Energetske dileme (4): V Sloveniji je promet največji krivec za podnebne spremembe

Drago Babič

Skupne emisije toplogrednih plinov (TGP) so leta 2018 znašale 17,7 mio ton CO2 ekv. Če pogledamo emisije toplogrednih plinov (TGP) v Sloveniji po sektorjih, ki jih ustvarjajo, vidimo, da ima promet  največji, tretjinski delež:

Slika 1: deleži emisij TGP po sektorjih

Promet-1

Vir: Bilanca emisij TGP za leto 2018, Inštitut Jožef Stefan, Center za energetsko učinkovitost (IJS CEU)

V prometu povzročajo emisije fosilna goriva, ki z 97%-nim deležem izrazito prevladujejo med energijskimi viri. V obdobju od leta 2005 do leta 2018  so emisije TGP zaradi naraščajočega prometa porasle za 32 %.

V tem članku si bomo najprej ogledali, kako se bodo v bodoče razvijali prometni tokovi, v drugem delu bomo iskali primerne načine razogljičenja prometa, v tretjem pa dajem konkretne predloge glede optimalnih politik.

  1. Prometni tokovi

Po predvidevanjih aktualnega Nacionalnega energetsko podnebnega načrta (NEPN) iz februarja 2020, ki vsebuje projekcije razvoja prometa do leta 2040, se bodo emisije TGP brez ustreznega ukrepanja še povečevale. Do takrat naj bi se v primerjavi z letom 2017 potniški promet povečal za 31%, tovorni celo za 84%. Delež tujega prometa znaša sedaj okoli ene tretjine, v bodoče se bo zaradi tranzitnega geografskega položaja Slovenije povečeval hitreje kot domači, predvsem v tovornem prometu. Z ukrepi, ki jih predvideva NEPN, naj bi rast prometa do leta 2040 nekoliko omilili (za 10-12%), kar bi še vedno prineslo rast potniškega prometa za 18% in tovornega za 62%. Takega povečanja naš obstoječi prometni sistem ne bo mogel obvladati, zato bodo potrebni dodatni ukrepi, ki bodo zmanjšali potrebe po določenih prometnih storitvah v osebnem prometu in preusmerili večji delež prometa, predvsem tovornega, iz cest na železnico. To pa brez povečevanja transportnih kapacitet železnice ne bo možno. Če k temu dodamo še razogljičenje goriv, ki bo zahtevalo obsežno tehnološko prestrukturiranje celotnega sektorja, vidimo, da bodo aktivnosti in ukrepi v okviru boja proti podnebnim spremembam na področju prometa med najzahtevnejšimi. 

Podrobne podatke o obsegu prometa, ki so jih pripravili na IJS in so del veljavnega NEPN, podajam v naslednjih slikah in tabelah:

Tabela 1: Rast prometa v obdobju od leta 2017 do leta 2040 po dveh scenarijih

Promet-2

 Vir: NEPN, februar 2020, stran 122

Taka rast obsega prometnega dela bo zahtevala več energije, kar prikazuje naslednja slika:

Slika 2: Skupna raba energije v prometu

Promet-3

Vir: NEPN, februar 2020, stran 153

Skupna raba energije v prometu se po scenariju NEPN zmanjšuje zaradi hitrejšega uvajanja alternativnih, neogljičnih pogonov pri osebnih avtomobilih, ki imajo boljši energijski izkoristek. Pri prevozu blaga je zmanjševanje rabe energije manjše, saj pri tovornih vozilih ni predvidena zamenjava tehnologije pogona. Tako bi leta 2040 promet še vedno porabil za 1.300 ktoe (54 PJ) energije in proizvedel okoli 2 mio ton emisij CO2.

V septembru 2020 so v IJS CEU pripravili Skupne strokovne podlage za NEPN in Dolgoročno podnebno strategijo Slovenije, ki dopolnjuje zgornje podatke in dodaja vizijo do leta 2050. Ta scenarij je  ambicioznejši od prejšnjega, saj predvideva razogljičenje celotnega prometa do leta 2050. Vendar so določena predvidevanja iz tega scenarija vprašljiva, kar analiziram v nadaljevanju.

