanis, szinte minden intézkedés bevezetése
80
vagy fejlesztése komoly ráfordítást igényel, a megtérülése viszont erősen függ a lakosság terhelhetőségétől, és a közlekedési árak társadalmi tolerálásától.
A KEHCsT JOGSZABÁLYI FELTÉTELEI Az energiahatékonysági cselekvési terv készítését uniós- és nemzeti jogszabályok írják elő. A következőkben e három jogszabály (két irányelv [1], [2], és egy nemzeti program [3]), kizárólag közlekedést érintői vonatkozásait foglaljuk össze.
AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS TANÁCS 2006/32/EK IRÁNYELVE Az energia végfelhasználás hatékonyságáról és az energetikai szolgáltatásokról szóló irányelv célja az energiatakarékosság költséghatékony javítása a tagállamokban, amelynek érdekében nem kikényszeríthető, 9% célértékű (indicative target) energiahatékonyság növelési kötelezettség vállalást (erőfeszítéseket) irányoz elő. Konkrétan megnevezi, hogy az üzemanyag gyártó és a közlekedési ágazatnak fontos szerepet kell játszania az energiahatékonyság és az energiatakarékosság terén. A direktíva beszámolási, jelentési kötelezettséget is előír. Az energia hatékonyság javításához szükséges intézkedésekre vonatkozó uniós példák a közlekedési ágazatban a következők: a.) energiahatékony közlekedési eszközök, és technológiák ösztönzése (pl. az energia hatékony járművek, és a járművek energia-hatékony használatának ösztönzése, beleértve az abroncsnyomást beállító rendszereket, energia-hatékony berendezéseket és kiegészítő berendezéseket a járművek számára, az energiahatékonyságot növelő üzemanyag-adalékokat, a nagy kenőképességű olajokat és a kis gördülési ellenállású abroncsokat); b.) energiahatékony közlekedési módra váltás ösztönzése (pl. lakás és munkahely közötti közlekedés autómentes megoldásai, közös autóhasználat, a nagyobb energiafogyasztással járó közlekedési módokról a kevésbé energiaigényes módokra való áttérés, utaskilométerenként vagy tonna-kilométerenként számítva); c) autómentes napok rendezése. A direktíva viszonylag részletesen szabályozza az energia-megtakarítások mérésének, számításának általános keretét. A jelentések készítése céljából az ún. felülről-lefelé, és az alulról-felfelé végzett számítási módszerek kombinációját használó, összehangolt számítási modellt kell alkalmazni. (A felülről-lefelé végzett számítás módszere az energia-megtakarítások mennyiségének számításakor, az energia megtakarítások országos szintjét, vagy több összesített ágazati szintet vesz kiindulási alapul. Az alulról felfelé végzendő számítási módszer az adott
81
energiahatékonyságot javító intézkedések végrehajtása során megvalósított egyedi energia-megtakarításokat, kilowattórában (kWh), joule-ban (J) vagy kilogramm olajegyenértékben (kgoe) méri, majd ez összeadódik a más energiahatékonyságjavítóintézkedésekből származó, energia-megtakarításokkal.)
AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2012/27/EU IRÁNYELVE Az Európai Tanács már 2011 elején hangsúlyozta, hogy biztosítani kell a 2020ra kitűzött 20%-os energiahatékonysági célkitűzés megvalósulását, amelynek teljesítése jelenleg, nem halad megfelelő ütemben. A Bizottság felszólította a munkáját segítő műszaki bizottságot (technical committee), hogy a készülő felülvizsgált energiahatékonysági cselekvési tervbe foglalja bele a 2020. évi átfogó uniós energiahatékonysági célkitűzések elérése terén tapasztalható lemaradás behozását célzó intézkedéseket is. A 2006/32/EK irányelv szerinti 9%-os, nemzeti indikatív energia-megtakarítási cél 2016-ig történő megvalósítását követően 2012/27/EU irányelv értelmében, minden tagállam megállapít egy indikatív nemzeti energiahatékonysági célkitűzést a 2020-ra várható primerenergia-felhasználás és végsőenergia-fogyasztás abszolút szintjében is, valamint bemutatja, hogyan, mely adatok felhasználásával számították ki a kapott értéket. A tagállamoknak energiahatékonysági kötelezettségi rendszert kell létrehozniuk, amely biztosítja, hogy 2020. december 31-ig megvalósuljon a 20%-os, halmozott végfelhasználási energia megtakarítás. A direktíva értelmében, 2014. január 1-jétől 2020. december 31-ig, minden évben, a végső felhasználók számára évente értékesített energiavolumen legalább 1,5% -ának megfelelő, új megtakarítást kell elérni (a 2013. január 1-jét megelőző legutóbbi hároméves időszak átlagában). Érdekes, jelzés értékű, egyelőre kezelhetetlen eleme a szabályozásnak, hogy „… a számításból részben vagy teljesen kihagyható a közlekedésben felhasznált energiavolumen...” A végrehajtás felügyelete keretében a tagállamoknak, 2013-tól kezdődően, minden év április 30-ig jelentést kell tenniük, a nemzeti energiahatékonysági cél eléréséhez tett előrelépésről. A tagállamoknak első alkalommal 2014. április 30-ig, majd ezt követően háromévente nemzeti energiahatékonysági cselekvési terveket kell benyújtaniuk. Az éves jelentések szolgálnak alapul a 2020. évi cél elérése felé tett nemzeti előrehaladás nyomon követéséhez. A tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy a jelentések tartalmazzák legalább a tárgyév és a megelőző két év [x év, x-1 év, x-2 év] következő mutatóira vonatkozó becsléseket (a teljes,többek között az épületenergetikát is felölelő felsorolásból kiemelve a közlekedésre vonatkozókat):
82
iii.
a közlekedési ágazat végsőenergia-fogyasztására vonatkozó becslést (meg osztva a személyszállítás és a teherszállítás között, ha rendelkezésre áll); xii. utaskilométer (pkm), ha rendelkezésre áll; xiii. tonnakilométer (tkm), ha rendelkezésre áll; xiv. megtett kilométerek, összesen (pkm + tkm), ha xii.. és xiii. nem áll rendelkezésre. Az első és második nemzeti energiahatékonysági cselekvési terveknek ezen túlmenően, be kell mutatniuk az energia megtakarítás kiszámításához használt mérési, illetve számítási módszertant is.
MAGYARORSZÁG II. NEMZETI ENERGIAHATÉKONYSÁGI CSELEKVÉSI TERVE (NEHCsT) 2016-ig, kitekintéssel 2020-ra Magyarország 2020-as vállalása 10%-os teljes energia megtakarítás. Az ESD irányelv rögzíti, hogy Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Tervet kell készíteni a 2008-2016 közötti 9 éves időszakra. Az időszak alatt, a végfelhasználásban összesen 9%-os energia-megtakarítás elérésére kell törekedni. (Az Európai Unió 2020-ra a primer energiafogyasztás 20%-os megtakarítását tűzte ki célul.) A II. NEHCsT készítése során feltárt problémák, hiányosságok között, a közlekedéssel kapcsolatban bemutatták, hogy 7. Nem állnak rendelkezésre megbízható információk a közlekedési szektor energiamegtakarítási lehetőségeiről, ezek költség/hasznon viszonyairól. Az ország jövőbeli energiafelhasználásának alakulását, a közlekedési szektor energiaigényének változása jelentős mértékben befolyásolja. Ennek ellenére a közlekedési stratégiai dokumentumok nem helyeznek megfelelő súlyt az energiagazdálkodási szempontok érvényesítésére. Ezért, szükség lenne a Közlekedési Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv kidolgozására, az Új Nemzeti Közlekedési Stratégia (NKS) keretében, amely a szektor energiatakarékossági lehetőségeinek és költség/haszon viszonyainak részletes elemzésére alapozva jelölné ki a közlekedési-szállítási szektor speciális energiahatékonyság-növelési feladatait, azok ütemezését, felelőseit, finanszírozási lehetőségeit és forrásait, továbbá az elért eredmények ellenőrzésének módját. A 2010-es időközi energia-végfelhasználás eredménye: a 2010-ig elért energiamegtakarítás 12,25 PJ/év (3403 GWh/év).
83
1. táblázat
A II. NEHCsT ágazati célértékei Ágazat
Nemzeti célérték
Lakosság
21, 00 PJ/év
Közintézmények
14,75 PJ/év
Ipar, termelő ágazatok
13,05 PJ/év
Közlekedés és szállítás
4,60 PJ/év
Horizontális és ágazatközi (máshová nem sorolt)
4,00 PJ/év
2016-ig elérendő összesen
57,40 PJ/év
Az energetikai struktúraváltás során meg kell valósítani az alacsony CO2 kibocsátású közlekedési módok részesedésének növelését. A közlekedés energiahatékonyságának növelése és CO2 intenzitásának csökkentése érdekében az elektromos (közúti és vasúti)- és hidrogénhajtás (közúti) arányát 14%-ra; a bioüzemanyag felhasználást 15%-ra kell növelni 2030-ra. E cél eléréséhez elengedhetetlenül szükséges az alternatív energiahordozók töltő infrastruktúrájának kiépítése. A közösségi közlekedés átállítása lokálisan előállított, fenntarthatósági kritériumoknak megfelelő hajtóanyagokra (második generációs bioüzemanyag technológiák, biogáz, hidrogén illetve elektromosság) szintén hozzájárul az Energiastratégia céljainak eléréséhez. Az Európai Parlament, és Tanács 2009/28/EK irányelvében meghatározott módon, a megújuló energiaforrásokból származó energia, közlekedésben végzett felhasználásának 10%-os (a teljes bruttó energiafelhasználáson belül, 20%-os) mértékű növelését tűzte célul. A következőkben a KEHCsT-nek alapvetően a 2006/32/EK irányelv követelményei alapján készült javaslatát ismertetjük részletesebben.
A KÖZLEKEDÉS ENERGIAHATÉKONYSÁG-JAVÍTÁSI CSELEKVÉSI TERVE (KEHCsT) A hazai Nemzeti Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv (továbbiakban: NEHCsT) benyújtása 2014. június 30.-ig esedékes. Ennek része a KEHCsT. A tervben az említett irányelvek szerint a korábbi tervek értékeléséből kiindulva, azt folytatva kell megvizsgálni és értékelni az aktuális helyzetet, valamint annak alapján kell javaslatot tenni a szükséges új intézkedésekre. Magyarország II. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terve, illetve a kapcsolódó 1374/2011. (XI.8.) Korm. határozat a KEHCsT elkészítését az Új Nem-
84
zeti Közlekedési Stratégia (NKS) keretében rendeli elvégezni. Ennek az a célja, hogy megbízható információkhoz jussunk a közlekedési szektor energia-megtakarítási lehetőségeiről és ezek költség/hasznon viszonyairól. Az NKS munkára vonatkozó szerződés, illetve kapcsolódó ajánlat felhívási dokumentáció a tartalmat illető, konkrét információt nem tartalmaz. Az ajánlati dokumentáció 2/a. mellékletében szereplő „tartalmi elemek kiírás” vélhetően inkább eseti cselekvési tervre, mintsem egy hosszú távú közlekedési stratégia, esetenként szintén nem egyértelműen megfogalmazott energetikai feltételeire vonatkozik. Így igyekeztünk a tartalmi elemeket értelemszerűen, az uniós direktíva és a kormányhatározat szellemében teljesíteni. A KEHCsT alapvető célja a NEHCsT-ben előirányzott közlekedési célérték teljesítése, azaz kormányzati intézkedések következtében 2016-ra 4,6 PJ/év közlekedési energia megtakarítás biztosítása. A KEHCsT kidolgozásának keretében értékelni kell a már tervezett intézkedések hatásait, megvalósulásuk realitását a rendelkezésre álló eszközök számbavételével, illetve meg kell határozni a szükséges korrekciókat, és a cél eléréséhez új, hatékony és megalapozott kormányzati intézkedésekre kell javaslatot tenni. A cselekvési tervet a következő intézkedésenként vizsgáljuk részletesen. 1. Közlekedési és szállítási energiafogyasztás csökkentése, és visszafogása az igények mérséklésével • Kerékpárutak fejlesztése; • Csillapított forgalmi övezetek kialakítása; • Útdíj rendszer fenntartása, és kiterjesztése; • Környezetbarát közlekedési kampányok (Mobilitás Hét, Autómentes Nap, Bringázz a munkába) szervezése; • A távmunka végzés ösztönzése; 2. A vasút fejlesztése • vasút villamosítás, hálózat korszerűsítés; • új energia hatékony mozdonyok beszerzése; • kampányok, a vasúti közlekedés népszerűsítéséért. 3. Közösségi közlekedési rendszerek fejlesztése • P + R rendszer az energia hatékony személyi közlekedésért; • Autóbusz csere program; • A közösségi közlekedés népszerűsítése. 4. Meglévő gépjárműpark üzemanyag hatékonyságának javítása • autógyárak fejlesztése, megújuló gyártók helyzetbe hozása; • az eco-driving népszerűsítése; • a gépjármű állomány megújulásának felgyorsítása.
85
KÖZLEKEDÉSI, ÉS SZÁLLÍTÁSI ENERGIAFOGYASZTÁS CSÖKKENTÉSE ÉS VISSZAFOGÁSA AZ IGÉNYEK MÉRSÉKLÉSÉVEL A közlekedés energiafogyasztásának csökkentése terén a leghatékonyabb megoldás a közlekedési teljesítmények mérséklése. A közlekedési igények mérséklésének nehézségét az adja, hogy alapvető és rendkívül szoros összefüggés áll fenn a gazdaság fejlődése és a közlekedési,szállítási igények között, nevezetesen a személyszállítási teljesítmények a GDP-nél valamivel lassabban, az áruszállítási igények gyorsabban növekszenek. A módszereket illetően le kell szögezni, hogy a közlekedés igények befolyásolását és a többi, a közlekedés környezeti teljesítményét javító intézkedést csak úgy szabad meghozni, ha azok a társadalom és a gazdaság jogos mobilitási igényét nem korlátozzák. A 2016-ig (2020-ig) terjedő időszak lehetőségeit vizsgálva, két tényt tudomásul kell venni. Egyrészt, a közlekedés költségei – az üzemanyag árak, a gépjárművek beszerzési és fenntartási költsége, adminisztrációs terhei – és a hazai fizetőképesség elérték azt a határt, ami már a rendszer visszafejlődéséhez vezethet. Másrészt a költségvetés helyzete és a gazdaságfejlesztés igénye miatt – az EU források célzott felhasználásától eltekintve – jelentős támogatásokkal nem lehet számolni. Ezek a meggondolások tükröződnek az ország II. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Tervének abban a részében, amely a közlekedési igények befolyásolása terén a következő intézkedéseket irányozza elő: • forgalomcsillapított területek, behajtási övezetek létesítését; • a használatarányos, elektronikusan regisztrált és beszedett útdíjak bevezetését (amely későbbi időpontban lehetővé teszi az útdíjak környezeti szempontok szerinti differenciálását is); • a nem motorizált közlekedési módok preferálását; • a közlekedést igénybe vevők környezeti tudatosságának növelését. A következőkben röviden összefoglaljuk a csoport öt intézkedési irányában 2016-ra elérhető energia-megtakarítást (PJ), és ahol erre a rendelkezésre álló adatok lehetőséget adnak, a megvalósítás költséghatékonyságát (Ft/MJ; vagy Ft/Ft/) is.
KERÉKPÁRÚT FEJLESZTÉS A kerékpározás, mint a nem motorizált közlekedés többségi része, az 1970-es évek végéig, Magyarország számos településén meghatározó közlekedési mód volt. Az ezredforduló óta a közlekedési költségek jelentősen emelkedtek, és az egyre zsúfoltabb, egyre inkább akadályozott forgalommal, mintegy 4–5 km-es távon az utazási időt tekintve is versenyképessé vált a kerékpár használata.
86
A kerékpáros közlekedés fejlesztésének két kiemelkedő dokumentuma szolgál kiindulásként a nem motorizált közlekedés jövőbeni fejlődésének elemzésekor: • a 2007-ben elfogadott és 2013-ig szóló KERÉKPÁROS MAGYARORSZÁG PROGRAM, és • a 2008 júniusában készült KERÉKPÁROS BUDAPEST KONCEPCIÓ. A KERÉKPÁROS MAGYARORSZÁG PROGRAM szerint: „A kerékpár csökkentheti a fosszilis energiahordozóktól való függőséget és a légszennyezést. Az EU felmérése szerint az utazások 14–17 százalékának kerékpáros lebonyolítása reálisnak tekinthető. Magyarországon a napi utazások mindössze 3–4 százalékát teszik meg biciklivel. Amennyiben a 10% körüli értéket a programozási periódus végére elérjük, ez már érezhető hatást gyakorol az energetikai és környezeti kérdésekre is.” Hasonlóan merész a Kerékpáros Budapest Koncepció megfogalmazása: „Budapest kerékpárossá válása olyan lehetőség, amivel a város, élen járhat a közép-európai régióban, sőt, egész Európának példát mutathat a múlt adottságainak (közösségi közlekedés jelentős aránya) és a jövő megoldásainak páratlan kombinálásával, visszafordítva az autótulajdonlás és használat, városi életet romboló dominánssá válását. Ez jelentős kihívás, ami mégis megoldható a legújabb szakmai ismeretek és követendő gyakorlatok alkalmazásával, valamint a legmélyebb elköteleződéssel. CÉL: 1. A kerékpáros közlekedés részarányának 10%-ra növelése 2020-ra. A növekedés főként az egyéni gépjárműhasználat kiváltásával történjen. 2. A kerékpárral közlekedők szempontjainak érvényre juttatása.” A 2. táblázat az utazások közlekedési módok szerinti megoszlását mutatja néhány, a motorizáció terén előttünk járó országban. 2. táblázat
Utazások megoszlása közlekedési mód szerint (összes utazás) Ország
kerékpár
gyaloglás
közösségi közlekedés
személy‐ gépkocsi
egyéb
Hollandia Dánia Németország Svájc Svédország Ausztria Anglia/Wells Franciaország Olaszország Kanada Egyesült Államok
30 20 12 10 10 9 8 5 5 1 1
18 21 22 29 39 31 12 30 28 10 9
5 14 16 20 11 13 14 12 16 14 3
45 42 49 38 36 39 62 47 42 74 84
2 3 1 1 4 8 4 6 9 1 3
87
Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 2,5 PJ; (2020-ban 6,2 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 19,4 Ft/MJ, 13,5 Ft/Ft; (2020-ban 13,5 Ft/MJ, 2,23 Ft/Ft).
CSILLAPÍTOTT FORGALMI ÖVEZETEK KIALAKÍTÁSA Európában számos városban létesítettek ún. „Low Emission Zone”-t (LEZ-eket), ahová, csak meghatározott környezetvédelmi követelményeket teljesítő gépkocsik hajthatnak be. A LEZ célja, nevükből fakadóan a környezeti állapot javítása, a levegőszennyezés és a zajterhelés mérséklése, energetikai szempontból a hatásuk mérsékelt. A behajtási díj –járműkategóriánként és környezetvédelmi tulajdonságok függvényében differenciálva – közvetlen és jelentős hatású lehet. A forgalom csökkenése az érintett területen a behajtási díj függvénye. Reális lehetőségnek tűnik egy-egy területen a forgalom 30–40%-os csökkentése, amelyet 4–10%-kal mérsékelhet a behajtási területet elkerülő járművek, megnövelt futása. Felmérések szerint a budapesti közlekedés jellemzői erősen átlagosak, nagyjából megfelelnek az európai nagyvárosok hasonló adatainak, amely más városok intézkedéseinek átvételével, jelentős lehet. Budapesten a személygépkocsik száma és éves futása, a teljes forgalomban dinamikusabban növekedett, mint az infrastruktúra, amely bővítésének, az anyagi lehetőségeken túl, a kialakult városszerkezet és a „józanész” is határt szab. A zsúfoltságot folyamatos torlódások kísérik, amely a környezet minőségének és az ott lakók egészségének romlásán kívül, energiafelhasználás növekedést is okoz. A gyakran torlódó forgalom a forgalmi sebesség 2. ábrán látható csökkenésével jár. A sebességcsökkenés mértéke a belvárosi kerületekben volt a legnagyobb. A pesti Nagykörúton belüli területeken a sebesség 5 év alatt 40 százalékkal csökkent, és 2003-ban már csak 13 kilométer/órával lehetett haladni. A forgalmi sebesség csökkenésének kedvezőtlen energetikai hatását mutatja a 3. és 4. ábra.
2. ábra: A budapesti forgalmi sebesség alakulása (autóbusz és személygépkocsi)
88
3. ábra: Benzinüzemű személygépkocsik fogyasztás-sebesség függvénye
4. ábra: EURO 3 norma szerint jóváhagyott dízelmotoros személygépkocsik üzemanyag-fogyasztása COPERT 4 szerint (100 g/km = 12,0 liter/100 km)
A korlátozott behajtási övezetek energetikai hatására vonatkozó számításban jelentős egyszerűsítő feltételezéseket alkalmazva a 3. táblázat szerinti eredmények adódnak.
89
3. táblázat Behajtási övezet létesítésének energetikai hatása (modellszámítás: Budapest, Belváros) Jellemző
Mértékegység 6
A budapesti személygépkocsi forgalom nagysága
(10 jkm/év)
A hétvégi/hétköznapi forgalom hányadosa
Érték 3576
--
0,75
Átlagos hétköznapi személygépkocsi forgalom
(106 jkm/nap)
10,64
Autóbuszok éves közlekedési teljesítménye [3] szerint
(106 ukm/év)
2272,5
Átlagos utas szám (ukm/hasznos jkm) Autóbuszok átlagos hétköznapi km teljesítménye
fő
32
(103 jkm/nap)
194,6
A belvárosi terület aránya Budapest egészéhez képest
%
2,1%
A forgalom aránya az összeshez képest
%
5,25%
Mértékegység
Alapállapot
Díjfizetés
Személygépkocsi forgalom becsült változása
%
0
-30
Autóbusz-forgalom becsült növekedése díjfizetéssel
%
0
10
Az érintett belvárosi személygépkocsi forgalom (hétköznapok)
(10 jkm/év)
139,65
97,8
Az érintett belvárosi autóbusz forgalom (hétköznapok)
(106 jkm/év)
48,65
53,5
Személygépkocsik átlagos forgalmi sebessége
km/h
15,0
23,0
Autóbuszok átlagos forgalmi sebessége alaphelyzetben (megállói tartózkodással együtt)
km/h
15,7
18
Személygépkocsik átlagos üzemanyag-fogyasztása
l/100 km
11,0
9,7
Autóbuszok átlagos üzemanyag-fogyasztása
l/100 km
48
45
Jellemző
a
6
Személygépkocsik éves üzemanyag-fogyasztása a vizsgált területen
10 liter/év
15,36
9,49
Autóbuszok éves üzemanyag-fogyasztása a vizsgált területen
106 liter/év
23,35
24,1
Üzemanyag-fogyasztás megtakarítás benzin
106 liter/év
--
5,87
Üzemanyag-fogyasztás megtakarítás gázolaj
106 liter/év
--
-0,75
Üzemanyag‐költség megtakarítás benzin
106 liter/év
‐‐
2524,1
TJ/év
‐‐
186,8
Energia megtakarítás (benzin+gázolaj)
6
A számítás szerint egy kis területű fizető behajtási övezet mindössze 0,2 PJ/év energia megtakarítást tesz lehetővé. A költségeket illetőn a várható bevétel az övezetben belépésenként teljesített 4 km átlagos futást és 300–500 Ft közötti díjat figyelembe véve, 8–12,5 Mrd Ft/év közé tehető. Az eredmények szerint a fizető behajtási övezet létesítése rendelkezik abszolút értékben forgalomcsökkentő hatással, lényegesen javítja az érintett terület a forgalmi körülményeit, pozitív energetikai eredményt hoz, miközben költségvetési bevételt is generál. A Nagykörút helyett a Hungária-körút – Budai-körút által határolt területre bevezetve a behajtási díjat csupán a terület sokszorozódásából mintegy 1,2 PJ/év-re nő a becsülhető megtakarítás. A következtetés egyértelmű, kis kiterjedésű fizető behajtási övezetet nem gazdaságos létrehozni.
