Läs rapporten med slutsatser från projektet MEKA
Biogasdrift i arbetsmaskiner Slutrapport av regeringsuppdrag • Drifttester visar att dual fuel-traktorer med biogas och diesel som bränsle fungerar bra. Bränslekostnaderna att köra på gas är något lägre. • Dual fuel-drift kan ge betydande minskningar i klimatpåverkan jämfört med dieseldrift. Detta tack vare teknikutveckling för att minska utsläppen av metan från motorn. • Tekniken för konvertering till dual fuel-drift i arbetsmaskiner är ny och behöver utvecklas vidare. Rapport 2015:23 Biogasdrift i arbetsmaskiner Slutrapport av MEKA-projektet MEKA(Metandiesel EfterKonvertering av Arbetsmaskiner) är ett regeringsuppdrag som genomförts mellan 2012 och 2015. Uppdraget gavs som en del i regeringens långsiktiga målsättning om att Sverige 2030 ska ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen. Syftet var att underlätta för ny dual fuel-teknik (med metan och diesel) och ett nytt regelverk för efterkonvertering av arbetsmaskiner. Rapporten är en komplett slutredovisning av regeringsuppdraget och redovisar genomförande, resultat och slutsatser av MEKA-projektet samt behov av fortsatt arbete. Rapporten vänder sig i första hand till dig som arbetar med frågor kopplade till alternativa drivmedel, efterkonvertering till dual fuel-drift eller lagstiftningen kring emissioner från arbetsmaskiner. Rapporten vänder sig också till dig som är beslutsfattare inom regeringen, på myndigheter och i kommuner. Författare Elin Einarson Lindvall (redaktör) Svante Törnquist (Transportstyrelsen) Olof Enghag Ella Lundström Foto framsida: Gunnar Laurell Sammanfattning Vi har inom ramen för regeringsuppdraget ”MEKA-projektet” utvärderat tre maskinmodeller konverterade till dual fuel-drift med gas och diesel som bränsle. Samtliga är konverteringar av nya maskiner direkt från fabrik där konverteraren samarbetar med motor- och maskintillverkare. Totalt har vi följt och utvärderat tre traktorer från Valtra: två av första generationens dual fuel-traktorer och en från nästa generation. Vi har även testat en plog-sop-blåsmaskin (PSB) från Schmidt. De olika modellerna har testats i olika omfattning. Inga efterkonverteringar av befintliga maskiner Konvertering till dual fuel-drift är bättre lämpad för helt nya maskiner än för befintliga maskiner. Det beror på att konverteringen kräver omfattande motor anpassning och stort engagemang av motortillverkaren för att få till lösningar som ger verklig klimatnytta. Inga efterkonverteringsfirmor har ansett det möjligt att genomföra efterkonverteringar inom MEKA-projektet. Vi har därför inte kunnat utvärdera något alternativ med efterkonvertering av befintliga maskiner. Traktorerna fungerar bra och bränslekostnaderna är något lägre Drifttesterna visar att dual fuel-traktorerna har fungerat bra för samtliga arbets uppgifter de har utfört. Den totala bränsleförbrukningen är högre för dual fueldrift än för ren dieseldrift. Detta påverkar bränslekostnaderna, men prisbilden på drivmedel har större betydelse. Med medelpriser för 2010–2014 visar våra beräkningar på en liten besparing i bränslekostnad på i genomsnitt fyra procent. Teknikutveckling har lett till betydande klimatnytta I den första generationen av Valtras dual fuel-traktor står metanemissioner för 15–30 procent av den totala klimatpåverkan. Klimatnyttan med denna traktor kan därför ifrågasättas. Utveckling för att minska metanemissionerna i nästa generation har gett effekt. Minskningarna är avgörande för att uppnå klimatnytta. Mätningarna visar att dual fuel-drift på biogas i den nyaste traktorn ger cirka 40 procent lägre klimatpåverkan än ren dieseldrift. Dual fuel-tekniken i arbetsmaskiner är ny och behöver utvecklas vidare Testresultaten leder till slutsatsen att tekniken har potential, men ännu inte är fullt mogen. Mer utredningar behövs för att få bättre kännedom om emissioner av kväveoxider, partiklar och kolväte. Ett annat viktigt område att följa är i vilken utsträckning metankatalysatorer försämras över tid. Fram till att det finns ett regelverk för dual fuel-tekniken på EU-nivå är dagens system med dispenser lämpligt för utveckling och användande av tekniken. Samarbete mellan bransch och myndigheter har varit ett framgångskoncept som gett ömsesidig förståelse och ökad kunskap om frågans komplexitet. Projektet har inte bara bidragit till teknikutveckling utan även till kunskap om nya metoder att mäta emissioner. Summary Three non-road machine models have been converted to dual fuel with diesel and biogas and tested in the project. The conversions has been carried out on new machinery in cooperation with engine and machine manufacturers. We have monitored and evaluated three Valtra tractors: two of the first generation of biogas tractor and one of the next generation. We have also tested a machine from Schmidt used for plowing snow at Swedish airports. The different models were tested to various extents. No retro-fit of old non-road machinery New machines are more suitable for convert new machines than converting existing machines. Detailed knowledge of the engine is required to succeed with retro-fit, in order to address the problem with emissions of methane. Cooperation with engine and machine manufacturers is therefore necessary for carrying out the conversion to dual fuel. In the MEKA-project there has been no possibilities to convert older machines, therefore no older machines are measured. The tractors are working well and fuel costs are slightly lower Operational tests show that the performance of dual fuel tractor was satisfactory. The total fuel consumption is higher for dual fuel-operation than for pure diesel operation. This affects the cost of fuel, but the fuel prices are of greater importance. Our calculations show a small saving in fuel costs of four percent, based on average prices for 2010-2014. Development in technology led to climate benefits The first generation of Valtras biogas tractor had substantial methane emissions from the engine. 15-30 percent of the total climate impact could be traced to methane and the climate impact of this tractor was questionable. Development to reduce methane emissions in the next generation has been successful. The reduc tions in methane emissions are crucial to achieve climate benefit. Measurements on the new generation tractor show that dual fuel operation using Swedish biogas provides a 40 percent lower climate impact than pure diesel operation. Dual fuel technology in non-road machinery is new and need further development The test results have led to the conclusion that the technology has potential, but it is not yet fully mature. Further investigations are needed to obtain better know ledge regarding emissions of nitrogen oxide, particular matter and hydrocarbons. Another important area to watch is the ageing of methane catalysts. The current system of exemptions for dual fuel-machinery is currently satisfactory, until there are a regulatory framework in EU regarding emissions form dual fuel non-road machinery. Cooperation between industry and authorities has been a success story, which has provided a mutual understanding and increased knowledge about the complexities in using alternative fuels. The project has also contributed to more knowledge to measure emissions from dual fuel tractors and non-road machinery. Innehåll 1Inledning.................................................................................................. 1 1.1Läsanvisning...................................................................................................................... 1 1.2 Syfte och mål med projektet....................................................................................... 1 1.3 Målgrupp för projektet.................................................................................................. 2 1.4 Avgränsningar för projektet........................................................................................ 2 2Genomförande....................................................................................... 3 2.1 2.2 2.3 2.4 Val av maskiner................................................................................................................. 3 Utvärdering av tekniken............................................................................................... 5 Grund för eventuella kommande regelverk.......................................................... 6 Sprida kunskap och resultat........................................................................................ 7 3 Slutsatser – Möjligheter för dual fuel-drift .................................. 8 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Är det möjligt att efterkonvertera befintliga arbetsmaskiner?....................... 8 Vem vill köra på biogas? ............................................................................................... 9 Vad visar emissionstesterna?....................................................................................... 9 Vad visar driftstesterna?................................................................................................ 9 Hur stor är klimatpåverkan?......................................................................................10 Behövs ett regelverk för dual fuel-drift?...............................................................10 4 Behov av fortsatt arbete...................................................................11 4.1 4.2 4.3 4.4 Fortsatt utveckling av tekniken................................................................................11 Utveckling av PEMS mätmetod för jämförbarhet..............................................11 Ökade ekonomiska förutsättningar........................................................................11 Arbete med regelverk för dual fuel-drift ..............................................................11 TEKNISK DEL...............................................................................................13 5 Maskiner som har testats.................................................................15 6Emissionstester....................................................................................19 7 Driftkostnad och körerfarenheter.................................................33 8Klimatpåverkan....................................................................................41 Referenser....................................................................................................51 Bilaga 1. Regeringens uppdrag............................................................53 1 Inledning Regeringen har gett Jordbruksverket och Transportstyrelsen i uppdrag att genom föra projektet ”metandiesel efterkonvertering av arbetsmaskiner” (MEKA) under perioden maj 2012 till november 2015 (uppdragsbeskrivning finns i bilaga 1). Bakgrunden till MEKA-projektet är att diesel i arbetsmaskiner dominerar energi användningen i de areella näringarna (Energimyndigheten m fl 2010). Idag används alternativa bränslen endast i marginell omfattning i arbetsmaskiner. Dual fuel-drift (med metan och diesel) 1 är en teknik som har bedömts ha potential (Jordbruksverket, 2011a) Det saknas dock arbetsmaskiner med så kallad dual fuelteknik på marknaden. Två avgörande anledningar till detta är att det inte har funnits något befintligt regelverk för typgodkännande2 av konverteringssatser och att driftsekonomin hittills inte har varit tillräckligt lönsam jämfört med fossil diesel (Jordbruksverket, 2011 b och Jordbruksverket, 2012). För att ta fram ett regelverk för typgodkännande samt bedöma driftsekonomin krävs bättre kunskap om faktiska emissioner (avgasutsläpp) från och bränsleanvändning vid dual fueldrift. 1.1 Läsanvisning Rapporten är en komplett slutredovisning av regeringsuppdraget. Rapporten vänder sig till dig som är beslutsfattare inom regeringen, på myndig heter och i kommuner. Rapporten vänder sig också till dig som arbetar med frågor kopplade till alternativa drivmedel, efterkonvertering till dual fuel-drift eller lag stiftningen kring emissioner från arbetsmaskiner. För att tillgodose de båda målgrupperna har vi valt att dela upp rapporten i två delar. Den första delen är en huvuddel med genomförande, slutsatser och behov av fortsatt arbete. Den andra delen är en teknisk redovisning av metod, resultat och diskussion inom områdena: emissioner, driftsekonomi och körprestanda och klimatpåverkan. 1.2 Syfte och mål med projektet MEKA-projektets syfte är att: • genomföra konverteringar till dual fuel-drift i arbetsmaskiner • utvärdera dual fuel-drift med avseende på emissioner, ekonomi och prestanda • lägga grunden för att i framtiden kunna underlätta godkännanden av dual fueldrivna arbetsmaskiner • sprida resultat och kunskap om tekniken Målet är minst tre konverterade maskinmodeller. Varje maskinmodell ska ha en till två efterkonverteringar. 1 Maskiner som kan köra på dubbla bränslen i detta fall metangas och diesel. 2 Med typgodkännande menas här ett intyg om att en komponenttyp (tex. en motortyp) eller en fordonstyp uppfyller kraven gällande exempelvis emissioner.. 1 1.3 Målgrupp för projektet Målgruppen under projektets genomförande har varit maskintillverkare, maskin ägare och kommuner eller andra organisationer som upphandlar arbetsmaskin tjänster. Till denna målgrupp har vi fört upp alternativa drivmedel i arbetsmaskiner på agendan genom att diskutera olika lösningar och nuvarande teknikläge för bio gasdrift i arbetsmaskiner. För kommunikation av resultaten och fortsatt arbete omfattar målgruppen besluts fattare och myndigheter inom hela Europa samt forskare och andra tekniskt intres serade inom området dual fuel-drift i arbetsmaskiner. 1.4 Avgränsningar för projektet Uppdraget har varit begränsat till att konvertera och undersöka praktisk drift av kompressionstända3, mobila arbetsmaskiner. Vi har inte berört konverterings möjligheter av tändstiftstända arbetsmaskiner (med ottomotorer) eller stationära arbetsmaskiner (reserv-el-aggregat, torkar eller dylikt). 3dieselmotorer 2 2 Genomförande Genomförandet av MEKA-projektet kan delas in i fyra delar. • Del 1: Val av maskiner • Del 2: Utvärdering av teknik • Del 3: Grund för ev. kommande regelverk • Del 4: Sprida kunskap och resultat I detta kapitel ger vi en övergripande beskrivning av projektets genomförande i sin helhet. I kapitlen som följer ligger fokus på resultat och slutsatser av utvärderingen av maskinerna, alltså de delar som ingår i del 2 och delvis i del 3. Figur 1 visar hur och när vi inom projektet har jobbat med de olika delarna. Figur 1. MEKA-projektets fyra olika delar och när under projekttiden de har genomförts. Arbetet med del 3 är skuggat i början för att illustrera att tyngdpunkten för detta arbete har varit i slutet av projektperioden. Del 1 har gått ut på att hitta intresserade maskinägare och matcha dessa mot maskintillverkare och fristående konverterare som kan och vill konvertera maskinerna till dual fuel-drift. Del 2 har varit den operativa delen i projektet inom vilken maskinerna har konverterats till dual fuel-drift, emissionsprovats och testats i drift. Resultaten från testerna har också väglett oss i om utsläppen av avgaser är acceptabla ur klimat-, miljö- och hälsoperspektiv, det vill säga det vi har arbetat med inom del 3. Tyngdpunkten för arbetet inom del 3 har legat i slutet av projekttiden och har utförts i samband med resultatbearbetningen i del 2. Inom del 4 har vi arbetat med att sprida kunskap och resultat kontinuerligt under hela projekttiden. 2.1 Val av maskiner När projektet påbörjades var tekniken för dual fuel-drift i princip oprövad och inga maskiner hade testats i drift under en längre period. Vid utformningen av regeringsuppdraget fanns förhoppningen att konverteringsföretag skulle ställa upp och utveckla efterkonverteringssatser och att flera äldre arbetsmaskiner och traktorer skulle konverteras. Då tekniken är komplicerad och kostar en del att utveckla så har de konverteringslösningar som varit möjliga att prova blivit inriktade på konvertering av nyare maskiner med stöd utav utvecklingsinsatser 3 genomförda av maskintillverkare. Detta gör att mätningarna endast omfattar fabrikskonverterade maskiner. Totalt har tre maskinmodeller testats inom MEKA-projektet: • Valtra N101H • Valtra N123H • Schmidt plog-sop-blåsmaskin (PSB) 2.1.1 Utlysning och dialog I maj 2012 efterlyste Jordbruksverket intresserade företag som ville delta i MEKA-projektet för att få sina arbetsmaskiner konverterade till dual fuel-drift. Totalt anmälde ett trettiotal maskinägare intresse. Majoriteten av de aktuella maskinerna utgjordes av traktorer och arbetsmaskiner inom jordbruket, men det fanns också intresserade maskinägare inom till exempel kommunal drift. De flesta maskinerna var mellan två och tio år. Under våren 2012 fördes en dialog med totalt 16 olika företag, varav tre valdes ut: • Maskintillverkaren Valtra var intresserad av att vidarerutveckla sin egen påbörjade serie med biogastraktorer (N101H) vilket innebar efterkonvertering av nyproducerade maskiner. • Ett fristående konverteringsföretag ville bygga om två hjullastare. • Ett fristående konverteringsföretag ville bygga om en större jordbrukstraktor. Genom förhandlingar mellan parterna inledde vi olika delprojekt för respektive maskinmodell under hösten 2012. Med maskintillverkaren Valtra nådde vi en uppgörelse om ett delprojekt där maskinvärdar utsågs på naturbruksgymnasiet Uddetorp och biogasanläggningen Söderåsens Bioenergi. Med de två konverteringsföretagen inleddes också delprojekt. Dessa delprojekt resulterade inte i konverterade maskiner. Konverteringsföretaget som ville bygga om hjullastaren kunde inte få tillgång till en tillräckligt detaljerad teknisk beskrivning av motorstyrningen för att kunna hantera metaninsprutningen i motorns förbränning. Konverteringsföretaget som ville bygga om en större jordbrukstraktor bedömde att det inte fanns kommersiella förutsättningar att sälja tekniken vidare och ville därför inte stå för utvecklingsarbetet. För att pröva ytterligare möjligheter till konvertering av befintliga arbetsmaskiner tog vi kontakt med Sveriges lantbruksuniversitet (SLU). SLU skulle genom forskningspengar bekosta utvecklingen av tekniken för att hantera oönskat läckage av metan, ett arbetsmaskinföretag skulle bidra med en befintlig hjullastare. En efterkonverteringsfirma skulle genomföra den praktiska konverteringen och MEKA-projektet skulle finansiera testerna av maskinerna. SLU ansökte om forskningspengar från Energimyndigheten hösten 2013. Ansökan fick dock avslag med motiveringen att tidigare erfarenheter har visat att det är svårt att lyckas med låga metanemissioner utan nära samarbete med motor- och maskintillverkare. Vi fortsatte istället med de biogastraktorer som Valtra utvecklar direkt i fabrik. Både modellen N101H och vidareutvecklingen N123H testades inom projektet. 4 Ungefär vid denna tidpunkt tog vi även in de PSB-maskiner som Schmidt och Volvo utvecklar för Swedavias räkning. Vi fick kännedom om maskinerna genom att Volvo ansökte om dispens hos Transportstyrelsen, för att få använda maskiner utan det typgodkännande som normalt krävs. Eftersom den aktuella arbets maskinen innebar en konvertering av en motor i en nyare emissionsklass4 än delprojektet med Valtra-traktorerna så var den intressant för MEKA-projektet. 2.2 Utvärdering av tekniken De utvalda maskinerna har testats med avseende på emissioner och bränsleför brukning. Testerna har skett både i laboratorium och i verklig drift. Resultaten av mätningar och driftdata har utvärderats kontinuerligt och sammanställts i denna rapport. Figur 2 visar hur vi har genomfört utvärderingsdelen, där utveckling av konverteringssatser samspelar med emissionstesterna och drifttesterna. Slutligen har vi genomfört en resultatbearbetning där all samlad erfarenhet vägs ihop. Figur 2. Princip skiss för genomförandet av utvärderingsdelen. Innan testerna drogs igång gjorde vi en kartläggning av projektets kunskapsbehov och vilka mätdata som skulle behövas för att besvara våra frågeställningar. Detta redovisas i tabell 1. I kapitel 4 kan du läsa mer om de emissionstester vi har genomfört och i kapitel 5 om drifttesterna som gjorts på maskinerna. I Tabell 2 beskrivs översiktligt vilka tester som är utförda på vilka maskiner. 4 Emissionsklasser är en indelning av motorer enligt olika kravnivåer på avgasutsläpp. 5 Tabell 1. Kunskapsbehov, frågor att besvara och det dataunderlag som använts för analyser inom MEKA-projektet. Kunskapsbehov Fråga att besvara Dataunderlag för analyser Hur förändras emissionerna på grund av dual fuel-drift? Är det positivt eller negativt för hälsa och miljö med gasdrift? Klarar efterkonverteringen nuvarande emissionskrav för dieselmotorn? Emissionsdata från simulerade bänkmätningar. Vad är skillnaden i klimatpåverkan från diesel jämfört med dual fuel-drift? Finns det klimatnytta med efterkonvertering till dual fuel-drift? Metanemissioner, CO2-emissioner, bränsleförbrukning, arbete, gas/ diesel-förhållande (ersättningsgrad) Vad är skillnaden mellan labbmiljö och fältdrift? Vad händer med emissionerna vid Emissionsdata från verklig drift verklig drift jämfört med simulerade 6 bänkmätnignar? Resultaten av detta (PEMS ) jämförs med bänkmätningar. ska kunna användas som grund för vilka testmetoder som krävs för ett eventuellt kommande regelverk. Hur påverkas driftsekonomin? Finns det ekonomiska fördelar med dual fuel-drift? Bränsleförbrukning gas/diesel Hur påverkas körprestandan? Vilka prestandafördelar/-nackdelar finns med dual fuel-drift? Upplevd kraft, buller, karaktär Vad har körmönstret för påverkan på emissionerna? Vilken typ av körning är gynnsam/ ogynnsam för emissioner? Emissionsdata från verklig drift (PEMS), belastningskurva för körning under en längre period Vad har körmönstret för påverkan på gasandelen? Vilken typ av arbete är gynnsamt/ ogynnsamt för gasdrift? Gas-, dieselförbrukning Emissionsdata från verklig drift (PEMS), belastningskurva för körning under en längre period Vad har körmönstret för påverkan på maskinens klimatpåverkan? Vilken typ av arbete är gynnsamt/ ogynnsamt för klimatpåverkan? Metanemissioner, CO2-emissioner/ bränsleförbrukning, arbete, gas/ diesel-förhållande, belastningskurva för körning under en längre period Vad har körmönstret för Vilken typ av arbete är gynnsamt/ påverkan på driftsekonomi? ogynnsamt för driftsekonomi? Gas-, dieselförbrukning Emissionsdata från verklig drift (PEMS), belastningskurva för körning under en längre period 2.3 Grund för eventuella kommande regelverk Idag finns inget regelverk som täcker dual fuel-drift i arbetsmaskiner. De maskiner som ingått i MEKA-projektet har fått dispenser för att de ska kunna konverteras och användas i projektet. Nya motorer för arbetsmaskiner som ska säljas inom EU måste vara typgodkända enligt EU-direktivet 97/68/EG5. Detta direktiv ställer krav på bland annat emis sioner men möjliggör inte godkännande av dual fuel-motorer i arbetsmaskiner. Det hindrar också ett nationellt regelverk för typgodkännande av nya motorer för dessa maskiner. Däremot kan nationella regler skapas för efterkonvertering av motorer/maskiner. Detta gäller även om alternativa bränslen skulle komma att införlivas i direktivet. 5 Europaparlamentets och rådets direktiv 97/68/EG av den 16 december 1997 om tillnärmning av medlemsstaternas lagstiftning om åtgärder mot emissioner av gas- och partikelformiga föroreningar från förbränningsmotorer som ska monteras i mobila maskiner som inte är avsedda att användas för transporter på väg 6 PEMS står för Portable Emissions Measurement System och innebär ombordmätning av emissioner under körning. 6 Parallellt med MEKA-projektet har Transportstyrelsen haft i uppdrag att arbeta med att ta fram föreskrifter för typgodkännanden för konverteringssatser. För att det ska vara rimligt att ta fram ett regelverk för konverteringssatser ska tekniken uppvisa miljönytta jämfört med diesel. För att fastställa miljönyttan behöver man kunna mäta den och därför har en viktig del i MEKA-projektet varit att utveckla och utvärdera mätmetoder för att mäta emissioner från dual fuel-motorer. Svensk Maskinprovning AB (SMP) och AVL MTC Motortestcenter AB (AVL) har varit delaktiga i framtagandet av mätmetoder samt genomförandet av emissions tester. Valtra, LRF-konsult, Lantmännen, Trafikverket och Energimyndigheten har gett synpunkter och bidragit med erfarenheter till utvecklingen och utvärderingen av metodiken. Resultaten och erfarenheterna från både mätningarna och utvecklingen av mät metodiken i MEKA-projektet kan bidra även till det internationella regelut vecklingsarbetet. Inom UNECE7 pågår ett regelutvecklingsarbete för att utreda hur regler för efterkonvertering av tunga vägfordon till dual fuel-drift ska utformas. Detta arbete ska resultera i färdiga regler. Dessa kommer inte att vara direkt applicerbara på arbetsmaskiner men de skulle kunna fungera som utgångspunkt för ett regelverk som omfattar även arbetsmaskiner i ett senare skede. 2.4 Sprida kunskap och resultat Vi har haft en kommunikationsplan som uppdaterats regelbundet, alltefter att förutsättningarna har förändrats. Genom kommunikationen har vi synliggjort projektet och förmedlat erfarenheter och lärdomar. Huvudkanalen för informationsspridning har varit Jordbruksverkets hemsida och MEKA-projektets nyhetsbrev. Andra kanaler har varit Transportstyrelsens hemsida, mässor, seminarier och demodagar. 7 UNECE är FN:s ekonomiska kommission för Europa. UNECE skapar och upprätthåller sedan 1958 harmoniserade regler på fordonsområdet. 7 3 Slutsatser – Möjligheter för dual fuel-drift Inom MEKA-projektet, som har pågått i drygt tre år, har vi sammantaget kunnat dra många slutsatser inom området dual fuel-drift i arbetsmaskiner och traktorer. Samarbete mellan bransch och myndigheter har varit ett framgångskoncept som gett ömsesidig förståelse och ökad kunskap om frågans komplexitet. De första slutsatserna var kopplade till arbetet med val av maskiner och maskinvärdar. Vi kom fram att det idag inte är möjligt att göra en ren efterkonvertering till dual fuel-drift. För att lyckas med en konvertering krävs att konverteraren har ett samarbete med motor- och maskintillverkare. Vi har också sett ett stort intresse hos lantbrukare och kommuner med tillgång till egen biogas av att köra på biogas. I samband med utvärderingarna av Valtras biogastraktorer har vi kunnat dra följande slutsatser: • Dual fuel-traktorerna har fungerat mycket bra för samtliga arbetsuppgifter de har utfört. • Utveckling för att minska metanemissionerna i N123H har gett effekt. Minskningarna är avgörande för att uppnå klimatnytta. Mätningar på N123H visar att dual fuel-drift på fordonsgas eller biogas ger cirka 20–40 procent lägre klimatpåverkan än ren dieseldrift. Den tidigare versionen av dual fueltraktor N101H har endast klimatnytta under gynnsamma förhållanden. • Driftsekonomin är beroende av priser och bränsleförbrukning. Med ett medel pris för 2010–2014 på bränsle finns en liten besparingspotential på cirka fyra procent om man kör biogas jämfört med diesel. Tillverkar man egen gas blir besparingen betydligt större. • Dual fuel-tekniken kräver fortsatt utveckling. MEKA-projektet stärker bilden av att ny teknik måste få tid och resurser för att utvecklas innan den kan leverera önskat resultat. • Emissioner samt försämring av metankatalysatorer är de viktigaste områdena att arbeta vidare med. Sammantaget har erfarenheterna i MEKA-projektet lett till slutsatsen att det inte är motiverat att ta fram ett nationellt regelverk för efterkonvertering. Dagens system med dispenser kan användas under en övergångstid då tekniken utvecklas och innan fungerande EU-regelverk finns på plats. Nedan följer en mer omfattande redovisning av slutsatserna. 3.1 Är det möjligt att efterkonvertera befintliga arbetsmaskiner? • Vi bedömer att en konverterare utan nära samarbete med motor- och maskin tillverkare inte kan justera motorn till rimliga emissionsnivåer. Därför drar vi slutsatsen att det inte är genomförbart att efterkonvertera den befintliga flottan av arbetsmaskiner till dual fuel-drift. • Fabrikskonverteringar som involverar motortillverkaren är den enda rimliga vägen att gå för att kunna få kontroll på emissionerna. Stora utvecklinsresurser 8 krävs för att få ett fungerande system som levererar tillförlitlig klimatnytta kombinerat med låga emissioner. • Vilka maskiner som kommer att konverteras styrs till allra största delen av efterfrågan. Valtra har valt att tillverka en liten traktor som passar bra i kommunal drift, där det ofta finns tillgång till gas. Volvo och Schmidt AB utvecklar en plog-sop-blåsmaskin på grund av efterfrågan från Swedavia. 3.2 Vem vill köra på biogas? • Intresset för att köra på biogas är stort hos ett fåtal men litet i ett helhetsper spektiv. • Flera kommuner har varit intresserade av att ersätta dieseldrivna maskiner med biogas som ett led i ambitiösa energi- och klimatmål. • Flera företagare som driver gårdsbiogasanläggningar drömmer om att kunna ersätta dieseln i traktorn med biogas. Det skulle kunna innebära att de kan tillverka sitt eget bränsle och samtidigt vara en möjlighet till ökad lönsamhet i biogasproduktionen. 