Elektromobilita by měla být jedním z nástrojů snižování emisí v dopravě v ČR. Jaký je její potenciál při redukci CO2? Analýza ukazuje, že zásadní vliv má zdrojová základna elektroenergetiky.

Jak dál v elektromobilitě

Přestože vyprodukované množství skleníkových plynů v ekvivalentu CO2 pokleslo v Česku od roku 1990 přibližně o 35 %, v sektoru dopravy existuje opačný trend. Od roku 1990 vzrostly emise o více než 150 % a dnes doprava produkuje přes 18 milionů tun CO2, což je přibližně 17 % všech vyprodukovaných CO2 emisí v ČR. Vzhledem k tomu, že aktuální i navrhované evropské klimaticko-energetické strategie, jako například „2050 Low-carbon economy roadmap“, používají jako referenční bod právě rok 1990, bude snižování emisí v sektoru dopravy patřit k nejnáročnějším úkolům české klimatické a energetické politiky.

Jedním z obecně přijímaných způsobů redukce emisí v dopravě je elektromobilita. Její potenciál je však nutně spojen se strukturou zdrojové základny výroby elektřiny, kterou elektromobily spotřebovávají.

Text seznámí čtenáře, o kolik sníží elektromobily produkci emisí CO2 v sektoru dopravy v případě České republiky do roku 2040. Zvolený rok je horizont aktuálně platných dokumentů české energetické strategie: aktualizované Státní energetické koncepce (ASEK) a Národního akčního plán čisté mobility (NAP CM).

Vzhledem k tomu, že rozvoj elektromobility a struktury elektroenergetického mixu závisí na velkém množství neznámých, které ztěžují možnosti predikce v delším období, pracuje předkládaný text s metodou analýzy scénářů. Bude modelováno celkem 10 scénářů vývoje emisí v dopravě do roku 2040: referenční scénář, v němž k rozvoji elektromobility vůbec nedojde, a kombinace tří scénářů rozvoje elektromobility se třemi scénáři rozvoje elektro-energetického mixu. Parametry scénářů jsou v souladu s dobrou praxí metody zvoleny tak, že zasahují co nejširší spektrum možných alternativních obrazů budoucnosti. Zvláštní pozornost je věnována kombinaci scénářů vycházející z aktuálně platných dokumentů: rozvoj elektromobility dle NAP CM a elektroenergetického mixu dle optimalizovaného scénáře ASEK.

Datová základna analýzy pochází z otevřených zdrojů, oficiálních statistik MPO, MŽP a OTE, analytického zázemí konzultační společnosti EGÚ Brno a informací poskytnutých dalšími aktéry dopravního sektoru, například pojišťovnami.

Výsledky analýzy ukazují na kriticky nízké ambice oficiálních dokumentů a zpřesňují roli elektroenergetického mixu v potenciálu elektromobility snížit emise CO2 v České republice.

Předpoklady a omezení analýzy

Z důvodu značné komplexity zkoumané problematiky a omezeného prostoru daného formátem článku byl výzkumný záběr omezen. Tato omezení jsou následující:

  • Analýza pokrývá pouze kategorii vozidel M1, tedy osobní vozidla do 3,5 tuny. Kategorie představuje 75 % vozového parku a 60 % emisí z dopravy v ČR.
  • Analýza pracuje pouze s automobily na čistě elektrický pohon, hybridní vozidla nejsou reflektována.
  • Analýza zanedbává denní variaci v elektroenergetickém mixu, a tedy i možnost, že elektromobily nabíjené v nočních hodinách budou využívat jiné portfolio zdrojů, než by odpovídalo dlouhodobým statistikám výroby elektřiny.

Analytický model dále obsahuje řadu předpokladů, s nimiž pracuje jako se vstupními hodnotami. Jedná se o následující:

  • Počet vozidel kategorie M1 na tisíc obyvatel vzroste z dnešních 502 na 569. Odhad vychází z předpokladu konvergence s Německem a Rakouskem, kde EGÚ Brno očekává mírný nárůst.
  • Průměrná roční nájezdová vzdálenost vozidla kategorie M1 je 12 tisíc kilometrů. Vzhledem k neexistenci oficiálních statistik byla konstanta určena na základě dat pojišťoven Allianz a Generali.
  • Průměrné vozidlo se spalovacím motorem vyprodukuje 95 g CO2/km. Tato hodnota odráží aktuální návrh Evropské komise emisních limitů pro osobní automobily vyráběné od roku 2021.
  • Spotřeba průměrného elektromobilu je 18,4 kWh/100 km, účinnost nabíjecího cyklu 92 %.

Představení scénářů analýzy

Scénáře elektroenergetického mixu jsou převzaty z veřejně dostupné Zprávy o očekávané dlouhodobé rovnováze mezi nabídkou a poptávkou elektřiny a plynu zpracované firmou EGÚ Brno pro OTE a jsou v souladu s názorem české decizní sféry (především MPO). Scénáře jsou následující:

  • Koncepční,
  • Úspory a
  • Nízkoemisní zdroje.

Koncepční scénář vychází z cílů stanovených v ASEK a konkretizuje rozvoj elektrizační soustavy ČR dle optimalizovaného scénáře a také názorů české politické sféry z roku 2017.

Scénář Úspory reflektuje cíle dle Low-carbon economy Roadmap (Roadmap 2050) a očekává pokles emisí CO2 o 95 % vůči roku 1990 za využití maximálních možných úspor energií.

Cíle Roadmap 2050 sleduje rovněž scénář Nízkoemisní zdroje, nicméně dosahuje jich skrze změnu stávající zdrojové základy na bezemisní. Scénáře jsou podrobněji představeny v následující tabulce.

Výroba elektřiny ve scénářích elektroenergetického mixu (TWh) a množství vyprodukovaných emisí CO2 na vyrobenou kilowatthodinu (kg). Zdroj: Zpráva o očekáváné dlouhodobé rovnováze mezi nabídkou a poptávkou elektřiny a plynu 2017. s. 29 a 36
Výroba elektřiny ve scénářích elektroenergetického mixu (TWh) a množství vyprodukovaných emisí CO2 na vyrobenou kilowatthodinu (kg). Zdroj: Zpráva o očekáváné dlouhodobé rovnováze mezi nabídkou a poptávkou elektřiny a plynu 2017. s. 29 a 36

Scénáře elektromobility jsou nastaveny následovně:

  • Koncepční scénář vychází z Národního akčního plánu čisté mobility (NAP CM), který pro rok 2040 očekává 403 tisíc vozidel na elektrický pohon (elektromobily i hybridy). Vzhledem k tomu, že údaje pro elektromobily jsou jen do roku 2025 a pro následné období je uváděná společná hodnota, pracuje tento scénář se stejným poměrem (60:40) elektromobilů a hybridů jako Ministerstvo hospodářství Slovenska (Návrh Národního politického rámce pro rozvoj trhu s alternativními palivy na Slovensku. 2015, s. 20). Následně byla vyčleněna kategorie M1 v poměru vozového parku ČR. Výsledná hodnota pro rok 2040 je přibližně 180 tisíc elektromobilů.
  • Progresivní scénář, který vznikl ve spolupráci s EGÚ Brno, reflektuje současné světové trendy (viz např. Global EV Outlook. 2017, s. 34) a očekává razantní nástup eletromobility mezi roky 2025 a 2030. V roce 2040 se tak v tomto scénáři podíl elektromobilů v rámci kategorie M1 rozšíří až na 33 %. Maximální scénář má vozový park tvořený výhradně elektromobily.
Srovnání scénářů elektromobility. Zdroj: Národní akční plán čisté mobility 2015; EGÚ Brno
Srovnání scénářů elektromobility. Zdroj: Národní akční plán čisté mobility 2015; EGÚ Brno

NAP ČM je málo ambiciózní

Ve všech analyzovaných scénářích rozvoje elekromobility došlo k poklesu emisí CO2 oproti případu, že by na silnicích jezdila vozidla výhradně se spalovacím motorem. Výsledné úspory se však napříč jednotlivými scénáři poměrně dramaticky liší.

