Kostnads- og miljøvurderinger for busskonsepter i Rogaland

Transkript

1 211 Kostnads- og miljøvurderinger for busskonsepter i Rogaland Revidert versjon

2 2

3 Sammendrag Det er økende fokus på å redusere de lokale utslippene som NO X og partikler og globale utslipp som CO 2 fra transportsektoren. Dette prosjektet er et samarbeid mellom seks ulike aktører, jevnt fordelt på industribedrifter, miljøorganisasjoner og offentlige instanser. Studien omfatter kostnads- og miljøvurdering av ulike busskonsepter for Rogaland, samt en vurdering av potensialet for miljøbuss i Rogaland og Stavanger Sentrum. Følgende busskonsepter blitt vurdert for konvensjonelle busser og hybridbusser: Diesel og Biodiesel Naturgass og Biogass Hydrogen; Basert på reformering av naturgass, elektrolyse basert på EU miks og elektrolyse basert på fornybar kraft Elektrisk: Kullkraftverk, EU-miks og fornybar kraft Etanol Busskonseptene er blitt vurdert med hensyn til en kostnads- og miljøvurdering: Økonomi ved de ulike busskonseptene. Verditap, servicekostnad og drivstoffkostnad er undersøkt og vurdert. Lokale og globale utslipp og energibruk ved produksjon av drivstoffet og bruken av drivstoffet. Miljøkostnader knyttet til lokale og globale utslipp Hovedresultatene fra studien er: Gassbuss med biogass som drivstoff gir lavest totalkostnader. Med totalkostnad menes her økonomisk kostnad og miljøkostnad. Når det gjelder videre utvikling av de ulike busskonseptene avhenger dette av mange faktorer som teknologi- og kostnadsutvikling, råvaretilgang, drivstoffpriser osv. Gasshybrid med biogass som drivstoff er identifisert som en god løsning på sikt. På enda lengre sikt kan elbuss bli konkurransedyktig, under forutsetning av at den benytter fornybar strøm. 3

4 Innholdsfortegnelse 1. Innledning Potensial for miljøbuss i Rogaland Potensialet for miljøbuss i Rogaland Potensialet for miljøbuss i Stavanger sentrum Buss konsepter Status og forventet utvikling av studiens busskonsepter... 1 Dieselbusser... 1 Gassbusser... 1 Hydrogenbusser Etanolbusser Elektriske busser Hybrid teknologi Metode for vurdering av busskonsepter Forutsetninger for analyse av ulike busskonsept Delresultater Økonomi Energibruk og klimagassutslipp Well To Wheel analyse av effektivitet og utslipp for busskonsepter Hovedresultater - Kostnads- og miljøvurdering av busskonsepter Sensitivitetsanalyser Diskusjon Diskusjon delresultater Well To Wheel analyse: Diskusjon hovedresultater Konklusjon Referanser VEDLEGG 1 Well To Tank analyse av ulike drivstofftyper VEDLEGG 2 Tank To Wheel: miljø- og klimautslipp

5 1. Innledning Figur 1 viser ulike grunner for konvertering til mer miljøvennlige busskonsepter og drivstoff i et tidsperspektiv. Allerede for 1-2 år siden var det et økende fokus på å redusere lokale utslipp som NO X og partikler, dette gjelder spesielt i de store byene. De siste tiårene har fokuset i stor grad gått over på globale utslipp som CO 2. I et lengre perspektiv er også energitilgjengelighet og bærekraftighet viktige elementer. For å redusere det totale energibehovet er også effektivitet viktig. Totalt sett er det derfor viktig å finne løsninger som reduserer lokale- og globale utslipp og som på en effektiv måte samtidig benytter fornybare drivstoff. Energi- tilgjengelighet Globale utslipp (CO2eq - GHG) Lokale utslipp (NOx,HC, CO, Pm) Figur 1 Grunner til overganger til alternative drivstoff i et tidsperspektiv [ 1 ] Med knapphet på energi og strengere krav til miljøforurensning, vil det være behov for mer energieffektive kjøretøy som gir betydelig lavere eller ingen utslipp. Dette prosjektet har gjennomført en kostnads- og miljøvurdering av ulike busskonsept. I tillegg til kostnader og miljø er også effektiviteten til konseptene vurdert. Prosjektet har seks aktører jevnt fordelt på industribedrifter, miljøorganisasjoner og offentlige instanser. Prosjektet skal finne de beste løsningene for buss med tanke på både kostnader og miljø. Hensikten er å få frem mulighetene for miljøbuss i regionen og skaffe et godt beslutningsgrunnlag til Rogaland Fylkeskommune og Stavanger Kommune for valg av konsept for miljøbuss. Resultatene fra denne studien er generiske og kan overføres til andre deler av landet. Deltagerne i studien har vært: 5

6 Boreal Transport Sør AS v/ Glenn Johansen ZERO v/ Olav Andreas Opdal Stavanger Kommune v/ Christin Berg Rogaland Fylkeskommune v/ Camilla Løvås Stavnes Lindum v/ Janne Buhaug Frevar KF v/ Knut Lileng Lyse Neo v/ Sindre Tjøstheim og Audun Aspelund Boreal har bidratt med flere økonomiske parametre som; innkjøpspriser, service, og drivstoffkostnader. ZERO har sett på utslipp og energibruk knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff. Utslipp hos sluttbruker/buss er beregnet av Lyse Neo, som også har vært ansvarlig for den overordnede modellen og rapporten. Rogaland Fylkeskommune og Stavanger Kommune har sett på potensialet for miljøbuss i henholdsvis Rogaland og Sentrumsbuss i Stavanger. Det er i dette forprosjektet ikke sett på energibruk og utslipp knyttet til produksjon av de ulike kjøretøyene og bygging av infrastruktur (livssyklusanalyser). Lokale utslipp knyttet til produksjon av drivstoff er heller ikke vurdert. Rapporten starter med en beskrivelse av potensialet for miljøbuss i Rogaland, samt potensialet for miljøbuss i Stavanger sentrum i kapittel 2. I kapittel 3 beskrives busskonseptene. Kapittel 4 redegjør for metoden som er benyttet for beregningene, mens forutsetningene som ligger til grunn finnes i kapittel 5. Delresultater som er viktige for hovedstudien finnes i kapittel 6. Hovedresultatene som totale kostnader inklusive miljøkostnader og miljøkostnader fordelt på lokale og globale utslipp er vist i kapittel 7 som også inneholder enkle sensitivitetsanalyser. En diskusjon rundt resultatene fra studien finnes i kapittel 8. Konklusjoner og forslag til videre arbeid finnes i kapittel 9 og 1. Vedlegg 1 inneholder resultatene fra en Well To Tank analyse, hvor det ses på CO 2 utslipp ved produksjon og distribusjon av de ulike drivstofftypene. Vedlegg 2 oppsummerer lokale og globale utslipp fra bussen. Tall for innkjøpspris, service, effektivitet og utslipp fra buss er gitt av Boreal. Det er derfor ikke kildehenvisninger inngående dette i rapporten. 6

