Ocena wpływu rozwoju elektromobilności na stan jakości powietrza

Transkrypt

1 Ocena wpływu rozwoju elektromobilności na stan jakości powietrza Paweł Durka (1) Joanna Strużewska (1,2) Jacek W. Kamiński (1,3) Grzegorz Jeleniewicz (1) Paweł Czapski (1) 1 IOŚ-PIB, Zakład Modelowania Atmosfery i Klimatu 2 Politechnika Warszawska, WIBHiIŚ 3 Instytut Geofizyki, PAN 1

2 Plan Prezentacji Scenariusze rozwoju floty samochodów elektrycznych w Polsce Powiązanie rozwoju elektromobilności z emisjami Prognoza rozmieszczenia pojazdów elektrycznych w Polsce Dane emisyjne Założenia modelowe Wyniki modelowania Podsumowanie 2

3 Powiązania między panelami roboczymi WP2: Przygotowanie emisji do symulacji modelem jakości powietrza w WP3 Zadanie 2.1 Analiza emisji zanieczyszczeń produkcja energii elektrycznej Zadanie 2.2 Analiza emisji zanieczyszczeń komunikacja drogowa WP3: Ocena wpływu zmodyfikowanych strumieni emisji na ogólne zanieczyszczenie powietrza w Polsce Zadanie 3.1 Dane wsadowe Zadanie 3.2 Symulacje modelowe Zadanie 3.3 Ocena skutków WP4: Analiza wpływu scenariuszy i modelowania Zadanie 4.1 Stworzenie scenariuszy rozwoju elektromobilności Zadanie 4.2 Analiza trend zmian w jakości powietrza w Polsce Zadanie 4.3 Wpływ zdrowotny 3

4 Scenariusze - założenia Trzy segmenty Auta osobowe (w tym leasing i wynajem) Autobusy (nie tylko transport miejski) Firmy spedycyjne Trzy scenariusze Zachowawczy (stopniowy wzrost, początkowo powolny) Umiarkowany (wzrastający z roku na rok przyrosty do 2023, potem przyrost stały) Agresywny (relatywnie szybki wzrost maksymalne przyrosty w latach ) Perspektywa do 2030 Źródło: PZPM na podstawie GUS 4

5 5 Scenariusze liczba samochodów

6 Powiązanie emisji z energią i transportem Lokalizacja elektrowni w Polsce Natężenia ruchu w Polsce 6

7 Założenia do mapowania samochodów elektrycznych Samochody osobowe: 70% proporcjonalnie do gęstości zaludnienia 30% wzdłuż dróg z czego 9% na drogach międzynarodowych a 15% na drogach krajowych, 6% pozostałe (większe) Autobusy: 80% w dużych miastach > 100 tys mieszkańców proporcjonalnie do gęstości zaludnienia 20% wzdłuż dróg międzynarodowych Samochody ciężarowe: 50% - drogi międzynarodowe 50% drogi krajowe 7

8 8 Prognoza rozmieszczenia pojazdów elektrycznych w Polsce

9 Wykorzystane dane emisji zanieczyszczeń 9 Baza emisyjna EMEP 2015 (European Monitoring and Evaluation Programme) 0.1x0.1 stopień

10 Średnia % zmiana strumiania emisji Powiązanie emisji z energią i transportem cd SNAP1 SNAP z 2020u 2020a 2025z 2025u 2025a 2030z 2030u 2030a

11 Zmiany w emisjach związane z rozwojem emv ,00 Emisja CO w Mg/rok ,00 Emisja Nox w Mg/rok , , , , , , , ,00 CO , , ,00 NOx , , , , , , , z 2020u 2020a 2025z 2025u 2025a 2030z 2030u 2030a , z 2020u 2020a 2025z 2025u 2025a 2030z 2030u 2030a

12 Założenia modelowe Model GEM-AQ (Kaminski et al. 2008) Siatka globalna o zmiennej rozdzielczości z rozdzielczością 10 km w centrum domeny obliczeniowej Wyniki modelowania dla całej Europy Meteorologia z 2015 roku Scenariusze emisyjne dla 2015 (rok bazowy), 2020, 2025 i 2030 roku Po 3 scenariusze obliczeniowe dla każdego roku

13 Wyniki modelowania NO 2 Stężenia dwutlenku azotu

14 Wyniki modelowania SO 2 Stężenia dwutlenku siarki

15 Wyniki modelowania - CO Stężenia tlenku węgla

16 Dodatkowy scenariusz zastosowanie alternatywnych źródeł energii NOx Scenariusz Umiarkowany energetyka konwencjonalna NOx Scenariusz Umiarkowany alternatywne źródła energii

17 Pozostałe analizy Trend udziału emisji z sektora SNAP1 i SNAP7 w całkowitej emisji dla poszczególnych zanieczyszczeń dla 3 scenariuszy w 3 horyzontach czasowych Analiza porównawcza różnych inwentaryzacji emisji dla roku 2015 Analiza trendu zmian stężeń względem zmian emisji Mapy narażenia (diagnostyk) stężeń dla normowanych zanieczyszczeń w kontekście obowiązujących norm dla każdego horyzontu i scenariusza Pola stężeń średniorocznych do analizy skutków zdrowotnych

18 Podsumowanie Opracowane scenariusze zakładają od 400 tyś. do około 1 miliona samochodów elektrycznych w Polsce do roku 2030 Zwiększenie zapotrzebowania na energię elektryczną jest nieliniowe (obliczone na podstawie krajowych modeli energetycznych) i zmienia się w zależności od scenariusza i roku obliczeniowego: od 7 do 36 % dla konkretnych elektrowni Zmiany w emisjach z transportu są mniejsze niż zmiany w emisjach z sektora energetycznego Różnice w stężeniach zanieczyszczeń powietrza dla scenariusza agresywnego są zauważalne w okolicach największych elektrowni i niewielkie na pozostałym obszarze kraju Brak systematycznych różnic w okolicach aglomeracji i dużych szlaków komunikacyjnych Przeważa tendencja wzrostowa, choć zauważalne są również obszary gdzie stężenia zanieczyszczeń powietrza zmalały

19 Podsumowanie cd. Przy założeniu, że zwiększone zapotrzebowanie na energię elektryczną w związku z rozwojem elektromobilności w Polsce, będzie pokrywane przez energetykę konwencjonalną, ekologiczny aspekt eksploatacji samochodów elektrycznych nie został potwierdzony przez modelowanie. Analizy dotyczą tła stężeń zanieczyszczeń w skali kraju. W przypadku obliczeń w wysokiej rozdzielczości w skali miasta niewykluczone jest uzyskanie zmniejszenia hot-spotów

20 Dziękuję za uwagę! Efektywność energetyczna przez rozwój elektromobilnośći w polsce Warszawa ul. Krucza 5/11D tel.: (sekretariat) faks: sekretariat@ios.gov.pl 2 0

21 Źródła danych Liczba pojazdów samochodowych i ciągników w Polsce w latach : Prognozowana ilości pojazdów oraz ich rozlokowanie : Zakład Modelowania Atmosfery i Klimatu IOŚ-PIB Zwiększenie zapotrzebowania na energię elektryczną: modele energetyczne WP1 Siatka emisji EMEP: Dane z projektu generalnego pomiaru ruchu: Warstwa dróg z OSM: Mapę z liczbą ludności: Dane o ludności dużych miast: