Sähköteiden mahdollisuudet liikenteen päästöjen vähentämisessä

Abstract

Sähkön- ja lämmöntuotannossa uusiutuvan energian osuus kasvaa nopealla tahdilla, mutta liikenne on edelleen lähes täysin riippuvainen fossiilisista polttoaineista. Samaan aikaan Pariisin sopimus velvoittaa mittavia päästövähennyksiä. Liikenteen päästöjen vähentämiseen tarvitaan nopeasti uusia ratkaisuja ja sähkötiet voisivat olla yksi niistä. Sähkötiet, joiden teknologia perustuu sähkön johtumisen tai induktion hyödyntämiseen, mahdollistaa ajoneuvon ajonaikaisen lataamisen sen sijaan, että sähköä varastoitaisiin ainoastaan ajoneuvon akkuun. Sähköteiden odotetaan mahdollistavan etenkin raskaiden ajoneuvojen sähköistämisen. Raskaat ajoneuvot vaativat suuria ja kalliita akkuja, mutta sähköteiden avulla olisi mahdollista pienentää tätä sähköajoneuvojen kalleimman komponentin, akun, kokoa. Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan, minkälaiset mahdollisuudet sähköteillä on liikenteen päästöjen vähentämisessä. Saatavilla olevien lähteiden vuoksi tarkastelu on rajoitettu hiilidioksidipäästöihin. Lisäksi työssä tarkastellaan myös sähköteiden kustannuksia, sillä korkeat kustannukset voivat merkittävästi hidastaa sähköteiden käyttöönottoa. Sähköteillä on mahdollista vähentää liikenteen päästöjä. Päästövähennyksien suuruuteen vaikuttaa sähköistettävien tieosuuksien pituus ja siirtyvän liikenteen määrä. Päästövähennyksien suuruutta tarkastellessa on myös hyvä ottaa huomioon sähköntuotannon kautta aiheutuvat päästöt, mikäli sähkötiet käyttävät fossiilisin polttoainein tuotettua sähköä. Kaikkien sähköteiden elinkaaren aikana aiheutuvat päästöt ovat suuremmat, kuin perinteisen asfalttitien, mikä tarvitsee ottaa huomioon päästövähennyksiä arvioitaessa. Suomen pääväylien sähköistämisellä voitaisiin vähentää jopa miljoona tonnia hiilidioksidipäästöjä vuodessa. Sähköteiden infrastruktuuri-investoinnin suuruus riippuu sähkötien teknologiasta ja sähköverkon kehitystarpeesta. Useimpien sähkötieteknologioiden kustannukset ovat 1–2 miljoonaa euroa kaistakilometriä kohden. Hintoihin liittyy kuitenkin vielä epävarmuutta, sillä kokemus pohjautuu ainoastaan pienissä mittakaavoissa toteutettuihin testauskohteisiin. Yksinkertaisimmat järjestelmät ovat todennäköisesti edullisimmin toteutettavissa. Epävarmat investointi- ja ylläpitokustannukset mietityttävät myös rahoittajia ja rahoitus onkin yksi keskeisimmistä sähköteihin liittyvistä haasteista. Sähkötiet ovat vielä tällä hetkellä fossiilisilla polttoaineilla kulkevaa liikennettä kalliimpaa, mutta tulevaisuudessa asian ennustetaan olevan päinvastoin. Vaikka kustannukset ovat tällä hetkellä vielä merkittävä sähköteiden potentiaalia vähentävä tekijä, niin näin ei todennäköisesti ole enää tulevaisuudessa. Sähkötiet voivat tuoda toivottua helpotusta raskaan liikenteen päästöjen vähentämiseen. Tämän kandidaatintyön perusteella sekä kustannus- että päästövähennysnäkökulmasta myös kevyt ajoneuvoliikenne kuitenkin tarvitaan osaksi sähkötiejärjestelmiä, jotta päästövähennyksiä saavutetaan ja investointikustannukset eivät nouse liian suuriksi. Toisaalta kevyen ajoneuvoliikenteen osalta on kuitenkin ennustettu myös muiden päästöjenvähennyskeinojen yleistyvän.