Raskaan liikenteen sähköistäminen

Abstract

Raskaan liikenteen kuljetusten tarve ja volyymi ovat kasvussa lähitulevaisuudessa. Samaan aikaan tavoitteena on vähentää kuljetussektorin kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi. Raskas tieliikenne on liikennesektorin suurin saastuttaja, minkä vuoksi on kasvava tarve vaihtoehtoisille, vähäpäästöisemmille voimanlähteille. Raskaan liikenteen vaatimukset voimanlähteille eroavat olennaisesti henkilöliikenteen vaatimuksista ja vaihtelevat eri käyttötarkoituksen mukaan. Lisäksi infrastruktuurin tarpeet poikkeavat kullakin käyttötarkoituksella ja ajoneuvoluokalla. Työ on kirjallisuuskatsaus, jossa tarkastellaan aluksi raskaan liikenteen kehitystä ja lähitulevaisuuden näkymiä. Työssä tutustutaan tällä hetkellä käytössä oleviin dieselmoottorin sisältämiin voimanlähteisiin ja syihin niiden hallitsevaan asemaan. Katsauksessa käydään läpi kirjallisuudessa yleisimmin esitellyt vaihtoehtoiset käyttövoimat ja tarkastellaan niitä käyttöpotentiaalin, kustannusten sekä infrastruktuurin kehittämisen ja rakentamisen näkökulmista. Lopuksi tarkastellaan lyhyesti raskaan liikenteen sähköistämisen energiantarpeita ja vaikutuksia sähköverkkoon vertaillen eri ratkaisuja. Tarkastellaan myös, miten sähköverkko ja sen kehitys voi vaikuttaa latausinfrastruktuurin rakentamiseen. Kaikki työssä tarkastellut voimalähteet on todettu kirjallisuudessa tai pilotointihankkeissa käyttökelpoisiksi ratkaisuiksi. Työssä tarkasteltavat sähköistysratkaisut ovat akkukäyttöiset ajoneuvot, polttokennokäyttöiset ajoneuvot ja sähköistetyt tiet. Vaihtoehtoiset voimanlähteet ovat eri kehitysvaiheissa, mutta niillä kaikilla on merkittävää potentiaalia. Suurimmat esteet käyttöönotolle liittyvät infrastruktuurin kehittämiseen ja rakentamiseen. Uusien käyttövoimien implementointi koko liikennesektorille edellyttää merkittäviä investointeja. Tarkastelussa havaittiin, että akkukäyttöisten ajoneuvojen sekä sähköistettyjen teiden potentiaali ja kustannusperusteinen kilpailukyky ovat korkeammalla tasolla kuin yleisesti oletetaan. Näiden käyttökustannusten arvioidaan olevan hyvin kilpailukykyiset dieselmoottoreihin verrattuna jo lähitulevaisuudessa. Polttokennoajoneuvojen kilpailukyky riippuu merkittävästi saatavilla olevan vedyn hinnasta. Nykyiset arviot vedyn hinnasta eivät tee polttokennoajoneuvoista kustannustehokasta vaihtoehtoa, mutta niiden käyttöpotentiaali on muita sähköistettyjä ajoneuvoja huomattavasti suurempi. Joitain raskaan liikenteen pitkiä reittejä tai raskaita kuormia ei voida suorittaa akkukäyttöisillä ajoneuvoilla tai sähköistettyjä teitä hyödyntäen. Näin ollen polttokennoajoneuvoille saattaa löytyä osuus raskaasta liikenteestä, jota ei voida sähköistää muilla keinoin. Käyttöönottoa hidastaa merkittävästi infrastruktuurin puute, jonka kehittäminen ja rakentaminen on kallista vähäisen käytön vuoksi.