Hodnoty emisí CO2 v roce 2040 v jednotlivých kombinacích scénářů a invariantní předpoklady.
Hodnoty emisí CO2 v roce 2040 v jednotlivých kombinacích scénářů a invariantní předpoklady

Největší potenciál pro úsporu emisí má očekávatelně scénář kombinující maximální rozvoj elektromobility s elektroenergetickým mixem založeným na bezemisních zdrojích. Oproti referenčnímu scénáři, který předpokládá nulový rozvoj elektromobility, snižuje emise automobilů kategorie M1 o 55,3 %. Úplný přechod k elektromobilitě redukuje emise o 47,3 % v kombinaci se scénářem úspor a o 30,9 % při reflexi elektroenergetického mixu optimalizovaného scénáře ASEK.

Progresivní scénář rozvoje elektromobilů předpokládá snížení emisí o 17,8 % v případě nízkoemisního elektroenergetického mixu, o 15,3 % v kombinaci s elektroenergetickým scénářem Úspory a o 10 % v kombinaci s Koncepčním scénářem.

Nejnižší snížení emisí vykazují kombinace se scénářem rozvoje elektromobility dle NAP CM. Množství emisí je zde téměř totožné jako v případě nulového rozvoje elektromobility a nepodléhá zásadní variaci v závislosti na složení elektroenergetického mixu. Rozptyl možných úspor emisí ve scénáři NAP CM je ve vazbě na struktuře elektroenergetického mixu od 1,7 % po 1 %.

Celkové množství vyprodukovaných emisí CO2 v roce 2040 vozidly kategorie M1 dle všech scénářů (bez elektromobility, tj. referenční scénář).
Celkové množství vyprodukovaných emisí CO2 v roce 2040 vozidly kategorie M1 dle všech scénářů (bez elektromobility, tj. referenční scénář)

Provázanost mezi elektromobily a elektroenergetickým mixem ukazuje obrázek 3. Osy vyznačují rozptyl mezi scénáři elektroenergetického mixu Koncepčním a Nízkoemisní zdroje. Pokud je vozový park tvořen nízkým podílem elektromobilů, jako v případě scénáře NAP CM, tak elektroenergetický mix nehraje téměř žádnou roli. S rostoucím podílem elektromobilů na vozovém parku roste důležitost i elektroenergetického mixu. V případě Maximálního scénáře rozvoje elektromobility může elektroenergetický mix snížit nebo zvýšit emise CO2 o více než 1,6 milionu tun za rok.

Vazba snižování emisí pomocí elektromobility na strukturu elektroenergetického mixu
Vazba snižování emisí pomocí elektromobility na strukturu elektroenergetického mixu

Elektromobily sníží emisi jen při nízkouhlíkové výrobě elektřiny

Výsledky analýzy jsou relevantní z hlediska hodnocení potenciálu současných oficiálních strategií české energetiky snižovat emise CO2 a také z pohledu provázanosti elektromobility a elektroenergetického mixu pro celkovou uhlíkovou stopu sektoru dopravy.