7 2. Potensial for miljøbuss i Rogaland 2.1 Potensialet for miljøbuss i Rogaland Rogaland fylkeskommune er ansvarlig for kollektivtransport i Rogaland, noe som blant annet innebærer tilrettelegging av ruter for 4 lokalbusser. Fylkeskommunens busstilbud er konkurranseutsatt. Veolia, nå Boreal, fikk i 27 kontrakt på busstrafikk i Sør-Rogaland fram til 213, med mulighet for forlengelse i ett år av gangen i ytterligere tre år. Fylkeskommunen har nå utøvd opsjon frem til 216. Tide drifter tilsvarende busstilbud nord i fylket. Under behandlingen av opsjoner i anbudet besluttet Fylkestinget i juni 27 å bevilge 2,5 mill. kr til gassbusser. I vedtaket ble det også understreket at Rogaland fylkeskommune er positiv til videre satsing på gassteknologi, forutsatt at dette er konkurransedyktig på pris, funksjonalitet og miljø. Det er i dag 16 gassbusser i Haugesund, og 35 gassbusser på Nord-Jæren. I konkurransegrunnlaget for neste anbudsrunde er det mulig å sette mer konkrete miljøkrav for bussdrift. I løpet av inneværende konkurranserunde er miljøpotensialet hovedsaklig knyttet til å gå fra naturgass til biogass på gassbussene i fylket. Dette vil være et kostnadsspørsmål. Miljøpotensialet for den eksisterende bussparken i Rogaland er på kort sikt i stor grad knyttet til å gå fra naturgass til biogass på gassbussene i fylket. Det er ingen tekniske hindringer for at naturgassbussene i regionen kan gå på biogass. Naturgass og oppgradert biogass er nærmest identisk, og kan brukes om hverandre. Det betyr at de eksisterende gassbussene kan gå på både naturgass og biogass, eller en blanding av de to. På kort sikt er det størst potensial for en overgang til biogass på bussene på Nord-Jæren. Det skyldes at det er et godt utbygget gassnett på Jæren, samtidig som det lokale energiselskapet Lyse satser på og produserer biogass. Energimengden til 4 busser på biogass tilsvarer ca. 15 GWh og vil skape et marked for biogass, noe som igjen vil virke som en katalysator på ny biogassproduksjon. I 23 ble det igangsatt et hydrogenprosjekt i Stavanger, som en del av hydrogenveien mellom Oslo og Stavanger. Formålet var å legge til rette for en infrastruktur for hydrogen, og det er per i dag 3 hydrogenbiler og fyllemuligheter for hydrogen i regionen. Det er initiert planer om å anskaffe nyttekjøretøy på Risavika havn utenfor Stavanger, samt et pilotprosjekt med en hydrogenbuss i regionen. Potensialet for hydrogen som drivstoff i buss ligger noe lenger fram, men utgangspunktet er lagt med infrastruktur og klyngedannelser mellom aktuelle aktører. 2.2 Potensialet for miljøbuss i Stavanger sentrum Sentrumsbuss i Stavanger I juni 27 vedtok Stavanger bystyre fysisk stenging av Domkirkeplassen. Før den tid var plassen åpen for rutebusser. Talos AS utarbeidet i 26 en utredning på vegne av Stavanger Parkering, med tanke på å starte en ringbuss i Stavanger sentrum. Det ble utredet ulike varianter for busstilbud mellom Byterminalen og 7

8 Holmenområde med anslag for drift av et slikt busstilbud, ca 3,5 til 4, mill.kr per år. Stavanger kommune mottok i januar 21 en henvendelse fra Stavanger sentrum AS (STAS) om å gjennomføre en prøveordning med ringbuss i Stavanger sentrum for en begrenset periode. I tillegg har Kultur og byutvikling mottatt innspill om etablering av et slikt busstilbud. Stavanger var blant Europas første byer som dedikerte egne gater for gående i sentrum. Fra åpning av Kirkegaten for gårende rundt 196, ble gågatenettet raskt utvidet til gjelde de mest sentrale sentrumsgatene. De siste utvidelsene av Stavangers gågatenett ble foretatt i 28 og 29. Dette har tilført sentrum nye positive kvaliteter. Reguleringsplanarbeidet har vist blant annet med bakgrunn i de siste utvidelsene at tiden er moden for å gjøre hele sentrumshalvøya bilfri. Dette vil innebære et løft for tilgjengeligheten til fots og på sykkel og livet i byen, og samtidig redusere transportbelastningen i sentrum. Et bilfritt sentrum vil øke barrieren for bruk av bil både som følge av begrenset tilgjengelighet og på grunn en reduksjon i antall parkeringsplasser og derigjennom bidra til reduksjon i lokalt klimagassutslipp. Det er imidlertid avgjørende at Stavanger sentrum sikres en god alternativ tilgjengelighet for å forhindre at det som regionalt senter taper i konkurransen med omkringliggende bilbaserte kjøpesentra, og unngå indirekte å bidra til å øke regionale klimagassutslipp. Gratisbussprosjekter i andre byer, blant annet Bergen kan vise til en viss reduksjon i andel bilreiser. Her ble imidlertid bussen fremmet for knytte parkeringsanlegg i randsonen bedre til sentrumskjernen og dermed redusert biltrafikk i sentrumskjernen. Det er per i dag ingen kollektivruter som kjører Havneringen i Stavanger sentrum. Dette gjør at ytre deler av Stavangers sentrumskjerne er dårlig tilgjengelig annet enn bil, til fots eller på sykkel. En ringbuss er derfor både viktig for å erstatte biltrafikk når mesteparten av området innenfor Havneringen gjøres bilfritt, øke kollektiv tilgjengelighet i hele sentrumshalvøya, samt supplere kollektivtilgjengeligheten i sentrum og mellom sentrums kollektivknutepunkt. Tiltaket vil dermed bidra til å styrke kollektivtilbudet ut over det å sikre tilgjengelighet til et bilfritt sentrum. Kombinerte reiser med ringbuss og til fots eller med sykkel vil basert på erfaringer andre steder også ha betydning og vil fremme spesielt sentrumsnære reiser til fots og med sykkel. Hovedmål delprosjekt Ringbuss Etablere en bilfri sentrumskjerne, økt kollektiv tilgjengelighet og alternativ bruk av trafikkareal Redusert motorisert trafikk, trafikkbelastning, forbedret luftkvalitet og reduserte klimagassutslipp Delmål delprosjekt Ringbuss Økt kollektiv tilgjengelighet i hele sentrumshalvøya Supplere kollektivtilgjengeligheten i sentrum og mellom sentrums kollektivknutepunkt (Byterminalen/Stavanger stasjon og Fiskepiren) Styrke Stavanger sentrum som regionalt senter for handel, opplevelse Styrke Stavanger sentrums konkurransekraft i forhold til omkringliggende bilbaserte kjøpesentra og for derigjennom å bidra til reduksjon i regionens klimagassutslipp Drivstoff Busser drevet på gass er vanlig i dag. Biogass er et enda mer miljøvennlig alternativ. Uansett må det stilles strenge krav til en sentrumsbuss enten om den har forbrenningsmotor eller el-motor. 8

9 3. Buss konsepter Figur 2 viser en oversikt over busskonsepter og drivstoff som er analysert i denne studien. Med konvensjonell drift menes mekanisk fremdrift med enten dieselmotorer (diesel og biodiesel) eller ottomotorer for gass (natur eller bio) og etanol. Med hybrid menes busser med elektrisk fremdrift og generator basert på diesel, otto eller brencelcelleteknologi (BC), alternativt en kombinasjon av elektrisk og mekanisk fremdrift. Figur 2 Busskonsepter 9

10 3.1 Status og forventet utvikling av studiens busskonsepter Utviklingen av og kostnaden ved ulike busskonsept over de neste 1 årene er svært vanskelig å forutse. Dette skyldes forhold som: Rask teknologiutvikling Priser vil avhenge av om en teknologi vil bli masseprodusert, eller kun produsert i mindre volum. Kostnadene for de forskjellige drivstoffene. Investeringer i infrastruktur. Mye avhenger av nasjonale agendaer, som subsidier/insentiver, avgifter og lokal energitilgang. Når det gjelder kostnad for kjøretøy kan vi se en utvikling mot nye produsenter i lavkostland, som kan gi store prisreduksjoner, men igjen avhengig av teknologisk utvikling. Det er forventet at hybrid teknologi vil bli kommersielt levedyktig på kort sikt. Dette pga at bussen får høyere effektivitet og fallende kostnader for hybridløsninger. Hybrid kan brukes på alle busskonseptene, diesel, gass, hydrogen osv. Dieselbusser Dette er utprøvd teknologi og dieselmotoren spås ikke større teknologiske forbedringer. Dieselmotoren har høy driftsikkerhet, men mindre tilgang på råolje de neste 1 årene vil gi økende drivstoffpriser. Vi kan derfor komme til å se en dieselpris opp mot 3 EUR/liter om 1 år [ 1 ]. Det er på dieselbussene vi nå ser de første generasjonene av hybridløsning, der kinetisk energi omdannes til elektrisk kraft ved oppbremsing, som så brukes til å få bussen opp i fart igjen med en elektrisk motor. Selv med drivstoffbesparelse på opp mot 4 % er denne teknologien i dag ikke kommersielt levedyktig, men benyttes av miljøhensyn. Dette skyldes at prisen pr. buss nå er ca. 1. mill. høyere enn for en ordinær dieselbuss. Høyere drivstoffkostnader, og fallende kostnader ved masseproduksjon, vil mest sannsynlig gjøre dieselhybridbusskommersielt levedyktig på sikt. Kostnadene ved å kjøpe busser som kan kjøre på Biodiesel er nå marginale, og forskjellen i vedlikeholdskostnader har også sunket svært mye. Det er fremdeles store variasjoner på dette mellom de forsjellige bussprodusentene. Det er drivstoffkostnaden som utgjør den største prisforskjellen. Strengere krav i Euro 6 vil øke kostnad på dieselbusser, men samtidig redusere lokale utslipp som NO X og partikler. Gassbusser Gassmotoren har ikke en så utprøvd teknologi som dieselmotoren, og det er her mulighet for teknologiske forbedringer. Gassbussene har blitt mye mer driftsikre de siste årene, og det skjer stadige forbedringer. Energiforbruket er høyt, noe som hovedsaklig skyldes høyere forbrenningstemperatur og svakere dreiemoment enn for dieselmotoren. En hybridløsning på gassbuss vil redusere gassforbruket betydelig, omtrent 3 %, da problemet med dreiemoment blir eliminert. Kostnaden ved å bygge gassbusser har vært nedadgående de siste årene, og det forventes en ytterlig reduksjon prisforskjell til en dieselbuss. Drivstoffkostnadene er lavere enn for diesel, 1

11 sammen med redusert busspris og hybrid teknologi vil gasshybridbuss mest sannsynlig være en kommersielt levedyktig løsning på sikt Det er ingen forskjeller på teknologien for biogass og naturgassbusser. Biogass vil normalt sett ha en høyere kostnad enn naturgass. Figur 3 Biogass produksjon, distribusjon og utnyttelse Hydrogenbusser Brenselceller for Hydrogen er teknologi under utvikling og utprøving, og det vil skje større teknologiske forbedringer. Det finnes ikke serieproduksjon av denne typen busser, noe som gjør bussene svært kostbare. Det er også et problem med tilgang og logistikk i forbindelse med drivstoffet. Hydrogenbusser utstyres med hybridteknologi for å få tilstrekkelig rekkevidde for bussene, og for å holde nede drivstofforbruket. Figur 5 viser hvordan en brenselcelle virker. Hydrogen og luft, som inneholder oksygen, føres inn i brenselcellen. Hydrogen binder seg til oksygen og blir til vann. I denne prosessen genereres det strøm som brukes til å drive bussens elektriske motor. Hydrogenbussene har en rekkevidde på km per fylling [ 9 ]. Kostnadene knyttet til hydrogenbuss må gå markant ned for at løsningen skal være kommersielt levedyktig. Figur 4 Skjematisk tegning av virkemåten til en hydrogen brencelscelle Figur 5 Et fornybart livsløp for hydrogenbusser 11

12 Etanolbusser Etanolmotoren er en utprøvd teknologi, men det er ikke mange produsenter som har satset på utvikling av denne. For å bli en fullgod motor må det gjøres store forbedringer. Disse motorene må ha service fire ganger så ofte som en dieselmotor, noe som gjør vedlikeholdskostnadene ca 4% høyere. Bussene produseres i mindre serier, og blir derfor også forholdsvis kostbare 1. Det er også et problem med tilgang og logistikk i forbindelse med drivstoffet. Det er ikke sikkert at hybridteknologi blir tilgjengelig for denne busstypen. Kostnadene knyttet til etanolbuss må ned for å være kommersielt levedyktig. Elektriske busser Den elektriske motoren er utprøvd og driftssikker teknologi, og dette benyttes i trikker og trolleybusser. Det å kunne kjøre fritt uavhengig av kjøreledning fordrer batteridrift, og på dette området foregår det en rivende utvikling, og det brukes store summer på forskning og utvikling. Det finnes ikke serieproduksjon av denne typen busser i dag, og batteriene er kostbare, noe som gjør bussene svært kostbare. Levetiden for batteriene er heller ikke god nok. Utviklingen vil gå via Hybrid Teknologi der det vil komme Plug-in hybrider der batteri kapasitet økes og ladetid reduseres. Det forventes at det mest sannsynlig kan tilbys en fullverdig Plug-in buss i markedet fra I denne sammenheng ser flere produsenter for seg ladepunkter for hurtiglading på holdeplasser som vist på figuren under. Det kan også bli superkondensatorer som hurtig tar opp lading for så å benyttes framdrift og lade batterier. Det må følgelig tas høyde for at det blir behov for noe infrastruktur for ladepunkter til buss. Både framføring av tilstrekkelig linjekapasitet og luftspenn på ladepunkt. Figur 6 Mulig fremtidig elektrisk buss med lading på bussholdeplasser 1 Innkjøpspris for etanolbuss er ca. 6% mer enn for en dieselbuss ifølge John Lauvstad i Scania. I datagrunnlaget fra Boreal, og i studien, er det lagt til grunn ca. 15% dyrere. Tallmaterialet fra Boreal er snittverdier for ulike anbud og skal være gode sammenlignbare tall i forhold til de andre busskonseptene i studien. Det vil nok være mulig å fremskaffe økonomisk gunstigere tall for flere busskonsepter hvis en hadde valgt en annen metodikk for å fremskaffe innkjøpspriser. 12

13 Hybrid teknologi En bybuss forbruker energi tilnærmet som vist i Figur 7. Hybrid teknologi går ut på å redusere drivstofforbruket gjennom å ta vare på kinetisk energi, en mer effektiv framdriftslinje og stans av motor når bussen står stille. Denne besparelsen i energi kan oppnås uavhengig av hvilken energibærer som blir benyttet, diesel, gass, elektrisk osv. I stedet for å benytte bremseklosser som omgjør kinetisk energi til varme, benyttes bevegelsesenergien til å drive en generator til å lagre energien som elektrisk kraft i batterier eller kondensatorer. Ved at hybrid busser med såkalt Stop and go løsning stanser forbrenningsmotoren når bussen star stille, og benytter en elektrisk motor til å komme opp I fart med, senkes støynivået betydelig. Det er to hovedtyper av hybrid teknologi: Seriell hybrid (Figur 8) o Ingen girkasse, ikke noen mekanisk forbindelse mellom motor og hjul. o Godt egnet for lav kjøretøyhastighet og hyppige stopp, med høy effektivitet regenerativ oppbremsing. Parallell hybrid (Figur 9) o Forbrenningsmotor og elektrisk motor er mikset gjennom en spesiell kopling. o Kan får ekstra kraft og dreiemoment gjennom drift av begge motorer samtidig. Automatic Gearbox Transmission Converter 6% 3% Suppressed Recovery of braking energy Auxiliairies 22% Kinetic energy 43% Better monitoring + electric driven instead of mechanical driven Tyres 15% Limited effect due to low vehicle speed Aerodynamics 3% Idle 8% Stop the engine when the bus is stopped Figur 7 Fordeling av energi for en bybuss 13

14 Energilager Lagret Drivstoff Forbrenningsmotor Elektrisk generator Elektrisk motor Aksel / hjul Figur 8 Seriell hybrid Energilager Lagret Drivstoff El. motor / generator Forbrenningsmotor Kopling / Transmisjon Aksel / hjul Figur 9 Parallell hybrid 14

15 4. Metode for vurdering av busskonsepter For å utføre denne studien var det nødvendig å innhente gode tall for veiledende innkjøpspriser på buss, servicekostnader, samt drivstoffpriser for de ulike busskonseptene. Boreal [1] har hentet tallmaterialet fra sine erfaringer ved drift og innkjøp av busser de siste årene. Tallmaterialet er således snittverdier for ulike anbud og skal være gode sammenlignbare tall i forhold til hverandre. Det vil si at konseptene er vurdert ved hjelp av samme metodikk. Resultatet fra Boreals studie finnes i Kapittel 6, delresultater. Denne studien har undersøkt veiledende innkjøpspriser, servicekostnader og drivstoffpriser på ulike busskonsepter, samt utslipp og energibruk både til produksjon/distribusjon og bruk av ulike drivstoff. Kapittel 6 inneholder en kilde til hjul (Well to wheel) analyse som ser på både utslipp og energibruk til produksjon, distribusjon og utnyttelse av ulike drivstoff. Figur 1 viser en skjematisk oppstilling av Well to wheel analysen som er utført. I Well to tank analysen beregnes utslippet i CO 2 ekvivalenter for produksjon av drivstoff og distribusjon av drivstoff frem til sluttbruker. Analysen viser også hvor mye energi som forsvinner ut av systemet, Denne studien er utført av ZERO og finnes i sin helhet i vedlegg 1. Well To Tank inkluderer i denne studien fylling/lading av tank/batteri. Tank to Wheel analysen viser effektivitet og miljøutslipp fra bussen som følge av forbrenning eller bruk av drivstoff. De totale utslippene regnes ut ved å summere CO 2 -ekv utslippene knyttet til produksjon, distribusjon og bruk av drivstoffet for å kjøre bussen en km. Det er ikke tatt hensyn til indirekte utslipp som følge av produksjon av busser, vindmøller, gassrørledning og lignende. Det er med andre ord ikke utført en livssyklusanalyse. Lokale utslipp ved bruk av drivstoff er tatt med i analysen. Lokale utslipp knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff frem til sluttbruker er ikke vurdert. Produksjon av drivstoff Distribusjon av drivstoff frem til sluttbruker Bruk av drivstoff WELL TO TANK TANK TO WHEEL Figur 1 Skjematisk oppstilling av Well to wheel analysen Den mekaniske fremdriftsenergien for alle bussene er satt til 1,25 kwh/km. Nødvendig energimengde beregnes deretter ut fra busskonseptets virkningsgrad som vist i ligning 1. Deretter beregnes det hvor mye energi som er benyttet for å produsere drivstoff tilsvarende energimengde drivstoff. Dette legges til energimengde drivstoff som vist i ligning 2. Totalvirkningsgraden beregnes ved å ta mekanisk fremdriftsenergi delt på totalt energibehov som vist i ligning 3. Energimengde i drivstoff = Mekaniske fremdriftsenergi/virkningsgrad (1) 15

16 Total energibehov = Energimengde i drivstoff + benyttet energi for produksjon og distribusjon (2) Total virkningsgrad = mekanisk fremdriftsenergi/totalt energibehov (3) Figur 11 viser en skjematisk oppstilling av kostnadsberegningene. Kostnadene er delt i to deler, kostnadene til drifting av buss (verditap, servicekostnad og drivstoffkostnad,) samt miljøkostnader (utslipp av CO 2, NOx, partikler og metan). -Innkjøpsverdi buss - Levetid buss - Restverdi buss - Drivstoffkostnad Utslipp knyttet til produksjon, distribusjon og bruk av drivstoff Busskonsept Verditap [ kr / km ] Servicekostnad [ kr / km ] Drivstoffkostnad [ kr / km Miljøkostnad [ kr / km ] Totalkostnad [ kr / km ] Figur 11 Skjematisk oppstilling av kostnadsberegninger 16

17 5. Forutsetninger for analyse av ulike busskonsept Busser som vurderes i dette prosjektet er standard to akslet bybuss lavgulv/laventré på 12 meter. Det antas en kjørelengde på 7 km / år for alle konsepter. De generelle forutsetningene er vist i tabell 1. Det kreves en typisk mengde mekanisk energi/fremdriftsenergi for å drive bussen fremover per km. Dette vil avhenge av type kjøring og kjørerute. Det er imidlertid lagt til grunn i studien at alle bussene bruker 1,25 kwh / km. Dette vil da si 1,25 kwh mekanisk kraft. Dette vil være likt for alle busskonseptene og er en forenkling da noen busser vil være tyngre enn andre og følgelig kreve mer fremdriftsenergi. Generelle økonomiske forutsetninger for levetid buss, internrente på investering og restverdi buss vises Tabell 2. Det er vanskelig å si noe om hvor mye de ulike busstypene vil være verdt om 1 år. Restverdien for de ulike busskonseptene er derfor satt til 5 % av dagens innkjøpspris. ZERO har sett på energibruk og utslipp knyttet til produksjon og distribusjon ( Well To Tank ) av de ulike drivstoffene og med ulik opprinnelse. Forutsetningene for de ulike drivstoffene er gitt i Tabell 3. Hovedresultatene fra analysen er gitt i kapittel 6. Hele analysen finnes i Vedlegg 1. Det meste av tallene er hentet fra Well-To-Wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the european context [ 2 ]. De ulike typene utslipp har forskjellige miljøkostnader. Kostnaden lagt til grunn for de ulike utslippene er vist i Tabell 4. Miljøkostnadene knyttet til utslippene er basert på: Kostnaden for utslipp av CO 2 er basert på tall fra Klimakur 22 og er et representativt tall for prisen på klimatiltak i Rogaland [ 3 ]. Prisen på NO X er satt ut i fra NO X fondet [ 4 ]. Denne prisen er doblet siden dette er NO X - tiltak inne i tettbebygde områder. Kostnaden for partikler er beregnet slik at miljøkostnaden for partikler og NO X er lik for en konvensjonell dieselbuss. Kostnaden for utslipp av metan er satt til 2 ganger prisen av miljøkostnaden til CO 2 utslipp og reflekterer dermed samme miljøkostnaden i forhold til klimapåvirkning (CO 2 ekvivalenter). ZERO ønsker å få frem at de mener at CO 2 - kostnaden er høyere enn den som er lagt til grunn i prosjektet, og at de mener at det ikke bør brukes fossilt drivstoff i nye busser. Tabell 1 Generelle forutsetninger i analysen Element Enhet Verdi Lengde buss [ m ] 12 Kjørelengde buss [ km / år ] 7 Fremdriftsenergi buss [ kwh / km ] 1,25 Tabell 2 Generelle økonomiske forutsetninger i analysen Element Enhet Verdi Levetid buss [ år ] 1 Internrente Restverdi buss [-] [-] 8 % 5 % 17

18 Tabell 3 Forutsetninger for utslipp og energibruk knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff Drivstoff Forutsetning Kilde utslipp/ energibruk Diesel Diesel i det europeiske markedet, [ 2 ] ikke Norge spesifikt Biodiesel Rapsbasert biodiesel fra Europa [ 2 ] Gass Naturgass EU-miks [ 2 ] Biogass Utgangspunkt i biogass fra Lyse Neo Sentralrenseanlegg Elektrisitet ( Kullkraft ) Kraftproduksjon kullkraftverk [ 2 ] Elektrisitet ( EU-miks) Europeisk kraftmiks [ 2 ] Elektrisitet ( Fornybar kraft ) Fornybar kraftproduksjon Hydrogen ( fra Naturgass) Hydrogenproduksjon fra [ 2 ] naturgass (Risavika fyllestasjon) Hydrogen ( Elektrolyse EU-miks) Elektrolyse med EU-kraftmiks [ 2 ] som innsatsfaktor Hydrogen (Elektrolyse fornybar) Elektrolyse med fornybar kraft [ 2 ] som innsatsfaktor Etanol Importert brasiliansk etanol [ 2 ] Tabell 4 Miljøkostnader for ulike utslipp Miljøkostnader Kr/tonn CO 2 2 NO X 225 Partikler 2 Metan 4 18

19 6. Delresultater Denne studien har undersøkt veiledende innkjøpspriser, servicekostnader og drivstoffpriser på ulike busskonsepter, samt utslipp og energibruk både til produksjon/distribusjon og bruk av ulike drivstoff. 6.1 Økonomi De ulike busskonseptene har ulik innkjøpspris og restverdi. Boreal har undersøkt og anslått veiledende innkjøpspriser og servicekostnader. Bussprisene er representative til dagens priser. Kostnadene er vist i Tabell 5. Det har vært vanskelig å få tak i leverandører og innkjøpspris for elbuss. Det er derfor estimert en pris for el-buss. Innkjøpspris til el-buss er derfor svært usikker. Det er utført en sensitvitetsanalyser på prisen på elbuss i Kapittel 8. Tabell 5 Innkjøpspriser, restverdi og servicekostnader for ulike busstyper, konvensjonell buss [ 1 ] Busskonsepter konvensjonell Innkjøpspris [ knok ] Restverdi [ knok ] Servicekostnad [ kr / km ] Diesel Biodiesel Gass Biogass Elektrisitet ( Kullkraft ) , ,6 1,7 1,6 1,6 2,7 Elektrisitet ( EU-miks) 6 3 2,7 Elektrisitet ( Fornybar kraft ) 6 3 2,7 Hydrogen hybrid (fra Naturgass) ,5 Hydrogen hybrid (Elektrolyse EU-miks) Hydrogen hybrid (Elektrolyse fornybar kraft) Etanol ,5 4,5 4,5 2,24 Det er anslått hvor mye evt. hybridversjoner av busskonseptene vil koste. Da det ikke er hybridbusser på markedet for alle drivstofftypene, er det estimert innkjøpspriser og servicekostnader. Kostnadene for hybridversjoner av de ulike busskonseptene er undersøkt og anslått i Tabell 6. Disse vil gi en mer effektiv drift. Kostnadene for el-buss og hydrogenbuss er de samme som i Tabell 5, da dette allerede er hybridløsninger eller en helelektrisk løsning. Tabell 6 Innkjøpspriser, restverdi, og servicekostnader for ulike busstyper, hybrid buss [ 1 ] Busskonsepter hybrid Innkjøpspris [ knok ] Restverdi [ knok ] Servicekostnad [ kr / km ] Diesel hybrid Biodiesel hybrid Gass hybrid Biogass hybrid Elektrisitet ( Kullkraft ) ,95 1,95 2,15 2,15 2,7 Elektrisitet ( EU-miks) 6 3 2,7 Elektrisitet ( Fornybar kraft ) 6 3 2,7 Hydrogen hybrid ( fra Naturgass) ,5 Hydrogen hybrid ( Elektrolyse EU-miks) Hydrogen hybrid (Elektrolyse fornybar kraft) Etanol hybrid ,5 4,5 2,24 19

20 De ulike drivstoffene som er vurdert i studien vises i Tabell 7 som viser kostnadene eksklusive merverdiavgift som er lagt til grunn i studien samt energiinnhold. Det er satt lik pris på elektrisitet og hydrogen uavhengig av opprinnelse. Hydrogenprisen gjenspeiler ikke de faktiske kostnadene for produksjon og distribusjon av hydrogen. Det er forventet at en høyere pris på biogass er nødvendig for å igangsette ytterligere produksjon av biogass blant annet fra husdyrgjødsel. Elektrisitetspris satt til 1,5 kr / kwh. Noe som er høyere enn spotpris og nettleie. Grunnen til dette er mer reelle kostnader for el når det skal brukes som drivstoff i forbindelse med infrastrukturen som behøves for hurtiglading av bussene. Det er knyttet stor usikkerhet til pris på elektrisitet til buss. Boreal har anslått historiske priser på diesel, biodiesel, og etanol. Lyse Neo har tatt utgangspunkt i et øyeblikksbilde av priser på gass, biogass og elektrisitet. ZERO har anslått pris på hydrogen. Tabell 7 Kostnader for ulike typer drivstoff Drivstoff Diesel Biodiesel Gass Biogass Elektrisitet ( Kullkraft ) Måle enhet drivstoff liter liter Sm3 Sm3 kwh Kostnad [ Kr / måle enhet ] 9, 1,5 5,5 6,6 1,5 Energi innhold per enhet [ kwh / måle enhet ] 1,1 9,2 1, 1, 1 Elektrisitet ( EU-miks) kwh 1,5 1 Elektrisitet ( Fornybar kraft ) kwh 1,5 1 Hydrogen ( fra Naturgass) kg 6 39,7 Hydrogen ( Elektrolyse EU-miks) Hydrogen ( Elektrolyse fornybar kraft ) Etanol kg kg liter 6 6 8,7 39,7 39,7 5,9 6.2 Energibruk og klimagassutslipp Delresultatene for energi- og utslipp omfatter energibruk og utslipp for produksjon og distribusjon av drivstoff, drivstoff-forbruk og effektivitet, samt globale og lokale utslipp. ZERO har laget veiledende verdier for energibruk og utslipp knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff. Resultatene fra dette vises i Tabell 8. Hele analysen finnes i Vedlegg I. Tabell 8 Energibruk og utslipp knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff Drivstoff Energibruk [ kwh / kwh drivstoff ] CO 2 utslipp [ g CO 2 / kwh drivstoff ] Diesel,14 45 Biodiesel 1,8 149,47 Gass,12 31,32 Biogass fra Sentralrenseanlegg,8 Elektrisitet ( Kullkraft ) 1,59 968,4 Elektrisitet ( EU-miks) 1,87 467,28 Elektrisitet ( Fornybar kraft ),25 Hydrogen ( fra Naturgass),84 378,72 Hydrogen ( Elektrolyse EU-miks) 3,62 752,76 Hydrogen (Elektrolyse fornybar kraft),79 Etanol 1,81 47,23 2

21 De ulike busskonseptene har ulik effektivitet ved bruk av drivstoffet. Boreal har anslått veiledende virkningsgrader både for konvensjonell buss og hybrid. Veiledende virkningsgrader og drivstoffforbruk for konvensjonell buss vises i Tabell 9. Bussens virkningsgrad er beregnet med grunnlag i vanlig bykjøring. Tabell 9 Effektivitet og drivstoffbruk, konvensjonell buss [ 1 ] Drivstoff Virkningsgrad buss [%] Diesel Biodiesel Gass Biogass Elektrisitet ( Kullkraft ) Drivstoff forbruk energi [ kwh drivstoff / km ] 3,91 3,72 5,21 5,21 1,39 Drivstoff forbruk [-/ km ],39 l,4 l,52 Sm3,52 Sm3 1,39 kwh Elektrisitet ( EU-miks) 9 1,39 1,39 kwh Elektrisitet ( Fornybar kraft ) 9 1,39 1,39 kwh Hydrogen ( fra Naturgass) 31 3,99,1 kg Hydrogen ( Elektrolyse EU-miks) Hydrogen ( Elektrolyse fornybar kraft ) Etanol ,99 3,99 3,95,1 kg,1 kg,66 l Hybridløsninger er også vurdert, effektivitet vises i tabell 1. Det finnes ikke hybridversjoner av alle disse busskonseptene, det er derfor anslått veiledende virkningsgrader for de typene. Når det gjelder hybridløsninger er det lagt til grunn en generell effektivitetsgrad på 25%, men 35% for gassmotor. Tabell 1 Effektivitet og drivstoffbruk for ulike typer busskonsept, hybrid buss [ 1 ] Drivstoff Virkningsgrad buss [%] Drivstoff forbruk energi [ kwh drivstoff / km ] Diesel Biodiesel Gass Biogass Elektrisitet ( Kullkraft ) ,13 3,13 3,86 3,86 1,39 Drivstoff forbruk [-/ km ],31 l,34 l,39 Sm3,39 Sm3 1,39 kwh Elektrisitet ( EU-miks) 9 1,39 1,39 kwh Elektrisitet ( Fornybar kraft ) 9 1,39 1,39 kwh Hydrogen ( fra Naturgass) 31 3,99,1 kg Hydrogen ( Elektrolyse EU-miks) Hydrogen ( Elektrolyse fornybar kraft ) Etanol ,99 3,99 3,16,1 kg,1 kg,53 l 21

22 6.3 Well To Wheel analyse av effektivitet og utslipp for busskonsepter Det er gjort en helhetlig analyse av energibruk og utslipp for de ulike drivstoffene. Tabell 13 viser hvor energibruk fra energikilde til sluttbruk og siste kolonne viser hvor stor andel av energien som blir nyttiggjort om til mekanisk energi i bussen. Figur 12 viser hvor utslipp fra energikilde til sluttbruk av drivstoff for konvensjonell buss. Dette inkluderer ikke energibruk og utslipp knyttet til produksjon av busstype, batteri eller bygging av infrastruktur for drivstoff. Med WTW i figur 12 menes Well To Wheel. En tilsvarende analyse er utført for hybridbusser, se Tabell 14 og Figur 13. Den forbedrede virkningsgraden for motorene gjør at effektiviteten øker og at drivstofforbruket går ned. Ekstra energibruk i forhold til produksjon av hybridversjoner av bussene er ikke tatt med. Tabell 11 Well To Wheel analyse av energibruk drivstoff: Konvensjonell buss Well To Tank Tank To Wheel Well To Wheel Drivstoff Energibruk til produksjon/ distribusjon Inkl. den kwh drivstoff som er produsert Virkningsgrad buss Total Virkningsgrad [kwh / kwh drivstoff ] [kwh / kwh drivstoff ] Diesel,14 1,14 32 % 28 % Biodiesel 1,8 2,8 34 % 16 % Gass,12 1,12 24 % 21 % Biogass (Sentralrenseanlegg),8 1,8 24 % 22 % Elektrisitet ( Kullkraft ) 1,59 2,59* 9 %* 35 %* Elektrisitet ( EU-miks) 1,87 2,87* 9 %* 31 %* Elektrisitet (Fornybar kraft) %* - Hydrogen ( fra Naturgass),84 1,84 31 % 17 % Hydrogen ( Elektrolyse EUmiks) 3,62 4,62 31 % 7 % Hydrogen (Elektrolyse fornybar kraft),79 1,79 31 % 17 % Etanol 1,81 2,81 32 % 11 % * Inkluderer ikke tap i lader og lading av batteri. Dette vil føre til et lavere resultat for energieffektivitet. Energikjeden for elektrisitet bør undersøkes nærmere. 22

23 Well To Wheel analyse: Utslipp CO 2 Konvensjonell buss g CO2 / km WTW: g Co2 / km Figur 12 Well To Wheel: CO 2 utslipp fra produksjon/distribusjon og bruk av drivstoff: Konvensjonell buss 23

24 Tabell 12 Well To Wheel analyse av energibruk drivstoff: Hybrid buss Drivstoff Well To Tank Energibruk til produksjon/ distribusjon [kwh / kwh drivstoff ] Inkl. den kwh drivstoff som er produsert [kwh / kwh drivstoff ] Tank To Wheel Virkningsgrad buss Well To Wheel Total Virkningsgrad Diesel,14 1,14 4 % 35 % Biodiesel 1,8 2,8 4 % 19 % Gass,12 1,12 32 % 29 % Biogass (Sentralrenseanlegg),8 1,8 32 % 3 % Elektrisitet ( Kullkraft ) 1,59 2,59* 9 %* 35 %* Elektrisitet ( EU-miks) 1,87 2,87* 9 %* 31 %* Elektrisitet ( Fornybar kraft) %* - Hydrogen ( fra Naturgass),84 1,84 31 % 17 % Hydrogen ( Elektrolyse EUmiks) 3,62 4,62 31 % 7 % Hydrogen (Elektrolyse fornybar kraft),79 1,79 31 % 17 % Etanol 1,81 2,81 4 % 14 % * Inkluderer ikke tap i lader og ladesyklus batteri. Dette vil føre til et lavere resultat for energieffektivitet. Energikjeden for elektrisitet bør undersøkes nærmere. 24

25 Well To Wheel analyse: Utslipp CO 2 Hybrid buss g CO2 / km WTW: g CO2 / km Figur 13 Well To Wheel: CO 2 utslipp fra produksjon/distribusjon og bruk av drivstoff: Hybrid buss 25

26 7 Hovedresultater - Kostnads- og miljøvurdering av busskonsepter Studien har sett på kostnader relatert til kapitalkostnader, service, drivstoffkostnad, og miljøkostnader. De tre første kostnadene er illustrert med blå søyle i figur 14. Miljøkostnaden illustreres med rødt. En totalkostnad for de ulike konseptene er summen av blå og rød søyle. Ser man kun på kostnad (blått) er diesel det billigste alternativet tett etterfulgt av gass. Tar man med miljøkostnad (rød) er det fire alternativ som skiller seg ut: Diesel, biodiesel, gass og biogass. Ønsker man å kjøre på fornybart drivstoff er alternativene biodiesel, biogass, el (fornybar opprinnelse), hydrogen (fornybar opprinnelse) og etanol. Biogass er det busskonseptet med lavest totalkostnader. Totalkostnad for busskonsepter Konvensjonell buss [ kr / km ] Kostnad Miljøkostnad Figur 14 Totalkostnad for busskonsepter: Konvensjonell buss basert på nåværende kostnader Miljøkostnadene er vist i figur 15. Her vises også fordeling av de ulike kostnadene. Med W-T i figur 15 menes det Well To Tank, og med T-W menes det Tank To Wheel. W-T: CO 2 er for eksempel utslipp av CO 2 -ekvivalenter knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoffet. Med T-W: CO 2 menes det utslipp av CO 2 fra bussen. Og med T-W: Partikler og T-W: NO X menes det henholdsvis utslipp av 26

27 partikler og NO X fra bussen. Det er forskjell for de ulike busskonseptene på hvor utslippene skjer. Noen har utslipp hos sluttbruker, mens andre har mer av utslippene ved produksjon av drivstoffet. Miljøkostnader fordelt på type Konvensjonell buss [ kr / km ] T-W: NOx T-W:Partikler T-W: CO2 W-T: CO2 Figur 15 Miljøkostnader knyttet til bruk av drivstoff for ulike busskonsept: Konvensjonell buss Figur 16 viser kostnader for hybrid versjoner av de ulike busskonseptene. El-buss og hydrogen buss er de samme som i figur 15 da el-bussen er helelektrisk og hydrogen bussen allerede er hybrid. Ut i fra figur 16 kan vi se at med dagens prisbilde er det dyrere for alle konseptene med hybrid i forhold til konvensjonell buss. Miljøkostnaden går ned, men totalkostnaden øker. Hybrid endrer ikke nevneverdig forholdet mellom de ulike busskonseptene som vist i figur 14. Figur 17 viser miljøkostnadene for hybridversjoner av busskonseptene. Miljøkostnadene blir mindre enn for konvensjonell buss. Fordeling av miljøkostnadene er noenlunde de samme. 27

28 Totalkostnad for busskonsepter Hybrid buss [ kr / km ] Kostnad Miljøkostnad Figur 16 Totalkostnad for busskonsepter: Hybrid buss basert på forventede kostnader noen år frem i tid 28

29 Miljøkostnader fordelt på type Hybrid buss [ kr / km ] T-W: NOx T-W: Partikler T-W: CO2 W-T: CO2 Figur 17 Miljøkostnader knyttet til bruk av drivstoff for ulike busskonsept: Hybrid buss 7.1 Sensitivitetsanalyser Hensikten med en sensitivitetsanalyse er å få kunnskap om hvor følsom hovedresultatet er for ulike faktorer. Dette er viktig å vite for å kunne si noe om hvor utslagsgivende de ulike faktorene er. Følgende sensitivitetsanalyser er gjennomført: Totalkostnad for biogassbuss og elbuss som funksjon av innkjøpspris for elbuss. Totalkostnad som funksjon av diesel- og biogasspris. Figur 18 viser hvordan totalkostnadene for en elbuss som drives av henholdsvis kullkraft, EU miks og fornybar kraft varierer med innkjøpskostnad i forhold til en biogassbuss. Skjæringspunktet, det punktet hvor elbuss kan konkurrere med gassbuss ligger på en innkjøpspris for elbuss på rundt 2 MNOK forutsatt at fornybar kraft benyttes. 29

30 Sensitivitetsanalyse av totalkostnad som funksjon av innkjøpspris elbuss Totalkostnad [ kr / km ] Innkjøpspris elbuss [ knok ] Elbuss: Kullkraftverk Elbuss: EU-miks Elbuss: Fornybar kraft Gassbuss: Biogass Figur 18 Sensitivitetsanalyse av totalkostnad for biogassbuss og elbuss som funksjon av innkjøpspris for elbuss Figur 19 viser hvordan totalkostnaden forandres for konvensjonell dieselbuss og en konvensjonell biogassbuss som følge av diesel eller biogasspris. Ved samme pris for diesel og biogass, vil dieselbuss ha en høyere totalkostnad for priser mellom 7 kr/l (Sm 3 ) og 14 kr/l (Sm 3 ). Da dieselbussen er mer effektiv enn en gassbuss, så vil forskjellen være størst for lave priser og minke med økende priser. Dersom dieselprisen er gitt kan den biogassprisen som gir lik totalkostnad for de to konseptene finnes fra Figur 19 ved å følge samme totalkostnad (horisontalt) i figuren til linjen for gassbuss treffes. Eksempelvis vil en dieselpris på 9 kroner/l gi samme totalkostnader som en gasspris på ca 11 kroner. 3

31 Sensitivitetsanalyse av totalkostnad som funksjon av diesel- og biogasspris Totalkostnad kr/km 14 13, , ,5 11 1,5 1 9, Diesel- og bopgasspris kr/l (Sm^3) Gassbuss: Biogass Dieselbuss: Diesel Figur 19 Sensitivitetsanalyse av totalkostnad som funksjon av diesel- og biogasspris 31

32 8 Diskusjon Diskusjonsdelen i rapporten følger samme oppdeling som resultatdelen. Delresultater og hovedresultater diskuteres i henholdsvis 7.1 og Diskusjon delresultater De ulike økonomiske delresultatene er listet opp og diskutert nedenfor: Økonomi: Innkjøpspriser buss Ekstrakostnad ved hybridversjoner Restverdi buss etter 1 år Drivstoffkostnad Tall for innkjøpspris, service, effektivitet og utslipp fra buss er gitt av Boreal. Veiledende innkjøpspriser for de ulike busstypene ble undersøkt. Da det har vært vanskelig å få tak i leverandører og gode anslag på innkjøpspris på elbuss er det utført en sensitivitetsanalyse i seksjon 7.1. Når det gjelder innkjøpspriser for hybridversjoner av de ulike busstypene så finnes det ikke hybridversjoner av alle busstypene i dag. Det er derfor estimert ekstrakostnad for hybridversjoner av disse busstypene ut i fra ekstrakostnad på de bussene som finnes med hybrid-drift. Resultatene for hybridbusser er derfor usikre. Restverdien av de ulike busskonseptene om 1 år er veldig usikre. Dette avhenger av mange forhold. En restverdi på 5% av innkjøpspris for alle busskonsepter er benyttet. Drivstoffkostnadene er beskrevet i Kapittel 6.1. Merverdiavgift er ikke inkludert i disse. Det finnes også ulike andre avgifter som er pålagt de ulike drivstoffene med ulike formål. Noen av disse er relatert til miljøkostnader og noen konsepter får da dobbelt opp når det legges miljøkostnader på i tillegg i studien. Grunnlaget for f.eks CO 2 -kostnad i avgiftene er imidlertid mye lavere enn det som er lagt til grunn i studien og har da mindre utslag i resultatene. Dette er et tema som trenger fordypning, og denne studien har ikke sett nærmere på dette, men er en mulighet i evt. videre arbeid. De tekniske delresultatene er som følger: Buss: Virkningsgrader/ energibruk / drivstoffbruk for motor Virkningsgrader/ energibruk/ drivstoffbruk motor hybrid NO X og partikler fra motor CO 2 utslipp fra motor De veiledende delresultatene anses som gode utgangspunkt. Videre motorutvikling, vil påvirke alle disse faktorene.

33 Well To Wheel analyse: Well To Wheel analysen beskriver utslipp og energibruk for de ulike busskonseptene. En diskusjon av av den finnes i vedlegg 1. Det er i denne studien ikke tatt hensyn til energibruk og utslipp knyttet til produksjon av buss, det er usikkert hvor mye det har å si for analysen. 8.2 Diskusjon hovedresultater Hovedresultatet fra kostnads- og miljøvurderingen er at gassbuss med biogass gir lavest totalkostnader med dagens pris- og teknologibilde. Per i dag har hybridversjoner av de ulike busskonseptene en høyere totalkostnad en konvensjonell buss. Dersom en kun ser på de faktiske kostnadene for buss er diesel det beste alternativet i dag, tett etterfulgt av gassbuss, biodieselbuss og biogassbuss. Mindre forandringer i drivstoffprisen eller innkjøpsprisen vil kunne endre på hva som er det mest kostnadseffektive. Eksempelvis forventes det at en gassbuss vil bli billigere på grunn av større produserte volumer. Videre forventes det at dieselbussen vil bli dyrere, da Euro 6 kravene vil gi økte kostnader til rensing av eksos. Det er vanskelig å si noe sikkert om drivstoffprisene, men det er mye som tyder på at dieselprisen vil gå opp. Dette skyldes blant annet at det stilles stadig strengere krav til kvaliteten på diesel. En økning i dieselprisen kan også forventes på sikt dette skyldes at det kan bli en større etterspørsel enn tilbud på olje, noe som gir høyere oljepris og dermed høyere dieselpris. Gassprisen er i dag relativt lav. På grunn av store gassreserver og eksisterende infrastruktur på gass i form av rørledninger og LNG anlegg kan det forventes at gassprisen vil stige noe mindre enn oljeprisen. Det er viktig å understreke at gassprisen i Norge og Europa for øvrig varierer fra sted til sted. Rogaland er tilknyttet gassnettverket via et rørsystem og vil på sikt kunne tilby gass til en rimeligere pris enn gass som er transportert til regionen i form av LNG. Kostnadene for produksjon av biogass vil være høyere enn prisen på naturgass i overskuelig fremtid. Her kan det imidlertid være store lokale variasjoner. Med bakgrunn av diskusjonen over er det svært sannsynlig at gassdrift på buss vil være konkurransedyktig i forhold til diesel i løpet av den neste 5 års perioden. Dersom en tar med miljøkostnadene og en CO 2 kostnad på 2 kr/tonn, som er en relativt billig pris for klimatiltak i Rogaland, vil biogassbusser være det suverent beste alternativet når miljøkostnadene regnes inn i totalkostnaden. Miljøkostnaden for en dieselbuss er mellom 2% og 3% av totalkostnaden for buss Dette er en kostnad som i dag ikke betales av noen direkte, men indirekte av byens innbyggere (luftkvalitet) og kommende generasjoner (klimaendringer). Sensitivitetsanalysen for totalkostnaden mellom en dieselbuss og en biogassbuss viser at det bør være en villighet til å betale mer for biogass en for diesel. I dag er denne forskjellen på ca 2 kr/l (Sm 3 ). Dersom prisen på diesel går opp vil betalingsviljen for biogass også gå opp, men i noe mindre grad, da forbruket av biogass er noe høyere enn for diesel på grunn av bedre virkningsgrad i en dieselmotor enn en ottomotor. Overgang til hybriddrift vil redusere denne forskjellen. Biogassbusser vil ha en fordel foran diesel og elbusser i den neste 1 års perioden. Det er imidlertid vanskelig å si noe om fremtidig utvikling av de ulike busskonseptene, dette avhenger av mange faktorer som teknologi- og kostnadsutvikling, råvaretilgang osv. På sikt er det forventet 33

34 kostnadsreduksjoner på hybridversjoner av bussene. Gassbuss vil spesielt dra nytte av dette og gir lavest totalkostnad blant alternativene. På lengre sikt kan elbuss bli kommersielt aktuelt, forutsatt at den bruker strøm med fornybar opprinnelse og at innkjøpsprisen på en elbuss reduseres til ned mot 2 MNOK. Hydrogenbuss ligger kommersielt mer frem i tid. En overgang fra diesel til biogass for Rogaland Fylkeskommunes 4 busser vil kreve ca. 15 GWh biogass. 34

35 9. Konklusjon Fossile drivstoff er i dag ikke konkurransedyktige når miljøkostnaden tas med. Således bør ikke diesel, el (basert på kull) og hydrogen (eu-miks) brukes. Dieselbusser kan forventes å øke i pris grunnet strengere krav for utslipp av partikler og NOx. Ny teknologi som hybriddrift, elbusser og hydrogenbusser er dyr i starten og må tas i bruk for at prisen skal gå ned. Eksisterende teknologi som er lite brukt, som gassbusser og etanolbusser, vil også ha en nedgang i kostnader gitt at volumene går opp. Biogass er et meget bra alternativ allerede i dag, og har god rekkevidde. Gassbuss med biogass som drivstoff er identifisert som den beste teknisk-økonomisk-miljømessige løsning for buss i Rogaland. Hybrid-versjoner av busskonseptene er dyrere og ligger lengre frem i tid. Gasshybrid på biogass er identifisert som det alternativet som gir lavest totalkostnad av hybridkonseptene Elektriske busser kan være det beste alternativet i fremtiden, dette forutsetter at bussen går på fornybar strøm, samt at innkjøpsprisen reduseres til rundt fra 6 MNOK til 2 MNOK. Hydrogenbuss, basert på fornybar energi, er aktuell ved vesentlige kostnadsreduksjoner, og har et fortrinn over elbuss med tanke på rekkevidde. Potensialet for miljøbuss er i første omgang 35 gassbusser som i dag går på naturgass, og som kan gå over til biogass drivstoff. Ved neste anbudsrunde bør/vil det være mulighet for å øke andelen miljøbusser. 35