Slika 3: Gibanje domačega in tujega potniškega prometa po različnih scenarijih

Promet-4

Vir: PNZ, IJS CEU, september 2020

Slika 4: Gibanje domačega in tujega tovornega prometa po različnih scenarijih:

Promet-5

Vir: PNZ, IJS CEU, 2020

Najbolj zaželen premik prometnih tokov je iz cest na železnice, zato podajam še podatke o dejanskem in predvidenem prometu po železnicah:

Slika 4: Gibanje železniškega prometa

Promet-5-1

Vir: IJS CEU

Opomba: Zgornji podatki so nepopolni, ker zaenkrat v Sloveniji ne razpolagamo s kvalitetnimi podatki o tranzitnem prometu. Ta pomembno obremenjuje naš prometni sistem (predvsem cestni tovorni promet) in ob tem proizvede precej TGP, zato bi ga morali v bodoče natančneje spremljati.

Iz Slike 4  razberemo, da je sedaj delež železniškega prometa v skupnem prometu majhen, ambicije povečevanja tega prometa pa velike. Po ambicioznem scenariju NEPN naj bi se potniški promet na železnici povečal za štirikrat, tovorni za 2,5 krat. Obstoječi železniški sistem, čeprav obnovljen in moderniziran, takega povečanja ne bo zmogel. Ozki grli sta dve:

  • prvič, železniški sistem v bližnji okolici Ljubljane skupaj s potniško postajo Ljubljana. Obnovljen in razširjen lokalni železniški sistem (za kar je bila že narejena študija z naslovom »Posodobitev železniškega prometa v Ljubljanski urbani regiji, RRA LUR, 2014«), usklajen z javnim potniškim prometom (JPP) bo lahko prevzel pomemben delež osebnega avtomobilskega prometa, ki se sedaj preliva po ljubljanski obvoznici tja do Domžal, Vrhnike, Grosuplja in Kranja,
  • drugič, proga na relaciji Zidani most – Ljubljana – Divača z vozliščem v Ljubljani. Ta proga bo do leta 2030 kljub obnovi polno zasedena. Zato bo potrebno zgraditi po novi trasi hitro progo na relaciji Maribor-Ljubljana-Divača, ki bo omogočila obsežnejši prenos osebnega in predvsem tovornega prometa s cest na železnico. Tudi za ta namen je bila leta 2013 že pripravljena »Študija upravičenosti nove železniške povezave med Divačo in Ljubljano ter Ljubljano in Zidanim mostom, MzI«.

Če tega ne bomo zmogli narediti, bo dodatni obseg prometa tako preobremenil ceste, da bomo morali na obstoječih avtocestah dograjevati tretje pasove, na  ljubljanski obvoznici celo dva, kar z okoljskega vidika ni zaželeno. Zaradi zastojev se bodo prometni tokovi upočasnili, vedno več časa bodo potniki in tovor izgubili na potovanjih, kar bo povzročilo gospodarsko škodo v obliki izgubljenega produktivnega časa. Da o kvaliteti življenja ne govorimo.

Z obnovo obstoječih in izgradnjo nove hitre železnice, skupaj z drugimi ukrepi, ki jih predvideva NEPN, bomo obvladali porast obsega prometa. Ostaja odprto vprašanje, kako se znebiti emisij TGP, ki jih promet povzroča z uporabo fosilnih goriv.

  1. Nadomeščanje fosilnih goriv z neogljičnimi viri

IJS CEU v Povzetku analize scenarijev za odločanje o Dolgoročni podnebni strategiji Slovenije do leta 2050 iz septembra 2020,  predvideva, da bomo v bodoče v prometu uporabljali naslednje količine in vrste energetskih virov:  

Slika 5: Skupna raba energije v prometu (levo) in raba energije po gorivih (desno) za tri scenarije do leta 2050:

Promet-6

Vir. IJS CEU

Podrobnejši razrez bodoče porabe energije v prometu, upoštevaje predvidene izboljšave pri energetskem izkoristku naprav in spremenjeno sestavo energijskih virov, prikazuje naslednja tabela:

Tabela 2: Projekcija rabe energije v prometu za leta 2017, 2030 in 2050 po energentih v PJ

Promet-7

Vir: IJS CEU

V energetskih virih bosta prevladovala elektrika, ki se bo uporabljala predvsem v avtomobilih in lahkih gospodarskih vozilih ter sintetični plin pri tovornih vozilih.

Taka raba energentov bi proizvedla naslednje količine TGP:

Slika 6: Emisije TGP v prometu v obdobju do leta 2050

Promet-8

Vir: IJS CEU

Končni rezultat je sicer lep, to je razogljičenje celotnega prometa, vendar ima ambiciozni scenarij (DUA), ki naj bi to omogočil, nekaj resnih pomanjkljivosti:

Prvič, ambiciozni scenarij (DUA) predvideva v primerjavi z drugimi scenariji močnejši zastoj v rasti prometa, predvsem potniškega. To pojasnjuje s povečanimi stroški prevoza z avtomobili, manjšo gospodarsko aktivnostjo in z določenimi administrativnimi ukrepi. Menim, da je ta scenarij manj verjeten zaradi naslednjih razlogov:

  • Gospodarska aktivnost, predvsem v izvozno usmerjeni predelovalni industriji, in s tem rast BDP, bo zaradi naše konkurenčnosti še naprej nadpovprečna v primerjavi z EU in višja od predvidene v NEPN.
  • Število prebivalcev bo višje od predvidevanj, saj bo gospodarska rast še naprej vzpodbujala priliv delovno aktivnih tujcev. Že sedaj živi v Sloveniji 2,1 mio prebivalcev, kar je za 0,7 % več od predvidevanj NEPN.
  • Zaradi geografskega položaja Slovenije med centralno in jugovzhodno Evropo se bo tranzitni promet povečeval hitreje kot domači promet.
  • Če bomo pravočasno sprejeli ustrezne ukrepe, se stroški prometa ne bodo povečali. Na daljši rok se bo promet z izgradnjo dodatnih kapacitet železnic in z zagotovitvijo cenejših neogljičnih virov energije celo pocenil.

Zaradi vseh teh vzrokov bo obseg prometa večji, kot ga predvideva scenarij DUA. V svojih izračunih predvidevam, da se bo obseg prometnega dela v letu 2050 v primerjavi z letom 2017 povečal v potniškem prometu za 30 % in v tovornem prometu za 78 %.

Drugič, med energetske vire, ki bodo zamenjali fosilna goriva, gradivo s pomembnim deležem uvršča sintetični plin in sintetična tekoča goriva. Ta se proizvajajo iz CO2, ki ga odvzamemo iz atmosfere, ki ga nato z vodikom, ki ga proizvedemo iz neogljičnih virov, pretvarjamo v pline in goriva, enaka ali zelo podobna zemeljskemu plinu in naftnim derivatom, ki jih sedaj uporabljamo. To je sicer všečna ideja, saj bi lahko sintetični plin in goriva neposredno uporabljali v obstoječih napravah in vozilih brez zahtevnih tehničnih prilagajanj, vendar je na žalost v nasprotju s principi borbe proti podnebnim spremembam in osnovami fizikalne kemije ter ekonomije, kar sem podrobneje predstavil v prejšnjem članku o absurdu sintetičnega plina.

Zato bi morali v naših energetskih bilancah sintetični plin nadomestiti z drugimi neogljičnimi gorivi, kot so biogoriva, elektrika in vodik.

  1. Ukrepi

Za nadomeščanje fosilnih virov energije v prometu z brezogljičnimi viri so primerne naslednje rešitve:

  1. Večji prenos prometa, predvsem tovornega, na železnice. To bi omogočili z gradnjo nove hitre proge med Šentiljem in Fernetiči, najmanj med Celjem in Divačo ter dograditvijo železniških prog v okolici Ljubljane, kot sem predhodno že opisal. Z železnico bi zmanjšali specifično porabo energije v transportu najmanj za 80 %.
  2. Boljši tehnični in ekonomski izkoristek od proizvodnje sintetičnih goriv imajo postopki priprave brezogljičnih goriv iz bioloških materialov in drugih nestrupenih ostankov kemijske industrije, kot je plastika. Ti imajo v strukturi že vgrajeno vez med ogljikom in vodikom, delež kisika je manjši, zato je njihova pretvorba v goriva energijsko in procesno manj zahtevna. Če pri tem uporabimo biomaso, ki nam je odveč (biološki, lesni in plastični odpadki), rešimo dva problema naenkrat. Znebimo se odpadkov in obenem proizvedemo visoko vredno brezogljično gorivo. V Sloveniji imamo že sedaj dovolj surovin in znanja za tako proizvodnjo, tako da bi lahko do leta 2030 postavili biorafinerijo s kapaciteto 250.000 ton biogoriv letno, ki bi porabila 500.000 ton odpadkov in biomase z vsebnostjo vode do 20%.
  3. Pri osebnih in lahkih tovornih vozilih lahko elektrika in delno vodik nadomestita fosilna goriva, za kar so tehnične rešitve znane. Energijski izkoristek pogona bi se tako trikratno povečal. Odprto vprašanje je samo hitrost take zamenjave, saj bo treba zaradi drugačnega pogona zamenjati cel vozni park vozil. Najhitreje lahko uporabimo biogoriva, ki ne zahtevajo spremembe pogona.
  4. Pri težkih tovornih vozilih lahko fosilna goriva zamenja najprej biodizel, ki je uporaben v obstoječih motorjih, nato vodik v kombinaciji z gorivnimi celicami. Vodik prinese izboljšan energijski izkoristek goriva najmanj za dva krat, vendar zahteva spremembo pogona. Pri uporabi vodika bo zaradi njegovih fizikalnih lastnosti najzahtevnejše področje distribucije, ki jo bo potrebno še izpopolniti. Zato lahko pričakujemo večjo uporabo vodika v prometu po letu 2030.
  5. Uporaba elektrike v prometu se bo bistveno povečala. Nekaj zaradi podvojitve železniškega prometa, več zaradi njene neposredne uporabe za pogon vozil v kombinaciji z baterijami, posredno še zaradi proizvodnje vodika z elektrolizo vode.
  6. Da bi omogočili izvedbo navedenih ukrepov, bo potrebno v naslednjih desetih letih vlagati znatna sredstva v razvoj in raziskave na področjih izdelave biogoriv, komponent za alternativne pogone v prometu, kot so akumulatorji, gorivne celice in drugih sklopov vodikovih tehnologij. Za to imamo dobre osnove: na Inštitutu Jožefa Stefana so že izdelali napravo za proizvodnjo biodizla iz odpadkov manjše kapacitete, na Kemijskem inštitutu delujejo skupine vrhunskih strokovnjakov na področjih akumulatorjev, katalizatorjev za gorivne celice ter pretvorbe biomase v biogoriva in biopolimere, na Fakulteti za strojništvo dobro poznajo vodikove tehnologije.

Če bomo navedene ukrepe izpeljali pravočasno, lahko pričakujemo v letu 2050 naslednjo okvirno strukturo različnih virov brezogljične energije (izraženo v PJ, TWh in procentih):

Tabela 3: Vrsta, količina in deleži energijskih virov v prometu leta 2050 v PJ in TWh

Promet-9

Vir: Lastni preračuni

Izkoristek koriščene energije se bo zaradi drugačnih tehnologij pogona in strukture energijskih virov bistveno izboljšal, tako da se bo raba energije (primarna energija), kljub povečanemu prometnemu delu, prepolovila.

One response

  1. Dan
    kot sem že večkrat zapisal… Slovenijo bi morali dejansko gledati kot mesto ( ne kot državo ), kajti po številu prebivalstva ter geografski velikosti smo natanko primerljivi z velikim mestom. Na tak način bi morali imeti organiziran transport.
    Za lokalno, dnevno migracijo, bi morali imeti moderen metro povezan v mrežo. Dva glavna kraka ( Mb – Lj – Kp, Krg – Lj – NM ) ter lovke levo in desno.
    Za mednarodni in tovorni transport – železniški križ.
    Ponuditi dobro ceno za prevoz tovora po tirih ter dvigniti cestnine za transport blaga po cestah.

    PozzD

%d bloggers like this: