IA Washington Karin Louzada, meer informatie: www.agentschapnl.nl/ianetwerk;
[email protected]
Transport van de toekomst in de Verenigde Staten Het Transportation Energy Futures (TEF) project heeft als doel om het gebruik van petroleum en de uitstoot van broeikasgassen in de VS met 80% in 2050 te verlagen. Momenteel is de transportsector in de VS verantwoordelijk voor 71% van de totale Amerikaanse petroleumgebruik en 33% van de totale koolstofuitstoot. Het kan 26 tot meer dan 41 jaar duren voordat een nieuwe technologie in de autoindustrie de markt heeft verzadigd, met name omdat de technologie pas door de aanschaf nieuwe voertuigen wordt verspreid. Daarnaast moet er voor elektrisch rijden en op waterstof, biobrandstoffen of aardgas rijden significante investeringen in infrastructuur worden gedaan. De kansen voor biomassa liggen volgens het TEF voornamelijk in de diesel en vliegtuigbrandstof markten en biobrandstoffen zouden waarschijnlijk succesvol kunnen concurreren met traditionele brandstoffen. Momenteel is de transport sector in de VS verantwoordelijk voor 71% van de totale Amerikaanse petroleumgebruik en 33% van de totale koolstofuitstoot. Het nieuwe Transportation Energy Futures (TEF) project brengt samen verschillende aspecten van het transportsysteem met als doel om een strategie te vormen die zal leiden tot het verminderen van het gebruik van petroleum en de uitstoot van broeikasgassen in de VS met 80% in 2050. Het TEF onderzoek is recentelijk door de National Renewable Energy Laboratory (NREL) en het Argonne National Laboratory gepubliceerd, namens de partners het Department of Energy (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy), de Environmental Protection Agency, het Department of Transportation en academische en industriële partners, waaronder Cambridge Systematics Inc. (www.camsys.com), een consultancy bedrijf gespecialiseerd in transport. Transportsoorten De Federal Highway Administration (FHWA) schat in dat 18,5 miljard ton aan goederen in 2007 in de VS is getransporteerd. Dit komt overeen met 5,4 biljoen zogenaamde “ton-miles” (een eenheid van vrachttransport waarbij een ton over een mijl wordt getransporteerd, ook wel 8,7 biljoen ton-km). De waarde van deze vrachttransport wordt geschat op 16,7 biljoen Dollar. Het overgrote deel van de goederenvracht in de VS wordt door vrachtwagens vervoerd (72% van alle vracht in gewicht, 42% van alle ton-miles, en 70% van de waarde van goederen vervoerd). Vrachtwagenverkeer is uitermate geschikt voor tijdgevoelige en hoogwaardige vracht over korte afstanden (onder de 550 mijl). Daarentegen is het spoor juist geschikt voor het kosteneffectief vervoeren van zware en laagwaardige producten. Maar 11% van het gewicht, 28% van de ton-miles, en 3,5% van de totale waarde van alle goederen wordt over het spoor vervoerd. De rest wordt vervoerd via water en de lucht. Vrachtvervoer op een rivier komt eigenlijk allen voor op de Mississippi. Zie ook Figuren 1 en 2. Momenteel is het goedkoper en efficiënter om vanuit een centraal magazijn goederen over een groot gebied te verspreiden (zelfs met vliegtuig) dan op meerdere locaties lokaal opslag te verzorgen. De overheid zou spoortransport kunnen stimuleren door: (1) de belasting op brandstoffen of de tolkosten te verhogen (dieselprijzen zouden op z’n minst moeten verdubbelen om een meetbare verschuiving teweeg te brengen), (2) een carbon tax in te stellen, (3) het aantal aaneengesloten uren dat een vrachtwagenchauffeur mag rijden te verminderen, (4) de vrachtwagengrootte en gewichtslimieten aan te passen, en (5) investeringen in spoorwegen en infrastructuur te doen. Echter, deze maatregelen (afgezien van de laatste) zouden waarschijnlijk resulteren in maar een paar procent verschuiving van vrachtwagen naar rail transport. Opties (3) en (4) hebben in het huidige 1
politieke klimaat grotere kans van daadwerkelijke implementatie dan de andere drie genoemde maatregelen.
Figuur 1: Freight modal shares and tons by distance for all commodities, 2007. [Bron: Cambridge Systematics, Inc., National Renewable Energy Laboratory Freight Energy Analysis Tool, Freight Analysis Framework.]
Figuur 2: Analyse van vrachtvervoer over water, snelwegen, en spoor in de VS.
2
Minder en efficiënter rijden Verschillende initiatieven zijn al geprobeerd of nog in uitvoering om het verkeer op de weg te verminderen. Voorbeelden zijn (1) kilometer- en ‘rijden in de spits’-heffingen, benzinebelastingen en tolheffingen, of een “pay-as-you-drive (PAYD)” verzekering; (2) verbeteringen aan en promotie van het openbaarvervoer; (3) promoten van flexibel (en thuis) werken; (4) carpoolbanen en “carsharing” initiatieven; (5) bewustwordingscampagnes; (6) real-time informatieverschaffing over openbaar vervoer, verkeersinformatie, parkeerinformatie, benzineverbruik en benodigde autobeurten; en (9) het aanpassen van snelheidslimieten en parkeerkosten. Door het uitblijven van politieke en financiële steun (met name vanuit de federale overheid) worden veel van deze initiatieven nog altijd niet volledig geïmplementeerd. Daarnaast zal het nodig zijn om prijs en regelgeving sterk aan te passen om het rijgedrag te veranderen. Het TEF schat in dat het cumulatieve effect zou kunnen bijdragen aan een vermindering van 7% tot 15% energieverbruik en uitstoot in 2030. Technologie opname in de markt Het FHWA schat in dat het zo’n 26 tot 41 jaar kan duren voordat een nieuwe technologie in de autoindustrie de markt heeft verzadigd. Oftewel: 23 tot 33 jaar na de eerste marktintroductie van de technologie (zie Figuur 3). Hoe meer de nieuwe technologie geïntegreerd moet worden in het voertuigsysteem, hoe langer de introductie en marktpenetratieperiodes zijn. Hindernissen voor snelle opname zijn technische problemen of veiligheidsrisico’s, een afwachtende houding of weerzin om rijgedrag aan te passen van de consument, of omdat de kosten van de nieuwe technologie niet snel genoeg omlaag gebracht kunnen worden. Soms is de technologiepenetratie heel snel. Bijvoorbeeld toen Ford vanaf 1982 binnen vijf jaar brandstofinjectie in meer dan 90% van haar auto’s en kleine trucks wist te incorporeren. Voor elektrisch rijden, en op waterstof, biobrandstoffen of aardgas rijden geldt dat er ook nog significante investeringen in infrastructuur moeten worden gedaan. Dat zal de opname van deze innovatieve technologieën nog verder vertragen. Het TEF raadt aan om een lijst op te stellen van de kapitaalkosten nodig voor de “key building blocks” voor voertuigontwikkeling (bijvoorbeeld batterijfabrieken) en een evaluatie van de timing en investeringen nodig voor het uitrollen van alternatieve brandstoffen.
Figuur 3: Suggested timeline for a major technology rollout. [Bron: Vehicle Technology Deployment Pathways: An Examination of Timing and Investment Constraints, Transportation Energy Futures Series.]
3
Voorlopige conclusies uit het onderzoek Zo’n grote uitdaging vraagt om een geïntegreerde aanpak met de volgende onderdelen: (1) vergroten van het brandstofgebruik van alle voertuigsoorten; (2) verminderen van transportgebruik en tegelijkertijd alternatieven bieden; en (3) meer gebruik maken van brandstoffen met een lager C gehalte (waaronder biobrandstoffen), elektrisch of op waterstof rijden. In negen rapporten legt NREL uit wat haar strategie is op het gebied van personenvoertuigen, zwaardere voertuigen, brandstoffen, en vraag naar transport. In 2009 werd 30 kwadriljoen Btu energie verbruikt in de Amerikaanse transportsector (waar ook de pijpleidingen in worden meegenomen). De zogenaamde “Light-duty vehicles (LDVs)” (personenauto’s en kleine trucks) verbruiken 55% van de totale energie. De non-LDV soorten kunnen ingedeeld worden in highway (middelgrote en zware trucks en bussen), non-highway (vliegtuigen, maritieme voertuigen, treinen, en aardgaspijpleidingen) en off-road apparatuur (landbouw, bouw, bosbouw, etc.). In de non-LDV soorten transport is het bijzonder moeilijk om een reductie in energieverbruik en uitstoot waar te maken. Sterker nog, wegens grotere vraag en activiteit zullen er grote verbeteringen nodig zijn om de huidige toestand op een constant niveau te houden. Zowel nieuwe technologieën als vooruitstrevende efficiëntieverbeteringen zullen tegelijkertijd moeten worden ingevoerd. In de middelgrote en zware truckindustrie zou switchen naar lage weerstandsbanden en “waste-heat recovery” systemen kosteneffectieve oplossingen kunnen zijn. Met name voor vuilnis- en bestelwagens die veel stops maken zouden hybride systemen het benzineverbruik aanzienlijk kunnen verlagen. De luchtvaart (met name binnenlandse passagiersvervoer) is ook een grote verbruiker van brandstof. Door verbeteringen aan te brengen als turbofanmotoren en open rotor motoren zou ook daar het brandstofverbruik verlaagd kunnen worden. Zeevervoer wordt voornamelijk gebruikt voor internationaal goederen transport. Internationale handel neemt sterk toe in de VS, en de verwachting is dat die met zelfs 263% zal toenemen tussen 2010 en 2035 (wegens toenemende export van energie). Met name beter scheepsdesign, motor en driveline efficiëntie en ook weer waste heat recovery (benutting van restwarmte) zijn technologieën die veel kunnen uitmaken. Aardgaspijpleidingen zouden met behulp van geavanceerde compressoren 20% efficiënter kunnen worden. Spoorvervoer is al zeer efficiënt. De kansen voor biomassa liggen volgens het TEF voornamelijk in de diesel en vliegtuigbrandstof markten. In 2020 zouden biobrandstoffen 15% van de benzinemarkt kunnen overnemen en 25% van de vliegtuigbrandstof markt. Deze aandelen zouden 5% hoger kunnen uitvallen wanneer er een prijs op koolstof van meer dan 60 EUR per ton CO2 wordt ingevoerd. Als biomassa ongelimiteerd zou kunnen worden geproduceerd, dan zouden de marktaandelen in de vervoersector nog veel hoger kunnen zijn. In de energieopwekkingssector daarentegen verwacht het TEF dat biomassa maar een aandeel van 1% zou kunnen hebben zonder carbon capture en storage (CCS) technologie. Met CCS zou het aandeel 2% tot 13% kunnen zijn. Het TEF concludeert dat biobrandstoffen waarschijnlijk succesvol zouden kunnen concurreren met traditionele brandstoffen zolang R&D succesvol is en olieprijzen inderdaad hoog blijven. Tenslotte De mate waarin nieuwe technologieën in de vervoersector worden opgenomen is afhankelijk van hoe snel deze technologieën zich verspreiden door de aanschaf van consumenten. Barrières voor snelle opname zijn een verhoging in de aanschafprijs, onbekendheid bij de consument en/of het vereisen van een aanpassing in het rijgedrag. Enkele voorgestelde beleidsmaatregelen zijn: consumenten alvast voldoende in staat te stellen om zelf nieuwe voertuigen te ervaren vóór aanschaf, nieuwe technologie standaarden te ontwikkelen, en het stimuleren van de ontwikkeling van infrastructuur voor opladen en tanken. 4
Voor meer informatie: http://www.nrel.gov/analysis/transportation_futures/ Keywords: Verenigde Staten, energie, logistiek, infrastructuur, chemie, automotive. Streamer: Het kan meer dan 25 jaar duren voordat een nieuwe technologie in de autoindustrie de markt heeft verzadigd.
5
