Potencjał rozwojowy rowerów elektrycznych

Silniki zasilane bateryjnie mogą zwiększyć wykorzystanie rowerów, zmniejszając emisje gazów cieplarnianych z samochodów.

Uderzenie

    W 2018 roku użytkownicy rowerów elektrycznych (e-rowerów) przejechali około 289 miliardów kilometrów, głównie w Chinach. Na podstawie badań rynkowych przewidujemy, że do 2050 r. zużycie może wzrosnąć do 1,44–1,66 bilionów kilometrów rocznie. Wzrost nastąpi w Ameryce Łacińskiej, na Bliskim Wschodzie iw Afryce. To rozwiązanie może zmniejszyć emisję ekwiwalentu dwutlenku węgla o 1,39–1,55 gigaton i zaoszczędzić właścicielom e-rowerów 402,06–446,01 mld USD na początkowych kosztach i 1,07–1,23 bln USD na kosztach operacyjnych w całym okresie eksploatacji.

Wstęp

    Rowery elektryczne (e-rowery) są obecnie najbardziej ekologicznymi środkami transportu zmotoryzowanego na świecie. Oferują wiele takich samych korzyści, jak tradycyjne rowery, zwłaszcza łatwość i wszechstronność mobilności dla osób dojeżdżających do pracy w miastach, ale rowery elektryczne mają zalety, których nie mają konwencjonalne rowery. Dołączony silnik i akumulator umożliwiają pokonywanie stromych wzniesień lub pokonywanie długich dystansów przy niewielkim wysiłku, rozszerzając zastosowanie dla osób, które inaczej nie wybrałyby aktywnego, niskoemisyjnego transportu. Korzyści te nie są jednak bezpłatne. E-rowery mają wyższą emisję niż zwykły rower lub po prostu chodzenie. Mogą kosztować więcej niż konwencjonalne rowery i stanowią wyzwanie dla końca życia przeterminowanych baterii.

    W niniejszym raporcie przeanalizowano wpływ netto na środowisko i skutki finansowe zwiększonego korzystania z e-rowerów na całym świecie w latach 2020-2050. Porównujemy e-rowery z innymi opcjami mobilności, ponieważ badania wykazały, że wielu użytkowników e-rowerów korzystałoby zamiast tego z innych środków transportu, w tym pojazdy lekkie, transport masowy, zwykłe rowery i dwukołowe pojazdy silnikowe, takie jak skutery.

Metodologia

Całkowity rynek adresowalny

    Całkowity adresowalny rynek e-rowerów to całkowity popyt na transport miejski prognozowany na 2050 r. Ustaliliśmy to na podstawie podstawowych prognoz Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) i Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu (ICCT). Instytut Polityki Transportu i Rozwoju oraz Uniwersytet Kalifornijski w Davis (ITDP/UCD) przedstawiły szacunkowe dane dotyczące adopcji. Większość globalnych adopcji miała miejsce w Chinach, ale oczekuje się wzrostu na całym świecie. Szacujemy, że całkowita obecna adopcja (zdefiniowana jako popyt funkcjonalny w 2018 r.) to nieco poniżej 1 procent całego rynku.

Scenariusze adopcyjne

    Obliczyliśmy wpływ zwiększonej adopcji e-rowerów w latach 2020-2050, porównując dwa scenariusze wzrostu ze scenariuszem odniesienia, w którym udział w rynku został ustalony na obecnym poziomie.

• Scenariusz 1: Korzystanie z rowerów elektrycznych nadal rośnie bez większych interwencji do 1,44 biliona pasażerokilometrów (3 procent wszystkich podróży miejskich).

• Scenariusz 2: Wykorzystanie e-rowerów rośnie jako procent całkowitego wykorzystania rowerów, które również rośnie i osiąga 1,66 biliona pasażerokilometrów (3 procent całkowitych podróży miejskich).

Model emisji

    Oszacowaliśmy emisje na podstawie zużycia energii z sieci i paliwa, a także emisji pośrednich z produkcji i zastosowaliśmy globalne współczynniki emisji z sieci dla emisji energii elektrycznej z rowerów elektrycznych. Użyliśmy kombinacji środków transportu jako konwencjonalnej alternatywy. Niektóre z tych trybów wykorzystują energię elektryczną, podczas gdy większość zużywa paliwo. Po zważeniu zużycia energii obliczyliśmy emisje z sieci i paliwa dla każdej alternatywy.

Model finansowy

    Wszystkie wartości pieniężne podane są w dolarach amerykańskich z 2014 roku.

Koszty instalacji pochodziły z wielu różnych źródeł. Dane dotyczące rowerów elektrycznych sugerują, że bateria jest głównym składnikiem kosztów, a rozmiar baterii jest różny. Ustaliliśmy cenę e-rowerów na 491 576 USD za megawatogodzinę zainstalowanej pojemności baterii, czyli średnią z 23 punktów danych. Pierwszy koszt wdrożenia rozwiązania określa się w dolarach za zainstalowaną megawatogodzinę baterii. Opiera się na cenie zakupu e-rowerów, ważonej według rodzaju baterii i regionu. Obliczenia opierają się na założeniu, że jedna megawatogodzina zainstalowanego zestawu akumulatorów zapewnia baterie dla około 2200 e-rowerów (każdy z pakietem 458 watogodzin), a każdy e-rower pokonuje stałą średnią liczbę pasażerokilometrów rocznie , więc 1 megawatogodzina zestawu baterii pozwala na nieco ponad 6 milionów pasażerokilometrów rocznie.

Konwencjonalne koszty operacyjne i konserwacyjne (wyrażone w 2014 r. w dolarach amerykańskich na pasażerokilometr) obejmują koszty paliwa i są podzielone na regiony i ważone według udziału w środkach transportu. Zastosowaliśmy podejście oddolne, agregując dane regionalne ze względu na różnice w udziale w środkach transportu i kosztach między regionami. Samochody spalinowe wiążą się z dodatkowym stałym kosztem ubezpieczenia. Koszty eksploatacji i konserwacji rozwiązania zakładają, że e-rowery nie mają żadnych kosztów konserwacji poza kosztami energii elektrycznej.

Integracja

    Priorytetowo potraktowaliśmy miejskie rozwiązania Project Drawdown ze względu na efektywność energetyczną i przestrzenną, więc niezmotoryzowane rozwiązania, takie jak Miasta po których można chodzić I Infrastruktura rowerowa były najwyższe, a następnie e-rowery i inne częściowo zmotoryzowane rozwiązania. Ponieważ e-rowery mają wysoki priorytet, zastosowaliśmy pełne przyjęcie dla każdego scenariusza e-rowerów i ograniczyliśmy wdrażanie niektórych rozwiązań o niższym priorytecie, aby zapewnić, że całkowita liczba pasażerokilometrów nie przekroczy sumy przewidywanej przez źródła takie jak IEA i ICCT. Zmienne wspólne dla tego i innych rozwiązań miały te same dane wejściowe.

Wyniki

    W ramach Scenariusza 1 e-rowery mogłyby zapobiec uwolnieniu 1,39 gigaton gazów cieplarnianych odpowiadających dwutlenkowi węgla i zaoszczędzić konsumentom 1,07 bln USD kosztów operacyjnych netto w całym cyklu życia w latach 2020–2050. Pierwsze koszty wdrożenia są o 402,06 mld USD niższe niż w przypadku samochodów, nawet po uwzględnieniu kosztów wymiany akumulatorów.

Scenariusz 2 pozwala uniknąć 1,55 gigaton emisji, oszczędza 1,23 biliona dolarów kosztów operacyjnych netto w całym okresie eksploatacji i kosztuje 446,01 miliarda dolarów mniej niż samochody.

Dyskusja

    Przestawienie pasażerów na niskoemisyjne środki transportu to ogromny krok w kierunku zmniejszenia zużycia. Rozwiązanie w zakresie rowerów elektrycznych jest ważną częścią tej zmiany. Sektor transportu był odpowiedzialny za około 9,5 gigaton emisji ekwiwalentu dwutlenku węgla w 2018 r. (IEA, 2018). Nasz Scenariusz 1 pokazuje, że korzystanie z e-rowerów zamiast złożonego trybu konwencjonalnego może zmniejszyć emisję równoważnika dwutlenku węgla średnio o 0,07 gigaton rocznie w latach 2020-2050, przy łącznej redukcji emisji równoważnika dwutlenku węgla o 1,14 gigatony w tym okresie. W bardziej agresywnych scenariuszach jazda na rowerze coraz częściej zastępuje podróże samochodem, a udział wycieczek rowerowych odbywanych na e-rowerach wzrasta.

    Globalna pandemia, która rozpoczęła się w 2020 r., przyniosła zmianę w kierunku jazdy na rowerze, a zwłaszcza e-rowerów do rekreacji i zastępowania podróży odbywanych transportem publicznym. E-rowery i rowery zostały wyprzedane w wielu miejscach na całym świecie, a kilka rządów zaczęło oferować zachęty do wymiany starych samochodów na e-rowery. Tymczasowe ścieżki rowerowe pojawiły się na całym świecie. Politycy starają się, aby ta zmiana była trwała.

    Spadek podróży samochodowych i wzrost podróży rowerowych ma jednocześnie korzyści w zakresie zatłoczenia, jakości powietrza, hałasu, stresu i opóźnień w podróży. Oprócz wpływu na klimat, e-rowery są tańsze, emitują mniej i zużywają mniej materiałów niż samochody; nie powodować zatorów; i może być szybszy w zatłoczonym ruchu niż samochody. Dodatkowe korzyści z e-rowerów obejmują poprawę zdrowia i pozytywny wpływ na lokalną gospodarkę, ponieważ użytkownicy rowerów zwykle robią zakupy w swojej lokalnej społeczności.

Bibliografia

Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) (2018). Emisje CO2 ze spalania paliw w 2018 roku. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/files/file/CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf