Razvojni potencial električnih koles
Motorji na baterije lahko povečajo uporabo koles in zmanjšajo emisije toplogrednih plinov iz avtomobilov.
Vpliv
Leta 2018 so vozniki električnih koles (e-koles) prevozili približno 289 milijard kilometrov, večinoma na Kitajskem. Na podlagi tržnih raziskav predvidevamo, da bi se uporaba lahko povečala na 1,44–1,66 bilijona kilometrov na leto do leta 2050. Do rasti bo prišlo v Latinski Ameriki, na Bližnjem vzhodu in v Afriki. Ta rešitev bi lahko zmanjšala emisije ekvivalenta ogljikovega dioksida za 1,39–1,55 gigaton in lastnikom e-koles prihranila 402,06–446,01 milijarde USD pri prvih stroških in 1,07–1,23 bilijona USD pri življenjskih operativnih stroških.
Uvod
Električna kolesa (e-kolesa) so danes najbolj okolju prijazno motorizirano prevozno sredstvo na svetu. Ponujajo številne enake prednosti kot tradicionalna kolesa, zlasti enostavnost in vsestranskost mobilnosti za mestne voznike, vendar imajo e-kolesa prednosti, ki jih običajna kolesa nimajo. Priložen motor in baterija omogočata prečkanje strmih hribov ali premagovanje dolgih razdalj z malo truda, kar razširi uporabo na posameznike, ki sicer ne bi izbrali aktivnega prevoza z nizkimi emisijami ogljika. Te ugodnosti pa niso brezplačne. E-kolesa imajo višje emisije kot navadno kolo ali preprosto peš. Stanejo lahko več kot običajna kolesa in predstavljajo izziv za baterije, ki jim je potekel rok trajanja.
To poročilo preučuje neto okoljske in finančne vplive povečane uporabe e-koles po svetu od leta 2020 do 2050. E-kolesa primerjamo z drugimi možnostmi mobilnosti, ker so raziskave pokazale, da bi mnogi uporabniki e-koles namesto tega uporabljali druge načine, vključno z lahka tovorna vozila, javni prevoz, navadna kolesa in motorna dvokolesna vozila, kot so skuterji.
Metodologija
Skupni naslovljivi trg
Skupni naslovljivi trg za e-kolesa je skupno povpraševanje po mestnem prometu, predvideno do leta 2050. To smo ugotovili iz osnovnih projekcij Mednarodne agencije za energijo (IEA) in Mednarodnega sveta za čisti transport (ICCT). Inštitut za promet in razvojno politiko ter kalifornijska univerza v Davisu (ITDP/UCD) sta zagotovila ocene posvojitve. Največ svetovnega sprejetja je bilo na Kitajskem, vendar se pričakuje rast po vsem svetu. Ocenjujemo, da je skupno trenutno sprejetje (opredeljeno kot funkcionalno povpraševanje v letu 2018) nekaj manj kot 1 odstotek celotnega trga.
Scenariji posvojitve
Izračunali smo vplive povečanega sprejemanja e-koles od leta 2020 do 2050 s primerjavo dveh scenarijev rasti z referenčnim scenarijem, v katerem je bil tržni delež fiksiran na trenutni ravni.
1. scenarij: Uporaba e-koles še naprej raste brez večjih posegov na 1,44 bilijona potniških kilometrov (3 odstotke vseh mestnih potovanj).
Scenarij 2: Uporaba e-koles raste kot odstotek skupne uporabe koles, ki se prav tako povečuje, in dosega 1,66 bilijona potniških kilometrov (3 odstotke celotnega mestnega potovanja).
Model emisij
Emisije smo ocenili na podlagi porabe energije iz omrežja in goriva ter posrednih emisij iz proizvodnje in uporabili globalne faktorje emisij iz omrežja za emisije električne energije e-koles. Kot konvencionalno alternativo smo uporabili kombinacijo načinov prevoza. Nekateri od teh načinov uporabljajo elektriko, večina pa gorivo. Po tehtanju porabe energije smo izračunali emisije iz omrežja in goriva za vsako alternativo.
Finančni model
Vse denarne vrednosti so predstavljene v ameriških dolarjih za leto 2014.
Stroški namestitve so prihajali iz številnih virov. Podatki o električnih kolesih kažejo, da je baterija glavni del stroškov, velikost baterije pa se razlikuje. Ceno e-koles smo določili na 491.576 ameriških dolarjev za megavatno uro nameščene kapacitete baterije, kar je povprečje 23 podatkovnih točk. Prvi strošek za implementacijo rešitve je opredeljen v dolarjih na nameščeno megavatno uro baterije. Temelji na nabavni ceni e-koles, ponderirani glede na vrsto baterije in regijo. Izračuni temeljijo na predpostavkah, da ena megavatna ura nameščenega baterijskega paketa zagotavlja baterije za približno 2.200 e-koles (vsako s paketom 458 vatnih ur) in vsako e-kolo prevozi fiksno povprečno število potniških kilometrov na leto , torej 1 megavatna ura baterijskega paketa omogoča nekaj več kot 6 milijonov potniških kilometrov na leto.
Običajni obratovalni stroški in stroški vzdrževanja (izraženi v ameriških dolarjih leta 2014 na potniški kilometer) vključujejo stroške goriva ter so regionalizirani in ponderirani glede na delež prevoza. Uporabili smo pristop od spodaj navzgor z združevanjem regionalnih podatkov zaradi razlik v deležu načina in stroških med regijami. Avtomobili z notranjim zgorevanjem nosijo dodatne stalne stroške zavarovanja. Stroški delovanja in vzdrževanja rešitve predvidevajo, da e-kolesa nimajo nobenih stroškov vzdrževanja razen stroškov električne energije.
Integracija
Pri urbanih rešitvah Project Drawdown smo dali prednost energetski in prostorski učinkovitosti, torej nemotoriziranim rešitvam Pohodna mesta in Kolesarska infrastruktura so bile najvišje, sledila so jim električna kolesa in druge delno motorizirane rešitve. Ker imajo e-kolesa visoko prioriteto, smo uporabili popolno sprejetje za vsak scenarij e-koles in zmanjšali sprejetje nekaterih rešitev z nižjo prioriteto, da zagotovimo, da skupno število potniških kilometrov ne preseže skupnega števila, ki ga predvidevajo viri, kot sta IEA in ICCT. Spremenljivke, ki so bile v skupni rabi v tej in drugih rešitvah, so imele enake vnose.
Rezultati
V skladu s scenarijem 1 bi lahko električna kolesa preprečila izpust 1,39 gigaton toplogrednih plinov, ekvivalentnih ogljikovemu dioksidu, in potrošnikom v obdobju 2020–2050 prihranila 1,07 bilijona ameriških dolarjev neto operativnih stroškov. Prvi stroški, ki jih je treba uvesti, so za 402,06 milijarde USD nižji od stroškov avtomobilov, tudi če so vključeni stroški zamenjave baterij.
Scenarij 2 se izogne 1,55 gigatonam emisij, prihrani 1,23 bilijona dolarjev neto operativnih stroškov v življenjski dobi in stane 446,01 milijarde dolarjev manj za izvedbo kot za avtomobile.
Diskusija
Preusmeritev potnikov na načine prevoza z nižjimi emisijami je velik korak k doseganju zmanjšanja. Rešitev za električna kolesa je pomemben del tega premika. Prometni sektor je bil leta 2018 odgovoren za ocenjenih 9,5 gigaton emisij ekvivalenta ogljikovega dioksida (IEA, 2018). Naš scenarij 1 kaže, da lahko uporaba e-koles namesto sestavljenega konvencionalnega načina zmanjša emisije ekvivalenta ogljikovega dioksida v povprečju za 0,07 gigaton na leto za obdobje 2020–2050, s kumulativnim zmanjšanjem za 1,14 gigaton emisij ekvivalenta ogljikovega dioksida za to obdobje. V bolj agresivnih scenarijih kolesarjenje vedno bolj nadomešča potovanja z avtomobili, delež kolesarskih potovanj z e-kolesi pa se povečuje.
Globalna pandemija, ki se je začela leta 2020, je povzročila premik v smeri kolesarjenja in zlasti e-koles za rekreacijo in zamenjavo potovanj, ki bi bila opravljena z javnim prevozom. E-kolesa in kolesa so bila razprodana marsikje po svetu in več vlad je začelo ponujati spodbude za zamenjavo starih avtomobilov z e-kolesi. Začasne kolesarske steze so se pojavile po vsem svetu. Oblikovalci politike poskušajo ta premik narediti trajen.
Zmanjšanje števila potovanj z avtomobilom in povečanje števila potovanj s kolesom ima sočasne koristi pri prometnih zastojih, kakovosti zraka, hrupu, stresu in zamudah pri potovanju. Poleg podnebnih vplivov so električna kolesa cenejša, oddajajo manj in uporabljajo manj materialov kot avtomobili; ne povzročajo zastojev; in je v zgoščenem prometu lahko hitrejši od avtomobilov. Dodatne prednosti e-koles vključujejo izboljšave za zdravje in pozitivne učinke na lokalno gospodarstvo, saj uporabniki koles običajno kupujejo v svoji lokalni skupnosti.
Reference
Mednarodna agencija za energijo (IEA) (2018). Poudarki emisij CO2 zaradi zgorevanja goriva 2018. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/files/file/CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf
