Výpočet emisí z dopravy: Metodika a nástroje pro energetické auditory

Pro dosažení světových cílů v oblasti snižování energetické spotřeby a produkce emisí musí energetičtí auditoři od 25. 1. 2020 nově hodnotit spotřebu energie a emise z dopravy v rámci posuzovaného energetického hospodářství. Tento článek je zaměřen na silniční dopravu, kde seznamuje čtenáře s vlivem dopravy na světové emise a evropským přístupem k jejich snižování. Dále je srovnán efekt při spalování různých pohonných hmot a efekt na emise při přechodu k elektromobilitě.

Na případové studii podnikatelského subjektu v ČR byl názorně vyhodnocen ukázkový objekt a související energetické hospodářství a nastíněn postup pro energetické auditory s využitím výpočetního nástroje PHMtool vytvořeného společností EnergySim s.r.o. pro vyhodnocení spotřeby energie a emisí dopravy.

Emise z dopravy a legislativa

U dopravy se bude hodnotit spotřebovaná roční energie v MWh/rok a produkce emisí jako je oxid uhličitý (CO2). Na základě současné prováděcí vyhlášky o energetickém auditu a posudku by se pak hodnotily i ostatní emise typu NOx, SOx, TZL, PM2,5, PM10, NH3, VOC. V novele vyhlášky č. 480/2012 Sb. rámcový postup energetickým auditorům stanoví ČSN 16247-4 Doprava.

Energetický auditor v rámci své činnosti musí mimo jiné zmapovat vozový park dané společnosti, zjistit množství a typ nakupované pohonné hmoty ideálně v litrech za rok. Dle zákona č. 406/2000 Sb. pak takto vyhodnotit a zprůměrovat 2 roky po sobě jdoucí a rozhodnout, zda daný podnikatel či např. státní příspěvková organizace (např.

Hlavní emise v pozemní dopravě tvoří oxid uhličitý (CO2), dále oxid uhelnatý (CO), oxidy dusíku (NOx), prachové částice (PM), těkavé organické látky (VOC) a těžké kovy (např. olovo). Pozemní doprava produkuje zanedbatelné emise oxidů síry (SOx).

Čtěte také: Význam koeficientu ekologické stability

Silniční doprava má největší podíl ve světových emisích na produkci těžkých kovů, kde se podílí 50 % všech produkovaných emisí a oxidů dusíku, kde se podílí zhruba 40 %. Další výrazné skupiny tvoří emise oxidu uhelnatého (20 %), oxidu uhličitého (greenhouse gases) (15 %) a prachových částic (10 %).

Evropská unie reguluje emise z pozemní dopravy od 70. let. Od roku 1992 byly v Evropské unii zavedeny Euro normy, které určují horní limity emisí vozidel. Euro normy jsou rozděleny do 6 kategorií, nejnovější Euro 6 byla uvedena v platnost v září 2015. Tato norma byla dále upravena aktualizacemi s podkategoriemi 6b/6c a 6d.

V aktuální environmentální politice je nejsledovanějším emisním parametrem CO2. Produkce CO2 je přímo úměrná množství spáleného paliva. Euro normy nestanovují limity pro emise oxidu uhličitého! Hodnoty produkovaného CO2 jsou omezeny nařízením Evropské unie a jsou vztaženy k celé produkci automobilového koncernu, nikoliv ke konkrétnímu vozu. Emise CO2 lze redukovat pouze snížením spotřeby paliva vozu. Při spálení 1 l paliva je vytvořeno 2,4 kg CO2 (benzín) resp. Tato nařízení Evropské unie nutí automobilové koncerny zvyšovat podíl elektrických a hybridních vozidel v počtu prodaných kusů automobilového koncernu, jelikož nařízení pracují s lokálními (výfukovými) emisemi, nikoliv globálními. Elektromobily mají nulové lokální emise.

Nástroj PHMtool pro výpočet emisí

Pro vyhodnocení podnikové dopravní flotily byl vytvořen výpočetní nástroj PHMtool společnosti EnergySim, s.r.o. Nástroj pracuje s hodnotami emisí a spotřeb udanými Evropskou agenturou pro životní prostředí vydaným v technickém průvodci z roku 2019. Hodnoty reflektují emise a spotřeby dopravních prostředků při reálném provozu. V nástroji lze volit kategorii a typ vozidla, palivo a emisní třídu (případně rok výroby) vozidla a celkový nájezd km či spotřebovaný objem pohonných hmot dané kategorie vozidel.

Technický průvodce popisuje tři metody, jak přistupovat k řešenému problému:

Čtěte také: Objem nádob a třídění odpadu

• Metoda 1: Je použitelná v případě, kdy nejsou známy konkrétní kategorie vozů ve flotile.
• Metoda 2: Vyžaduje informace o typu, modelu a stáří vyhodnocovaných vozů. Ke kategorii vozu přiřazuje emisní faktory a spotřebu dle emisní třídy (roku výroby) vozu. Charakteristika jízdy je zprůměrována pro standartní užívání dané kategorie vozidel. Výpočet je oproti metodě 1 výrazně zpřesněn.
• Metoda 3: Zpřesňuje výpočet. K využití této metody je zapotřebí znát charakteristiku jízdy vozidel, tedy průměrnou rychlost, poměr jízdy město / mimo město / dálnice. Dále je zakomponován vliv studených startů.

Při zadání vozového parku do výpočetního nástroje PHMtool je možné určit průměrnou spotřebu paliva každé kategorie vozů. U velké podnikové flotily, jako je v našem případě, by získávání těchto dat bylo zdlouhavé a možná i nereálné. Zároveň nedoporučujeme přebírat data z technického průkazu vozidel, jelikož nereflektují styl jízdy ani technický stav vozidla.

Z výstupu vidíme, že podniková flotila aut spotřebuje 1 083 MWh/rok. V součtu roční spotřeba energie energetického hospodářství podnikatele překročí 5 000 MWh/rok a je potřeba dle zákona [1] zpracovat energetický audit. Budova vytápěná plynem, chlazená včetně osvětlení a větrání spotřebuje 75 % spotřeby, procesy pak 4 % a doprava dělá 21 % celkové spotřeby energetického hospodářství.

Možnosti snižování emisí

Úsporným opatřením může být výměna vozů za nové, úspornější modely. V tomto případě by se jednalo o výměnu osobních vozů a kamionů za modely splňující emisní normu Euro 6. Výměnou vozového parku běžně nedojde k snížení spotřebované energie ani produkovaného CO2. Je to dáno tím, že spotřeba paliva nových vozů v posledních letech razantně neklesá. Na druhou stranu, moderní automobily mají výrazně nižší emise oxidů dusíků, kde v našem případě klesly emise NOx o 84 %. U vznětových motorů jsou také výrazně regulovány emise jemných prachových částic. V našem případě klesly o 83 %.

V Tab. 6 je vidět výrazné snížení spotřebované koncové energie a pokles či kompletní eliminace emisí těkavých látek, čpavku a oxidu uhelnatého. Na druhou stranu emise pevných částic a oxidů dusíku narostly, což jsou dvě kategorie, za které jsou dieselové motory nejvíce haněny. Kromě toho dojde i k produkci emisí oxidů síry (cca 17 g/100 km).

Případ, kdy by náš podnikatel z případové studie vyměnil osobní automobily za elektromobily, je znázorněn v Tab. 7. V tomto případě by došlo k snížení koncové spotřebované energie. Množství produkovaných emisí CO2 jsou závislé na emisních faktorech v ČR. Je tedy zřejmé, že emise produkované elektromobily jsou přímo závislé na zdroji elektrické energie. Tedy primárně na státě, ve kterém je vůz provozován. V druhé řadě se jedná o politické rozhodnutí, který zdroj bude na národní či nadnárodní úrovni prosazován. V současných emisních faktorech ČR není elektromobilita vhodné opatření z hlediska emisí CO2.

Čtěte také: Emisní povolenky a paliva

Pro energetické specialisty je vhodné vědět, že spotřeba elektromotorů je daleko více ovlivněna stylem jízdy než spotřeba spalovacích motorů. Při rychlosti 130 km/h je spotřeba cca 2× vyšší, než při optimální rychlosti okolo 50 km/h. Dále je spotřeba výrazně ovlivněna aktivitou topení, jelikož elektromobily, na rozdíl od klasických spalovacích vozů, nemohou využívat odpadní teplo z motoru. Spotřeba se zapnutým topením bude vyšší o desítky %.

Výpočetní nástroj PHMtool pak může sloužit pro rychlou identifikaci spotřeby a emisí daného případu.

Kontrola emisí vozidel na silnici

Technický stav vozidel má vliv na kvalitu ovzduší, nejvýznamnější roli v tom hrají exhalace dieselových motorů aut s nefunkčním, poškozeným nebo odstraněným filtrem pevných částic. Takových vozů je pět až deset z každé stovky registrovaných, ovšem na celkovém znečistění v automobilové dopravě se podílejí z 60 až 70 procent.

Samotné změření nezabere více než dvacet minut. Prvním krokem kontroly zastavené Škody Superb 2.0 TDI je zápis stavu počítadla ujetých kilometrů. Následuje identifikace vozidla, vyhledání výrobního štítku a dále kontrola dat z malého techničáku a jejich zadání do programu měření emisí.

Než však zasunou šlauch měřicí sondy do výfuku, čeká je ještě pár procedur. Prvním krokem je nakouknutí pod víko motorového prostoru. Zkontrolujeme těsnost výfuku, palivové soustavy i to, zda je řádně uchycená elektroinstalace. Zejména u starších modelů bývají někdy díry ve výfuku, kudy spaliny unikají, třeba i přímo do kabiny k řidiči. To už se s Pekárkem shýbáme ke sloupku B na straně spolujezdce, kde u prahu ukazuje malý štítek výrobce se součinitelem absorpce 0,5. Tento údaj zapisuje do protokolu.

Pak už se přesunujeme k místu řidiče. Zběžně obhlížíme palubní desku, zda tam nesvítí nějaká kontrolka, hlásící třeba potíže s motorem. Ještě před samotným měřením kontrolujeme teplotu motoru - je už na 80 stupních, tedy v optimálních hodnotách. Technik si sedá vedle auta na zem a rukou stlačuje plynový pedál.

Měření budou rychlá - díky propojení přes OBD stačí dle navádění programu zmáčknutí pedálu na maximální přeběhové otáčky. To kdyby se jednalo o vůz bez modulu OBD, musela by se měření dělat vícekrát. Hodnoty všech měření se pohybují v udaných tolerancích. Z tiskárny ve voze vyjíždí protokol, samá zelená písmenka a číslíčka - vozidlo má všechno v pořádku.

Když se na protokolu ovšem objeví nevyhovující hodnoty v červené barvě, je nutné, aby se po odstranění závady vozidlo dostavilo na opakovanou zkoušku měření v kamenné stanici měření emisí. Totéž v případě, že s výsledky měření majitel vozu nesouhlasí, na což má ze zákona právo.

tags: #výpočet #emisí #z #dopravy #vozidlo #hodina

Oblíbené příspěvky:

• Osvobození od DPH pro ekologické programy
• Významné emise Československé koruny
• Likvidace sádrokartonového odpadu
• Ekologická Soutěž E.ON Energy Globe
• Znečištění odpadních vod