Výsledky poukazují především na velmi nízké ambice současných strategických dokumentů v oblasti snižování emisí v dopravě. Národní akční plán čisté mobility, jehož cílem „snížení negativních dopadů dopravy na životní prostředí, zejména pokud jde o emise látek znečišťujících ovzduší a emise skleníkových plynů,“ je ve své současné podobě schopen přinést pouze marginální zlepšení. Cílem NAP CM pro rok 2040 je zhruba 400 tisíc vozidel využívajících nějakou formu elektrického pohonu, z čehož čistě elektrická vozidla kategorie M1 mohou tvořit zhruba 180 tisíc, tedy přibližně 3 % vozového parku ČR. Takto nízká hodnota rozvoje elektromobility pochopitelně nemůže přinést větší změnu v objemu emisí, a to ani v případě, že dojde k mnohem výraznější dekarbonizaci elektroenergetického mixu, než předpokládá aktualizovaná Státní energetické koncepce. Představená analýza ukazuje, že v naplnění scénáře rozvoje elektromobility dle NAP CM přinese snížení emisí v rozmezí 1 % až 1,7 %, v závislosti na struktuře elektroenergetického mixu. Je symptomatické, že hlavní podíl na poklesu emisí oproti současnému stavu budou mít v tomto případě spalovací motory podléhající přísnějším evropským normám.

Z obecnějšího hlediska výsledky analýzy zpřesňují široce přijímanou tezi, že rozšiřování elektromobility nemusí automaticky omezovat nežádoucí vlivy dopravy na životní prostředí. Elektromobilita samotná má potenciál snížit emise CO2 vozidel kategorie M1 o 31 %, budou-li v roce 2040 jezdit v ČR pouze elektromobily a dojde-li k naplnění optimalizovaného scénáře rozvoje elektroenergetického mixu aktualizované Státní energetické koncepce.

Elektromobilitu je tedy vhodné vnímat pouze jako jeden ze stavebních kamenů dekarbonizace dopravy. Neméně důležitý bude i rozvoj zdrojové základny, jíž budou elektromobily nabíjeny. V případě úplného přechodu na elektromobilitu má elektroenergetický mix složený ze tří čtvrtin z nízkoemisních zdrojů potenciál snížit emise CO2 v rámci kategorie M1 o dalších 24 procentních bodů.

Maximální potenciál redukce emisí v rámci analýzy, tedy úplný přechod k elektromobilitě v kombinaci s nízkoemisním elektroenergetickým mixem je tedy 55% pokles oproti referenčnímu scénáři, v němž k rozvoji elektromobility nedojde. Je zřejmé, že dosáhnout úrovně dekarbonizace doporučené v rámci Roadmap 2050 bude velmi obtížné. Dokument navrhuje 60% redukci emisí CO2 v dopravě ve srovnání s rokem 1990, což v případě České republiky znamená maximální hodnotu emisí 2,81 milionu tun ročně.

Pro srovnání, nejvíce ambiciózní scénář v rámci této analýzy dokáže snížit emise pouze na 3,08 milionu tun, a to pouze v rámci kategorie M1, na niž dnes připadá zhruba 60 % emisí v dopravě. Lze tedy konstatovat, že bez radikální změny ve struktuře elektroenergetického mixu nebude elektromobilita vhodným nástrojem k dosažení i méně ambiciózních cílů klimatických politik. Je možné, že v tomto kontextu budou dosahovat přesvědčivějších výsledků jiné technologie pohonu vozidel, jako například syntetické palivové plyny, jako metan nebo vodík, vyráběné z přebytků neregulovatelných obnovitelných zdrojů energie.

Článek vznikl na základě diplomové práce.

Článek byl původně publikován v magazínu PRO-ENERGY.

O autorech

Matěj Hrubý od roku 2017 zaměstnaný v poradenské firmě EGÚ Brno; věnuje se otázkám systémové elektroenergetiky a plynárenství; současně student oboru Mezinárodní vztahy a energetická bezpečnost Fakulty sociálních studií a oboru Veřejná ekonomika a správa Ekonomicko-správní fakulty Masarykovy univerzity.

Jan Osička působí na Katedře mezinárodních vztahů a evropských studií Fakulty sociálních studií Masarykovy univerzity; věnuje se především mezinárodnímu obchodu s energetickými komoditami a přeshraničním dopadům jednostranných reforem energetické politiky.

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *