Tämä artikkeli käsittelee CO 2 -päästöjärautatieliikenne Ranskassa.
Jos liikennesektori on yksi tärkeimmistä hiilidioksidin (CO 2) Ranskassa julkaistu teos on keskittynyt suurelta osin tie- ja vähemmässä määrin lentotilaan.
Rautatieliikenteen osalta päinvastoin, vuoteen 2005 saakka tiedot olivat hajanaisia tai jopa supistuneet mainostietoihin, kuten " 0% CO 2 -tavoite". Tai melkein "
Vuoden 2006 lopussa SNCF käynnisti innovatiivisen lähestymistavan luomalla ekovertailijan , joka asetettiin yleisön saataville Voyages-sncf.com -sivustolle ja jonka avulla matkan ympäristöjalanjälki voitiin arvioida. Tässä ekovertailijan ensimmäisessä versiossa käytettiin kuitenkin yhteenvetomenetelmää laskemalla tämä jalanjälki matkan pituuden tuloksi yhdellä "päästökertoimella" kaikille junille: tälle tekijälle näytetty arvo (5,4 gCO 2/voy.km) perusteltiin metodologisessa huomautuksessa - joka oli sitten saatavana SNCF: n verkkosivustolla - kunkin palvelutyypin painotettuna keskiarvona päästöjen jakautumisen mukaan: 85% TGV , 10% TRN (TRains Nationaux, c (ts. " Intercités ") ja 5% TER (alueelliset pikajunat).
Tämän keskiarvon takia erot erityyppisten junien päästökertoimien välillä "pyyhittiin", vaikka ne ovat kuitenkin erittäin suuria, koska ilmoituksessa ilmoitettiin 2,6 gCO 2/voy.km TGV-ajoneuvoille (arvo, jota jo on käytetty ADEME: n vuonna 2002 suorittamaan Pariisin-Marseillen reitin päästöjen vertailuun) ja 94,8 gCO 2/voy.km TER Dieselille. Nämä palvelutyyppikohtaiset arvot olivat vuoden 2007 oppaassa Bilan Carbone -päästökertoimien arvot (taulukko 93), jotka osoittivat ne eri yksikköinä - kgeqC - mutta suoraan verrannollisina: yksi kgeqC vastaa 3,67 kgCO 2. Toisaalta oppaan (taulukko 94) antama keskimääräinen arvo Ranskan verkossa oli huomattavasti korkeampi: 9,5 gCO 2/voy.km, kuin SNCF: n antama, vaikkakin pienempi kuin arvo 44 gCO 2/voy.km annettu muulle Euroopalle.
Sisään syyskuu 2009, SNCF julkaisi uuden version ekovertailijasta, jossa oli huomattavasti erilaiset luvut, koska ilmoitettu keskimääräinen arvo oli silloin 25,25 gCO 2/voy.km, arvot vaihtelevat välillä 22,3 gCO 2/voy.km TGV: lle, 33,1 gCO 2/voy.km TRN: lle ja 59,9 gCO 2/voy.km TER: lle; keskimääräinen arvo Euroopassa tarkistettiin 56 gCO 2: ksi/voy.km.
Toisin sanoen kahdelle vuodelle suurelle yleisölle ilmoitetut päästöarvot olivat kerrottu kahdeksalla.
Sisään helmikuu 2011, Transport Code on muutettu siten, että velvoite sisältyy liikenteen antavat tiedot määrästä CO 2annettu. Asetus24. lokakuuta 2011määrittelee käyttöehdot. Arvot, joille julkaiseminen on määrätty, ovat keskimääräisiä ja osittaisia arvoja, koska niissä otetaan huomioon vain CO 2. johtuu liikkeessä olevasta energiankulutuksesta.
Vuonna 2019 SNCF julkaisi uuden version ekovertailijasta, joka sisältää hyvin erilaisia lukuja edellisiltä vuosilta välillä 1,73 gCO 2/voy.km TGV: lle , 4,75 gCO 2/voy.km Transilienille , 5,28 gCO 2/voy.km Intercitésille , 24,81 gCO 2/voy.km TER: lle. Euroopan tasolla; 6,68 gCO 2/voy.km varten Thalys , 6,64 gCO 2/voy.km Eurostarille , 4,7 gCO 2/voy.km gaalalle ja 7,2 gCO 2/voy.km Alleolle .
Tämän artikkelin tarkoituksena on tarjota yksityiskohtaisempia elementtejä junien liikennemuodon ja kokoonpanon mukaan joillekin tyypillisille esimerkeille ja korostaa tulosten monimuotoisuutta.
Laskentamenetelmä mukauttaa ADEME- oppaiden hyväksymää hiilijalanjälkeä (Metodologinen opas ja Opas päästötekijöihin, jäljempänä "ADEME-opas") tieliikenteen osalta. Kun otetaan huomioon edellä mainitut rautatieliikenteen päästökertoimiin liittyvät epävarmuustekijät, on palattava perusosiin: tässä mielessä paljon yksityiskohtaisempi "tie" -menetelmä näyttää olevan esimerkki.
Haetut päästökertoimet liittyvät junaliikenteeseen, nimittäin:
Tulokset pienennetään matkustajakilometreiksi (matkustajat) tai tonnikilometreiksi (rahti), jotta ne olisivat helpommin verrattavissa muiden liikennemuotojen tuloksiin.
Laskenta suoritetaan käyttämällä hiilen vastaava (GEC tai kgeC), jotka ovat yksiköt, joita käytetään tieteellisessä kirjallisuudessa, mutta tulokset on esitetty CO 2 vastaava. jotka ovat yleisön mielestä paremmin tiedossa.
Yksikkötiedot otetaan mahdollisuuksien mukaan ADEME-oppaasta; erityisesti energiaan liittyvät päästökertoimet perustuvat Ranskan tilanteeseen; tuloksia, etenkään sähköisen vetovoiman osalta, ei voida siksi käyttää muissa maissa. Oikeiden rautatietekijöiden osalta laajalti käytetty lähde on professori Baumgartner Lausannen liittovaltion ammattikorkeakoulusta rautatiealan kustannuksia käsittelevä asiakirja, jossa määritetään hyvin suuri määrä teknisiä tekijöitä: elinikä, kulutus, reittivälineet ...
Kyse on arvostamisesta:
Rautatiehenkilöiden ja laitteiden energiankulutusta koskevia tietoja ei ole helposti saatavilla. Professori Baumgartnerin asiakirjassa annetaan kuitenkin mitoitustekijät sekä kulutussuhteiden vaihteluväli bruttotuntia kohti. Tärkeimmät tekijät ovat linjojen profiili ja pysäytystiheys; sähköisen vetovoiman väliset suhdeluvut 10 Wh / t.km (kaukoliikenteen tavarajunat tasangoilla rajoitetulla nopeudella) ja 55 Wh / t.km (TGV, esikaupunkijunat ja terminaalin keräys tavarajunat jyrkillä viistoilla) ja lämpöpito 4 ml / t.km (tavarajunat ja matkustajajunat nopeudella 80 km / h ) ja 14 ml / t.km (henkilöjunat jyrkillä viistoilla).
Siirtyminen kulutuksesta päästöihin tapahtuu soveltamalla suhteita:
Tämän osuuden arvioimiseksi, jonka pitäisi olla etukäteen toisen asteen, päätettiin rajoittaa vain alkuperäisen tuotannon poistot; menetelmän mukaisesti hyväksytty ajoneuvojen ja laivojen jonka ADEMEn Guide, CO 2 "sisältö"on suoraan yhteydessä ajoneuvon massaan. Maantieajoneuvojen läpäisysuhde , joka liittyy teräksen hallitsevuuteen ajoneuvorakenteissa (1,5 t ekv. Tai 5,5 t CO 2)par t) näyttää sopivan hinattaville ajoneuvoille; vetoyksikköjen tai itsekulkevien ajoneuvojen osalta, kun otetaan huomioon tonnia kohti huomattavasti suurempi tieliikenteen ajoneuvojen lisäarvo, tämä suhde on nostettu 10 tonniin CO 2 mennä.
Päästöjen laskemiseksi kilometriä kohden on välttämätöntä, että ajoneuvolla on kokonaismatka sen elinkaaren aikana; arvot annetaan professori Baumgartnerin asiakirjassa ajoneuvotyyppien mukaan. Käytetyt arvot selitetään viittaamalla keskimääräiseen vuotuiseen matkaan ja elinikään vuosina.
Tämän osuuden arvioimiseksi, jonka pitäisi myös olla a priori toisen asteen, se päätettiin rajoittaa rautatien päällirakenteeseen ja sen sisällä raiteeseen. Vuonna 2003 tehdyn tutkimuksen mukaanjoulukuu 2006Niclas Svensson Linköpingin yliopistossa Ruotsissa osuus teräksen CO 2 pitoisuus on hyvin hallitseva: siinä tapauksessa, että hän oli opiskellut, se saavutti 77% rakentamisen kokonaispäästöistä.
Tässä artikkelissa rajoitutaan ottamaan huomioon liikenteeseen suoraan liittyvä uudistuminen, mikä tarkoittaa oletusta, että rautatie on jo olemassa. Tärkein mekanismi, joka on otettava huomioon, on kiskojen kuluminen: kiskon ja pyörän kosketuksen ja vikojen takia kisko heikkenee säännöllisesti; ennen kuin nämä viat ovat liian voimakkaita ja aiheuttavat kyseisellä radalla kulkevien laitteiden pyörien voimakkaan heikkenemisen, on tarpeen korjata kiskon viat ja jauhaa se säännöllisesti, mikä johtaa materiaalin poistumiseen; tietyn ajanjakson jälkeen, joka liittyy suoraan kiskon enemmän tai vähemmän hyvään kuntoon sopeutuvien liikkeiden lukumäärään ja ominaisuuksiin, nämä systemaattiset hiomiset tuovat kiskon pois työtoleransseista ja se on tarpeen korvata kokonaan.
Normaalirata koostuu kahdesta kiskosta, joissa on 60 kg terästä metriä kohti, eli 120 kg erikoisprofiloitua ja käsiteltyä terästä: ADEME Guide antaa (Sivu 117) 870 kgeqC / tonni malmista valmistettua terästä. Ottaen huomioon, että kappale sisältää myös kiinnikkeitä ei lasketa vetoisuuden ja että kisko läpikäy erikoistunut hoitoja ja merkittävästi kuljetuskustannuksia, se valittiin kasvattaa tätä arvoa noin 30%, mikä johtaa pitoisuus 500 kg CO 2 kaksinkertaisen kiskon metriä kohti.
Infrastruktuurin muut osat (ratapölkyt, liitäntälaite, suunnittelurakenteet, sähkönjakelulaitteet jne.) On jätetty huomiotta, koska ne vaikuttavat etukäteen paljon vähemmän; siten johdonjohto edustaa vain 1,3 kg kuparia (tai kupariseosta) / m, mikä huolimatta korkeasta CO 2- pitoisuudestakuparin ja korkeampi korvaustaajuus kuin rautateillä, johtaa merkityksettömään osuuteen päästöissä kuin rautatie. Toisaalta joissakin tapauksissa, joissa radan laadulle asetetaan korkeita vaatimuksia, painolastin osuus on merkittävä: TGV-radan 40 cm : n painolasti edustaa siten 5 tonnia materiaalia yksittäistä raitaa kohden, ts. perusteella tekijä päästöjen antama ADEMEn Guide "yhteinen" aggregaatteja, jonka pitoisuus on 40 t kgeC tai 150 kg CO 2radan metriä kohti. Koska radan kunnossapito edellyttää säännöllistä painolastin toimittamista, ei sen osuus voi olla vähäinen. Onko Reinin-Rhônen LGV: n Bilan Carbone -hankkeen osuus infrastruktuurin rutiininomaisesta kunnossapidosta 30 vuoden aikana noin 20 prosenttia rautateiden päällirakenteiden rakentamisesta.
Mittarilukema-arvoihin siirtymiseksi on "amortisoitava" "rautateiden päällirakenne" sen teknisen käyttöiän aikana; tämä arvioidaan bruttotonnina, ts. radalla kulkeneiden junien kokonaismassojen (ajoneuvojen ja kuormien) kokonaismäärä. Professori Baumgartnerin asiakirjan mukaan alue on 250–600 Mt; Ranskassa ilmoitetun klassikon arvo on 400 miljoonaa tonnia. Henkilöjunille hyväksyttiin arvot 400 miljoonaa tonnia ja tavarajunille 600 miljoonaa tonnia.
Kyse on junan "käytön" arvostamisesta, joka on otettava huomioon junamatkustajissa tai kuljetetuissa tonneissa.
CO 2 -päästöt Jokaisen junan määrä vähennetään yksikköön käyttämällä käyttöastetta, toisin sanoen varattujen istumapaikkojen määrää suhteessa teoreettiseen kapasiteettiin.
Verrattuna tunnetuimpiin lukuihin, jotka ovat yksittäisten kuljetusten lukuja, tämä kulkutekijä kattaa kaksi melko erilaista kysymystä, jotka ovat:
Viisi standardijunaa valittiin nykyaikaisten ajoneuvojen perusteella
Kuten on muistettu, käyttöaste on olennainen muuttuja; siitä ilmoitetaan kuitenkin vähän. Euroopan ympäristökeskuksen vuonna 2001 tekemässä tutkimuksessa ilmoitettiin, että junien keskimääräinen vuokrausaste Euroopassa on 35%, ja siinä esitetään melko suuret vaihteluvälit. Tukholman kuninkaallisen teknillisen instituutin tekemä tutkimus sen jälkeen, kun se on selvittänyt alueellisen liikenteen ja kansallisen liikenteen rakenteelliset erot, osoittaa, että alueellisten junien käyttöaste on 20--40% ja kansallisten junien 50--60%. Nämä arvot ovat yhdenmukaisia edellä mainitun komission Saksan ja Tanskan verkostoja koskevan tutkimuksen kanssa. Ranskassa SNCF viestii pelkästään TGV: n käyttöasteesta; Varausvelvollisuuden ansiosta tuotonhallintapolitiikka mahdollistaa 77 prosentin koron saamisen. Ranskan alueliikenteen osalta tuoreimmat tiedot saadaan tilintarkastustuomioistuimen kertomuksesta TER-taseesta, jossa keskimääräinen osuus on 26 prosenttia. Alsacen alue, joka on yksi pilottialueista TER: n suhteen, ilmoitti vuonna 2008, että keskimääräinen 30 prosentin osuus oli saavutettu. Tästä syystä 20% pidettiin pienimmillä dieselautoilla, joita käytettiin kaikkein maaseudun radoilla, 30% AGC- ja XGC-autoilla ja 75% TGV-autoilla.
Huomautuksia tietojen oikeellisuudesta ja luotettavuudesta :
Nämä energiankulutuksesta, liikkuvan kaluston valmistuksesta ja infrastruktuurin kulumisesta johtuvat vaikutukset vähennetään kaupallisen liikenteen kilometreihin seuraavasti:
Energiankulutus [g.qCO 2]/ km] | Rakennepoistot [g.eqCO 2/ km] | Infrastruktuurin kuluminen [esim. CO 2/ km] | |
---|---|---|---|
Rautatie X 73500 | 2,205 | 165 | 92 |
XGC-kiskojen lajittelulaatikko | 4900 | 418 | 229 |
Itsekulkeva laatikon lajittelu | 546 | 390 | 214 |
TGV-verkko | 1,512 | 448 | 712 |
TGV Duplex | 1,512 | 452 | 725 |
On mielenkiintoista huomata, että sähköjunien laitteiden ja infrastruktuurin "ekologinen heikkeneminen" on siis samaa suuruusluokkaa kuin suoran energiankulutuksen vaikutus.
Laskelmat pienennettiin eqCO 2: ksi/voy.km ovat suoraan vertailukelpoisia keskenään ja muiden moodien kanssa. Siksi seuraavassa taulukossa esitetään myös ADEME-oppaasta otetut "tie" -arvot: tärkeimmät ominaisarvot ovat käyttöaste, joka on 1,2 henkilöä / ajoneuvo kaupunkikaupunkialueilla ja 2,2 kaukoliikenteessä ja valmentajille 66%.
Energiankulutus [g.qCO 2]/matka.km] | Rakennepoistot [g.eqCO 2/matka.km] | Infrastruktuurin kuluminen [esim. CO 2/matka.km] | Yhteensä [g.eqCO 2/matka.km] | |
---|---|---|---|---|
Rautatie X 73500 | 172,3 | 12.9 | 7.2 | 192.4 |
XGC-kiskojen lajittelulaatikko | 102.1 | 8.7 | 4.8 | 115.6 |
Itsekulkeva laatikon lajittelu | 11.4 | 8.1 | 4.5 | 23.9 |
TGV-verkko | 5.6 | 1.7 | 2.6 | 9.9 |
TGV Duplex | 3.7 | 1.1 | 1.8 | 6.6 |
Esikaupunkien yksityinen ajoneuvo | 166,7 | 33.3 | 16.7 | 216,7 |
Pitkän matkan yksityinen ajoneuvo | 72.7 | 18.2 | 9.1 | 100,0 |
Valmentaja | 31.2 | 1.5 | 5.5 | 38.2 |
SNCF-eko-vertailijan antamia arvoja ei löydy TGV: stä. Tulokset ovat korkeammat kuin vuonna 2006 annetut arvot, mutta alle puolet viimeisistä arvoista; tämä ero johtuu todennäköisesti lähestymisreiteistä (TGV-asemille ja takaisin), joiden vaikutus ei ole vähäinen, jos uskomme TGV Lyrian hiilijalanjäljen. TER: n osalta tulokset ovat yhteensopivia eko-vertailijan tietojen kanssa, mutta ne osoittavat erittäin suurta vaihtelua.
Dieselmoottorivaunu ei ole kovin ekologinen tila: saadut arvot ovat suurten autojen arvot. Tämä on rakenteellista, koska vaikka täyttöaste kerrotaan 3: lla (mikä on itse asiassa melkein mahdotonta), se tuottaisi huonompia tuloksia kuin valmentaja.
Sähköjunilla on erittäin hyvät tulokset ranskalaisen sähkön ydinperäisyyden vuoksi. Itse asiassa, jos käytettäisiin sähkön keskimääräistä eurooppalaista päästökerrointa, vain TGV: llä olisi paremmat tulokset kuin linja-autolla. TGV "Duplex" -tehokkuus johtuu kokonaan sen teknisestä suunnittelusta: kapasiteetin ollessa puolet saman kokoisen TGV-verkon "kapasiteetista", se on puolet yhtä tehokas, jos se on myös täynnä.
Infrastruktuurin arvot pysyvät keskiarvoina: kun infrastruktuuria käytetään hyvin harvoin (Ranskan rautatieverkon tapaus, jossa puolet radoista käy alle 20 junaa päivässä), sen ylläpito ei kuitenkaan ole nolla; päinvastoin, erittäin suuria nopeusvaatimuksia ei ole tunnistettu. Lopuksi on huomattava, että unohtamatta energian syöttöjärjestelmän erottaminen, laskelma tuo esiin pienen puolueellisuuden sähköjunien hyväksi, jotka ovat vastaavalla kapasiteetilla hieman kevyempiä, lukuun ottamatta lämpökoneita. Siksi kun infrastruktuurin panoksesta tulee merkittävä, nämä arvot ovat vain suuruusluokkia.
Fyysinen selitys junavaunujen tulosten keskinkertaisuudelle on se, että matkustajaraitiovaunut ovat erityisesti turvallisuussyistä erittäin raskaita: 20%: n täyttämässä junavaunussa matkustajien massa edustaa alle 2% kokonaismassasta. 98% kulutetusta energiasta (ja siten 98% CO 2 -päästöistä)) on siirtää materiaaleja; siksi pyörän ja kiskon kosketuksen salliman pienemmän vierintävastuksen aiheuttama luontainen vahvistus menetetään suurelta osin.
Vain kaksi junatyyppiä valittiin: sähköjuna ja dieseljuna:
Veturit on vastaava massa ja käyttöikä 84 t 4.000.000 km: n päässä BB 75000, 91 t ja 6.000.000 km: n päässä varten PRIMA 4200 pitkäikäisyys vaunujen arvioidaan 1500000 km: n päässä . Normaalijunien kulutus on 310 l dieseliä tai 2200 kWh / 100 km .
Nämä arvot ovat peräisin yleistiedoista, mukaan lukien kulutus tonnilta, otettuna olettaen, että nopeus on 100 km / h , LITEP: ltä.
Kiskovaunujen rakentamisen oletetaan aiheuttavan yhtä paljon päästöjä tonnia kohden kuin vetureiden.
Energiankulutuksesta, liikkuvan kaluston valmistuksesta ja infrastruktuurin kulumisesta aiheutuvat vaikutukset g.eqC / km junaa kohti ovat seuraavat:
kun taas vetoyksikön luvut ovat:
* Maataloustraktori: 302,0; 30,0; 50,0 (infrastruktuurin osalta laskelma tehtiin arvioimalla, että tie oli tarpeen rakentaa kokonaan uudelleen 2 M maataloustraktorin kulkemisen jälkeen)
Laskelmat pienennettiin eqCO 2: ksi/t.km ovat suoremmin verrattavissa toisiinsa ja muihin liikennemuotoihin; energian ja kokonaiskulutuksen arvot ovat seuraavat:
* Maataloustraktori: 110,7; 140.1
Aivan kuten pidetyt veturit voisivat vetää raskaampia junia, tieliikennekokoonpanojen arvot ottavat huomioon teoreettisen todellisen keskimääräisen 10 tonnin kuormituksen 25 tonnille . Nämä arvot ovat kuitenkin epäilemättä hieman optimistisia rautatieliikenteelle siltä osin kuin ne eivät ota huomioon tyhjien vaunujen paluuta, mikä on usein välttämätöntä.
Tulokset osoittavat, että jopa dieseljunien tapauksessa hyvin käytetty rautatieliikenne on epäilemättä ekologisempi kuin tieliikenne; sähköisessä vetovoimassa infrastruktuurin ja erityisesti laitteiden valmistuksen osuus tulee hallitsevaksi.
Ero matkustajaliikenteessä johtuu suurelta osin kuljetettujen ja siirrettyjen massajen välisen paljon paremmasta suhteesta: noin 60% sähköjunassa ja noin 10% henkilöjunien enimmäiskuormituksella.