90
A gazdasági recessziót követően a forgalom növekedésével még 2020 előtt elkerülhetetlen lesz a fizető behajtási övezet létrehozása. Kérdés, hogy a forgalmi és politikai feltételek együttesen mikor lesznek alkalmasak a megvalósítására. Ezeket mérlegelve az Energiahatékonysági Cselekvési Tervbe 2015–2017 közötti időszakra látjuk megvalósíthatónak a városi fizető behajtási övezetek, a népszerű nevén dugódíj rendszerek létrehozását14. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 1,2 PJ; (2020-ban 1,2 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 15,8 Ft/MJ, 0,81 Ft/Ft; (2020-ban azonos 2016-tal).
HASZNÁLATARÁNYOS ÚTDÍJ Az útdíj a közlekedési teljesítmények és a közlekedési munkamegosztás befolyásolásának meghatározó eleme. Történetileg az útdíjak bevezetésének alapvető célja a meglehetősen drága, de magas szolgáltatási szintet nyújtó infrastruktúra használatának megfizettetése. Ez évben került sor a használatarányos, azaz a ténylegesen megtett út szerint fizetendő útdíjak bevezetésére, az első időszakban a 3,5 tonna megengedett össztömeget meghaladó gépjárművek (azaz a nehéz tehergépkocsik és a buszok) számára. A használatarányos és elektronikus eszközökkel működő útdíj rendszer lehetővé teszi a “használó és szennyező fizet” elv igazságos és mindenki számára egységes alkalmazását. Különösen kedvező a megtett úttal arányos útdíj-fizetés az autópályát, csak esetenként és rövid szakaszokra igénybe vevők számára, mert ésszerűvé és lehetővé teszi számunkra a gyorsabb és biztonságosabb autópályák használatát. A KEHCsT keretében a használatarányos útdíj egy speciális aspektusát, az energiafelhasználásra gyakorolt hatását vizsgáltuk. A kérdés úgy vetődik fel, hogy az útdíjak milyen mértékben járulnak hozzá a közlekedési energiafelhasználás változásához, várhatóan hatékonyság növeléshez. Az eredmény némileg meglepő: távlatban a gyorsforgalmi utakra és minden járműkategóriára kiterjesztett útdíj eredményezi a legnagyobb megtakarítást. Meglepő az is, hogy a legkedvezőbbnek mutatkozó esetben a CO2 kibocsátás csökkenés egyik forrása az un. J1 járműkategória átterelődése a főutakra és csak a másik része az un. J2-J4 kategória forgalmi teljesítményének csökkenése. A belsőégésű motorok (és általában a fosszilis tüzelőanyagokat égető erőgépek, hő-termelő berendezések) esetében a CO2 kibocsátás gyakorlatilag közvetlenül átszámítható üzemanyag fogyasztásra és így energiára is. Esetünkben a hazai üzemanyag struktúrát szem előtt tartó 1/3 benzin – 2/3 gázolajfogyasztással számolva, az átszámítási érték 3,163 kg CO2/kg üzemanyag. Ezzel az útdíjakból be-
91
vezetéséből eredő üzemanyag megtakarítás 49,953 kt/év, aminek az energia egyenértéke 2147,96 TJ/év, azaz a használatarányos útdíj bevezetése valóban energiahatékonysági intézkedés. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 2,15 PJ; (2020-ban 2,15 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 6,16 Ft/MJ, <1 Ft/Ft.
KÖRNYEZETBARÁT KÖZLEKEDÉSI KAMPÁNYOK Magyarországon számos olyan rendezvény, és esemény van, amely hozzájárul a motorizált közlekedés iránti igények mérsékléséhez, az ésszerű közlekedési mód megválasztáshoz, a környezettudatos magatartásformák elterjesztéséhez (pl. Európai Autómentes Nap és Európai Mobilitási Hét, Kerékpáros Barát Munkahely és Kerékpárosbarát Település mozgalom, stb.). Ugyanakkor, tudatformáló rendezvényeken és eseményeken, gyakorlatilag lehetetlen elkülöníteni az ilyen jellegű események közlekedési-mód váltó hatásait a mindennapi torlódások, velük egybeolvadó, hasonló hatásaitól, a járműhasználatot meghatározó döntésekben. Nem véletlen, hogy az Európai Autómentes Nap és Európai Mobilitási Hét rendezvényeiről készült, a Bizottság támogatásával összeállított éves beszámolók is csak a részvétel, kommunikáció és PR, valamint a tipikus intézkedések tárgyilagos felsorolására korlátozódnak, kísérletet sem tesznek a környezet- vagy klímavédelmi eredmény meghatározására. Ha mégis meg akarjuk becsülni a mértékadó hatást, akkor nyilvánvaló, hogy a nagyságrendek is jelentősen eltérnek az egyéb intézkedésektől. Indokolás és részletezés nélkül, a következő eredményeket és költségeket tulajdonítjuk tudatformálási, a nem motorizált és a közösségi közlekedést támogató rendezvényeknek, akcióknak. A környezetbarát közlekedési kampányok éves energetikai hatása 2016-ban 10-4 PJ; költséghatékonysága 2016-ban 3000 Ft/MJ, 385 Ft/Ft.
TÁVMUNKAVÉGZÉS ÖSZTÖNZÉSE A magyar munkajog szerint13 távmunkavégzésnek nevezzük a munkáltató telephelyétől elkülönült helyen rendszeresen folytatott olyan tevékenységet, amelyet információtechnológiai vagy számítástechnikai eszközzel (együtt: számítástechnikai eszközzel) végeznek, és eredményét elektronikusan továbbítják.
13
A „2012. évi I. törvény a munka törvénykönyvéről” 196. §-ának (1) bekezdés meghatározása szerint
92
A szállítási igények csökkentésének is módja lehet az infokommunikációs technológiák jobb kihasználása14. A távmunka, az elektronikus kormányzat és más IKT alkalmazások használatával az utazási igények csökkenthetők. Az ilyen gyakorlatok hatására vonatkozóan pontos adataink még nincsenek, ezért az általuk elért közlekedési energia-megtakarítás is csak utólag becsülhető, de egyes vélemények szerint, ezen a téren jelentős a kihasználatlan potenciál, az utazások felváltására. Magyarország a távmunka terén viszonylag rosszul áll az európai uniós tagállamok között. A munkavállalók között 2,8%-ra tehető azoknak a száma, akik munkaidejük legalább egynegyedét távmunkásként látják el, és mindösszesen 0,5% körüli azoknak a száma, akik teljes munkájukat távmunka keretében végzik. Az EU27 átlagában ezek a mutatók rendre 7,0%-t, illetőleg és 1,7%-ot15 tesznek ki (lásd 5. ábra).
5. ábra A táv-munkavégzéssel foglalkoztatottak aránya az EU-ban
Ezt a hátrányt ledolgozandó indította Magyarország, a távmunka és digitális közmunka programot. Az intézkedés keretében többek között jogszabály módosításokat hoztak a távmunka feltételeinek javítására, és a bizalom növelésére vonatkozóan, továbbá pilot programot indítottak a közszféra intézményeiben. A program több pályázati lehetőséget foglalt magába. Ezek közül említendő a 1193/2011. (VI. 15.) Kormányhatározat alapján az ÁROP 2011–13. évekre vonatkozó akciótervében nevesítésre került Távmunka elterjesztése című projekt, amelyben 313 millió Ft keretösszegből közigazgatási szervek pályázhattak a náluk dolgozók, távmunkában végzett foglalkoztatására. Szintén fontos eleme volt a TÁMOP 2.4.5-12/7 Rugalmas foglalkoztatás című konstrukció, amely nagymértékben támogatta a távmunka elterjesztését. Hasonlóan fontos a TÁMOP
14 15
COM(2009) 279 végleges EWCS, 2005
93
2.1.2 Idegen nyelvi és informatikai kompetenciák fejlesztése című kiemelt projekt, amely 100 ezer ember kompetenciafejlesztését tűzte célul. A projektben elvárásként szerepelt, hogy a képzések minél inkább helyi, kisközösségi szinten valósuljanak meg, elősegítve, hogy minél szélesebb körben szerezzen a célcsoport informatikai kompetenciát, amely a távmunka végzésnek alapfeltétele. A lezárult és megvalósított projektek értékelése után lehet pontos képet kapni a távmunkát érintő hatásokról, azonban felhasználva a hozzánk hasonló fejlettségű országok – pl. Lengyelország, Szlovákia – példáját az e téren reális fejlesztés energetikai hatása műszaki becsléssel számítható. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 0,32 PJ; (2020-ban 0,49 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 6,26 Ft/MJ, 13,5 Ft/Ft; (2020-ban 0,051 Ft/MJ, 0,034 Ft/Ft).
A VASÚT FEJLESZTÉSE A vasúti közlekedés fejlesztése, támogatása elsődlegesen a közlekedési rendszer, igényeknek megfelelő, gazdaságilag versenyképes, és biztonságos működését szolgálja. A vasút működésének, teljesítménynövelésének másodlagos, ám napjainkban korántsem elhanyagolható hatásai, a munkamegosztás befolyásolása révén elérhető energia megtakarítás, és a környezetvédelmi hatások javítása. A munkamegosztás szerepét és súlyát jól érzékelteti, ha a vasúti személyszállítás fajlagos energiafogyasztását 1-nek tekintjük, a közúti fogyasztás értéke ennél ≈2,4-szer, a repülésé ≈15-ször nagyobbra adódik. Az áruszállítás terén ugyancsak a vasúthoz hasonlítva a közút fajlagos energiafogyasztása 12-szeres, a légiközlekedésé több mint 40-szeres. A vízi közlekedés nagyon kedvező fajlagos fogyasztási adata a Rajna-Majna forgalmára igaz, a dunai hajózásban a vízi út paraméterei miatt erősen korlátozott merülési mélység, nem engedi meg a hajók kapacitásának megfelelő kihasználását, erősen rontva ezzel a dunai hajózás energetikai jellemzőit. Az egyéni és közösségi közlekedés energiahatékonyságának összevetése hasonló arányokat mutat. A személygépkocsik utas-km-re vetített üzemanyag-fogyasztása mintegy 2,4-szerese az autóbusszal végzett személyszállításénak, és az agglomerációs forgalmat tekintve hasonló az arány a vasút tekintetében is. A következőkben áttekintjük a két meghatározó vasútfejlesztési területet, az infrastruktúra és a járműállomány fejlesztését, becslést adva azok energetika hatásaira. Kiegészítésként kapcsolódik a két ponthoz a vasúti közlekedést népszerűsítő tevékenységek áttekintése.
VASÚTI PÁLYAKORSZERŰSÍTÉS A vasút közlekedési-szállítási teljesítményeinek alakulását 2000–2011 között mutatja a 6. ábra.
94
6. ábra. A vasút személy- és áruszállítási teljesítményének alakulása 2001–2011 között
Az elmúlt években, egy oldalról a gazdasági struktúra változása, az utóbbi évtizedek elmaradt fejlesztései miatt leromlott pályák és járműpark, másik oldalról a közúti közlekedés fejlődése, rugalmassága és hatékonysága miatt, folyamatos térvesztés jellemezte a vasutat. Az EU csatlakozást követően jelentős ráfordításokkal próbálták megállítani a vasút térvesztését. A 2007–2013 években az EU közlekedésfejlesztési forrásokból 540 milliárd Ft-ot fordítottak vasúti támogatásokra. (A közúti ráfordítások új utakkal és felújításokkal együtt mintegy 595 Mrd Ft-ot tettek ki.) Az előzetes tervek szerint hasonló nagyságú forrás áll rendelkezésre vasúti fejlesztésekhez, 2014–2021 között. (A közúti ráfordításokra ebben az időszakban 400 Mrd Ft-ot irányoz elő az első tervezet.) A kérdés az, hogy a jelzett mértékű ráfordítás elegendő-e a vasút térvesztésének megállításához, a vasút szállítási teljesítményeiben növekvő tendencia eléréséhez.
95
A VASÚTI JÁRMŰÁLLOMÁNY KORSZERŰSÍTÉSE A magyar vasutak járműállománya mennyiségileg kielégítő, amint azt a 4. táblázat igazolja. 4. táblázat
Ausztria Horvátország Magyarország Románia Szlovákia Szlovénia
Tehergépjárművek
Mozdonyok
Vasúti teherkocsik
388,0 164,8 466,7 661,9 269,3 83,6
1660 347 1458 2469 1155 269
27,2 5,9 11,7 46,9 17,2 3,9 Forrás: EUROSTAT
A minőségi mutatókat tekintve azonban jelentős problémák mutatkoznak, annak ellenére, hogy 2002-től kezdődően, elsősorban a személyszállítás terén, a motorvonatok beszerzésével, és a nagyvasúti vontató járművek, nehéz mozdonyok terén is megvalósultak, eredményes fejlesztések. A gördülő állományt jellemzi Dávid Ilona elnök-vezérigazgató asszonynak a Nemzetközi Közlekedési Napok 2012 rendezvényen tartott előadásnak alábbi része: • • • • • • •
a MÁV Start állományában 2712 db jármű van, 420 db motorkocsi és motorvonat, továbbá 2292 db személykocsi. a járműpark átlagos életkora 33 év az üzemképesség 73–80% között mozog. a dolgozó jármű mennyiség 68–71% körüli. a műszaki szolgáltatási színvonal szinten tartásához szükséges beszerzések 57%-a, a felújítások 59,5%-a teljesül.
Ennek ismeretében kell értékelnünk az utóbbi évek beszerzéseit: • • • • • •
96
40 db orosz gyártmányú dízel ikerkocsit (a regionális forgalomba), 23 db Siemens Desiro dízel motorvonatot (elővárosi forgalomba) 60 db Stadler FLIRT villamos motorvonatot 10 db Bombardier Talent (két áramnemű villamos motorvonatot) Bombardier 480 (Traxx) nehéz mozdonyokat Siemens 470 (1074 Taurus nehéz mozdonyokat.
KAMPÁNY, A VASÚTI KÖZLEKEDÉS NÉPSZERŰSÍTÉSÉÉRT A kerékpáros közlekedés népszerűsítése kapcsán már jeleztük, hogy ezek a tevékenységek fontos segítői a környezeti, klímavédelmi és energiagazdálkodási intézkedéseknek, ám közvetlen hatásuk értékelése majdnem lehetetlen. A vasút esetében ez fokozottan igaz, mert nincsenek, olyan jelentős csoportokat megmozgató rendezvények, mint amilyeneket a kerékpáros közlekedésnél említettünk. (Megjegyezzük, hogy az Európai Mobilitási Hét nem kerékpáros rendezvény, abban megjelenik a vasút és általában a közösségi közlekedés is.) A vasút esetében a „népszerűsítés” olyan elemeit lehetne részletesen elemezni, mint az utas tájékoztatás javítása, az állomási épületek és kiszolgáló létesítmények fejlesztése, az internetes tájékoztatási-, jegyvásárlási- és helyfoglalási rendszerek fejlesztése, amelyekre a MÁV csoport, folyamatosan, jelentős összegeket fordít. Ezeket a költségeket elkülönítve nem ismerjük (különösen a jövőt illetően), így gyakorlatilag beleolvadnak a vasúti fejlesztések egészébe. Az előbbiek nyomán a a vasúti fejlesztések révén elérhető energia megtakarítást, valamint az e területen tett intézkedések költséghatékonyságát egyben értékeljük oly módon, hogy a bázisnak tekintett 2011. évi adatokhoz képest bekövetkező vasúti teljesítménynövekedést a fejlesztések eredményének tekintjük, és a vasúti és közúti energiahatékonyság különbségéből számolunk megtakarítást. A meggondolás e mögött az, hogy vasúti fejlesztések hiányában a növekményt is a közúti közlekedés teljesítené. Az intézkedés tényleges hatékonysága jobb az utóbbi, fenti 10 évre számított költség és eredményszámítás által mutatottnál, mert a pályarekonstrukciók, vonalvillamosítások és járműkorszerűsítések hatásos élettartama meghaladja a 10 évet, az egyszerűsített számítás viszont nem bátorít további évre végzendő kivetítésre. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 0,417 PJ; (2020-ban 0,834 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 144 Ft/MJ, 12 Ft/Ft.
97
A KÖZÖSSÉGI KÖZLEKEDÉSI RENDSZEREK FEJLESZTÉSE P+R RENDSZER, AZ ENERGIA HATÉKONY SZEMÉLYI KÖZLEKEDÉSÉRT Kijelölt P+R parkolók jelenleg elsősorban Budapesten és vonzáskörzetében üzemelnek, azokon a területeken, településeken ahol magas a polgárok száma, akiknek nagyobb távolságokat kell megtenni munkába járáshoz, illetve a főváros agglomerációs területeiről járnak munkába, napi rendszerességgel ingáznak. Ezeknek a parkolóknak kis része korszerű, őrzött parkoló, a nagyobb részt, parkolónak nevezett szabad terület. Megközelítőleg a személygépkocsival Budapestről kiinduló utazások 1,0%-a, a környékről kiinduló utazások 1,5%-a használ P+R rendszert. Becslések szerint az agglomerációból mintegy 200 ezer autós érkezik naponta a fővárosba (ez megközelítőleg 400.000 fő/nap városhatárt átlépő közlekedőt jelent) és közel ugyanennyi helyi lakos is személygépkocsival közlekedik. Nehéz megmondani pontosan, hogy jelenleg hány P+R parkolóhely van Budapesten, illetve Magyarországon, mert az NFM (GKM, KHEM) P+R parkolóhelyekre vonatkozó adatközlési formátuma meglehetősen lazán értelmezi a fogalmat. 2010-ben egy nagyszabású beruházás keretében 13 Pest megyei településen, Abonyban, Cegléden, Gyömrőn, Kismaroson, Nagykátán, Pilisen, Sülysápon, Szentmártonkátán, Sződligeten, Tápiószecsőn, Üllőn, Vecsésen és Verőcén épült P+R parkoló. A projekt összköltsége 624 millió forint volt és ebből összesen 851 P+R valamint 540 B+R parkoló épült. 2013-ban Budapesten és környékén kb. 4800–5000 P+R férőhely található, ebből Budapesten 3380 nyilvántartott férőhely van. A P+R parkolók kihasználtsága 70-80% körül mozog (reggel megtelik, este kiürül). Nem csak az agglomeráció használja ezeket a parkolóhelyeket, hanem sok helyi lakos is. Összes városi szinten nincs számottevő hatása a forgalmi teljesítményre. Vidéki településeket vizsgálva elmondható, hogy nincs nagy jelentősége a P+R parkolásnak a jellemzően kisebb forgalom és kisebb távolságok miatt, így Budapesten és vonzáskörzetén kívüli parkolóhelyek száma országos szinten (csak becsülhető, nyilvántartás statisztika nem készült) kb. 2000–3000 db közé tehető.
98
7. ábra
Forrás: Parking Kft.
8. ábra
Forrás: KTI ZAK
99
P+R parkolók hatása az energiafelhasználásra: Közúti közlekedési energia felhasználás változása szempontjából vizsgálva a P+R parkolók használatát, összehasonlítva a 2013 és az előrebecsült 2016-os évet a következő eredmény kapjuk. A P+R parkolók használatával éves szinten 0,08 PJ energiát spóroltak meg az autósok. A megtakarítás 2016-ban 0,12 PJ. Kiszámolva az ehhez szükséges parkolóhelyek kialakításának költéségét (kb. 80% nyílt, földfelszíni kialakítás, 20% parkolóházas kialakítású) amely kb. 13 milliárd Ft, összevetve az összes energia megtakarítással, 3,69 Ft/MJ illetve 0,29 Ft/Ft költséghatékonyságot kapunk. A parkolóhelyek tervezett használati ideje 40 év, így a számításban ezt is figyelembe vettük. Működési költséget nem számoltunk, mert a parkolók között egyaránt vannak ingyenes és fizetős parkolók is. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 0,12 PJ; költséghatékonyság 2016-ban 3,69 Ft/MJ, 0,29 Ft/Ft.
AUTÓBUSZ CSERE PROGRAM (BKV, VOLÁN) Az országban menetrend szerinti közszolgáltatást végző autóbuszok állománya – eltérő mértékben, de jelentősen – elavult, cserére szorul. Ennek oka: • a járművek fizikai élettartamuk határát megközelítették, vagy elérték; • a járművek környezetterhelési jellemzői nem elégítik ki nem csak a mai előírásokat, hanem a jogos (közösségi) elvárásokat sem; • a járművek az energiahatékonyság tekintetében nem érik el az elvárható szintet. A korszerű, jelenleg forgalomba helyezett autóbuszok teljesítménydotációja akár 50%-kal is meghaladja a ma még forgalomban lévő, 20 év feletti életkorú járművekét. Ennek egyik oka, a légkondicionáló berendezések (utastér, vezető fülke) teljesítményigénye, másik: a forgalom dinamikája nagyobb gyorsító képességet követel meg. Így az új jármű beszerzések fajlagos energiafelhasználása (az esetleg beépített részmegoldások ellenére) nem csökken. Az intelligens sebességváltók és energia hatékony gumiabroncsok alkalmazásával csak 5–6% dolgozható le a nagyobb motorteljesítmény okozta fogyasztási többletből. A reális energiahatékonyság növelési esély például a hibrid hajtástechnika alkalmazása lehet. Eddig energiahatékonyságot javító, hibrid autóbusz beszerzés Magyarországon nem volt (Kecskeméten alakul egy fajta fejlesztés). Mivel az előzetes kalkulációhoz nem ismertek a konkrét járműparaméterek, a hazai üzemeltetési tapasztalatok alapján a következőkkel lehet számolni:
100
• • • •
régi típusú a szóló autóbuszok átlagos fogyasztása 40 l/100km újabb típusú szóló autóbuszok átlagos fogyasztása 45 l/100km régi típusú csuklós autóbuszok átlagos fogyasztása 50 l/100km újabb típusú csuklós autóbuszok átlagos fogyasztása 55 l/100km
A fenti adatokkal, csak megközelítő adatként, az állományi adatoknak megfelelve a számítás alapjául, egy-egy egységjárműre számolható fogyasztás: 45l/100km. A kormányrendeletben egy autóbuszra megadott élettartam-futásteljesítmény értéke (800.000 km) alulbecsült, a valós élettartam jóval meghaladja a 8 évet. • Minimális éves futásként számolható: 100.000 km • A gázolaj energiatartalma: 36 MJ/l • Egy egységjármű éves fogyasztása: 45.000 l • Egy egységjármű éves energiafogyasztása: 1.820.000 MJ (1.82 TJ) A hibridjárművel elérhető megtakarítás mértéke az üzemeltetés körülményei, terepviszonyai stb. függvényében, a tapasztalatok szerint 15–35% közt van. A fogyasztáscsökkenést a megbízható becslés érdekében csupán 20%-ra véve a megtakarítás tekintélyes, 0.362 TJ/autóbusz-év, aktuális üzemanyagáron számolva 4 mFt/év-busz. Az intézkedés éves energetikai hatása 2016-ban 1,1 PJ; (2020-ban 2,55 PJ); költséghatékonyság 2016-ban 3,89 Ft/MJ, 0,28 Ft/Ft.
A MEGLÉVŐ GÉPJÁRMŰPARK ÜZEMANYAG HATÉKONYSÁGÁNAK JAVÍTÁSA ENERGIATAKARÉKOS GUMIABRONCSOK ALKALMAZÁSA Az EU már évek óta szorgalmazza, hogy az autógyárak az új gépjárműre szerelt gumikkal is a környezetszennyezés csökkentését szolgálják, szereljenek az autókra un. energiatakarékos abroncsokat. Jelenleg a hazai csere abroncsok, a gumiabroncspiac 78%-át teszik ki. Energiatakarékos gumiabroncsok használatával, szélsőséges esetben az üzemanyag költségek akár 4%-a is megtakarítható. Az ilyen típusú gumiabroncsok nagyobb előállítási költségük miatt drágábbak, ám ezt hosszabb távon ellensúlyozza az üzemanyag megtakarítás. Részletesen megalapozott számítások szerint, az energiatakarékos gumiabroncsok alkalmazásával 2013-ban éves szinten kb. 0,14 PJ, míg 2016-ban 0,16 PJ energia takarítható meg.
101
Az energiatakarékos gumiabroncsok többletköltségét is figyelembe véve, az elérhető éves megtakarítás 2016-ban 0,16 PJ; energiatakarékos gumiabroncs költséghatékonysága, 0,92 Ft/MJ, illetve 0,07 Ft/Ft.
A GAZDASÁGOS VEZETÉS NÉPSZERŰSÍTÉSE A számítások szerint a közlekedés területén az éves összes futás növekedése mindeddig meghaladta a műszaki és gazdasági intézkedésekkel elért üzemanyag fogyasztás csökkentés hatását, ezért az összes üzemanyag felhasználás, illetve a CO2 kibocsátás nő. Ahhoz, hogy a korszerű, gazdaságos üzemű gépjárművek, valamint a modern gépjárművekbe épített vezetői asszisztens rendszerek, hazánkban is elterjedjenek, még évekre van szükség, ezért más megoldást is kell keresni a közlekedési energia felhasználás növekedési ütemének csökkentésére. Az egyik ilyen ígéretes és költséghatékony, Európában már bizonyított megoldás az ecodriving képzés széleskörű elterjesztése, beépítése a gépjármű vezetői képzésbe. Az eco-driving alkalmazásával, hiteles üzemi mérések alapján 8-10%-os üzemanyag fogyasztás csökkenés érhető el. Az eco-driving hatására bekövetkező hazai fajlagos energia-megtakarítás, átlagos fogyasztást és 10%-os fogyasztás csökkenést véve alapul, 19,2 MJ/100km-re becsülhető (KTI becslés). Részletes számítás szerint az eco-driving képzés és után-képzés 2015-ben tervbe vett bevezetésével, ez éves szinten kb. 0,24 PJ, míg 2016-ban 0,48 PJ energia takarítható meg. Az eco-driving költséghatékonysága, 0,29 Ft/MJ, illetve 0,02 Ft/Ft.
9. ábra
102
Az eco-driving oktatás és a hozzá kapcsolódó után-képzés bevezetésének eredményeként a személygépjármű közlekedésben elérhető energia felhasználás, két év alatt 0,74%-al csökkenhet (9. ábra). Az után képzés jelentősebb állami támogatásával, még ennél is kedvezőbb eredmény érhető el.
A KÖZÚTI GÉPJÁRMŰ ÁLLOMÁNY FEJLESZTÉSE ENERGIA HATÉKONY ÚJ GÉPKOCSI BESZERZÉSEK Az intézkedési terület, energetikai szempontból további két részterületre osztható: 1. új, hagyományos hajtású gépkocsi vásárlások általában; 2. korszerűbb hibrid, és elektromos gépkocsi vásárlások.
HAGYOMÁNYOS HAJTÁSÚ ENERGIA HATÉKONY, ÚJ GÉPKOCSI BESZERZÉSEK Magyarországon a gépjármű adó mértékét a törvény a tulajdonos jogi helyzetének (magánszemély, cég) és a gépjármű teljesítményének függvényében szabályozza, a kisebb teljesítményű (takarékosabb) gépkocsik vásárlására, céges tulajdonú jármű esetén, kedvezőbb környezetvédelmi tulajdonságú gépkocsi beszerzésére ösztönözve. A hazai, újonnan értékesített személygépjárművek átlagos CO2 kibocsátása 142 g/km körüli értékkel és meglehetősen nagy szórással jellemezhető. Ez 6 l/100km benzin-, illetve 5,3 l/100km gázolajfogyasztásnak, átlagosan 5,65 l/100km üzemanyag-fogyasztásnak felel meg. A 5,65 l/100km üzemanyag-fogyasztás 34 MJ/l átlagos fűtőértékkel számolva 192 MJ/100 km energiafelhasználást jelent. Az állomány megújulásával járó átlagos fogyasztáscsökkenés mintegy 10%-ra, azaz ≈20 MJ/100km-re becsülhető (KTI becslés). Ebből kiszámítható, hogy a 2012ben becsülhető éves energiamegtakarítás 0,510 PJ, a 2016-ra várható mérték 0,74 PJ. Az új gépjárművek beszerzésének esetében a költséghatékonyság nem értelmezhető.
A HIBRID (ÉS AZ ELEKTROMOS) GÉPKOCSIBESZERZÉS TÁMOGATÁSA Magyarországon a gépkocsik forgalomba helyezése után fizetendő regisztrációs adómértékét a 2003. évi CX. törvény 0 – 4.800.000 Ft között állapítja meg, a gépkocsiba épített motor üzemmódjától és környezetvédelmi jellemzőitől függően. A nagyobb henger űrtartalmú, nagyobb teljesítményű, valamint a kedvezőtlenebb környezetvédelmi besorolású gépkocsik után többet kell fizetni.
103
A regisztrációs adó mértéke intenzív ösztönző. Tisztán villamos hajtású gépkocsik beszerzésekor ugyanis 0, hibrid gépkocsik után mindössze 75.000 Ft adót kell megfizetni. Az ösztönzés hatása a járműállományban egyelőre alig jelenik meg (10. ábra piros jelek), a tisztán elektromos gépkocsi száma alig 100 db körüli, és mindössze 4600-4800 db hibrid gépkocsi közlekedik az országban. A kedvező környezetvédelmi tulajdonságú villamos és hibrid gépkocsik számának nagyobb ütemű növekedéséhez további kormányintézkedések szükségesek. Ilyen lehetőség például a fejlett országokban bevált parkolási, illetve behajtási (alacsony emissziójú– LEZ zónában) kedvezmény.
10. ábra
A jövőt tekintve a KTI szakemberei a prognózisok szerint exponenciálisan növekvő állományú, a tisztán elektromos gépkocsikhoz képest olcsóbban beszerezhető a plug-in hibrid gépkocsik potenciálját tartják kedvezőbbnek. Az éves megtakarítás a részletes számítás szerint: 2012-ben 0,047 PJ; 2016-ban 0,097 PJ; 2020-ban 202 PJ lehet, amely első közelítésben szerény eredménynek tűnik. A költséghatékonyság 2016-ban 13,31 Ft/MJ, 1,28 Ft/Ft. A számítások azt is igazolják, hogy a hibrid autók, kizárólag gazdasági szempontból, jelenleg csak a költségvetésnek gazdaságosak, a lakosságnak és a nemzetgazdaságnak nem. Ez azt jelzi, hogy ha valóban cél a korszerű, környezetbarát
104
gépkocsi állomány növekedésének támogatása, akkor ehhez minden fél, főleg a lakosság részére gazdaságos, legalább a jármű megtérülését biztosító feltételeket kell teremteni.
A GÉPJÁRMŰ ÁLLOMÁNY MEGÚJULÁSÁNAK FELGYORSÍTÁSA (scrapping) Magyarországon a gépjárműállomány átlagéletkora 12 év feletti magas érték. Az elmúlt években az átlagéletkor évről-évre nőtt, és ezzel egyre öregebbé, korszerűtlenebbé vált a gépjárműállomány. Ennek egyik oka az új gépjárművásárlások, gazdasági nehézségek miatt bekövetkezett visszaesése, amelyben nyilvánvalóan szerepet játszottak a kedvezőtlen adózási feltételek is. A helyzet javítására a KTI Zöld Autó Központ (ZAK) munkatársai megoldást dolgoztak ki, amely rövidtávú és hosszú távú támogatási programot foglalt magába. Rövidtávú program • Időtartama: • Tervezett volumen: • Szükséges forrás:
1 év (2014) 50 000 db gépjárműcsere 40 milliárd Ft
Ezek alapján a gépjárműcsere program eredményeképp kb. 0,1 PJ/év energia takarítható meg, amely 2016-ra 0,23 PJ/év-re növekszik. A program keretében lecserélt gépjárművek költsége kb. 40 mrd Ft, amely költség, a tanulmány szerint, 10 éves időtartam alatt merül fel, a tervezet élettartam alapján. Így a program költséghatékonysága 37,20 Ft/MJ illetve 3,01 Ft/Ft. A rövid távú program hatása 2016-ban is érezhető, az éves megtakarítások összegződnek. Hosszú távú program • Időtartama: 5 év, (2014-től-2018-ig) • Tervezett volumen: 150 000 db gépjárműcsere • első évben: 50 000 db • második ében: 30 000 db • harmadik évben: 30 000 db • negyedik évben: 20 000 db • ötödik évben: 20 000 db • Szükséges forrás: 120 milliárd Ft (átlagosan évi 24 milliárd Ft) Hosszú távú gépjárműcsere program esetében a költséghatékonyság nem, csak az összes megtakarított energia mennyisége (0,48 PJ/év) változik. Nehezen mellőzhető megjegyzés a kérdésben, hogy a járműállomány megújulásának felgyorsítása egyfelől már nem halasztható, másfelől a megújulás további jelentős környezetszennyezés csökkenéssel, közlekedés biztonság javulással jár.
105
A KEHCsT JAVASLAT Az összes lehetséges intézkedést illetően, a maximális költség 485 Mrd Ft, a 2016 évi megtakarítás 9,35 PJ, átlagos költséghatékonyság 22,17 Ft/MJ (1 MJ üzemanyag ára kb. 10 Ft), 2,15 Ft/Ft (1 Ft/Ft-nál kisebb érték már nyereséges). A kormány határozatban előírt 4,6 PJ megtakarítás teljesítésére három intézkedéscsomagot állítottunk össze, a kis költségű (legkisebb költségvetési ráfordítást igénylő intézkedésekből álló) változatot, az energia hatékony (legkedvezőbb költséghatékonyságú intézkedésekből állót), továbbá egy reálisnak nevezett („való világ”) változatot. Részletes vizsgálat igazolta, hogy a kizárólag műszaki-gazdasági szempontok alapján optimális megoldás, az energia hatékony program, amely 7 intézkedésből áll, mintegy 130 Mrd Ft költséggel 5,1 PJ közlekedési energia megtakarítást tesz lehetővé, és bizonyos mértékben egyébként is szükséges, indokolt intézkedéseket tartalmaz (pl. útdíj, autóbusz állomány megújulás). A reális (összes nemzetgazdasági érdeket, ezen belül a közlekedési rendszer szükséges fejlesztését is figyelembe vevő) program mindössze három intézkedéssel az előzőhöz hasonló energetikai megtakarítás eredményez, azonban annál lényegesen nagyobb (322 Mrd Ft) költségvetési ráfordítást igényel. A reális program energetikai költséghatékonysága is elmarad az előzőtől (az átlagos költséghatékonyság 78,68 Ft/MJ illetve 6,920 Ft/Ft), azonban jelentősen javítja a közlekedési rendszer hatékonyságát. A reális programot kibővítve három további, rendkívül költség hatékony intézkedéssel, jutottunk el az optimálisnak nevezhető, jelentős energia megtakarítást eredményező, biztonságos megoldáshoz („való világ”), a reális programhoz, amely az 5. táblázatban látható. Az időközben megjelent, továbbfejlesztett, szigorúbb uniós kötelezettség és a kormányhatározat teljesítésének feltétele: a munka folytatása, a szakértői körben egyeztetett végleges program összeállítása, és a kapcsolódó-, intézkedési tervet előíró kormányhatározat előkészítése, hatályba léptetése, és mielőbbi végrehajtása.
ÖSSZEFOGOLALÁS Közlekedési Energiahatékonyság-javítási Cselekvési Terv készítését uniós jogszabályokra épülő hazai szabályozás írja elő. Ebben biztosítani kell, hogy 2016ra a közlekedés legalább 4,6 PJ/év energia megtakarítással járul hozzá az ország energiahatékonyságot javító programjához, és ezzel természetesen a klímavédelemhez, környezetvédelemhez is. A KTI Nonprofit Kft. – ZAK-ban kidolgozott intézkedés megalapozó tervezet a lehetőségek részletes áttekintése, energetikai-, gazdasági értékelése után jutott
106
el egy közel 500 Mrd Ft költségvetési támogatást igénylő, több mint 9 PJ energia megtakarítást eredményező programhoz, mint választékhoz. Az intézkedések nemzetgazdasági kapcsolatainak részletes, hatásvizsgálat jellegű értékelését követve két elméleti program (legolcsóbb, leghatékonyabb), és két gyakorlati (reális, reális-optimális) program készült, amelyek közül a szakértők (témakollégiumi egyetértés alapján) a reális-optimális programot javasolják intézkedésig tartó kidolgozásra. E program nagy biztonsággal teszi lehetővé az uniós kötelezettség gazdaságos, nemzetgazdasági érdekeket is figyelembe vevő teljesítését. A munka folytatódik. 5. táblázat Költség‐ Ktsgve‐ Megtakarítás (PJ) hatékonyság Szükséges tés mFt Korm. Int. 2016‐ig Összes 2013 2016 2016‐ig Ft/MJ Ft/Ft
Srsz
Téma‐ szám
Intézkedés
1. Igény mérséklés
1
3.1.3.
Útdíj
2. Vasúti fejlesztés
2
3.2.
Vasúti fejlesztés
1. Igény mérséklés
3
3.1.1.
Kerékpárút
EU tám. Op. Pr.
77 000
Takarékos új gépkocsi beszerzés
-
Főcsoport
-
65 000 2,15
2,15
5,40
-
EU források 180 000 0,42
0,42
1,25 143,85 11,88
-
2,48
6,20 13,50 1,95
-
0,51
0,74
5,20
-
-
5. Állomány megújulás
4
3.5.1.1.
-
4. Járműpark üzemanyag hatékonyság
5
3.4.2.
Eco-driving
Jogszabály
-
0,24
0,48
-
0,29 0,02
-
3 000
0,14
0,16
-
0,92 0,07
Jogszabály 40 000 0,10
0,10
1,00 37,20 3,01
0,05
0,10
1,13 13,31 1,28
Jogszabály 51 000 0,36
1,09
2,18
Törvény LEV 57 000 1,20
1,20
2,40 15,83 0,81
4. Járműpark üzemanyag hatékonyság
6
3.4.1.
5. Állomány megújulás
7
3.5.2.
5. Állomány megújulás
8
3.5.1.2.
3. Közösségi közlekedés fejlesztés
9
3.3.2.
Energiatakarékos abroncs Állomány megújítás gyorsítás Hibrid gépkocsi beszerzés Autóbusz csere program (hibrid)
1. Igény mérséklés
10
3.1.2.
Csillapított övezet
1. Igény mérséklés
11
3.1.5.
Távmunka
Törvény
6 000
-
0,32
0,96
6,26 0,05
3. Közösségi közlekedés fejlesztés
12
3.3.1.
P + R Rendszer
Jogszabály
5 400
0,08
0,12
0,30
3,69 0,29
1. Igény mérséklés
13
3.1.4.
Kampányok
-
300
0,00
0,00
0,00 3 000* 385*
ÖSSZESEN
-
3 000
365 000 3,56
3,89 0,28
6,53 19,05 39,15 3,39 1,44
107
FELHASZNÁLT IRODALOM [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
[9] [10] [11]
[12] [13]
[14]
[15] [16] [17] [18] [19] [20]
[21] [22]
ERHART SZILÁRD: A budapesti közlekedési dugók okai és következményei; Közgazdasági Szemle, LIV. évf., 2007. május (435–458. o.) MÓNIGL JÁNOS–BERKI ZSOLT: Modelling the Impacts of Road Pricing in Budapest, Europrice Investigation, Transman Consulting, Budapest. BKV éves jelentés 2010 JONAS ELIASSON, Transek AB: Cost-benefit analysis of the Stockholm congestion charging system Deloitte: A megtett úttal arányos elektronikus útdíj szedés bevezetésének pénzügyi és nemzetgazdasági hatásvizsgálata, 2010. június Állami Számvevőszék: Jelentés a kerékpárút hálózat fejlesztésére fordított pénzeszközök felhasználásának ellenőrzéséről; Budapest, 2013. február Gál István, Hamarné Szabó Mária, Dr. Mészáros Ferenc, Dr. Timár András, Dr. Tóth László: Nemzeti Közlekedési Stratégia I. kötet: Előzetes koncepció és stratégia, Budapest, 2012 Enver Doruk Özdemir : The Future Role of Alternative Powertrains and Fuels in the German Transport Sector; Forschunsbericht, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Stuttgart 2011 EU Transport GHG: Routes to 2050, EU DG Climate Action – consortium coordinated by AEA PRIMES Hungarian Baseline 2009; National Technical University Athens for behalf of EU Commission, 05/08/2009 Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, versenyképes gazdaság 2050-ig történő megvalósításának ütemterve. A Bizottság közleménye a Parlamentnek…; COM(2011) 112 végleges; Brüsszel, 2011.3.8. Fehér könyv – Egy Egységes Európai Közlekedési Térség útiterve – Úton egy versenyképes és erőforrás hatékony közlekedési rendszer felé; COM(2011) 144 végleges; Brüsszel, 2011.3.28. Sustainable Future of Transport - towards an integrated, technology-led and user-friendly system; EU DG for Energy and Transport, Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2009 Keep Europe moving - Sustainable mobility for our continent; Mid-term review of the European Commission’s 2001 Transport White Paper; Communication from the Commission to the Council and the European Parliament Brussels, COM(2006) 314 final, Brüsszel 22.06.2006 Impact Assessment – Accompanying document to the WHITE PAPER; Commission Staff Working Paper, SEC(2011) 358 final, Brüsszel, 28.3.2011 The Integrated Energy and Climate Programme of the German Government, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 2007. december Nationale Nachhaltigkeitsstrategie - Fortschrittsbericht 2012, Bundesregierung – Der Bericht wurde am 30. Januar 2012 vom Staatssekretärsausschuss für nachhaltige Entwicklung German Federal Government’s National Electromobility Development Plan; Bundesregierung August 2009 Verantwortung tragen – Zukunft gestalten; Nachhaltigkeitsbericht des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Stand Januar2011 TREMOD: Transport Emission Model - Energy Consumption and Emissions of Transport in Germany 1960–2030; 2006 március, ifeu – Institut für Energie und Umweltforschung Heidelberg GmbH , an Auftrag des Umweltbundesamt AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS TANÁCS 2006/32/EK IRÁNYELVE (2006. április 5.) az energiavégfelhasználás hatékonyságáról és az energetikai szolgáltatásokról AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2012/27/EU IRÁNYELVE (2012. október 25.) az energiahatékonyságról, a 2009/125/EK és a 2010/30/EU irányelv módosításáról, valamint a 2004/8/EK és a 2006/32/EK irányelv hatályon kívül helyezéséről
108
[23] Magyarország II. Nemzeti Energiahatékonysági Cselekvési Terve 2016-ig, kitekintéssel 2020-ra [24] Dr Paár István, Telekesi Tibor: A közúti gépjármű állomány környezetbarát és energiakímélő megújulásának felgyorsítását szolgáló nemzeti program megalapozása - KTI jelentés 2012 [24] Fortschreibung und Erweiterung ”Daten- und Rechenmodell: Energieverbrauch und Schads toffemissionen des motorisierten Verkehrs in Deutschland 1960-2030 (TREMOD, Version 5) ifeu – Institut für Energie und Umweltforschung Heidelberg GmbH in Auftrag des Umweltbundesamtes [25] Prognose der deutschlandweiten Verkehrsverflechtungen 2025; Bundesumweltministerium és ITP Software Systems Ltd., München/Freiburg 2007. [26] TRANSvisions - Report on Transport Scenarios with a 20 and 40 Year Horizon; Co-ordinator Tetraplan A/S Copenhagen, Denmark, March 2009. [27] National project on transport policies to address climate change – Phase One; Metropolitan Transport Research Unit (MTRU), May 2007 [28] A low carbon transport policy for the UK – Phase 2, MTRU on behalf of DfT UK, November 2008 [29] “Vision 2030” project for UK, Highways Agency (HA) UK, 2000 [30] The Carbon Plan: Delivering our low carbon future; Department of Energy and Climate change, December 2011. [31] NFM: (2011): Nemzeti Energiastratégia 2030.; 2011 [32] VM: Nenmzeti Éghajlatváltozási Stratégia - 2008-2030, kitekintéssel 2050-ig; 2011 [33] Európai Bizottság (2011): Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású, versenyképes gazdaság 2050-ig történő megvalósításának ütemterve (COM(2011) 112 végleges) [34] iTREN2030 Integrated transport and energy baseline until 2030; Fraunhofer Institute System and Innovation research, 2008 [35] ACEA Comments on EU Project on Transport GHG: Routes to 2050?; 2009. June 4 [36] Cars 21 Mid-term Review Conference – Conclusions and Report, EU DG Enterprise and Industry [37] CO2 Emissions from Fuel Combustion Highlights; IEA Statistics, 2011 Edition [38] Well-to-Wheels Analysis of Advanced Fuel/Vehicle Systems – A North American Study of Energy Use, Greenhouse Gas Emissions, and Criteria Pollutant Emissions; Norman Brinkman, General Motors Corporation, Michael Wang, Argonne National LaboratoryTrudy Weber, General Motors Corporation, Thomas Darlington, Air Improvement Resource, Inc. 2005 May
109
110
Áldás vagy átok? Az elektromobilítás kritikus kérdései
Dr. PhD. Hanula Barna Dékán helyettes Audi Hungária Járműmérnöki Tanszék Széchenyi István Egyetem 9026 Győr, Egyetem tér 1. Tel: 96-613-741 e-mail:
[email protected]
Az elmúlt években világszerte a figyelem központjába került az elektromobilitás. A kérdés az, hogy megvizsgáltuk-e tudományos igénnyel az elérendő és elérhető célokat, tisztában vagyunk-e a tényleges, jelenlegi és jövőbeni gazdasági motivációkkal és kihatásokkal, és tudunk-e emóciók nélkül egy ilyen komplex témában véleményt formálni. Ez az előadás kísérlet arra, hogy a témát a technika, a gazdaság és egy kicsit a pszichológia szemszögéből, kevésbé publikus adatok felhasználásával vizsgálja meg.
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
54
Elektromos és hibrid járművek összehasonlító elemzésének eredményei
Bári Gergely Tudományos segédmunkatárs, Járműtechnológiai Tanszék Kecskeméti Főiskola, 6000 Kecskemét, Izsáki út 10. Tel: 76-516-488; e-mail:
[email protected] Varga Dávid Hallgató, Gépészmérnöki Kar Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. Kocsis Bence (előadta) Ügyvivő szakértő Elektronikus Jármű és Járműirányítási Tudásközpont Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, 1111 Budapest, Stoczek u. 6. Tel: 1-463-2296 e-mail:
[email protected] Dr. Ailer Piroska Rektor Kecskeméti Főiskola 6000 Kecskemét, Izsáki út 10. Tel: 76/501-960 e-mail:
[email protected] Jelen cikk tárgya a „TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0012: Hibrid és elektromos járművek fejlesztését megalapozó kutatások” című alapkutatási projekt, köztes eredményeinek bemutatása. A projekt célja egy korszerű hibrid hajtáslánc struktúra kiválasztása és az együttműködő belső égésű és villamos gépek intelligens szabályzásának megoldása. Ebben a cikkben a projekt első két fázisának eredményeit foglaljuk össze. Ennek megfelelően a cikk első része a kutatás során használt modellezési környezet, és az abban elkészített négy hibrid jármű koncepció nagyvonalakban történő bemutatásával foglalkozik, míg a második részben a négy előre meghatározott modell összehasonlító vizsgálata következik. Ehhez először az egyes modellek felépítései illetve számítási módszereik kerülnek bemutatásra. A projekt további lépéseinek célja a modellezési eredmények tükrében következtetések levonása, és a legoptimálisabb modellel való további munka – vezérlés tervezése.
127
MODELLEZÉSI KÖRNYEZET A kutatás során a hibrid hajtásláncok vizsgálatához az AVL Cruise szoftver-t használtuk. A szoftver moduláris felépítése lehetővé teszi tetszőleges összeállítású modellek teljesítményének, tüzelőanyag felhasználásának, káros anyag kibocsájtásának (stb.) szimulációját. Ezt a szoftvert elsősorban hajtáslánc és motorfejlesztői környezetben alkalmazzák, az előbb említetteken kívül, többek között váltó áttételezés, fékezési teljesítmény, igénybevételek terheléseinek és a hajtáslánc rezgéseinek optimalizálására. A felsoroltakat a legkülönbözőbb menetciklusok (FTP72, ECE-R15, HDC) keretében is van lehetőség megvalósítani, melyeket a szoftver készen tartalmaz. A felhasználónak lehetősége van a kimenet formátumának meghatározására, a járművek esetében tipikus sztenderd kimeneti értékeket a szoftver készen tartalmazza. Ettől függetlenül lehetőség van ezen értékek módosítására, illetve új formátumok létrehozására is. Ezen kívül a szoftver lehetőséget biztosít pl. a hidegindítás és a torziós rugalmas tengelyek modellezésére is. A szoftver képes csak tisztán kinematikai vagy vegyes kinematikai-dinamikai modelleket számítani, annak függvényében, hogy pl. hajtásláncok alacsony frekvenciás rezgései vagy torziós rugalmas tengelyeket vizsgálata a feladat. A modellezés elemei a következőek lehetnek: jármű és vontatmány, belsőégésűés/vagy villany-motor, tengelykapcsoló, sebességváltó, vezérlő, tengely, kerekek, mechanikus és elektronikus komponensek, kipufogó rendszer, fékek és retarder illetve a felhasználó által definiált vezérlő algoritmusok. A szimuláció alatt a jármű egy előre meghatározott sebességprofil mentén halad, melynek során lehetőség van számtalan paraméter felvételére, így pl. emelkedők, szélsebesség, súrlódás stb.
JÁRMŰ MODELLEK A modellek meghatározásakor és paraméterezésekor a személygépjárművek széles körben elterjed felhasználási körülményei jelentették a kiindulási alapot. Azaz elsődlegesen, a rövid távú és időtartamú közlekedés feltételeinek kell megfelelni, azonban elkerülhetetlen az arányaiban kevésbé meghatározó, de jelenlévő, hosszú távú és időtartamú utazásokkal való kompatibilitás is. Mivel a két közlekedési mód által támasztott feltételrendszer különböző, a kettő közötti egészséges összhang, optimum megtalálása vihet közelebb az ideális jármű-modell létrehozásához. Ez természetesen befolyással van a modell teljesítményére,
128
ezáltal a maximális sebességére, a fedélzeten tárolt energia mennyiségére. Ez nem feltétlenül – sőt, egyáltalán nem – hátrány, hiszen a legtöbb jármű végsebessége bőven meghaladja a törvényileg meghatározott maximum értékeket.
1. ábra
2. ábra
129
Hagyományos üzemű és kialakítású jármű, amely összehasonlítási alapként tud szolgálni, a különböző hibrid járművek által elért eredményekkel, teljesítménye 80 kW, a fedélzetén tárolt energia 50 liter benzinnel egyenértékű (466 MJ). Alapvetően elektromos meghajtású (60 kW) járműről van szó, mely az akkumulátor kimerülését követően egy kis teljesítményű (17 kW) belsőégésű motor segítségével, egy generátort meghajtva hoz létre villamos áramot és biztosítja a hajtást hosszabb távolságok esetén is. A fedélzeten tárolt energia 14 liter benzin (130 kWh) és 0,5 kWh egyenértékű kinetikus energia.
3. ábra
Vegyes üzemű hibrid jármű, amely egy bolygóművön keresztül képes a hagyományos és/vagy villamos hajtás megvalósítására. A hagyományos motor teljesítménye 12,5 kW, míg a villanymotoré 62 kW. A fedélzeten tárolt energia, 14 liter benzin és 10 kWh villamos energia formájában – 500 illetve 100 km hatótávolsággal számolva. Ebben az esetben a villamos hajtás csak minimális mértékben, alacsony sebességig (5 km/h) segít a belsőégésű motornak – annak kezdeti tranziens üzemállapotát áthidalandó. Mivel, ehhez kis villamos teljesítmény is elegendő, így a villanymotor csak 7 kW, míg a belsőégésű motor 62 kW teljesítményű. A fedélzeten tárol energia ebben a modellben is 14 liter benzin, illetve 10 kWh villamos töltés.
130
4. ábra
ÖSSZEHASONLÍTÁS Mivel a cél egy kilencven százalékban városi, tíz százalékban pedig távolsági használatra alkalmas járműkonstrukció létrehozása, így a modellek szabványos menetcikluson való lefuttatása nem eredményezett volna kellően átfogó képet – már csak azért sem mivel az NEDC (New European Driving Cycle), és egyéb hivatalos menetciklusok a valós használat körülményeivel kevés hasonlóságot mutatnak. Szükséges volt tehát, egy a valós használatnak jobban megfelelő menetciklus alkalmazására. Ez a menetciklus forgalomban rögzített paraméterek alapján került összeállításra, reggel nyolc órás fővárosi csúcsforgalmi helyzetet vázol (HTDC – Heavy Traffic Driving Cycle). Ezen felül létrehozásra került egy autópálya használatot szemléltető menetciklus is (LDDC – Long Distance Driving Cycle), ehhez nem volt szükség valós környezetben rögzített paraméterekre, a forgalmi szituáció relatív egyszerű volta miatt. A más kutatásokban elért eredményekkel való összehasonlíthatóság szükségéből adódóan, az egyes koncepciók az NEDC ciklus alatt is vizsgálatra kerültek. A vizsgált ciklusok sebesség idő diagramjai az alábbi ábrákon láthatók.
131
5. ábra: Sebesség-idő diagram NEDC teszt során
6. ábra: Sebesség-idődiagram LDDC teszt során
Az NEDC értelemszerűen az NEDC ciklust mutatja, a HTDC elnevezésű ciklus a városi csúcsforgalmat reprezentálja, míg a LDDC elnevezésű ciklus a hosszú távú utazást, a városon kívüli üzemet ragadja meg.
132
7. ábra: Sebesség-idő diagram HTDC teszt során
Az eredményeket a következő táblázat tartalmazza, ahol mind a négy koncepció egyes menetciklusokban elért kibocsátási és energiafelhasználási eredményei láthatóak. Az egyes tesztesetekre egy-egy összegző számérték, egy fajlagos kibocsátás is meghatározásra került, amely az összes káros-anyag kibocsátás és az összes energiafelhasználás hányadosa. Minél alacsonyabb ez a fajlagos mutató, annál jobban szerepelt az adott modell. A táblázat utolsó sorában egy összegzés található, mely kialakításakor a ciklusokat azonos súllyal vettük figyelembe, ezzel jelezve, hogy azonos fontosságúnak tekintettük ezeket az eseteket. Az így kialakuló eredmény szerint a C1 koncepció a legkedvezőbb. Ez az eredmény az előzetesen, egyszerű mérnöki megfontolások alapján várt eredménnyel is egybevág. A kedvező fogyasztási és kibocsátási adatok mögött az áll, hogy a nagy városi forgalomban az elektromos hajtás jó visszatáplálási tulajdonságai nagy előnyt jelentenek, és a belső égésű motor gyakorlatilag nem üzemel, valamint, hogy a hosszú távú üzemben, a Range Extender-ként használt eleve kisebb teljesítményű belsőégésű motor mindig a kibocsátási és fogyasztási szempontból legkedvezőbb munkapontban tud üzemelni. Mindezek mellett az eredményekből azt is érdemes megfigyelni, hogy a hosszú távú, LDDC ciklus alatt, a fajlagos kibocsátás tekintetében, a hibrid hajtások között ugyan a C1 koncepció teljesít a legrosszabbul, ám ezzel együtt még mindig nem rosszabb, mint a hagyományos belső égésű hajtást reprezentáló C0 koncepció.
133
1. táblázat: A szimulációs eredményeket összefoglaló táblázat Concept 0
NEDC
Concept 1
5,16
[kWh]
IC
0,005
[kWh]
IC
3,55
[kWh]
IC
8,72
[kWh]
EM
0,00
[kWh]
EM
0,975
[kWh]
EM
0,46
[kWh]
EM
0,03
[kWh]
ΣE
5,16
[kWh]
ΣE
0,980
[kWh]
ΣE
4,01
[kWh]
ΣE
8,74
[kWh]
NOx
11,60
[g]
NOx
0,00005
[g]
NOx
0,06
[g]
NOx
0,08
[g]
CO
0,13
[g]
CO
0,00034 [g]
CO
0,15
[g]
CO
0,22
[g]
0,02
[g]
HC
0,00002 [g]
HC
0,02
[g]
HC
0,03
[g]
2,2783 [g/kWh]
5h
0,0004 [g/kWh]
City_8
H
Σ
0,0576 [g/kWh]
0,0378 [g/kWh]
IC
231,79
[kWh]
IC
500,14
[kWh]
IC
714,78
[kWh]
IC
431,69
[kWh]
EM
0,00
[kWh]
EM
0,29
[kWh]
EM
0,55
[kWh]
EM
0,03
[kWh]
ΣE
231,79
[kWh]
ΣE
500,43
[kWh]
ΣE
715,33
[kWh]
ΣE
431,72
[kWh]
NOx
4,37
[g]
NOx
3,92
[g]
NOx
7,39
[g]
NOx
5,03
[g]
CO
7,36
[g]
CO
22,52
[g]
CO
19,86
[g]
CO
7,99
[g]
HC
0,92
[g]
HC
0,87
[g]
HC
1,48
[g]
HC
0,95
[g]
0,0546 [g/kWh] H
Concept 3
IC
HC
H
Concept 2
0,0546 [g/kWh]
0,0402 [g/kWh]
0,0324 [g/kWh]
IC
5,12
[kWh]
IC
0,00
[kWh]
IC
1,32
[kWh]
IC
8,68
[kWh]
EM
0,00
[kWh]
EM
0,31
[kWh]
EM
0,55
[kWh]
EM
0,03
[kWh]
ΣE
5,12
[kWh]
ΣE
0,31
[kWh]
ΣE
1,86
[kWh]
ΣE
8,70
[kWh]
NOx
0,01
[g]
NOx
0,00005 [g]
NOx
0,01
[g]
NOx
0,07
[g]
CO
0,10
[g]
CO
0,00034 [g]
CO
0,02
[g]
CO
0,17
[g]
HC
0,02
[g]
HC
0,00002 [g]
HC
0,00
[g]
HC
0,03
[g]
0,0255 [g/kWh]
0,0013 [g/kWh]
0,0196 [g/kWh]
0,0301 [g/kWh]
2,36 [g/kWh]
0,06 [g/kWh]
0,12 [g/kWh]
0,10 [g/kWh]
A táblázat egyes celláiban található adatokat a szimulációs eredményekből származtatva kaptuk. A szimulált adatsorokat, példaként az alábbi ábrák mutatják. Ezeken az C1-es koncepció HTDC ciklus alatt való pillanatnyi fogyasztása, és elektromos energia felhasználása-visszatáplálása látható. Ezen pillanatnyi értékek integrálásával, illetve az elfogyasztott és visszatáplált villamos energia különbségéből kaptuk a teljes ciklust jellemző kumulált adatokat. Hasonló adatsorok segítségével kaptuk a többi koncepció, többi ciklus alatti fogyasztási és kibocsátási adatait is. Ezek a mellékletben találhatók. Az 1. táblázatban található adatok természetesen kizárólag objektíven, a fogyasztás és kibocsátás szempontjából értékelik az egyes koncepciókat, de a projekt keretében más, kevésbé kézzelfogható, és sokkal inkább szubjektív szempontok
134
is kiértékelésre kerülnek. Ezen eredmények azonban a projekt jelen fázisában még nem állnak rendelkezésre, a szubjektív szempontrendszer kialakítása és az egyes koncepciók értékelése a projekt további kutatási tevékenység kiinduló pontját képezi.
8. ábra: Az akkumulátorból kivett és visszatáplált energia (C1, HTDC)
9. ábra: Elektromos energia-fogyasztás és fosszilis üzemanyag-fogyasztás (C1, HTDC)
135
„TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0012: Hibrid és elektromos járművek fejlesztését megalapozó kutatások – A projekt a Magyar Állam és az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.”
136
Környezetbarát-e az alternatív hajtás?
Dr. Emőd István Nyugdíjas docens Gépjárművek és Járműtechnológia Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 1111 Budapest, Stoczek u. 6 Tel: 1-463-3078 e-mail:
[email protected]
A tanulmány szén-dioxid kibocsátás szempontjából elemzi az alternatív motorhajtóanyagok és hajtások lehetőségeit. Az ún. nulla-emissziós hajtások (akkumulátoros, tüzelőanyag-cellás hajtás) globális környezetterhelése azonban döntően a villamos energia előállításának módjától függ. Hazai viszonyok között ezek a hajtások nem kedvezőbbek, mint a velük megegyező szolgáltatásokat nyújtó közvetlen befecskendezésű benzin-, vagy dízelmotoros járművek.
MIÉRT KELL ALTERNATÍVÁKAT KERESNI? Az alternatívák keresésének oka kettős. • Egyrészt a fosszilis motorhajtóanyagok ma ismert tartalékai végesek: a kőolajelőfordulások néhányszor 10 évre, a földgáz tartalékok néhányszor 100 évre elegendőek. • Másrészt a hagyományos belsőégésű motorok környezetszennyezését kell a fenntartható fejlődés érdekében minél jobban csökkenteni. Az 1. ábra azt mutatja, hogy a lokális, regionális és globális szennyezések milyen égéstermékekből származnak.
137
1. ábra. Miért kell alternatívákat keresni?
A KÖZÚTI KÖRNYEZETSZENNYEZÉS ALAKULÁSA
2. ábra. A közlekedés okozta károsanyag-kibocsátás az Európai Unió országaiban 1995–2010 között [3,4]
Közelebbről megvizsgálva az ábrán bemutatott szennyezőanyagokat, illetve ezek alakulását, azt láthatjuk, hogy míg a tökéletlen égésből és az égés melléktermékeiből származó káros anyagok mennyisége az EU országaiban a hatósági korlá-
138
tozások hatására a járműállomány és a megtett utak növekedése ellenére, évről évre jelentősen csökken, addig a tökéletes égés termékét jelentő, szén-dioxid kibocsátása egészen a századfordulóig növekedett, csak ekkor kezdett stagnálni, esetleg lassan csökkenni (2. ábra). Ennek alapján, némi optimizmussal azt állapíthatjuk meg, hogy míg a tökéletlen égésből és az égés melléktermékeiből származó környezetszennyezés csökkentésére az autóipar eddig képes volt – és feltehetően a jövőben is képes lesz, addig a tökéletes égés terméke, a szén-dioxid kibocsátásának csökkentésével kapcsolatosan még sok tennivaló maradt.
A CO2-KIBOCSÁTÁS CSÖKKENTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI A jármű (légellenállás, erőátviteli hatásfok, gördülési ellenállás stb.), az út, és útviszonyok, a forgalomszervezés és a vezetési stílus lehetőségeit itt nem említve, a CO2-kibocsátás csökkentésének lehetőségei a következők.
A TÜZELŐANYAG FOGYASZTÁS CSÖKKENTÉSE
3. ábra. Európai személygépkocsik tüzelőanyag-fogyasztásának alakulása 1975-től napjainkig [5]
Adott motorhajtóanyag elégetésekor, a szén-dioxid kibocsátás egyenesen arányos a motor fogyasztásával. A motorfejlesztés [szabályozott keverékképzés és gyújtás, szabályozott szelepvezérlés, olaj- és vízhőmérséklet, olaj- és hűtőfolyadékszállítás, hengerkikapcsolás, közvetlen benzinbefecskendezés, méretcsökkentés
139
(downsizing) stb.] következtében az európai személygépkocsi motorok szabvány szerinti fogyasztásának alakulása a 3. ábrán látható. Az ábra jól mutatja, hogy 1975-től napjainkig mintegy felére csökkent a személygépkocsik fogyasztása. Az 1985…90 közötti kisebb emelkedés a hármas hatású katalizátor megkövetelte szabályozott keverékképzés következménye, mert a katalizátor miatt sztöchiometrikus keverékkel kellett a motort üzemeltetni, a fogyasztás szempontjából optimális l=1,1 légviszonyú „takarékkeverék” helyett.
ALTERNATÍV MOTORHAJTÓANYAGOK Minél kevesebb szenet tartalmaz a motorhajtóanyag, annál kevesebb szén-dioxid keletkezik az égéstermékeiben. A H/C=2 arány körüli benzinhez képest azonos tömegű, H/C=4 arány körüli földgáz (metán) elégetésekor kb. feleannyi széndioxid keletkezik. Természetesen legkedvezőbb a hidrogén, hiszen annak égésekor egyáltalán nem keletkezik szén-dioxid. Többet jelent számunkra az a körülmény, hogy egységnyi energia előállításakor mennyi szén-dioxid kerül a levegőbe. Ezt szemlélteti a 4. és 5. ábra. E szerint az etanol és a földgáz előnye kisebb. Földgáz esetén azonos energia kinyerésekor, a folyékony motorhajtóanyagokhoz képest ¾ résznyi CO2 terheli a légteret. .
4. ábra. Egységnyi energia előállításakor keletkező szén-dioxid a H/C arány függvényében [6]
140
5. ábra. Egységnyi energia előállításakor keletkező szén-dioxid, különböző motorhajtóanyagok esetén
Különleges helyzet jellemzi a biohajtóanyagokat. Ezek lokális szennyezés ugyan nem zérus, de a kibocsátott érték elméletileg akkora, amennyi szén-dioxidot a növények növekedésük során, klorofiljuk segítségével, a levegőből felhasználtak.
ALTERNATÍV HAJTÁSRENDSZEREK Ebbe a csoportba sorolhatók átmeneti megoldásként a hibridjárművek, távlati megoldásként a villamos autók és a tüzelőanyag-cellás hajtás. A hibridjárművek kedvező fogyasztásuk miatt bocsátanak ki kevesebb szén-dioxidot, a járművekben használható tüzelőanyag-cella hidrogén hajtóanyaga és a villamos hajtás alapvetően nem okoznak lokális szén-dioxid terhelést.
AZ ALTERNATÍVÁK HÁTRÁNYAI Az elmondottak alapján könnyű lenne kis szén-dioxid kibocsátású vagy akár zéró kibocsátású hajtást készíteni, a felsorolt rendszereknek azonban jelentős hátrányai is vannak. KIS ENERGIASŰRŰSÉG
A motorhajtóanyagok energiasűrűségétől függ az, hogy egy tankolással mekkora utat képes megtenni a jármű. Az energiasűrűség vonatkozhat egységnyi tömegre vagy egységnyi térfogatra. Befolyásolja a hatósugár hosszúságát az is, hogy mekkora tömegű és térfogatú a tüzelőanyag tárolásához szükséges tartályok és berendezések tömege és térfogata. A viszonyokat a 6. ábra szemlélteti.
141
6. ábra. Középkategóriájú személygépkocsi 500 km-es út megtételéhez szükséges tüzelőanyag és tüzelőanyag-rendszer tömegének és térfogatának összehasonlítása különböző hajtásrendszereknél [8]
A 6. ábra azt mutatja, hogy egy 500 km hatósugarú, középkategóriájú személygépkocsi hajtásához a különböző alternatívák, mekkora tömegűek és térfogatigényűek lennének. Mind a tömegre, mind a térfogatra vonatkoztatott energiasűrűség szempontjából az akkumulátoros hajtás a legkedvezőtlenebb. HATÁSFOK
7. ábra. Akkumulátoros és tüzelőanyag-cellás járműhajtás hatásfokainak összehasonlítása [7]
142
A tüzelőanyag-cella 50%-os átlagos hatásfokát gyakran vetik össze a dugattyús motorok 30%-os csúcs-, és 10%-os átlagos hatásfokával. Ezek „Tank to wheel” hatásfokok. Ez az előnyük azonban elvész, ha a teljes hatásfokláncot („Well to Wheel”) vesszük figyelembe. A villamos hajtást a tüzelőanyag-cellás hajtással hasonlítja össze a 7. ábra. Az ábrából a villamos hajtás óriási előnye olvasható ki. EGYÉB HÁTRÁNYOK
Itt most csak a rendelkezésre állás kérdésére (a kőolajforrások kimerülése, a biohajtóanyagok termelési korlátaira) és az alternatív hajtóanyagok/járművek előállítási költségeire utalok. Ebből a szempontból az alternatívák közül a tüzelőanyag-cella költségei a legkedvezőbbek.
A VILLAMOS HAJTÁS GLOBÁLIS SZENNYEZÉSE Az előzőekben többször is nagyon kedvezően értékeltem a villamos hajtást, persze a mai akkumulátorokkal csak kis, korlátozott hatósugarú villamos járművek képzelhetők el. A 8. ábra villamos kisautó globális CO2-kibocsátását hasonlítja össze hasonló méretű dízelmotoros járművekkel. Mint látható, ennek alapján sem áll fenn a villamos hajtás elsősége.
Quetlen: Demel H., Comparison of Well-to-Whel-Energy-Efficiency of different vehicle Concepts, 31. Internationales Wiener Motorensymposium, 7–8. Mai 2009. Grebe U.D.: GM's Voltec Propulsion System ...; Motor & Umwelt 2009
8. ábra. Hagyományos és villamos hajtású kis személygépkocsik globális CO2-kibocsátásának összehasonlítása [9, 10]
143
A járműhajtáskor keletkező CO2 mennyisége ugyanis attól függ, hogy a villamos energia előállításakor hogyan aránylanak egymáshoz a fosszilis és a CO2-mentes (vízi-, és szélenergia, atomenergia) primer energiaforrások. Legkedvezőbb a helyzet Ausztriában, legrosszabb Kínában. Magyarország ebből a szempontból nagyjából az EU átlagának felel meg. Aki tehát ma Magyarországon (kb. háromszoros áron) villamos autót vásárol, az a globális CO2-kibocsátás szempontjából nem csökkentette a környezetszennyezést.
ÖSSZEFOGLALÁS A tanulmány szén-dioxid kibocsátás szempontjából elemzi az alternatív motorhajtóanyagok és hajtások lehetőségeit. Az úgynevezett zérus-emissziós hajtások (akkumulátoros, illetőleg tüzelőanyag-cellás hajtás) globális környezetterhelése azonban döntően a villamos energia előállításának módjától függ. Hazai viszonyok között ezek a hajtások nem kedvezőbbek, mint a velük megegyező szolgáltatásokat nyújtó közvetlen befecskendezésű benzin-, vagy dízelmotoros járművek.
IRODALOMJEGYZÉK [1]
Emőd-Tölgyesi-Zöldy: Alternatív járműhajtások, Maróti Könyvkereskedés és Könyvkiadó Kft. 2006. [2] Hanula: Az elektromobilitás kritikus kérdései. Mobilitás és Környezet Konferencia, Budapest, 2012. [3] The Auto-Oil II. Programme. A Report from the Services of the European Comission. Október 2000. [4] Hancsók: Workshop, Százhalombatta. 2008. [5] Lenz: Tendenciák a járműtechnikai fejlesztésekben. KTI, 2010. [6] Büki: Energetika. Műegyetemi Kiadó, 1997. [7] Eberhard-Tarpening: The 21st Century Electric Car. Tesla Motor Inc., 2006. [8] Brinkman-Warren-Eberle-Formanski-Grebe-Matthé: Fahrzeugelektrifizierung – Quo Vadis? 33. Internationales Wiener Motorensymposium, 2011. [9] Demel: Comparison of Well-to-Wheel-Energy-Efficiency of different vehicle Concepts. 31. Internationales Wiener Motorensymposium, 2009. [10] Grebe: GM’s Voltec Propulsion System. Motor & Umwelt, 2009.
144