Nyolc diagram mutatja be, hogy az „agresszív” vasúti terjeszkedés miként csökkentheti a kibocsátást

Golyósvonat közlekedik a Hszian-Csengdu gyorsvasútvonalon a kínai Shaanxi tartományban. Hitel: Xinhua/Alamy Stock Photo.

nyolc

A globális közlekedési kibocsátás a 2030-as években tetőzhet, ha a vasutakat „agresszíven” bővítik - állítja a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA).

Az IEA új jelentése szerint a vasút a leghatékonyabb és legkevésbé kibocsátó közlekedési módok közé tartozik, amely az energia és a környezet számára kínált lehetőségekre összpontosít.

Különösen a városi és a nagysebességű vasút „ígérkezik jelentős előnyök kiaknázására” - áll a jelentésben, amely magában foglalja az üvegházhatásúgáz-kibocsátás, a torlódások és a levegőszennyezés csökkentését.

A jelentés előszavában Dr. Fatih Birol, az IEA ügyvezető igazgatója azt állítja, hogy a jövőbeni közlekedési rendszerekről folytatott nyilvános vitákban a vasúti közlekedést "gyakran elhanyagolják". "A személygépkocsik és repülőgépek megjelenése ellenére minden típusú vasút tovább fejlődött és virágzott" - mondja.

A Carbon Brief a jelentés nyolc kulcsdiagramját veszi szemügyre, bemutatva a vasút mai helyzetét a világban - és hogyan csökkentheti a jövőben a kibocsátást.

Energiatakarékos vasút

Az IEA szerint a vasúti közlekedés a leginkább villamosított közlekedési ágazat. Világszerte a vasúti személyszállítás háromnegyede és a vasúti áruszállítás fele villamos energiára támaszkodik.

Ez azt jelenti, hogy „egyedülálló helyzetben van”, hogy kihasználja a megújuló energiaforrások növekedését a villamosenergia-összetételben.

Ez egyben a motorizált személyszállítás legenergiahatékonyabb eszköze, és sokkal hatékonyabb, mint a közúti árufuvarozás és a légi közlekedés, amint az alábbi ábra mutatja.

A különböző közlekedési módok energiaintenzitása 2017-ben. A bal oldali diagram a személyszállítás energiaintenzitását mutatja, millió tonna olajegyenértékben (toe)/millió megtett utankilométer. A jobb oldali ábra az áruszállítás energiaintenzitását mutatja, egymillió szállított tonnánkilométerben. Forrás: IEA 2019.

A jelentés szerint a vasút a világ motoros utasforgalmának 8% -át és az áruszállítás 7% -át teszi ki, ugyanakkor a világ közlekedési energiaigényének csak 2% -át használja fel - áll a jelentésben.

A globális vasúti energiaigény az elmúlt években viszonylag állandó maradt - teszi hozzá a jelentés. 2000 óta csökkent az EU-ban és Japánban, nőtt Oroszországban, Kínában és Indiában, és Észak-Amerikában viszonylag állandó maradt. A dízel tehervonatok a vasúti energiafelhasználás nagyjából felét teszik ki, míg a többit az áram.

„Olajtakarékosként” is működik - mondja az IEA. Ha minden vasúti szolgáltatást repülőgépek, személygépkocsik és teherautók szállítanának, akkor a közlekedéshez kapcsolódó üvegházhatásúgáz-kibocsátás (GHG) évente 1,2 milliárd tonna CO2-egyenértékkel (GtCO2e) lenne magasabb - áll a jelentésben. Ez egyenértékű egész Afrika CO2-kibocsátásával.

Alacsony kibocsátású sín

Jelenleg a fosszilis tüzelőanyagok CO2-kibocsátásának körülbelül 0,3% -a vasútból származik - áll a jelentés szerint (ez a globális repülés 2% -ához hasonlítható). A vonatok kibocsátása azonban nagymértékben változik, attól függően, hogy dízel vagy villamos energiával működnek-e, valamint attól, hogy ez az áram hogyan keletkezik.

Az IEA szerint az elektromos vonatok csökkenthetik a kibocsátást a dízelmotorral szerelt vonatokhoz képest, de csak akkor, ha az energiatermelés keveréke nem függ a magas széntartalmú üzemanyagoktól, például a széntől. Ezt az alábbi ábra mutatja.

Átlagos well-to-wheel (WTW) szén-intenzitás a különböző primer forrásokat használó dízelmotorok és elektromos hajtásláncok esetében, CO2e/megajoule grammban. Forrás: IEA 2019.

A jelentés megjegyzi:

„A vasúti ágazat jóval alacsonyabb szén-dioxid-intenzitása (utasonként vagy tonnánkilométerenként) a legtöbb más közlekedési módhoz képest azt jelenti, hogy a vasúti ágazat már kulcsszerepet játszik az üvegházhatást okozó gázok globális kibocsátásának korlátozásában. A jövőre nézve a hatékony villanymotorok és az egyre alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású erőteljes keverékek lehetővé tehetik a vasút számára, hogy jelentősen hozzájáruljon a nulla emisszióval járó mobilitás eléréséhez a kerék-kerék (WTW) szempontjából. "

Ugyanakkor, amint a jelentés megjegyzi, a vasútépítés és -karbantartás során keletkező kibocsátásokat is figyelembe kell venni a vasúti projektek üvegházhatásúgáz-kibocsátás csökkentésére való képességének értékelésekor. A vasútvonalak - különösen azok, amelyeknek számos alagútja, viaduktja és hídja van - nagy mennyiségű betont és acélt használnak.

Az IEA szerint a környezeti életciklus-értékelések azt mutatják, hogy az üvegházhatású gázok (ÜHG) csökkentésére legjobban képes vasúti projektek azok, amelyek minimálisra csökkentik az acél, vas és beton nagy mennyiségű igényét az építés során; magas az utas- vagy árufuvarozás; és segítenek elmozdulni más, még nagyobb szén-dioxid-intenzitású közlekedési módoktól, például az autóktól, teherautóktól és a repüléstől.

Regionális különbségek

A legtöbb vasúti hálózat Indiában, Kínában, Japánban, Európában, Észak-Amerikában és Oroszországban található, állítja az IEA. Eközben a metró és a könnyű vasúti hálózatok a világ legtöbb nagyvárosában működnek.

Az IEA szerint a globális hagyományos vasúti vágányok az elmúlt 20 évben nem bővültek jelentősen, de a könnyű-, a metró- és a nagysebességű vasút mind jelentős emelkedést mutatott, amint azt az alábbi ábra mutatja.

A vágány hossza régiónként 1995-2016 között: könnyűvasút (világoszöld), metróvasút (sötétzöld), nagysebességű (sötétkék) és hagyományos vasút (világoskék vonal). Ne feledje, hogy a hagyományos vasút magában foglalja az infrastruktúrát, amelyet a hagyományos személy- és teherszállító vasút is használ.

A vonatok energiahatékonysága szintén nagy regionális különbségeket mutat. A személyvonatok kevésbé energiatakarékosak az Egyesült Államokban és az EU-ban, mint Ázsiában, elsősorban az alacsonyabb foglaltság miatt, amint az alábbi ábra mutatja.

Az utasszállító (bal oldali) és az árufuvarozási (jobb) vasúti energiaintenzitás 2016-ban. Forrás: IEA 2019.

Koreának, Japánnak, Európának, Kínának és Oroszországnak egyaránt vannak olyan vasúthálózatai, amelyek több mint 60% -ban villamosítottak, a vágány villamosításának legnagyobb hányada pedig Korea, mintegy 85%. Észak- és Dél-Amerikában viszont kevesebb mint 5% a vasúti villamosítás.

A globális vasúti tevékenység lassan elmozdul a villamos energia irányába mind a személyszállítás, mind az áruszállítás területén - teszi hozzá az IEA.

Nagy sebességű vasút

Az IEA szerint a nagysebességű vasútvonalak az utóbbi években gyorsan bővültek. Különösen Kínában van ez, ahol nagy beruházások történtek a nagysebességű vasútvonalakba és a városi vasúti hálózatokba. Bővültek a hálózatok Európában és Japánban is, amint azt az alábbi ábra mutatja.

Nagysebességű vasúti pálya hossza a legfontosabb régiókban 2010-ben és 2017-ben. Forrás: IEA 2019.

Világszerte nagyjából 600 milliárd utaskilométert tettek meg nagysebességű vasúttal 2016-ban, szemben a 2000-es mintegy 100 milliárd utaskilométerrel.

India jelenleg építi első nagysebességű vonalát Ahmedabad és Mumbai között. Indiában továbbra is a vasút az elsődleges szállítási mód, és vasúti tevékenysége várhatóan jobban fog növekedni, mint bármely más ország - áll az IEA-ban.

A nagysebességű vasút különösen fontos, mivel bevált, alacsony szén-dioxid-kibocsátású alternatívát kínál a rövid távú járatokkal szemben - állítja az IEA. Azt mondja:

„A jövedelmek növekedésével a személyi repülés iránti kereslet, amely rendkívül nehéz és drága a szén-dioxid-mentesítéshez, továbbra is gyorsan növekszik.

"Ha a kényelmet és a megbízhatóságot mint fő teljesítménykritériumot tervezik, akkor a nagysebességű vasút vonzó, alacsony károsanyag-kibocsátású helyettesítést jelenthet a repülés számára."

Az új nagysebességű vasút az üvegházhatást okozó gázok kibocsátására gyakorolt ​​általános hatása számos tényezőtől függ, például az utasok viselkedésétől és az üzemeltetési gyakorlattól - áll a jelentésben. Ám az IEA szerint egy új nagy sebességű vonal „szinte azonnali nettó CO2-hasznot eredményez” azáltal, hogy csökkenti a légi és autóutazást.

A nagysebességű vasútvonalak akár 80% -kal is csökkenthetik a légi közlekedést ugyanazon az útvonalon - állítja az IEA. Az alábbi ábra mutatja az utasok aktivitásának átlagos változását a kiválasztott légi útvonalakon az új nagysebességű vasútvonalak megnyitása után.

Az utasok aktivitásának átlagos változása a kiválasztott légi útvonalakon a nagysebességű vasút megvalósítása után. Forrás: IEA 2019.

Például, amint azt a diagram is mutatja, a Brüsszel – London Eurostar megnyitása mintegy 55% -kal csökkentette az ezen az útvonalon repülővel megtett km számát.

Az IEA szerint a városi vasút szintén komoly ígéreteket támaszt a kibocsátás csökkentésére, bár ez régiónként jelentősen eltér. A metró vasútépítéséből származó kibocsátás-megtakarítás például attól függ, hogy vonzza-e az ingázókat, akik egyébként autót használnának, valamint az áramellátás kibocsátási intenzitásától - teszi hozzá a jelentés.

Az árufuvarozás bővítése

Az IEA szerint a vasúti árufuvarozás az elmúlt 20 évben folyamatosan emelkedett, és a legtöbb országban folyamatosan bővül. A felszíni áruszállítás egyéb formái, például a teherautók, azonban gyorsabban terjeszkednek - teszi hozzá. A legtöbb tehervasút ásványokat, szenet vagy mezőgazdasági termékeket szállít.

Az USA és Kína a globális vasúti árufuvarozási tevékenység körülbelül egynegyedét, Oroszország pedig az ötödét teszi ki - áll a jelentésben. Néhány országban az tehervonat-szállítás jelentősen meghaladja a személyszállító vasutat. Például az Egyesült Államokban a vonattal megtett kilométerek körülbelül 93% -a inkább teherfuvarozásra szolgál, mintsem utasokra. Ennek körülbelül egyharmada a szén szállítására szolgál.

A vasút mintegy 90% -kal kevesebb energiát használ fel, mint a teherautók, fuvaregységenként, és ez az „egyetlen szállítási mód, amely komoly versenyt kínál a teherautókkal a szárazföldi teherfuvarozásért” - mondja az IEA. Az IEA hozzáteszi, hogy az orosz és kínai tehervonatok a legenergetikusabbak a magas terhelés és villamosítás miatt.

Az alábbi ábra bemutatja az új teherszállító vonalak lehetőségét a közúti közlekedéshez képest a kibocsátás csökkentésére. „Nagy potenciállal rendelkező” esetben, amikor a vasútépítés alacsony kibocsátású, a vonatok hatékonyak és alacsony szén-dioxid-kibocsátásúak, valamint a vonatok kihasználtsága magas, az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkenése már csak két év után tapasztalható. Azonban még „alacsony potenciálú” esetben is 24 év után tapasztalható az üvegházhatást okozó gázok csökkenése.

Éves életciklus alatt az üvegházhatást okozó gázok összkibocsátása, a kibocsátás-megtakarítások és az új tehervonatvonal építéséből adódó előzetes kibocsátások kompenzálásához szükséges idő magas, közepes és alacsony potenciállal rendelkező esetekben. Forrás: IEA 2019.

Nagyvasúti forgatókönyv

Az IEA jelentésében két forgatókönyvet fogalmaz meg a vasút 2050-ig történő bővítéséről. A két forgatókönyv eredményeként keletkező kibocsátásokat az alábbi ábra mutatja.

Az IEA „bázis” és „nagyvasúti” forgatókönyveiben a közlekedésből eredő, az üvegházhatást okozó gázkibocsátás. Forrás: IEA 2019.

Az „alapforgatókönyvben”, amely nem vállal jelentős új hangsúlyt a vasútra a politikai döntéshozatalban, a vasúti infrastruktúrába történő éves beruházás 2050-re 330 milliárd dollárra nő. A metrók ​​és a nagysebességű vasút globális pályahossza 2,5-szeresére bővül. A vasút azonban világszerte csak annyit tesz, hogy 2050-ig fenntartja jelenlegi részesedését az autók és a légi közlekedés terén.

Ebben az esetben a globális közlekedési kibocsátás 2050-ig és azon túl is tovább növekszik.

A „nagyvasúti” forgatókönyv szerint az éves átlagos beruházás 2050-re eléri a 770 milliárd dollárt. A nagysebességű vasút vágányhossza körülbelül 3,5-szeresére nő, míg a metrópályák négyszeresére. A vasúti személyforgalom globális aktivitása 60% -kal magasabb, mint az alapforgatókönyvben szerepel.

Jelentős hangsúlyt fektetnek a politikai döntéshozatalra, amely ösztönzi a vasúti utazást ebben a forgatókönyvben.

Először olyan politikákat hajtanak végre, amelyek a vasúti közlekedés költségeinek minimalizálására törekszenek a vasúti hálózat maximális kihasználásának biztosításával és a műszaki akadályok elhárításával.

Másodszor, erőfeszítéseket tesznek a vasúti bevételek maximalizálására, például azáltal, hogy kamatoztatják a lakások és vállalkozások értéknövekedését a vasúti terjeszkedés miatt.

A politikák harmadik csoportja biztosítja, hogy a közlekedés minden formája megfizesse társadalmi és környezeti hatásait, például az üzemanyag-adók és a torlódási díjak révén.

Ezek a politikák együttesen ahhoz vezetnek, hogy a globális közlekedésből származó üvegházhatású gázok éves szinten 0,6 GtCO2e-vel alacsonyabbak, mint az alapforgatókönyvben, nagyjából Dél-Korea éves kibocsátása. A vasút ezen „agresszív, stratégiai kiépítése” a 2030-as évek végén a globális közlekedés csúcspontjának CO2-kibocsátását eredményezné - mondja az IEA.

Ennek a forgatókönyvnek az elérése „ambiciózus, mégis megvalósítható vállalkozás” - mondja az IEA szóvivője a Carbon Brief-nek. Hozzáteszik:

"Jelentős és stratégiai beruházásokra lenne szükség a vasúti ágazatban közvetlenül és közvetetten dolgozó vállalatok részéről, a helyi és nemzeti kormányok ambiciózus politikai fellépésével összehangolva."

A jelentésre reagálva Prof Clive Roberts, a Birminghami Egyetem Birminghami Vasúti Kutatási és Oktatási Központjának igazgatója szerint a vasúti szektor „hatalmas potenciállal rendelkezik az új energetikai és digitális technológiák átvételében”. Azt mondja a Carbon Brief-nek:

„Az [IEA] jelentése akkor jött létre, amikor a nemzetközi vasúti ágazatnak össze kell állnia egy stratégia kidolgozására annak biztosítására, hogy a vasúti ágazat továbbra is megőrizze energiahatékony státuszát, biztosítva, hogy a vasút teljes mértékben hozzájáruljon a jövőbeli mobilitáshoz.”

Ez a bejegyzés 2019. január 30-án 8:00 órakor jelent meg