3.3 Vad visar emissionstesterna? • Den nya traktormodellen från Valtra N123H visar betydande minskningar i metanemissioner jämfört med N101H. Utvecklad styrning av gasinsprutning och bättre placering av metankatalysatorn har gett resultat. • För kväveoxider är skillnaden mellan dieseldrift och dual fuel-drift genomgående små. Det finns en ökning av partiklar och kolväten som måste hanteras i framtiden. • Vid mätningarna i verklig drift (PEMS-mätningarna) syns en skillnad i emis sioner beroende på belastningen av motorn. Detta är tydligast för metanemis sioner. För N101H är metanemissionerna klart högst vid lätt jämn belastning. För N123H är metanemissionerna högst vid lätt varierande belastning. • Emissionerna är liknande mellan tester i labbmiljö och mätningar i verklig drift (PEMS-mätningar). Åtminstone i den grad att de stärker varandras huvudsakliga slutsatser. • För efterkonverterade maskiner finns stora fördelar med PEMS-mätningar, eftersom man då inte behöver montera ut motorn ur maskinerna. Det krävs dock fortsatt utveckling av mätmetoden för att öka jämförbarheten mellan testerna. 3.4 Vad visar driftstesterna? • Dual fuel-traktorerna har fungerat mycket bra för samtliga arbetsuppgifter de har utfört. Användarna är positiva till tekniken och fortsatt användning av biogasdrivna fordon. Främsta drivkraften för att köra med biogas är att bidra till minskad klimatpåverkan. • Driftsekonomin för drivmedel är beroende av priser och bränsleförbrukning. Med ett medelpris för 2010-2014 finns en liten besparingspotential på cirka fyra procent om man kör biogas jämfört med diesel. Tillverkar man egen gas blir besparingen cirka tolv procent. 9 • Verkningsgraden är cirka 14 procent lägre för dual fuel-drift jämfört med dieseldrift i genomsnitt för de tre testade traktorerna vid PEMS-mätningarna. • Gasandelen och den totala bränsleförbrukningen varierar mellan PEMSmätningarna, bänkmätningarna och verklig drift. De simulerade bänkmätning arna har visat på så låg andel som 28 procent gas, medan PEMS mätningarna visar höga gasandelar på upp till 68 procent. För den verkliga användningen ligger gasandelen mellan 30 och 40 procent. • I PEMS-mätningarna kan man se att körmönstret påverkar gasandelen och bränsleförbrukningen till viss del. För N101H ersätts mest bränsle under lätta jämna arbeten, medan för N123H ersätts mest bränsle under tunga jämna arbeten. 3.5 Hur stor är klimatpåverkan? • Den nya tekniken i Valtras N123H visar på betydande minskningar i klimat påverkan. Dual fuel-drift ger cirka 20-25 % lägre klimatpåverkan än ren dieseldrift om man kör på fordonsgas och cirka 35-40 % lägre om man kör på biogas. • Metanemissioner är en kritisk faktor för att nå klimatnytta. För den första versionen av Valtras biogastraktor N101H på Uddetorp och Söderåsen medför metanemissionerna att klimatnytta uppnås endast under gynnsamma omständigheter. Teknikutvecklingen under MEKA-projektets tid har inneburit att metanemissionerna inte får samma vikt i den totala klimatpåverkan. • Försämring av metankatalysatorn över tid är en riskfaktor. För N123H har man dock fått ner metanemissionen så lågt att även en rejäl försämring av metan katalysatorn ger klimatnytta. • Arbetsmomenten tung jämn belastning och tung varierad belastning vid PEMS-mätningarna visar störst minskningar i klimatpåverkan jämfört med ren dieseldrift för samtliga traktorer. • Bränslets ursprung är viktigt för klimatpåverkan. För N123H blir bränslets ursprung viktigare än metanemissionerna för klimatpåverkan. I ett scenario med biogas från gödsel blir minskad klimatpåverkan 50-60 procent jämfört med dieseldrift. 3.6 Behövs ett regelverk för dual fuel-drift? • Dagens system med dispenser kan användas under en övergångstid innan fungerande regelverk finns på plats. • Vi bedömer att det inte är motiverat att ta fram ett nationellt regelverk för efterkonvertering. Tekniken behöver fortsatt utveckling för att kunna klara relevanta krav på emissioner, dessutom pågår ett arbete med ett gemensamt EU-regelverk för nya motorer. • När det gäller efterkonvertering så finns snart ett UNECE-reglemente på plats för konvertering av tunga fordon. Att vidareutveckla det till att även omfatta traktorer och mobila maskiner är bättre än att satsa på nationella regler. 10 4 Behov av fortsatt arbete För att komma vidare inom området med dual fuel-drift i arbetsmaskiner krävs fortsatt arbete både avseende teknikutveckling, utveckling av mätmetoder och även utveckling av regelverk. Den 30 september 2015 höll Jordbruksverket en workshop tillsammans med branschen för att diskutera behov av fortsatt arbete. Idéer som kom upp då tillsammans med de slutsatser som vi dragit under projektets gång har lett till nedanstående förslag till åtgärder. 4.1 Fortsatt utveckling av tekniken Det behövs fortsatt utveckling av tekniken för dual fuel i arbetsmaskiner. MEKAprojektet stärker bilden av att ny teknik måste få tid och resurser för att utvecklas innan den kan leverera önskat resultat. Emissioner samt försämring av metankata lysatorer är de viktigaste områdena att arbeta vidare med. Nedan följer en punktlista av viktiga åtgärder för att utveckla tekniken med dual fuel-drift: • Hantera problem med åldring och försämring av metankatalysator • Justera övrig emissionsrening • Studera effekterna av lägre energieffektivitet • Fortsätta följa de traktorer/maskiner som rullar för att öka kunskapen om serviceintervall, åldrande m.m. • Användare som testar den nya generationens biogastraktorer och PSB maskinerna behövs för att utvecklingen ska fortsätta. 4.2 Utveckling av PEMS mätmetod för jämförbarhet Mer utveckling av PEMS-mätmetoden för jämförbarhet mellan olika maskiner krävs. En väg för att få metoden mer föraroberoende är att använda ett släp bakom traktorn som bromsar motorn, liknande den metod som tyska maskinprovningar (DLG) har utvecklat för att testa traktorers bränsleförbrukning. 4.3 Ökade ekonomiska förutsättningar Styrmedel för ökade ekonomiska förutsättningar för omställning till fossilfria arbetsmaskiner bör utredas för att öka möjligheterna för företag att satsa på förnybara bränslen. 4.4 Arbete med regelverk för dual fuel-drift Sedan ingången av 2015 har förhandlingar pågått om att ersätta det befintliga direktivet (97/68/EG) som innehåller emissionskrav på motorer till mobila maskiner och traktorer. Kraven gäller då nya motorer ska godkännas för att få sättas på marknaden. I förslaget som förhandlas finns möjligheten att godkänna nya motorer med dual fuel-drift med krav på maximala metanemissioner. Tidplanen är att det ska vara färdigförhandlat och beslutat under 2016 och att de 11 nya reglerna att träda ikraft år 2020 och med successivt införande under 3 år fördelat på olika motorkategorier. Transportstyrelsens roll är att delta aktivt i regelarbetet på EU-nivå. Det är också viktigt att kommunicera resultaten av MEKA-projektet under 2016 både nationellt och internationellt. Resultaten kommer att kunna användas som referens i de internationella diskussionerna kring regelutvecklingen. Det vi ser som angeläget att kommunicera är framförallt kunskapen om vilken klimatpåverkan olika emissionsnivåer av metan har och hur låga nivåer som är möjligt och rimligt att uppnå med dagens teknik. 12 Teknisk del Denna del innehåller mer detaljerad teknisk information kring de maskiner som har testats, emissionstester, driftkostnader och körerfarenheter och klimatpåverkan. Här kan du som läsare gå in och titta på de diagram och diskussioner som har lett till projektets slutsatser. Du kan också läsa vilken metod vi har använt oss av för att mäta emissioner och bränsleförbrukning och beräkna driftkostnader och klimat påverkan. INNEHÅLL TEKNISK DEL 5 Maskiner som har testats.................................................................15 5.1 Två maskinmodeller från Valtra................................................................................15 5.2 Schmidt PSB (plog-sop-blåsmaskin)......................................................................17 5.3 Överblick – tester för respektive maskin...............................................................17 6Emissionstester....................................................................................19 6.1 Metod för emissionstester..........................................................................................19 6.2 Resultat emissioner.......................................................................................................25 6.3 Förändring av emissioner över tid .........................................................................29 6.4 Jämförelse av mätmetoder........................................................................................29 6.5Diskussion........................................................................................................................30 7 Driftkostnad och körerfarenheter.................................................33 7.1 Metod för driftkostnad och körerfarenhet...........................................................33 7.2 Resultat bränsleförbrukning ....................................................................................34 7.3 Resultat driftskostnader..............................................................................................35 7.4 Resultat körerfarenheter ............................................................................................37 7.5Diskussion........................................................................................................................38 8Klimatpåverkan....................................................................................41 8.1 Beräkning av klimatpåverkan...................................................................................41 8.2 Resultat klimatpåverkan.............................................................................................43 8.3 Hur påverkar olika faktorer klimatpåverkan?......................................................46 8.4Diskussion........................................................................................................................48 13 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L 14 5 Maskiner som har testats Totalt har tre maskinmodeller testats inom MEKA-projektet: två traktormodeller från Valtra – Valtra N101H, Valtra N123H – och en plog-sop-blåsmaskin (PSB) från Schmidt. Samtliga maskiner har fått dispens av Transportstyrelsen i utbyte mot redovisade emissionstester. Dispens krävs i väntan på att regelverk kommer på plats. Maskinerna är beskrivna närmre nedan. 5.1 Två maskinmodeller från Valtra T E K N I S K 5.1.1 Valtra N101H D E L Figur 1. Valtra N101H (Foto: Valtra) Konverteringen till Valtra dual fuel innebär att en vanlig Valtra N101H har försetts med en del extra utrustning medan det vanliga dieselsystemet är oförändrat. Vid gasdrift går traktorn dieselmässigt på tomgång, så att den separat tillförda gasen antänds. Till biogasen monteras individuella insprutningsmunstycken för varje cylinder (i en gemensam dysenhet, integrerad i luftspjäll och monterad i turborör) och insprutningen styrs med en elektronisk kontrollenhet som arbetar parallellt och tillsammans med dieselstyrningssystemet. Gastanken består av tre gasflaskor på vardera 64 liter med ett gastryck på maximalt 200 bar. Det motsvarar cirka 35 liter dieselolja. Vid gasmunstyckena är trycket reducerat till cirka 3,5 bar. Enligt Valtra är motoreffekt och vridmoment oförändrade jämfört med ren dieseldrift. Inte heller serviceintervallerna behöver ändras. Två stycken N101H har testas inom MEKA projektet. En på naturbruksgymnasiet Uddetorp och den andra på biogasanläggningen Söderåsens Bioenergi AB. På Uddetorp har traktorn gått i hård jordbruksdrift medan traktorn på Söderåsen framförallt använts till lätta lastararbeten. Utöver det har ytterligare tre N101H varit i drift i Sverige, erfarenheter från drift med dessa har vi fångat med hjälp av interjuver med förarna. 15 T E K N I S K 5.1.2 Valtra N123H Figur 2. Valtra N123H. (Foto: Valtra) D E L Valtra-traktorerna har genomgått ett generationsskifte under tiden MEKA-projektet har pågått. Produktionen av N101H upphörde under 2013 och dual fuel-tekniken implementerades istället i N03-serien. I serien kan man välja på N103.4H, N113H och N123H. Av den nya generationens traktorer är det N123H som har testats inom MEKA-projektet (Figur 2). Effekten kan beroende på vilken modell man väljer variera mellan 89–105 kW och vridmomentet är max 510 Nm vid 1500 varv/min. Volym gas är 192 liter precis som på tidigare modell. Under MEKA-projektet har utvecklingen av dual fuel-systemet i denna traktor enligt Valtra framförallt syftat till att visa på hur långt man kan få ner metanemissionerna, därför är SCR1 utrustningen demonterad vid konverteringen. 5.1.3 Valtras konverteringsstrategier och utveckling Valtras grundprincip för motoroptimering vid gaskonverteringar kan beskrivas enligt följande prioritering: 1. Traktorn ska fungera bra, det vill säga ha en god körbarhet och en jämn motorgång. 2. Motorn ska gå så effektivt som möjligt oavsett bränslemix, det vill säga högsta verkningsgrad. 3. Emissionerna ska vara låga. De två Valtra N101H har haft samma motorinställningar från början. Under 2014 tyckte värden på Söderåsens Bioenergi AB att traktorns konsumtion av gas var för låg i förhållande till dieselförbrukningen. Detta berodde troligen på att traktorn används framförallt i lättare lastararbeten. Dessutom har anläggningen tillgång till egen gas till ett lågt pris och de ville därför använda den i så stor utsträckning som möjligt. Valtra beslutade därför att prova en modifierad strategi för optimeringen av Söderåsens traktors motorstyrning. Den bestod i att låta motorstyrningen hellre välja en hög gasandel framför högsta möjliga verkningsgrad enligt punkten 2. Detta skulle öka den totala bränsleförbrukningen men minska dieselförbrukningen och därmed öka andelen gas i bränslemixen. Justeringen av motorstyrningen enligt den nya strategin gjordes i augusti 2014. Traktorn på Söderåsen och traktorn 1 SCR står för Selective Catalytic Reduction, och är en katalysatorteknik som reducerar kväveoxider (NOX). 16 på Uddetorp har alltså delvis två olika konverteringsstrategier (grundprincipen och motorstyrningen mot högre gasandel). Metanemissioner identifierades tidigt i projektet som huvudproblemet i klimat påverkan vid konvertering till dual fuel-drift. Att reglera luftmängden och insprutning av gasen i motorn är de viktigaste faktorerna för att minska mängden oförbränt metan som går igenom motorn. Den nya generationen (N3) möjliggör för Valtra att kontrollera gasinsprutningen i en betydligt större detaljeringsgrad. Valtra har även gjort en del andra förbättringar av systemet som en bättre anpassad metankatalysator som placerades närmare motorn för att hålla temperaturen bättre. För att kunna genomföra tester inom tidsramen för MEKA-projektet har Valtra i samband med konverteringen till dual fuel drift demonterat SCR utrustningen på N123H. Detta har inneburit att vi i projektet kan se potentialen att minska metan emissionerna från traktorn, däremot har inte övriga emissioner kunnat utvärderas. Valtras resonemang i detta är att teknik för att minska övriga emissioner kan läggas till i efterhand. 5.2 Schmidt PSB (plog-sop-blåsmaskin) Figur 3. Schmidt PSB. Bilden visar provdrift med en prototyp av plog-sop-blåsmaskinen som genomfördes under vintersäsongen 2010–2011 på Kiruna flygplats. (Foto: Gunnar Holm) I maj 2014 blev det klart att AEBI-Schmidt i samarbete med Volvo CE skulle konvertera en, av Swedavia, beställd serie arbetsmaskiner för drift med fordonsgas. Det handlar om PSB maskiner som ska användas i snöröjningen på Swedavias flygplatser (Figur 3). I första läget har Swedavia beställt 29 maskiner konverterade för gasdrift. Maskinerna ska gå på ett antal av Swedavias flygplatser runt om i Sverige. Inom MEKA-projektet har en av de första versionerna av serien testats. 5.3 Överblick – tester för respektive maskin Den maskinmodell som har genomgått alla tester är Valtras N101H. För N101H har dessutom två olika exemplar med lite olika inställningar (enligt beskrivning avsnitt 5.1.3) testats. En översikt av vilka mätningar som har gjorts för respektive maskinmodell finns i Tabell 1. Valtras N123H är också emissionstestad på samma 17 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L sätt som N101H, men på grund av att utvecklingen av denna enligt Valtra endast syftar till att visa på hur långt man kan få ner metanemissionerna redovisas inte övriga emissioner. När det gäller PSB-maskinen så genomfördes emissionstester i verklig drift så kallade PEMS2-mätningar inom MEKA-projektet. Maskinen blev kraftigt försenad och vid tillfället för PEMS-mätningen fungerade inte kommunikationen mellan motorstyrningen och dual fuel-enheten. Därför är data från mätningarna inte relevanta att redovisa för den här maskinen. Transportstyrelsen har tillgång till data från de bänkmätningar som Volvo genomför som ett krav för att få dispens för maskinerna. Dessa mätningar var inte genomförda vid tidpunkten för rapportering av MEKA-projektet. Tabell 1. Översikt över vilka testdata som samlats in och när för respektive maskinmodell. Testdata Valtra N101H Uddetorp Valtra N101H Valtra N123H Schmidt Söderåsen PSB* Emissioner bänk** 2014-04 2014-08 2015-04 - Bränsleförbrukning bänk** 2014-04 2014-08 2015-04 - Gasförbrukning bänk** 2014-04 2014-08 2015-04 - Arbete bänk** 2014-04 2014-08 2015-04 - Emissioner PEMS*** 2014-05 och 2015-05 2014-10 2015-05 2015-09 (inte använd bara) Bränsleförbrukning PEMS*** 2014-05 och 2015-05 2014-10 2015-05 2015-09 (inte använd bara) Gasförbrukning PEMS*** 2014-05 och 2015-05 2014-10 2015-05 2015-09 (inte använd bara) Arbete PEMS*** (endast diesel) 2014-05 och 2015-05 2014-10 2015-05 2015-09 (inte använd bara) Bränsleförbrukning gas/diesel vid drift i fält 2014-05 till 2015-04 - - - Arbetsmoment vid drift i fält 2014-05 till 2015-04 - - - Uppgifter från körjournaler 2014-05 till 2015-04 - - - *Plog-sop-blåsmaskin **Bänkmätningar är ett sätt att mäta emissioner från motorer i labbmiljö. I detta projekt är mätningarna gjorda som simulerade bänkmätningarna genom att koppla traktorns kraftuttag till en bromsbänk ***PEMS står för Portable Emission Measurements och är ett sätt att mäta emissioner i verklig drift. 2 PEMS står för Portable Emission Measurements, se kap 2.1 för närmare beskrivning 18 6 Emissionstester Mätningarna av emissioner från avgassystemet gjordes för att få svar på • hur emissionerna förändras på grund av dual fuel-drift • vad körmönstret har för påverkan på emissionerna • vad som händer med emissionerna vid verklig drift jämfört med tester i labbmiljö Under projektet har vi också jobbat med att utveckla metodiken för hur mätningarna ska genomföras för att resultaten ska bli så användbara som möjligt. 6.1 Metod för emissionstester Mätningarna av emissioner har genomförts dels i en simulerat bänkmätning och dels i verklig drift (PEMS-mätning). I första hand är det metodiken för PEMSmätning som vi har utvecklat så att den i möjligaste mån ska efterlikna verkligt arbete med maskinerna. Emissioner som mäts inom MEKA-projektet är först och främst de som är reglerade genom EU-direktiv för typgodkännande av motorer: CO (kolmonoxid), HC (kolväten), NOx (kväveoxider) och PM (partikelmassa). Förutom dessa mäts även emissionerna av CO2 (koldioxid) och CH4 (metan) eftersom det är viktigt att kunna fastställa klimatpåverkan för dual fuel-tekniken. 6.1.1 Simulerad bänkmätning För att undvika det kostsamma ingreppet att tvingas montera ut motorn ur maskinen valde vi att utföra så kallade simulerade bänkmätningar. De simulerade bänkmätningarna har genomförts vid Svensk Maskinprovnings testlaboratorium i Umeå. Traktorernas kraftuttag kopplas till en datorstyrd broms som programmeras så att den får motorn att följa den önskade körcykeln (Figur 4). 19 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L Figur 4. Uppkoppling av traktorns kraftuttag mot bromsbänk (Tv) och provtagning i avgaserna (Th). (Foto: Hans Arvidsson) I MEKA-projektet valdes den transienta3 körcykeln NRTC4 som är lagstadgad för typgodkännande av mobila maskiner (Figur 5). Simulerade bänkmätningar är ett sätt att i laboratorium efterlikna de mätningar som görs då en motor ska typgod kännas. Fördelen med bänkmätningar är att de gör det lättare att kontrollera och begränsa yttre påverkansfaktorer, och därigenom blir de repeterbara i betydligt högre grad än mätningar i verklig drift. Varvtalet och belastningen påverkas genom att datorn styr motorns gaspådrag och bromsen i bänken. Figur 5. Varvtals- och belastningskurvor för den transienta körcykeln NRTC. När det gäller mätning av plog-sop-blåsmaskinen eller andra arbetsmaskiner så är det inte möjligt att göra liknande simulerade bänkmätningar, eftersom de saknar kraftuttag. 3 Med transient körcykel menas en körcykel där varvtal och belastning varierar kontinuerligt. 4 NRTC = Non Road Transient Cycle 20 6.1.1.1 Värdena inte jämförbara med riktiga bänkmätningar Nackdelen med simulerade bänkmätningar är att en del av motorns effekt går åt till olika hjälpsystem som kylfläktar, generator, hydraulpumpar och liknande. Därmed kommer motorns belastning att vara högre än belastningen på kraftuttaget. Eftersom belastningen mäts på kraftuttaget så kommer det uppmätta arbetet vid testet i kilowattimmar (kWh) att vara lägre än motorns utförda arbete. Och när emissionsvärdena sedan beräknas så blir de baserade på ett lägre antal kWh än vad som hade varit fallet om enbart motorn satt monterad i provbänken. Det medför att de emissionsvärden som beräknas i de simulerade bänkmätningarna alltid kommer att vara högre per kWh än de som redovisas vid ett typgodkännande. Förlusterna mellan motor och kraftuttag bedöms av Valtra till cirka 25 procent. 6.1.1.2 Varför NRTC? I början av projektet diskuterades vilken körcykel som skulle användas i bänk mätningarna. De första traktorerna som var aktuella för MEKA-projektet var typgodkända enligt en kravnivå som innebar att motorerna testades med en stationär körcykel, det vill säga en som bara innehåller mätpunkter med konstanta varvtal och belastningar. I MEKA-projektet ville vi dock efterlikna verklig drift i så stor utsträckning som möjligt, och därför valdes den nyare transienta NRTCcykeln som är obligatorisk för nyare motorer. Anledningen till att det är viktigt att efterlikna verklig drift är framförallt för att metanemissionerna från dual fuelmotorer enligt tidigare erfarenheter har visat sig uppstå mestadels vid varierande varvtal och belastningar. 6.1.2 Komplett fordon i verklig drift (PEMS) Ombordmätningar med PEMS-utrustning (så kallade PEMS-mätningar) är ett sätt att mäta emissioner vid verklig användning av maskinen. Denna metod har inom MEKA-projektet kompletterat de simulerade bänkmätningarna. PEMSmätningarna används för att analysera körmönstrets påverkan på emissionerna, gasandelen, driftsekonomin och maskinens klimatpåverkan. Mätmetoden är utvecklad för mätning på väg av tunga fordon och kommer även att anpassas för att kunna tillämpas på alla typer av mobila applikationer i framtiden. PEMS testerna inom MEKA-projektet har utvecklats och utförts av AVL MTC. Samma emissionskomponenter mäts i PEMS-mätningarna som i de simulerade bänkmätningarna. Vid mätningen kopplas avgasflödesmätaren på fordonets befintliga avgasrör och emissionerna registreras kontinuerligt (Figur 6). 21 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L Figur 6. Avgasflödesmätaren är kopplad till fordonets befintliga avgasrör. (Foto: Charlotte Sandström-Dahl) De traktorer som ingår i MEKA-projektet har testats enligt olika typer av kör mönster eftersom den här typen av fordon har många varierande användnings områden. Fyra olika körmoment har tagits fram för PEMS-tester av traktorerna i MEKA-projektet. Punkterna nedan beskriver körmomenten och varje körmoment illustreras av en bild samt belastningsdiagram. 1. Tung varierad belastning, innebär variation i belastning och varvtal och i en genomsnitt tung belastning. Detta moment utgjordes av landsvägskörning med en tungt lastad vagn (Figur 7). Figur 7. Belastningskurva och bild på en traktor som körs i tung varierad belastning under PEMS-mätningen. 22 2. Tung och jämn belastning. Detta moment kördes på åker, och körningen utgjordes av tyngre dragarbete med redskap för jordbearbetning (crosskillvält) (Figur 8). Figur 8 Belastningskurva och bild på den crosskillvält som användes för att simulera tung och jämn belastning under PEMS-mätningen. 3 Lätt varierad belastning. Detta moment utgjordes av lättare transport på väg samt lyftarbete på gården (Figur 9). Figur 9 Belastningskurva och bild på en traktor som körs i lätt varierad belastning under PEMS-mätningen. 23 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L 4. Lätt jämn belastning och varvtal. Detta moment utgjordes av lätt kraftuttagsarbete i form av betesputs (gräsklippning) på åker (Figur 10). Som illustrerat i figuren nedan syns att den lätta belastningen ändå är medelhård. Figur 10. Belastningskurva och bild på en traktor som körs i lätt jämn belastning under PEMS-mätningen. För att undersöka om dual fuel-tekniken lämpar sig bättre för vissa användnings områden jämfördes emissionerna vid dieseldrift och dual fuel-drift för respektive körmoment (1-4). De första PEMS-mätningarna på en traktor gjordes på Naturbruksgymnasiet Uddetorp under maj 2014. Observera att varje körmoment delades upp i två delar och emissionerna mättes separat för de två delarna. I rapporten redovisas mätvärdena som ett genomsnitt för de två delarna. Därmed inkluderas både kallstarter och varmstarter, men det är inte så att varje körmoment innehåller en varm- och en kallstart eftersom det inte lades vikt vid att utföra körmomenten på det viset. Detta utgör en felkälla, men vi har bedömt den som marginell i förhållande till alla andra osäkerheter. Mätningen av plog-sop-blåsmaskinen gjordes enbart med PEMS-metoden eftersom det inte var möjligt att koppla in den i en bromsbänk. Det ordinarie körmönstret för denna maskin skiljer sig från traktorernas eftersom den utför en annan typ av arbete. Därmed anpassades körmönstret för PEMS-mätningarna till att efterlikna ordinarie körning med denna maskin. 6.1.3 Bearbetning av data från emissionstester Bänkmätningarna har levererats som emissioner per kWh och redovisas nedan som genomsnitt av mätningarna per traktor. Inom PEMS-mätningarna går det inte att mäta uttagen effekt för dual fuel-drift. Därför har istället emissionerna redovisats per timme och enligt en metod med så kallade CO2-fönster. För emissionerna kväveoxider, partiklar och kolväten redovisas resultaten för de båda Valtra N101H-traktorerna placerade på Uddetorp och Söderåsen. Det är dock viktigt att veta att modellen N101H vid MEKA-projektets slut har gått ur 24 produktion och ersatts av N3-modellerna. Men eftersom den av N3-modellerna (N123H) som har blivit uppmätt i MEKA-projektet inte har ett färdigutvecklat avgasreningssystem så redovisas enbart metanemissionerna ifrån den. 6.1.3.1 Metoden att beräkna CO2-fönster Metoden att använda CO2-fönster är vedertagen inom branschen för emissions tester. Den används när det saknas data om utfört arbete. Man delar in mätserien i ett antal fönster med varierande tidsrymd. Dessa fönster definieras av en viss mängd CO2 som referens och alla fönster är följaktligen lika stora med avseende på CO2-emissonerna. Ju lägre CO2-emissioner per tidsenhet, desto längre blir fönstrets varaktighet. Medelvärden beräknas för emissionerna inom respektive CO2-fönster. Utifrån dessa värden beräknas ett medelvärde för varje körning. Emissionerna för PEMS-mätningarna är dels summerade som ett genomsnitt för alla körmoment och dels summerade för respektive körmoment för båda traktorerna. För att kunna jämföra testmetoderna har vi räknat ut den procentuella skillnaden mellan diesel och dual fuel-drift för både PEMS-mätningar och simulerade bänkmätningar. 6.2 Resultat emissioner Resultaten när det gäller emissioner kan sammanfattas enligt följande: • Metanemissionerna är betydande för N101H. Teknikutveckling i N123H innebär stora minskningar i metanemissionerna jämfört med N101H. • Emissionerna av kväveoxider verkar genomgående vara lägre vid dual fueldrift. • Partikelemissionerna varierar, och skillnaderna mellan dual fuel-drift och dieseldrift är ibland väsentlig, men utan tydligt mönster. • Emissionerna av kolväten är nära noll vid dieseldrift men betydande vid dual fuel-drift. • Emissionerna av kolmonoxid är genomgående mycket låga och redovisas därför inte. 6.2.1 Emissionstester i labbmiljö I de simulerade bänkmätningarna har båda traktorerna mellan 10 och 20 procent lägre emissioner av kväveoxider vid dual fuel-drift än vid dieseldrift (tabell 2). Kravnivån i regelverket för dessa motorer anger max 4 g/kWh. Då avses dock ett kombinerat värde för kväveoxider och kolväten, och testmetoden utgörs av konstant varvtal och belastning. Dessutom ska en sådan jämförelse ta i beaktande att de emissioner som redovisas här är högre på grund av effektbortfallet mellan motor och kraftuttag (se avsnitt 6.1.1.1) 25 T E K N I S K D E L T E K N I S K Tabell 2. Emissioner av kväveoxider för traktorerna (g/kWh) vid bänkmätning. Dieseldrift g/kWh DF-drift g/kWh Skillnad % N101H Uddetorp 7,0 5,8 -16,1 % N101H Söderåsen 5,6 4,5 -19,5 % NOx Partikelemissionerna är mer varierande men visar endast små skillnader i jämförelsen mellan diesel och dual fuel (tabell 3). Gränsvärdet i regelverket för stationära mätpunkter är max 300 mg/kWh (observera att det i värdena i tabellen finns en effektförlust mellan motor och kraftuttag). Tabell 3. Partikelemissioner för traktorerna (mg/kWh) vid bänkmätning. D E L PM Dieseldrift mg/kWh DF-drift mg/kWh Skillnad % N101H Uddetorp 141,6 126,6 -10,6 % N101H Söderåsen 135,5 137,5 1,5 % Emissionerna av kolväten exklusive metan vid bänkmätningarna har beräknats utifrån mätresultatet för totala kolväten, men vi väljer att inte redovisa de siffrorna eftersom vi inte anser att de är trovärdiga. Anledningen till att vi gör den bedöm ningen är att de låg långt utanför rimliga gränser i förhållande till PEMSmätningarna och i förhållande till mätresultatet för totala kolväten. Någon felkälla kunde inte hittas. 6.2.2 Emissionstester i fält 6.2.2.1 Genomsnitt av alla körmoment Resultaten från PEMS-mätningarna visar inte någon skillnad i emissioner av kväveoxider vid diesel- eller dual fuel-drift (Tabell 4). Tabell 4. Emissioner av kväveoxider för respektive traktor (g inom CO2 fönster) vid PEMS mätning. NOx Dieseldrift g (CO2fönster) DF-drift g (CO2-fönster) Skillnad % N101H Uddetorp 57,1 56,2 -1 N101H Söderåsen 57,0 57,0 0 Partikelemissionerna vid PEMS-mätningarna uppvisar ett liknande mönster som i bänkmätningarna (tabell 5). För Uddetorps traktor är partikelemissionerna lägre vid dual fuel-drift än dieseldrift medan de är högre vid dual fuel-drift för Söderåsens traktor. Tabell 5. Partikelemissioner för respektive traktor (g inom CO2 fönster) vid PEMS mätning. PM Dieseldrift g (CO2-fönster) DF-drift g (CO2-fönster) Skillnad % N101H Uddetorp 3,0 2,8 -5 N101H Söderåsen 1,8 3,1 75 I PEMS-testet av kolväten mätte vi totala kolväten men med metanet borträknat eftersom vi behandlar det i samband med klimatberäkningarna (Tabell 6). Vid dieseldrift är nivåerna mycket låga men något händer vid dual fuel-drift. Det har 26 förmodligen med oförbränt metan att göra av vilket en del verkar omvandlas till andra kolväten. De absoluta nivåerna är låga men innebär ändå ökade utsläpp jämfört med dieseldrift. Tabell 6. Emissioner av kolväten, metan borträknat, för respektive traktor (g inom CO2fönster) vid PEMS mätning. NMHC Dieseldrift g (CO2-fönster) DF-drift g (CO2-fönster) N101H Uddetorp 0,2 12,5 N101H Söderåsen 0,2 8,6 T E K N I S K 6.2.2.2 Jämförelse mellan olika körmoment, genomsnitt för alla mätningar. Tabell 7 visar emissionerna av kväveoxider vid PEMS-mätningen uppdelat på de olika körmomenten (genomsnitt för de båda traktorerna). Emissionerna varierar marginellt mellan körmomenten. Tabell 7. Emissioner av kväveoxider (g inom CO2 fönster) för de olika körmomenten vid PEMS mätning. Dieseldrift g (CO2fönster) DF-drift g (CO2-fönster) Skillnad % Tung varierande belastning 59,8 58,2 -3 Tung och jämn belastning 57,2 57,8 1 Lätt varierande belastning 58,7 56,7 -3 Lätt och jämn belastning 52,5 53,7 2 NOx Skillnaderna i partikelemissionerna vid dual fuel- och dieseldrift är störst vid tung och jämn belastning (Tabell 8). Tabell 8. Partikelemissioner (g inom CO2 fönster)för de olika körmomenten (genomsnitt från de båda maskinerna). PM Dieseldrift g (CO2fönster) DF-drift g (CO2-fönster) Skillnad % Tung varierande belastning 4,0 4,5 11 Tung och jämn belastning 1,4 2,6 81 Lätt varierande belastning 3,0 3,9 29 Lätt och jämn belastning 1,1 1,0 -10 Tabell 9 visar emissioner av kolväten med metan borträknat (NMHC) för PEMSmätningarna, uppdelat per körmoment. Kolväteemissionerna är högre vid dual fuel-drift än vid dieseldrift för alla körmomenten men skillnaden är störst vid lätt jämn belastning. Detta visar ett tydligt samband med metanemissionerna (jämför 6.2.3). 27 D E L T E K N I S K D E L Tabell 9. Kolväteemissioner metan borträknat (g inom CO2- fönster) för respektive körmoment vid PEMS mätning. NMHC Dieseldrift g (CO2-fönster) DF-drift g (CO2-fönster) Tung varierande belastning 0,2 3,6 Tung och jämn belastning 0,1 2,1 Lätt varierande belastning 0,2 6,1 Lätt och jämn belastning 0,2 30,4 6.2.3 Metanemissioner I mätningarna av metanemissioner i bänk utmärker sig N123H med absolut lägst metanemissioner (Tabell 10). Tabell 10. Metanemissioner från bänkmätningarna i g CH4/kWh. CH4 Bänk (g/kWh) N101H Uddetorp 19,74 N101H Söderåsen 7,34 N123H mätning i maj 0,92 N123H mätning i augusti 0,69 Det finns även en betydande skillnad i metanemissioner mellan Uddetorps och Söderåsens traktor. Vad gäller N123H så gjorde Valtra en justering efter den första bänkmätningen och PEMS-mätningen, som innebar att motorstyrningen tog hänsyn till metankata lysatorns temperatur. Även i PEMS-testerna är metanemissionerna lägst från N123H (tabell 11). Metanemissionerna från de båda N101H är störst vid jämn lätt belastning. N123H har sina högsta emissioner vid lätt varierande belastning men fortfarande på en låg nivå i jämförelsen. Valtra har under projektet minskat metanemissionerna kraftigt för N123H jämfört med N101H. Tabell 11. Metanemissioner från PEMS-testerna. Mätvärden i g (CO2-fönster). CH4 N101H Uddetorp N101H Söderåsen N123H Tung varierande belastning 111,3 25,1 3,2 Tung och jämn belastning 30,4 7,8 7,1 Lätt varierande belastning 130,1 114,4 16,3 Lätt och jämn belastning 384,6 264,6 5,2 28 6.3 Förändring av emissioner över tid Emissioner och prestanda förändras över tid genom slitage och försämring av reningsutrustningens funktion. Därför har en uppföljande PEMS-mätning gjorts på Uddetorpstraktorn för att undersöka förändringar i emissioner över tid. Alla emissioner utom kväveoxider var högre vid den uppföljande mätningen (tabell 12). Emissionerna av kolväten med metan borträknat och metan visar en stor ökning efter endast ett års drift. Dessutom sker denna ökning ifrån de inledande mätningarnas redan höga nivåer. Även under olika körmoment var emissionerna av metan högre vid den uppföljande mätningen (tabell 13). Tabell 12. Jämförelse av emissioner från N101 Uddetorp vid inledande mätningar i maj 2014 och uppföljande mätningar i april 2015. Inledande mätning, g (CO2-fönster) Uppföljande mätning, g (CO2-fönster) Skillnad i % mellan inledande och uppföljande mätning 56,2 55,6 -1 % NOx PM NMHC CH4 2,8 3,0 6% 12,5 15 20 % 164,2 223,9 36 % Tabell 13. Jämförelse av metanemissionerna (g CH4/h) för respektive körmoment från Uddetorpstraktorn vid inledande mätningar i maj 2014 och uppföljande mätningar i april 2015. Test 1 Test 2 Procentuell ökning från test 1 till test 2 Tung varierande belastning 422 465 10% Tung och jämn belastning 187 435 133% Lätt varierande belastning 346 362 5% Lätt och jämn belastning 1347 1621 20% Försämringen av metanemissionerna märks tydligast vid tung jämn belastning. 6.4 Jämförelse av mätmetoder I det här avsnittet visas jämförelser mellan emissioner i labbmiljö (bänk) och i fältdrift (PEMS). Dels visas hur stor den procentuella skillnaden var i emissioner mellan dieseldrift och dual fuel-drift och dels visas skillnaden i procentenheter mellan de två metoderna. Tabell 14 visar en jämförelse mellan bänk och PEMS-mätningarna för respektive traktor redovisat som den procentuella skillnaden mellan diesel och dual fuel för respektive mätmetod. För bänkmätningarna ser man tydligare en minskning av NOx emissionerna. I PEMS mätningen finns endast en obetydlig skillnad. 29 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L Tabell 14. Jämförelse av den procentuella skillnaden i NOx emissionerna mellan diesel och dual fuel för bänk respektive PEMS mätningen. Skillnad i bänk % Skillnad i PEMS % N101H Uddetorp* -16,1 % -1 N101H Söderåsen -19,5 % 0 *) Jämförelsen görs med de inledande PEMS-mätningarna eftersom bänkmätningarna gjordes vid samma tidsperiod. Tabell 15 visar en jämförelse mellan partikelemissionerna för respektive traktor redovisat som den procentuella skillnaden mellan diesel och dual fuel för respektive mätmetod. Traktorn på Söderåsen skiljer sig betydligt mellan bänk och PEMS. Tabell 15. Jämförelse av den procentuella skillnaden i partikelemissionerna mellan diesel och dual fuel för bänk respektive PEMS mätningen. Skillnad i bänk % Skillnad i PEMS % N101H Uddetorp* -10,6 -5 N101H Söderåsen 1,5 75 *) Jämförelsen görs med de inledande PEMS-mätningarna eftersom bänkmätningarna gjordes vid samma tidsperiod. En jämförelse av kolväteemissionerna mellan mätmetoderna har inte kunnat göras eftersom siffrorna från bänkmätningarna inte bedöms trovärdiga. 6.5 Diskussion 6.5.1 Totala emissioner Underlaget med endast två traktorer är för litet för att kunna dra generella slut satser om dual fuel-tekniken i större skala, men det ger en indikation på vad tekniken kan leverera idag. Valtra har under MEKA-projektet inte haft tid och resurser för att arbeta med minskningar av emissionerna förutom när det gäller metan. Motortekniken i de två N101H-traktorerna är också föråldrad och hade ändå inte medgett några stora utrymmen för justeringar av parametrar som påverkar emissionerna. När det gäller kväveoxider är skillnader mellan dieseldrift och dual fuel-drift genomgående små. Ökningen av partiklar och kolväten i dual fuel-drift måste hanteras om de konverterade motorerna i framtiden ska kunna godkännas. Valtra menar att metanemissionerna kan minskas genom ökad avgastemperatur. Det påverkar i vissa fall partikelemissionerna negativt. Framtida utveckling av tekniken bör därför innefatta partikelfilter som tar bort merparten av partiklarna. När det gäller kväveoxider så finns det teknik såsom SCR-katalysatorer för att få ned dessa emissioner till ett minimum. Därmed ska det enligt Valtra vara fullt möjligt att nå ned till kravnivåerna för Steg IV5. 5 Steg IV är en kravnivå som gäller vid typgodkännande av motorer i arbetsmaskiner och traktorer. 30 Att mätningarna visade lägre metanemissioner med Söderåsens traktor jämfört med Uddetorps var oväntat. Söderåsens traktor programmerades om innan den testades i syfte att öka gasandelen, och det gjordes utan vetskap om hur det skulle påverka emissionerna. Resultatet blev att metanemissionerna blev lägre och gasandelen högre. Det är inte säkert att omprogrammeringen var orsaken till de lägre metanemissionerna. Mer troligt är att Uddetorpstraktorns metankatalysator hade försämrad funktion till följd av att den hade gått i hårt arbete under vårbruket innan mätningarna genomfördes. 6.5.2 Metanemissioner Valtra har lyckats förbättra tekniken avsevärt under MEKA-projektets tid. Det framgår av att den nya modellen N123H uppvisar betydligt lägre emissioner av metan. Följande åtgärder har möjliggjort förbättringarna: • Mer detaljerad motorstyrning. • Större och mer optimerad katalysator med en fördelaktigare placering närmare motorn. • Temperaturstyrning för att undvika över- och undertemperaturer i katalysatorn. Trots dessa förbättringar så anser Valtra att det finns potential att förbättra systemet ytterligare för att få ännu lägre metanemissioner i ett större register. 6.5.3 Förändring av emissioner över tid Metankatalysatorer är enligt AVL känsliga för höga temperaturer. Testerna styrker detta, eftersom den av de två N101H som är mest och hårdast använd – Uddetorps traktor – också har störst metanemissioner. Uddetorps traktor användes i betydligt tyngre arbete än Söderåsens traktor och hade redan vid det första mättillfället använts i vårbruket. Emissionerna ökade också tydligt mellan de inledande och uppföljande mätningarna. En trolig orsak är, enligt AVL, att det hårda arbetet i kombination med bristen på temperaturbegränsande åtgärder i katalysatorn har medfört degradering av katalysatorns förmåga att reducera metan. AVL arbetar med projekt som tittar på problematiken med försämring av metan katalysatorer men de har inte dragit några slutsatser i det arbetet ännu. Vi har sökt efter redan genomförd forskning om detta ämne men inte hittat något specifikt om metankatalysatorer. En del studier har dock gjorts på vägfordon med gasmotorer. Där har man sett att vissa äldre fordon har uppvisat kraftigt ökade utsläpp av metan över tid. En studie av VTT (Nylund och Erkkilä, 2005) visar något fall där metanutsläppen har ökat tiofaldigt mellan inledande och uppföljande test, men det handlar då om äldre katalysatorteknik och om en ren gasmotor, inte dual fuel. Man ska också komma ihåg att det finns en risk att katalysatorn går sönder så att funktionen drastiskt försämras eller upphör. Det är inte säkert att detta upptäcks och åtgärdas och då är plötsligt metanemissionerna mycket höga. Det är svårt att bedöma hur stor denna risk är, men konsekvenserna är betydande. Med anledning av detta är det angeläget att studera detta område ytterligare. En annan möjlig orsak till att metanemissionerna ökade i den uppföljande PEMSprovningen kan vara relaterad till temperaturen vid provtillfället. PEMS-provningen sker ju utomhus så en lägre temperatur kan medföra sämre funktion hos katalys atorn eftersom den har ett relativt smalt temperaturområde med optimal funktion. 31 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L Övriga emissioner verkar inte försämras mer än vad som är normalt för diesel motorer. 6.5.4 Mätmetod I det stora hela är resultaten liknande mellan bänk- och PEMS-mätningarna, åtminstone i den grad att de stärker varandras huvudsakliga slutsatser. Traktorer utför olika typer av arbete beroende på var den är placerad, exempelvis skiljer sig arbetsmomenten på en djurgård, växtodlingsgård eller i kommunal drift. Det innebär en svårighet i att hitta en generell körcykel att testa emissionerna i. Körmomenten för PEMS-mätningarna möjliggör på ett bra sätt återspegling av de olika typer av körning som en traktor kan genomföra. Skulle PEMS-mätning bli ett krav återstår fortsatt arbete med att arbeta fram en representativ sammanväg ning av de fyra körmomenten. Det är inget som säger att de fyra arbetsmomenten ska ha samma vikt i en bedömning, utan sammanvägningen kan göras utifrån hur vanligt förekommande de olika arbetena är.. Det finns betydande osäkerhetsfaktorer i PEMS-körningarna vilket begränsar jämförbarheten mellan olika testtillfällen. Faktorer som påverkar är förare, temperatur, markförhållanden, kallstarter och bränslekvalitet. Ett annat problem vid PEMS-mätningarna har varit att inte kunna få ut motorns arbete vid dual fueldrift. Detta gör att det inte går att få fram arbetsrelaterade utsläpp utan istället har vi fått göra antagandet att arbetet för dieseldrift och dual fuel-drift har varit densamma, vilket utgör en osäkerhet. Bänkmätningarnas stora fördel är repeterbarheten, vilket gör dem bra för jämförelse i större utsträckning än PEMS-mätningarna. De simulerade bänkmätningarna är dock inte direkt jämförbara med motorbänkmätningar vid typgodkännande, fram förallt på grund av kraftförluster i transmissionen. Vid framtida regelverk för efterkonvertering bedöms det för dyrt att plocka ut motorn för att göra regelrätta bänkmätningar och simulerade bänkmätningar är bara möjliga för maskiner med kraftuttag. PEMS-metoden är applicerbar på alla maskiner och ger en rättvisande bild av verklig drift. 32 7 Driftkostnad och körerfarenheter Förutom emissionstesterna har vi även genomfört drifttester för Valtras N101H. Vi har samlat in bränsleförbrukningsdata under verklig drift och kompletterat med körjournaler för den traktor som gått i drift på naturbruksgymnasiet Uddetorp. För att få en bild av körprestandan har vi dragit nytta av erfarenheter från samtliga fem traktorer av modell N101H som rullar i Sverige. Drifttesterna svarar på: • om dual fuel-drift bidrar till någon ändring i driftekonomi • vad körmönstret har för påverkan på maskinens prestanda • hur körprestandan påverkas av dual fuel-drift 7.1 Metod för driftkostnad och körerfarenhet Metoden för att utvärdera ekonomi och körerfarenheter består av tre huvud komponenter: statistik över bränsleförbrukning, beräkningar av driftsekonomi och intervjuer med förare. Bränsleförbrukningen (gas respektive diesel) har mätts kontinuerligt med en utrustning som kan lagra mätvärden över tid. För att verifiera förbrukningen bokförs även allt tankat bränsle manuellt. Det har funnits ett reglage i traktorn på Uddetorp som möjliggjort för föraren att registrera olika typer av arbeten som utförs med maskinen. Följande kategorier har funnits att välja på: 1. Ej spec. 2.Lastning 3.Transport 4.Dragkraft 5. Kraftuttagsdrivet arbete 6.Körövningar 7. Kraftuttag + dragkraft Resultatet av mätningarna från N101H Uddetorp under 1 år är presenterat som driftdata i diagrammen nedan. Vi har undvikit att ta med bränsleförbrukning från rena transportsträckor eller arbetsmoment med varvtal under 1 000 rpm, eftersom den lägre belastningen på motorerna då bidrar till att även dual fuel-driften endast förbrukar diesel. Bränsleförbrukningen är också uppmätt under PEMS- och bänkmätningarna. Dessa ger information om gasandel men också information om verkningsgraden på dual fuel-drift jämfört med diesel, eftersom exakt samma arbete utförts i båda bränslelägena. När det gäller beräkningar av ekonomin har vi bara tittat på bränsleekonomin. Denna är beräknad utifrån mätningar av bränsleförbrukning dels från driftmätning arna av Uddetorpstraktorn och dels från PEMS-mätningarna. Eftersom bränsle priserna har stark påverkan så har vi hämtat prisstatistik ifrån perioden 2010 till 33 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L 2015. Utifrån statistiken gör vi olika scenarier för att se hur drivmedelskostnaderna påverkas. I några fall har vi också tagit hänsyn till den skattereducering på 90 öre per liter inköpt dieselbränsle som lantbrukare får göra. För att få en uppfattning av hur förare uppfattar köregenskaperna hos traktorerna har vi genomfört intervjuer med förare för samtliga fem N101H som arbetar i Sverige. I intervjuerna har förarna fått svara på hur traktorn har använts och upplevts samt för- och nackdelar med tekniken. 7.2 Resultat bränsleförbrukning För Uddetorps traktor mättes bränsleförbrukningen och storleken på gasandelen för dual fuel-drift som har uppmätts vid löpande drift (driftsmätningar) (tabell 16) och för alla traktorer vid PEMS-mätningarna (tabell 17). Tabell 16. Bränsleförbrukning och gasandel för körmomenten definierade i redskaps väljaren monterad på traktorn (N101H Uddetorp). Total tid Tidsandel Timmar DF Diesel DF MJ Lastning 97,5 71% 387 586 40% Transport 20,2 58% 300 479 34% Dragkraft 4,5 44% 367 602 39% Kraftuttagsdrivet arbete 80,3 65% 384 550 38% Kraftuttag + dragkraft 41,6 66% 438 550 39% 163,6 68% 388 574 39% 62% 377 557 38% Övrigt Genomsnitt Förbrukning MJ/h Gasandel Tabell 17. Gasandel* för olika körmoment i PEMS mätningarna Arbetsmoment Andel gas i dual fuel-läge N101H Uddetorp N101H Söderåsen N123H Tungt varierat arbete 43 % 57 % 61 % Tungt jämt arbete 47 % 57 % 66 % Lätt varierat arbete 35 % 44 % 55 % Lätt jämt arbete 65 % 72 % 61 % Genomsnittligt 48 % 58 % 61 % Högst gasandel uppnås vid lätt jämt arbete och lägst gasandel blir det vid lätt varierat arbete. Driftdatavärdena visar en ganska jämn gasandel som är något lägre än vid PEMS-mätningarna. Det finns dock en osäkerhet i hur stor utsträckning redskapsväljaren ställdes in korrekt, eftersom så många förare har varit inblandade i driften på naturbruksgymnasiet. Det är också svårt att utläsa något mönster i resultatet från driftmätningarna när det gäller de olika arbetsmomenten som registrerats med hjälp av redskapsväljaren. Verkningsgraden för dual fuel-drift är generellt lägre än för ren dieseldrift (Tabell 18). Minst skillnad syns för tungt varierat arbete och störst skillnad uppstår vid lätt konstant arbete. I genomsnitt hamnar verkningsgraden 14 procent sämre vid dual fuel-drift i genomsnitt för alla tre traktorerna. 34 Tabell 18 Tabell verkningsgrad (PEMS-mätningarna). Värdena visar variationen mellan alla tre traktorerna. Diesel Energi, MJ/h DualFuel Energi, MJ/h Skillnad i verkningsgrad % Tungt varierat arbete 444 – 569 472 – 658 6 – 16 Tungt jämt arbete 597 – 853 660 – 836 -2 – 31 Lätt varierat arbete 255 – 364 254 – 420 0 – 28 Lätt jämt arbete 418 – 470 466 – 655 12 – 57 480 545 14 Medel Vid PEMS-mätningarna uppmättes bränsleförbrukningen för de olika körmomenten (tabell 19). Att siffrorna för dieseldrift varierar i så stor utsträckning för respektive körmoment visar att det trots samma förare är svårt att köra på samma sätt från gång till gång. Dessutom är det två olika modeller med olika motorstorlekar vilket också bidrar till variationen. En tredje faktor som påverkar är att N123 hade en defekt transmission vilket gjorde att den inte kunde köras på alla växlar. Därmed var det svårare att köra alla momenten på samma sätt som gjordes med N101H. Trots dessa variationer så överlappar inte förbrukningen för de olika körmomenten varandra mer än marginellt. Tabell 19 Bränsleförbrukning vid PEMS-mätningarna uppdelat på de fyra körmomenten. Värdena visar variationen mellan alla tre traktorerna. Diesel (lit/h) Dual Fuel (diesel, lit/h) Dual Fuel (gas, kg/h) Tungt varierande arbete 12,6 – 16,1 6,1 – 8,5 4,1 – 8,7 Tungt jämnt arbete 16,9 – 24,2 8,0 – 11,2 7,5 – 11,9 7,2 – 10,3 5,1 – 5,2 1,6 – 5,1 11,8 – 13,3 4,4 – 6,4 6,4 – 10,2 13,6 6,7 6,6 Lätt varierande arbete Lätt jämnt arbete Medel 7.3 Resultat driftskostnader För att jämföra driftskostnaderna mellan dieseldrift och dual fuel-drift så har vi utgått ifrån bränsleförbrukningen för ett antal olika körmoment samt drivmedels priser från åren 2010 (tabell 20) till och med 2014. Vi har även ett alternativ som utgår ifrån 2015 års medelpriser för januari till september. 2015 har varit ett speciellt år när det gäller drivmedelspriserna eftersom dieselpriset har legat mycket lågt samtidigt som gaspriset har legat exceptionellt högt. I Figur 13 jämförs hur 2015 års priser påverkar driftkostnaderna jämfört med övriga scenarier. I alla grundscenarier räknar vi dieselpriser utan skatteavdrag eftersom vi bedömer att det största intresset för maskinerna finns inom den kommunala sektorn. 35 T E K N I S K D E L T E K N I S K D E L Tabell 20 Drivmedelspriser för företag som används i beräkningarna (statistik från Statoil). Företagspriser 2010-2014 Gas (kr/kg) Diesel (kr/l) Diesel (kr/l) Inkl. avdrag Pris årsmedel bästa gaspris 13,35 14,48 13,58 Pris årsmedel bästa dieselpris 15,28 14,19 13,29 Medelpris 2010-2014 13,40 14,00 13,10 Tre olika prisbilder har använts för att illustrera hur olika prislägen påverkar driftskostnaderna: medelpriserna för perioden 2010–2014 (Tabell 21), mest fördelaktiga gaspris (Figur 11) och mest fördelaktiga dieselpris (Figur 12). När medelpriset använts blir kostnaden för dual fuel-drift högre än för dieseldrift endast vid ett av körmomenten vid PEMS-mätningarna. Tabell 21. Bränsleförbrukning och driftekonomi för körmomenten inom PEMS mätningarna. Medelpris drivmedel för åren 2010 – 2014. Inget skatteavdrag för diesel. Diesel Dual Fuel Dual Fuel Diesel Dual Fuel Prisskillnad Diesel (lit/h) Diesel (lit/h) Gas (kg/h) Kr/h Kr/h Kr/h Tungt varierande arbete 13,9 7,3 5,9 195,3 181,9 -13,3 Tungt jämnt arbete 19,6 9,4 9,2 274,0 253,8 -20,2 8,3 5,2 3,0 116,0 111,8 -4,1 Lätt jämnt arbete 12,6 5,1 8,2 176,1 182,0 5,9 Medel 13,6 6,7 6,6 190,3 182,4 -7,9 Lätt varierande arbete 184,0 182,1 Lä? konstant 114,2 119,9 Lä? varierande 257,8 283,4 Tungt konstant Diesel 185,1 202,0 203,6 189,5 Tungt varierande Dri0data 0,0 DF 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 Figur 11 Jämförelse av driftskostnader (drivmedel, kr/h) för de olika PEMS-körningarna samt för bränsleförbrukningen från driftmätningarna. Priser från år 2013 (prisfördel för gas). 36 198,4 178,5 Lä> konstant 118,4 117,5 Lä> varierande 272,8 277,7 Tungt konstant Diesel 194,4 197,9 207,4 185,7 Tungt varierande Dri/data 0,0 DF 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 Figur 12 Jämförelse av driftskostnader (drivmedel, kr/h) för de olika PEMS-körningarna samt för bränsleförbrukningen från driftmätningarna. Priser från år 2014 (prisfördel diesel). I en sista jämförelse visar vi hur driftekonomin kan påverkas om lantbrukaren har tillgång till gas för produktionskostnad och hur mycket skatteavdraget för dieselinköp påverkar (Figur 13). Produktionspriset för gas har hämtats från rapporten Börjesson med flera (2013) och avser produktion från gödsel. Bränsleförbrukningen baseras på medelförbrukning inkluderat både PEMS- och driftmätningar. Dieseldri2, 2015 års priser, avdrag 166,1 DF-‐dri2, 2015 års priser, avdrag 191,7 Dieseldri2, ej avdrag 188,9 DF-‐dri2, köpt gas, ej avdrag 185,6 Dieseldri2, avdrag 176,8 DF-‐dri2, köpt gas, avdrag 178,8 DF-‐dri2, egen gas, avdrag 0,0 Kr/h 159,4 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 Figur 13 Driftkostnader för drivmedel vid medelförbrukning. Produktionskostnad för gas jämförs med inköpspriser samt med eller utan skatteavdrag för dieselinköp. Priserna baseras på medelpriser från 2010 – 2014 samt medelpriser för 2015 där det anges. 7.4 Resultat körerfarenheter Vi har kontaktat samtliga användare av de fem dispenstraktorer i Sverige som Valtra konverterade. Dessa traktorer har Lantmännen maskin lejt ut till olika värdar. De olika värdarna är Green Landscaping i Malmö, Malmö stad, Skellefteå kommun, Söderåsens Bioenergi och naturbruksgymnasiet Uddetorp utanför Skara. Nedan följer en sammanställning av svaren från maskinanvändarna. 7.4.1 Så användes traktorerna De fem traktorerna har använts till diverse olika saker. I Malmö har traktorerna bland annat sopat gator, sladdat samt kört ringvält och flistugg. Söderåsens Bioenergi har använt sin traktor för lastarkörning medan kommunen i Skellefteå har använt sin traktor till snöröjningsarbete. På Naturbruksgymnasiet Uddetorp har traktorn använts i jordbruket. Tabell 22 nedan beskriver traktorernas användning. 37 T E K N I S K D E L T E K N I S K Tabell 22 Översikt av användning och räckvidd för de fem Valtra-traktorerna med dual fueldrift på dispens. Användare Green Landscaping AB Arbetsuppgift Räckvidd gas Kranvagn Användning 7 timmar 35 timmar/vecka Sladdning av grusytor Ringvält Flistuggskörning Malmö stad Vägsopning 6-8 timmar 40-60 timmar/vecka Skellefteå kommun Vägtransport 4-5 timmar 60 timmar/vecka Snöröjning Gårdsarbete D E L Söderåsens Bioenergi Lastarkörning Vet ej 10 timmar/vecka Uddetorp Gårdsarbete, 5-6 timmar 40 timmar/vecka Tungt fältarbete Transport Gastankens räckvidd påverkas av hur mycket diesel som ersätts i arbetet vilket varierar med arbetsuppgift. Söderåsens Bioenergi har använt traktorn mycket lite då en mindre hjullastare är den ideala maskinen på arbetsplatsen. Därmed hade en dual fuel-hjullastare kanske varit ett bättre alternativ för företaget. Då traktorn utfört lastarbete så har gasutbytet varit mycket lågt. På Uddetorp har förarna märkt viss skillnad i gasens räckvidd beroende av arbets moment. Gasandelen har varit högre vid tungt arbete vilket även har inneburit kortare räckvidd för gastanken. Samma slutsats skulle kunna dras genom att jämföra Skellefteå kommuns erfarenheter med de från Malmö. Snöröjning innebär ett tyngre arbete än vägsopning, vilket också innebär kortare gasräckvidd för traktorn i Skellefteå. 7.4.2 Användarna positiva till fortsatt dual fuel-drift Det finns en genomgående mycket positiv inställning till tekniken från samtliga användare, oftast på grund av att den minskar klimatpåverkan. Samtliga traktor användare meddelar att de är positiva till fortsatt användning av biogasdrivna fordon. De kommunala användarna ser också mervärden kopplat till marknads föring. De råd som förarna vill ge till andra är att våga prova ny teknik. Dual fuelmaskinerna har fungerat mycket bra för samtliga arbetsmoment. I ett fall menar man att gastankens storlek har påverkat traktorns framkomlighet och att andelen gas som ersätter diesel har varit låg. Användarna anser att räckvidden för arbetet med dual fuel-drift är det största och oftast enda förekomande problemet med de konverterade fordonen. 7.5 Diskussion 7.5.1 Bränsleförbrukning Bränsleförbrukningen (i form av tillförd energi) är i de flesta fall högre vid dual fuel-drift än vid dieseldrift. Detta beror enligt Valtra på att motorn har optimerats mot tre faktorer samtidigt: funktion, effektivitet och emissioner. Det betyder att 38 man måste kompromissa på vissa områden för att uppnå förbättringar på andra områden. I det här avseendet finns mer att göra när det gäller optimering. Det ska enligt Valtra gå att förbättra bränsleeffektiviteten i den fortsatta utvecklingen tack vare att man i de nyare modellerna kan göra optimeringar i ett bredare register. Det faktum att tillförd energi är högre vid dual fuel-drift innebär en nackdel dels för klimatpåverkan och dels för driftekonomin. Därför är det angeläget att rikta in åtgärder mot detta i utvecklingsarbetet för framtida modeller. 7.5.2 Driftskostnad Att den totala bränsleförbrukningen är högre i dual fuel-drift påverkar driftskost naderna genomgående. Trots detta innebär det gynnsamma prisläget för gas att det i många fall är en prisfördel för att köra på dual fuel jämfört med diesel. PEMSmätningarna visar i genomsnitt cirka 8 kronor lägre drivmedelskostnad per timme för dual fuel-drift. Detta innebär cirka 4 procent av den totala drivmedelskostnaden. För en lantbrukare som gör skatteavdrag på 90 öre per liter diesel blir motsvarande vinst bara 2 kronor per timme. Prisvariationerna för drivmedel mellan olika år har dock större effekt på lönsamheten än skatteavdraget. Det är de tunga arbetsmomenten som ger störst ekonomisk fördel för dual fueldriften. Om man använder genomsnittliga förbrukningsdata från driftmätningarna i Uddetorp är drivmedelskostnaden genomgående högre för dual fuel-drift, även i scenariot med prisfördel för gasbränsle. Detta kan bero på att traktorn användes mer för lättare arbeten än genomsnittet av de fyra körmomenten i PEMSmätningarna. Tillgång till egenproducerad gas ger de lägsta drivmedelskostnaderna jämfört med alla andra scenarior. Detta gör att denna typ av traktor bör vara mest attraktiv för kommuner och lantbrukare som tillverkar sin egen biogas. I våra beräkningar har vi bara tagit hänsyn till bränsleekonomin. Ur ett ekonomiskt perspektiv så skulle en dual fuel-driven traktor skilja sig från en vanlig traktor genom att själva konverteringen är dyr. I övrigt så har dual fuel-driften inte inne burit några extrakostnader i form av extra underhållskostnader eller annorlunda beskattning. Den kortare räckvidden för själva dual fuel-driften kan innebära utgifter för den användare som prioriterar biogasdrift och därför behöver avbryta sitt arbete oftare för att åka och tanka. För övrigt så kan traktorn lätt ställas om till att också gå på endast diesel och då innebär biogastankens storlek inte något problem. Den totala räckvidden (dual fuel-drift och dieseldrift) är ju då till och med längre än motsvarande traktor med endast dieseldrift. Ingen av dessa aspekter har beaktats och de ekonomiska beräkningarna är endast baserade på driftkost naderna. Här finns behov av fortsatt arbete för att kunna dra bättre slutsatser kring driftsekonomi för dual fuel-drift. Förändringar av servicekostnader på grund av dual fuel-driften har vi inte haft möjlighet att undersöka. Detta är något som är intressant att följa vidare på de traktorer som går i drift idag. 7.5.3 Körerfarenheter Samtliga användare av traktorerna är nöjda med traktorernas köregenskaper efter mer än ett års drift. Att den huvudsakliga drivkraften att välja dual fuel-traktorer 39 T E K N I S K D E L T E K N I S K är klimatskäl gör att emissionsprestandan blir viktig även för användarna. Det är viktigt att ge användarna en förståelse för att teknikutveckling i ett inlednings skede kan innebära att tekniken inte är perfekt från början. Den begränsade räckvidden på gasdrift upplevs ibland som ett problem. Det finns möjlighet att koppla på en gaskasett för att förlänga driftsträckan. Lösningar med gaskasett överbrygger problemen med räckvidd. Att det dessutom i nödfall går att köra på 100 procent diesel i Valtras traktor minskar också begränsningarna i räckvidd. Det går fem maskiner i drift ute i Sverige, för att få bättre kunskap om service intervall och drift är det viktigt att fortsatt följa dessa maskiner. D E L 40 8 Klimatpåverkan Enligt intervjuerna i avsnitt 3.4 är den främsta drivkraften med att konvertera till dual fuel-drift att minska klimatpåverkan. I detta kapitel beskriver vi hur vi räknat ut klimatpåverkan, resultaten vi har fått och sist kommer en diskussionsdel kring tolkning av resultaten. 8.1 Beräkning av klimatpåverkan Den totala klimatpåverkan från maskinerna beräknas som summan av koldioxidoch metanemissioner från avgasröret plus summan av emissioner från källa till tank för de bränslen som används. (Figur 14). T E K N I S K D E L Figur 14. Principiell skiss över hur vi beräknar klimatpåverkan från dual fuel-drift. Hur stor klimatpåverkan blir i praktiken för en dual fuel-motor bestäms av följande parametrar: • Metanemissioner från motorn • Gasandel • Koldioxidemissioner från motorn • Motorns verkningsgrad • Gasens ursprung och produktionssätt Gasandel, metanemissioner och koldioxidemissioner har mätts upp både i bänk och PEMS-mätningar och varierar beroende på maskinmodell, motorinställningar och körmoment. Verkningsgraden för dual fuel-läget har visat sig ligga cirka 14 procent lägre än i diesel-läge (Tabell 18), vilket man måste ta hänsyn till om man vill jämföra emissionerna från dieseldrift med emissionerna från dual fuel-drift. 41 T E K N I S K Genom att använda uppmätta emissioner/uttagen kWh för bänkmätningarna och jämföra uppmätta emissioner/h (för respektive arbetsmoment, se kap 6.1.2) för PEMS mätningarna har vi har vi tagit hänsyn till skillnad i verkningsgrad. Vi har antagit att de totala emissionerna av koldioxid och metan från avgasröret är desamma oavsett vilken gas som används. Emissionerna av koldioxid från förnybara bränslen sätts till 0 i enlighet med förnybartdirektivet6. Däremot har alla bränslen en ”ryggsäck” med emissioner från produktionskedjan (källa till tank, kallad EF i formel nedan), hur stor den är varierar med bränsle och produktionssätt. Formeln för klimatpåverkan från avgasröret är: D E L 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟐𝟐 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝟏𝟏 − 𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 + 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟐𝟐 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 ∗ 𝟏𝟏 − 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃 + 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟒𝟒 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝑮𝑮𝑮𝑮𝑮𝑮𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟐𝟐 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝟏𝟏 − 𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 + 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟐𝟐 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 ∗ 𝟏𝟏 − 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃 + 𝑪𝑪𝑪𝑪𝟒𝟒 𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂𝒂 ∗ 𝑮𝑮𝑮𝑮𝑮𝑮𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 Formeln för bränslets klimatpåverkan källa till tank är: 𝑩𝑩𝑩𝑩ä𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏ö𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅 ∗ 𝑬𝑬𝑬𝑬𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅 + 𝑩𝑩𝑩𝑩ä𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏ö𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 ∗ 𝑬𝑬𝑬𝑬𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 𝑩𝑩𝑩𝑩ä𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏ö𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅 ∗ 𝑬𝑬𝑬𝑬𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅𝒅 + 𝑩𝑩𝑩𝑩ä𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏𝒏ö𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 ∗ 𝑬𝑬𝑬𝑬𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈𝒈 8.1.1 Tre bränslescenarion Vi har räknat med tre olika bränslescenarion och jämfört dessa med diesel: • 100 procent naturgas • Svensk fordonsgas7 • 100 procent biogas De emissionsfaktorer (källa till tank) som vi har använt för att beräkna total klimatpåverkan visas i Tabell 23. Tabell 23. Emissionsfaktor av växthusgaser källa till tank för olika bränslen. Bränsle Biogas (Svenska förhållanden, varierande substrat) Emissionsfaktor(g CO2 ekv/MJ bränsle) 7 (känslighetsanalys på -20 och 15) Källa Börjesson et al, 2013 Naturgas, Europa medel 13 JEC, 2013 Diesel, Europa medel 17 JEC, 2013 För biogas varierar emissionsfaktorn betydligt beroende på hur biogasen har producerats och vilka råvaror som använts, dessutom kan systemgränser ha stor påverkan. I rapporten ”Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel” från 2013 finns en gedigen litteraturgenomgång av klimatpåverkan från produktion och distribution av biogas under svenska förhållanden. I detta räknas de direkta utsläppen från insamling, transport, biogasproduktion, uppgradering, trycksättning samt hantering av rötrest. En generell slutsats i studien är att om man bara räknar de indirekta utsläppen enligt förnybart direktivets beräkningssätt så ligger utsläppen mellan 7–15 g CO2 ekv/MJ för biogassystem baserade på restprodukter och avfall. För att få en mer komplett bild av verkligheten kan man med system 6 EU:s direktiv 2009/28/EG om främjande av användningen av energi från förnybara energikällor 7 Svensk fordonsgas är en mix av fossil naturgas och biogas. Förhållandet varierar något, vi har antagit 60 procent biogas och 40 procent naturgas. 42 utvidgning inkludera även nyttan av att ersätta mineralgödsel, produktion av ersättningsfoder, förändrad hantering och lagring av avfall och gödsel samt till försel av organsikt material till åkermark. Genom en sådan systemutvidgning så ligger utsläppen från samma system på -20 till 13 g CO2 ekv/MJ. Biogasproduk tionen från gödsel är det som ger -20 och biogasproduktion från avloppsslam ger 13. Vi har valt att använda 7 g CO2/MJ som utgångsvärde för biogasproduktion i klimatberäkningarna. Vi har också gjort en känslighetsanalys för att se hur det slår om värdet istället är -20 eller 15. Dieseln och naturgasen har vi valt att räkna med ett europamedel (JEC,2013). Antaganden om värmevärden har vi hämtat från Gröna bilisters sammanställning av drivmedelsfakta för 2012 och Svenska Petroleum och Biodrivmedels Institutets (SPBI) hemsida. 8.1.2 Global Warming Potential (GWP) För att räkna om klimatpåverkan från metan till koldioxidekvivalenter har vi använt IPCCs klimatrapport från 2007 (IPCC, 2007). Vi har använt den faktor som tar hänsyn till en tidshorisont på 100 år. Det innebär att vi räknat med att metan är 25 gånger starkare växthusgas än koldioxid. I den nya IPCC rapporten finns även ett nytt beräkningssätt där man räknar med fler indirekta effekter av metanemissioner än tidigare (IPCC, 2013). Med detta nya beräkningssätt blir faktorn istället 35 men osäkerheterna är också större. Vi har gjort en känslighetsanalys för att se hur resultaten påverkas av om faktorn istället är 35. 8.2 Resultat klimatpåverkan Resultaten av klimatberäkningarna kan sammanfattas i följande punkter: • Den nya tekniken i N123H visar att dual fuel-drift ger cirka 20-25 procent lägre klimatpåverkan än ren dieseldrift om man kör på fordonsgas och cirka 35-40 procent lägre om man kör på biogas. • För N101H på Uddetorp och Söderåsen är metanemissionerna högre vilket medför att klimatnytta uppnås endast i vissa fall. Metanemissioner utgör enligt bänkmätningarna 33 procent av klimatpåverkan för Uddetorps traktor och 16 procent för Söderåsens. • Arbetsmomenten tung jämn belastning och tung varierad belastning vid PEMS-mätningarna visar störst minskningar på klimatpåverkan jämfört med ren dieseldrift för samtliga traktorer. I tabellerna som följer i det här avsnittet redovisas resultatet från bänkmätningarna, PEMS-mätningarna och bänkmätningarna. Dessutom redovisas känslighetsanalyser av hur ändrade metanemissioner, ändrade emissionsfaktorer för biogas källa till tank och en ökad metanemissionsfaktor (GWP) påverkar resultaten. 8.2.1 Total klimatpåverkan Den totala klimatpåverkan för bänkmätningen visas i Figur 15. Klimatpåverkan från diesel är lika för alla tre traktormodellerna. För Uddetorps traktor har samtliga 43 T E K N I S K D E L D E L gasbränslen en betydligt högre klimatpåverkan än dieseldrift (12-35 procent). Detta hänger samman med de metanemissioner som kommer från denna traktor (se avsnitt 6.2.3). Genom att få ner metanemissionerna ökar också klimatnyttan. För Söderåsens traktor är metanemissionerna lägre. För denna traktor är naturgas trots det sämre än diesel medan fordonsgas har liknande prestanda och biogas är bättre. För N123H där metanemissionerna har sänkts drastiskt, klimatpåverkan är i samma storleksordning som diesel för ren naturgas och betydligt lägre för fordonsgas och biogas (18-41 procent minskad klimatpåverkan). Vid mätningen i augusti 2015 hade justeringar på N123H gjorts för att minska metanemissionerna ytterligare detta innebar dock att traktorn under testet fick en högre bränsleförbrukning för dual fuel-drift vilket medför att den totala klimatpåverkan har ökat något jämfört med mätningen i maj 2015. 1800 1600 1400 g CO2 ekv/kWh T E K N I S K 1200 1000 Diesel 800 DF Naturgas 600 DF fordonsgas 400 DF Biogas 200 0 N101H Uddetorp N101H Söderåsen N123H mätning maj N123H mätning augus> Figur 15. Total klimatpåverkan (g CO2 ekv/h) för respektive traktor i bänkmätningen med tre olika bränslescenarion. N123H har testats med två olika inställningar första mätningen i maj 2015 och andra i augusti 2015. Trenden för PEMS-mätningen liknar bänkmätningarna i att skillnaden i klimat påverkan mellan de olika bränslena är ungefär densamma (Figur 16). Det som skiljer mellan mätningarna är klimatpåverkan från dieseldrift för N123H. Detta kan förklaras av att N123H har gått med klart högre effekt i alla moment utom för tung varierad belastning, vilket ger högre bränsleförbrukning. Den totala klimat påverkan för N123H i PEMS-mätningen är därför inte jämförbar med de två andra traktorernas. 44 60000 g CO2 ekv/h 50000 Diesel 40000 DF Naturgas 30000 DF fordonsgas 20000 DF Biogas 10000 0 N101H Uddetorp N101H Söderåsen N123H Figur 16. Total klimatpåverkan (g CO2 ekv/h) för respektive traktor i PEMS testet. Genomsnitt för alla fyra körcykler inom PEMS mätningen. Observera att N123H har utfört ett tyngre arbete än övriga. Klimatpåverkan från ren dieseldrift skiljer mellan Uddetorp och Söderåsens N101H traktorer (Figur 17) vilket visar att PEMS-mätningarna inte går att få helt jämförbara – särskilt inte när de görs vid två helt olika tillfällen. Arbetsmomenten lätt jämn belastning är det moment som verkar ge minst klimatnytta med dual fuel-drift vilket beror på höga metanemissioner i det momentet (Tabell 11). För Uddetorps traktorn verkar det till och med ge en negativ klimateffekt för samtliga gasbränslen jämfört med diesel. Bäst klimatnytta är det för momenten tung jämn belastning och tung varierad belastning. 80000 70000 60000 g CO2 ekv/h 50000 40000 30000 Diesel 20000 DF Naturgas DF fordonsgas 10000 DF Biogas Ud de to r p, T un g v Ud ar de ie to ra rp d , T be Ud un la de st g to jä ni rp ng m , L n be äA la va Ud st rie ni de ng ra to d rp b , L el as äA tn jä in m g n Sö be de l a rå st se ni n, ng T un Sö g v de ar ie rå ra se d n Sö , T be de un la st rå g ni se jä ng m n, n Lä b A el Sö as va de tn rie in rå ra g se d n, be Lä la st A ni jä ng m n be la st ni ng 0 Figur 17. Total klimatpåverkan för respektive körmoment på N101H. För samtliga arbetsmoment finns en klimatnytta med att köra på biogas och fordonsgas för N123H (Figur 18). Att köra på ren naturgas ger endast vid tung jämn belastning en tydlig förbättring mellan dual fuel-drift och dieseldrift. 45 T E K N I S K D E L 90000 80000 70000 g CO2ekv/h T E K N I S K 60000 50000 Diesel 40000 DF Naturgas DF fordonsgas 30000 DF Biogas 20000 10000 0 Tung varierad belastning Tung jämn belastning Lä> varierad belastning Lä> jämn belastning Figur 18. Total klimatpåverkan för respektive körmoment på N123H 8.2.2 Total klimatpåverkan uppdelat per källa 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 "Källa Cll tank"-‐emissioner Metanemissioner CO2-‐emissioner 1H U dd et N1 01 orp D H ie Ud de sel to N1 rp 01 D H F Sö de rå N1 se 01 n H Sö Die se de l rå se n DF N1 23 H (m a N1 j) D ie 23 se H (m l aj ) D F g CO2 ekv/kWh Betydelsen av metanemissioner som en källa till klimatpåverkan minskar kraftigt i N123H (Figur 19). För Uddetorps traktor utgör metanemissionerna 33 procent av den totala klimatpåverkan, för Söderåsens traktor är det 16 procent och för N123H är det endast 3 procent. N1 0 D E L Figur 19. Total klimatpåverkan (g CO2 ekv/kWh) för respektive traktor i bänkmätningen för diesel och dual fuel, staplarna är uppdelade i olika färger för att visa vad emissionerna härrör ifrån. För dual fuel- har vi räknat med fordonsgas som gasbränsle. N123H har testats med två olika inställningar första mätningen i maj 2015 och andra i augusti 2015, i figuren visas endast resultaten från maj eftersom de skiljer sig mycket litet ifrån varandra. 8.3 Hur påverkar olika faktorer klimatpåverkan? 8.3.1 Bränslets ursprung Som beskrivet i avsnitt 8.1.1 så finns det en osäkerhet i klimatpåverkan från biogas beroende på ursprung av substrat, anläggningsprestanda och systemgränser. 46 För att få en bild av vilken betydelse biogasens ursprung har för resultaten har vi valt att göra en känslighetsanalys. Vi har valt att använda -20 och 15 g CO2ekv/ MJ. -20 g CO2ekv/MJ representerar biogas från flytgödsel med systemutvidgning där ersättning av mineralgödsel, produktion av ersättningsfoder och förändrad hantering av lagring av gödsel räknas in i systemet. 15 g CO2ekv/MJ representerar biogas från avloppslam beräknat enligt förnybart direktivet. Figur 21 visar hur klimatpåverkan påverkas för bänkmätningarna, röd stapel är basscenario (7 g CO2ekv/MJ) och blå och grön visar vad som händer om emissionsfaktorn för biogas ändras. För Uddetorpstaktorn kan man se att med egen biogas från gödsel så får man redan med denna traktor ett nollsummespel mellan dieseldrift och biogas. För Söderåsen ligger spannet mellan de olika scenariona på 10–20 procent minskning och för N123H ligger det på mellan 30–60 procent minskning. 1600 1400 g CO2 ekv/kWh 1200 1000 Diesel 800 DF Biogas 15 g/MJ 600 DF Biogas 7 g/MJ 400 DF Biogas -‐20 g/MJ 200 0 N101H N101H N123H Uddetorp Söderåsen mätning maj N123H mätning augus> Figur 20. Total klimatpåverkan vid bänkmätning (g CO2 ekv/kWh) med tre olika emissionsfaktorer för biogas presenterat för respektive traktor. 8.3.2 Metanemissioner För att simulera vad som händer med klimatpåverkan vid åldring av metan katalysatorn har vi i ökat metanslipp på grund av åldring med 20 procent, 40 procent och 60 procent. Figur 21 visar att Uddetorpstraktorn, som har höga metanemissioner redan från början, innebär en drastisk försämring, N123H med låga metanemissioner visar istället en knapp märkbar försämring. För att det ska bli sämre än diesel att köra med N123H med uppgifter från bänkmätningarna krävs en 15 gångers försämring av metankatalysatorn. 47 T E K N I S K D E L D E L Klimatpåverkan jmf med dieseldri7 om metanemissionerna ökar 50% Procentuell skillnad jmf med diesel T E K N I S K 40% 30% 20% 10% Nuläge + 20 % metan 0% + 40 % metan -‐10% + 60 % metan -‐20% -‐30% N101H N101H N123H mätning N123H mätning maj Uddetorp Söderåsen augus; Figur 21. Den procentuella skillnaden för dual fuel- jämfört med dieseldrift. Nuläge med fordonsgas som gasbränslen och tre scenarion för försämring av metanemissionerna för respektive traktor. 8.3.3 GWP För att se hur emissionsfaktorn på metan påverkar den totala klimatpåverkan har vi i en känslighetsanalys räknat med emissionsfaktor 35 istället för 25 (se avsnitt 8.1.2). I Tabell 25 redovisas den procentuella skillnaden i klimatpåverkan mellan dual fuel-drift och dieseldrift för GWP=25 och GWP=35. För Uddetorps och Söderåsens traktorer är skillnaden betydande medan det för N123H inte innebär någon egentlig förändring. Tabell 25. Procentuell skillnad i total klimatpåverkan mellan dieseldrift och dual fuel drift på fordonsgas vid bänkmätning. Traktor Dual fuel-drift (fordonsgas) GWP=25 GWP=35 N101H Uddetorp Ökar 30 % Ökar 50 % N101H Söderåsen N123H Ökar 2 % Ökar 10 % Minskar 27 % Minskar 26 % 8.4 Diskussion Klimatpåverkan från Valtras nya generation av biogastraktor N123H är mest intressant eftersom N101H är en utgående modell. Däremot kan man genom att jämföra resultaten mellan de olika traktorerna lära sig mer om vad som är viktiga faktorer för klimatpåverkan från dual fuel-drift. Bränslets ursprung har betydelse för den slutliga klimatpåverkan. För denna studie har vi valt att ha europeiska värden för diesel och naturgas och svenska värden för 48 biogas (som ofta har en mer lokal marknad). Man kan diskutera huruvida det hade varit relevant att jämföra med diesel med olika grad av inblandning av FAME och HVO påverkar förhållandet på klimatpåverkan mellan diesel och dual fuel-drift. Skulle klimatpåverkan för svensk diesel istället för 17 vara 9,3 g CO2 ekv/MJ som anges i Ahlvik och Eriksson (2012) försämras klimatprestandan något. Minskningen för N123H på 18-25 procent lägre klimatpåverkan för fordonsgas istället skulle vara 16-23 procent och motsvarande 33-41 procent minskning för biogas skulle vara 23-40 procent. Som vi visade i känslighetsanalyserna ovan så skulle en lantbrukare som tillverkar egen biogas från gödsel få en betydligt högre klimatnytta med att köra på biogas än om biogasen kommer från avloppslam. Genom att öka utnyttjandet av gödsel till biogas ökar också klimatnyttan med att köra på den. Metanemissioner från motorn är viktiga att hålla koll på inte minst med tanke på åldringsproblematiken av metankatalysatorn. Men med de låga metanemissioner som N123H har (metanemissionen är under 3 procent av den totala klimat påverkan) så är det inte längre det allra största problemet. Känslighetsanalysen visar att metanemissionerna kan öka upp till 60 procent utan större konsekvenser för klimatpåverkan och för att få en sämre klimatpåverkan än dieseldrift krävs att metankatalysatorn försämras 15 gånger jämfört med nuläge. Ändringar i GWP-faktorer ger bara betydelse när det är mycket metanemissioner. Det viktiga i framtida val för att bedöma klimatnytta med dual fuel-tekniken är att följa riktlinjer i gällande direktiv exempelvis förnybarhetsdirektivet. Att verkningsgraden är sämre än diesel påverkar utfallet av klimatpåverkan, med bättre verkningsgrad behövs mindre bränsle och koldioxidemissionerna minskar ytterligare. I MEKA-projektet är inte dessa effekter studerade närmre. Valtra menar att det finns möjligheter för optimering på detta område. Det finns behov av att öka kunskapen inom detta område. Det är nödvändigt att ställa krav på metanemissioner men vid ett framtida regel verk kan det vara lämpligt att också ta in den totala klimatpåverkan. En fortsatt diskussion om vilka indata man ska ha för en sådan beräkning är viktig. 49 T E K N I S K D E L 50 Referenser Ahlvik P., Eriksson L. (2012), “Well to tank assessment – diesel fuel MK1 and EN 590”, Report 127057, rev.2, Ecotraffic. Börjesson P., Lundgren J., Ahlgren S., Nyström I. (2013) ”Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel”, Underlagsrapport från f3 till utredningen om FossilFri Fordonstrafik Energimyndigheten, Jordbruksverket, Skogsstyrelsen, Sametinget, Fiskeriverket (2010) ”Energikartläggning av de areella näringarna”, Rapport ER201:12 IPCC (2007) ”Climate Change 2007: mitigation of climate change”, B. Metz, O.R. Davidson, P.R. Bosch, R. Dave, L.A. Meyer (eds) Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA IPCC (2013) ”Climate Change 2013: mitigation of climate change”, Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J.C. Minx (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Jordbruksverket (2011a) ”Omställningspremie för jord och skogsbrukets arbetsmaskiner”, Rapport 2011:11. Jordbruksverket (2011b) ” Efterkonvertering av arbetsmaskiner marknadsförutsättningar och förslag till styrmedel”, Rapport 2011:40. Jordbruksverket (2012) ”Biogastraktorer marknadsförutsättningar för nya arbetsmaskiner med metandieseldrift”, Rapport 2012:5. JEC (2013) “WELL-TO-TANK Report Version 4.0” JRC Well to Wheel analysis Nylund N. och Ekkilä K. (2005) ”Bus emission evaluation: 2002 – 2004”, VTTrapport PRO3/P3015/05 Statoil (2015) ”Drivmedelspriser för företagskund”, hämtad på Statoils hemsida hösten 2015: http://www.statoil.se/sv_SE/pg1334072868703/foretag/Drivmedel/ pris-foretagskund.html 51 52 Bilaga 1. Regeringens uppdrag Regeringsbeslut, 2012-04-12 L2012/953 Uppdrag om efterkonvertering av arbetsmaskiner Uppdrag Regeringen uppdrar åt Statens jordbruksverk och Transportstyrelsen att genom föra projektet MetandieselEfterKonvertering av Arbetsmaskiner (MEKAprojektet). Arbetet ska ske efter samråd med branschen. Jordbruksverket ansvarar för att lämpliga branschaktörer identifierar län och kommuner med goda förut sättningar för genomförandet av projektet. Dessa aktörer bör identifiera lämpliga arbetsmaskinägare som är intresserade av att delta i projektet samt motor- och maskintillverkare som är intresserade av att utveckla efterkonverteringssatserna. Jordbruksverket ska tillsammans med dessa branschaktörer finnas till hjälp när intresserade arbetsmaskinägare ska matchas med motor- och maskintillverkare. Slutligen ska Jordbruksverket ansvara för tecknande av avtal eller överenskom melser med arbetsmaskinägare som beslutar sig för att delta i projektet. Transportstyrelsen ska erbjuda medverkande arbetsmaskinägare möjligheten att få kostnaderna täckta för inmonteringen av de utvecklade efterkonverteringssatserna. Transportstyrelsen ska vidare upphandla utförare av den emissionsprovning som ska genomföras på konverterade arbetsmaskiner för att utvärdera systemen vad gäller miljöpåverkan. Transportstyrelsen får även upphandla provning för att säker ställa att konverteringsutrustning innefattande gastankar inmonterats på ett säkert sätt. Provningarna ska ligga till grund för framtida typgodkännande av konvert eringssystem för berörda fordon och maskiner. Vidare åligger det Transport styrelsen att med stöd av dokumentation från rnaskinägare och maskinförare sammanställa de praktiska erfarenheterna av driften och i den mån det är möjligt även driftsekonomin. Parallellt med projektet ska Transportstyrelsen arbeta med att ta fram föreskrifter för typgodkännande av konverteringssatser. Vid projekttidens slut ska Transportstyrelsen ombesörja att de aktuella arbetsmaskinerna antingen godkännas för fortsatt användning med stöd av dispens, alternativt återställs till ren dieseldrift om de av någon anledning inte uppfyller en acceptabel emission och säkerhetsnivå. Slutligen ska Jordbruksverket och Transportstyrelsen i samråd med branschaktörer utarbeta en kommunikationsstrategi för spridning av de resultat och den kunskap som kommer av projektet. Medel för uppdraget ska belasta anslaget 1:23 Miljöförbättrande åtgärder i jord bruket, anslagsposten 3, inom utgiftsområde 23 Areella näringar, landsbygd och livsmedel. Avsikten är att under perioden 2012-2014 avsätta 8 miljoner kronor för en omställningspremie. Av dessa är 3 000 000 kronor tillgängliga för 2012, 2 500 000 kronor för 2013 och 2 500 000 kronor för 2014. Tilldelade medel ska användas för att bekosta inmonteringen av konverterings utrustning och vid behov återställande till ren dieseldrift. Tilldelade medel ska även användas till kosmader som uppstår i samband med godkännandet, här ingår dispenskostnader, kosmader för emissionstester och test av säkerhet av konvert eringslösningen. De kosmader som uppstår i samband med utvecklingen av 53 konverteringssatserna bekostas av de medverkande motor- och maskintillverkarna. De stilleståndskosmader som uppstår under tiden maskinen efterkonverteras bekostas av maskinägarna. Åtgärden omfattas av artikel 19.4 i kommissionens förordning (EG) nr 800/2008 av den 6 augusti 2008 genom vilken vissa kategorier av stöd förklaras förenliga med den gemensamma marknaden enligt artiklarna 87 och 88 i fördraget (allmän gruppundantagsförordning). Uppdragets genomförande ska i övrigt finansieras inom ram. Senast den 30 november 2015 ska uppdraget slutredovisas av Jordbruksverket och Transportstyrelsen till Regeringskansliet, Landsbygdsdepartementet. Den del av uppdraget som avser att identifiera lämpliga arbetsmaskinägare samt motor- och maskintillverkare som är intresserade av att delta i projektet, ska delredovisas senast den 31 oktober 2012. Därtill ska Jordbruksverket och Transportstyrelsen rapportera de åtgärder som vidtagits med anledning av uppdraget och de resultat som bidrar till att uppfylla uppdragets syfte senast den 30 november 2013 och 2014. Skälen för regeringens beslut I Statens jordbruksverks och Transportstyrelsens rapport 2011:40 ”Efterkonvertering av arbetsmaskiner-Marknadsförutsättningar och förslag till styrmedel” framhålls MEKA-projektet som ett alternativt styrmedel. Bakgrunden till Jordbruksverkets och Transportstyreisens rapport är den utredning som Jordbruksverket och samrådande myndigheter fick i uppdrag av regeringen att genomföra kring en omställningspremie för jord- och skogsbrukets arbetsmaskiner (rapport 2011:11). I regeringens proposition En sammanhållen svensk klimat- och energipolitik (prop. 2008/09:162) redogörs för den långsiktiga målsättningen att Sverige 2030 bör ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen samt för visionen att Sverige 2050 ska ha en hållbar och resurseffektiv energiförsörjning och inga nettoutsläpp av växthusgaser i atmosfären. Målsättningen om en fossiloberoende fordonsflotta 2030 ska ses som ett steg på vägen mot visionen för 2050. De gröna näringarna har en nyckelroll i Sveriges energiproduktion och spelar en avgörande roll för att motverka klimatförändringarna. Samtidigt är de gröna näringarna själva i dag nästan helt beroende av fossil energi eftersom det saknas reella alternativ till fossila bränslen. Diesel till arbetsmaskiner och transporter dominerar energianvändningen i alla näringsgrenarna. De gröna näringarna använder totalt ca 6 400 GWh energi per år varav den största delen förbrukas inom jord- och skogsbruket. Utöver detta är även entreprenadmaskiner och maskiner inom kommunal verksamhet stora förbrukare av fossil energi. Det är därmed viktigt att se över dessa näringar och vilka åtgärder som kan påskynda omställningen för att minska klimatpåverkan och för att skapa fler jobb på landsbygden. Insatser för att underlätta för ny metandieselteknik och ett nytt regelverk för efterkonvertering av arbetsmaskiner överensstämmer med regeringens långsiktiga målsättning om att Sverige 2030 ska ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen. 54 Publikationer inom samma område 1. Omställningspremie för jord och skogsbrukets arbetsmaskiner – Rapport 2011:11 2. Efterkonvertering av arbetsmaskiner marknadsförutsättningar och förslag till styrmedel – Rapport 2011:40. 3. Biogastraktorer marknadsförutsättningar för nya arbetsmaskiner med metandieseldrift – Rapport 2012:5. 55 56 57 Rapporten kan beställas från Jordbruksverket • 551 82 Jönköping • Tfn 036-15 50 00 (vx) • Fax 036-34 04 14 E-post: [email protected] www.jordbruksverket.se ISSN 1102-3007 • ISRN SJV-R-15/23-SE • RA15:23
© Copyright 2024