Raskaan liikenteen käyttövoimien elinkaarikustannukset ja käyttöpotentiaali Suomessa

Abstract

Ilmastonmuutos on yksi ihmiskunnan merkittävimmistä haasteista, ja hiilidioksidi ylivoimaisesti suurin kasvihuonepäästöjen lähde Euroopassa. Vaikka Euroopan unioni on tämän vuosituhannen aikana onnistunut energiapolitiikallaan laskemaan merkittävästi kokonaispäästöjään, liikenteen päästöt ovat kuitenkaan samanaikaisesti kasvaneet huomattavasti. Liikenteestä aiheutuukin lähes 30 prosenttia kaikista Euroopan unionin päästöistä ja tieliikenteen päästöistä yli neljännes syntyy raskaasta liikenteestä, joka koostuu pääosin kuorma-autoliikenteestä.

Päästöjen vähentäminen raskaasta liikenteestä on osoittautunut haasteelliseksi, sillä erityisesti kuorma-autoliikenne nojaa edelleen vahvasti dieselkäyttöisiin ajoneuvoihin. Euroopan unioni on kuitenkin asettanut tavoitteekseen vähentää syntyvät kasvihuonepäästöt nollatasolle vuoteen 2050 mennessä, mikä edellyttää myös tieliikenteen siirtymistä fossiilisista polttoaineista vaihtoehtoisiin käyttövoimiin.

Tässä tutkielmassa tarkastellaan dieselin ja vaihtoehtoista käyttövoimista HVO-dieselin, biometaanin, sähkön ja vedyllä toimien polttokennoajoneuvojen elinkaarikustannuksia ja käyttöpotentiaalia Suomessa. Suomen raskaassa liikenteessä on käytössä muuta Eurooppaa suuremmat kokonaismassat, mikä tuo kylmien talviolosuhteiden ohella vaihtoehtoisten käyttövoimien hyödyntämiseen erityiset haasteensa.

Tutkimuksessa on tarkasteltu Suomessa tieliikenteessä yleisesti käytettävien puoliperävaunu-, täysperävaunu- ja HCT-yhdistelmien kustannuksia elinkaarikustannusmallin avulla. Mallissa tarkastellaan ajoneuvon hankinnasta ja käytöstä syntyviä kustannuksia ajoneuvon kymmenen vuoden elinkaaren aikana. Käytöstä syntyvien kustannusten laskenta nojaa Euroopan komission kehittämän VECTO-simulaatiotyökalun avulla tehtyihin laskelmiin ajoneuvojen polttoaineenkulutuksesta. Koska erityisesti sähköisten akkukäyttöisten ajoneuvojen toimintasäde voi tuoda rajoitteen ajoneuvojen käytölle, on tutkielmassa tarkasteltu kustannusten lisäksi eri käyttövoimien potentiaalia suoriutua eri kokoisilta ajoneuvoilta edellytettävistä päivittäisistä kilometrisuoritteista. Sekä elinkaarikustannusten laskennassa että ajoneuvojen käyttöpotentiaalin vertailussa on otettu huomioon talvisten olosuhteiden vaikutus ajoneuvojen polttoaineen kulutukseen.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että biometaanilla saavutetaan alhaisimmat kustannukset kaikilla ajoneuvotyypeillä. Akkukäyttöisten sähköajoneuvojen kustannukset ovat lähellä biometaaniajoneuvojen kustannuksia erityisesti puoliperävaunuyhdistelmissä, ja niillä saavutetaan kaikkien ajoneuvotyyppien osalta dieseliä ja HVO-dieseliä alhaisemmat elinkaarikustannukset. Ajoneuvo- ja polttoainekustannusten herkkyystarkastelut kuitenkin osoittavat, että varsinkin muutokset polttoaineiden hinnoissa voivat vaikuttaa merkittävästi toteutuviin kokonaiskustannuksiin. Käyttövoimien potentiaalin vertailu puolestaan osoittaa, että sähköä voidaan jo nykytilanteessa hyödyntää puoliperävaunuyhdistelmien käyttövoimana, mikäli akkua ladataan työpäivän aikana EU:n lainsäädännön edellyttämän 45 minuutin lepotauon ajan. Täysperävaunuyhdistelmissä sähkön käyttö sen sijaan edellyttää 1 megawatin pikalatausinfrastruktuurin kehittämistä, kun taas HCT-yhdistelmissä sähkön käyttö aiheuttaa liikennöinnille merkittäviä rajoitteita.