Tre elbussrapporter

skrivet av Martin Borgqvist (SP)
Behovsanalys av övergången till eldriven busstrafik.
Tack till John Hultén på K2 för detta rapporttips!
Rapporten är framtagen av Trafikförvaltningen på SLL och finna att ladda ner här [1].
Trafikförvaltningen ansvarar för att Stockholms läns invånare och besökare har en väl utbyggd, lättillgänglig och pålitlig kollektivtrafik. Varje år beställer Stockholms läns landsting kollektivtrafik för cirka 12,5 miljarder kronor [2].
Rapporten beskriver hur en övergång till elbussar kan genomföras i Stockholm, vilka konsekvenser det medför samt hur elektrifiering kan bidra till att nå mål om energieffektivisering i busstrafiken. Det finns ett mål om att minska energianvändningen i SL:s busstrafik med 35 % mellan 2007 och 2030, baserat på personkilometer. I rapporten diskuteras dessutom bland annat olika tekniker för elektrifiering (hybrid, helelektrisk, trådbuss, vätgas etc) samt ägarskap av fordon och infrastruktur. Rapporten innehåller mycket information och baseras mycket på hur trafikavtalen för de olika områdena i Stockholm ser ut. Information till rapporten baseras delvis på intervjuer med personer som arbetar inom fordons- och kollektivtrafikbranschen.
En konsekvensbedömning har gjorts för två scenarier för införande av eldrift:

•      Kostnadseffektivt införande genom en gradvis hybridisering. I detta scenario antas krav om ökad energieffektivitet leda till en gradvis hybridisering från 2017.
•      Snabbare införande genom antal ytterligare åtgärder utöver hybridisering. Detta scenario innebär dessutom att ett antal laddhybrider och en eldriven BRT introduceras år 2021, samt att en total elektrifiering av bussflottan i innerstaden görs från 2027 med hjälp av biodiesel-laddhybrider.

Scenario 1 (gradvis hybridisering) sänker energianvändningen, men räcker inte för att nå uppställt mål om energieffektivitet (35 % till 2030).
Scenario 2 gör det möjligt att nå de uppställda målen om energieffektivitet, men åtgärderna riskerar att bli kraftigt kostnadsdrivande. Det är generellt en dålig affär för upphandlaren att förhandla med en sittande trafikutförare. Att forcera fram stora förändringar i befintliga avtal driver t ex kapitalkostnader för trafikutövare om bussar tas ur trafik i förtid (för att ersättas med eldrivna bussar). Det är bättre att handla upp större förändringar i samband med att ett nytt avtal ändå skall tecknas.
En kostnadsanalys görs för laddhybridbussar och biogasbussar, laddhybriderna antas ladda vid ändhållplatser (total 6 nya laddstationer). Analysen kommer fram till att laddhybrider totalt sett blir dyrare att införa. Detta beror på höga underhållskostnader för infrastruktur (laddstationer samt laddning och elframdragning till depån). Underhållskostnaderna för infrastrukturen (depån) för biogasbussar är inte kända och ingår därför inte i kostnadsanalysen. Dock anser författarna att det inte är rimligt att dessa skulle vara så stora att biogasbussen blir dyrare än laddhybridbussen. Driftskostnaden är betydligt lägre för laddhybridbussar jämfört med biogasbussar. Antaganden om underhållskostnader för infrastruktur är avgörande för kalkylen.
Kostnadsanalysen visar att en total omställning till laddhybrider i innerstaden (332 bussar) skulle kosta ca 124 miljoner kr per år och kräva en investering på ca 1.6 miljarder kr. Antaganden som använts i kalkylen presenteras, men det går generellt inte att spåra dessa till källor.
Angående infrastrukturen för eldrift så vill inte Stockholms Stad finansiera eller äga denna.
Totalt sett rekommenderar rapporten att Trafikförvaltningen följer scenariot för kostnadseffektivt införande av eldrift fram till nästa upphandling (tidigast 2022 och senast 2026). Detta innebär att inga extra åtgärder än redan beslutade skall genomföras.
Framtidens buss är elektrisk
Rapporten är framtagen av Stockholms Handelskammare och är ett inlägg i spårvägsdebatten, där handelskammaren förordar elbuss istället för spårväg. Rapporten finns att läsa här [3].
Stockholm Handelskammare är en partipolitiskt obunden medlemsorganisation med drygt 2000 medlemsföretag i Stockholm och Uppsala län. Högsta beslutande organ är fullmäktige [4].
Rapporten poängterar kollektivtrafikens betydelse för näringslivet och för en växande region. Det räcker inte med att bygga ut de stora systemen som pendeltåg och tunnelbana, det finmaskiga nätet är lika viktigt. Ett antal argument mot spårväg och för elbuss tas också upp.
I rapporten görs en jämförelse av kostnaderna för att trafikera stombusslinje 4 i Stockholm med olika trafikslag. Stombusslinje 4 har 60 000 påstigande per dag (SJs tågtrafik har 85 000 resenärer per dag) och Trafiknämnden utreder möjligheten att göra om linjen till spårväg. I jämförelsen utgås det ifrån att trafik skall levereras i samma omfattning som idag och trafikslag som laddhybrider, biogas och spårvagn jämförs.
Jämförelsen kommer fram till att det blir ca 5 ggr dyrare per platskilometer att bygga och driva stombusslinje 4 som spårväg än med busstrafik. De billigaste busslösningarna blir ledbuss laddhybrid och dubbelledad biodiesel. Dyrast busslösning i jämförelsen blir ledbuss etanol. Kostnader för anpassning i gatumiljön för effektivare busstrafik är inte med i kalkylen. Denna kostnad anses inte vara särskilt hög pga av att mycket redan är gjort för att förbättra framkomligheten för busstrafiken. Viktiga faktorer i kalkylen är inköpspris för fordon samt investeringar i infrastruktur. Beräkningar och underlag i rapporten kommer från konsultföretaget Projektengagemang. Generellt saknar dock rapporten referenser och det går därför inte att spåra antaganden till källor.
Avskrivningstiderna som används för infrastrukturen är ganska långa, 60 år förutom för laddhybrid-bussarna (30 år) och dubbelledad trådbuss (40 år). SLL:s studie använder t ex 14 år för laddinfrastrukturen för laddhybrider. För ny teknik (t.ex. laddstationer) kan det vara rimligt att anta mycket kortare avskrivningstider. För fordonen används lite olika avskrivningstider i rapporten, 16 år för bussar (20 för dubbelledad trådbuss) och 30 år för spårvagn. Det framgår inte varför det inte är samma avskrivningstid på fordonen.
Full electrification of Lund city bus traffic – A simulation study
Rapporten är framtagen av Lars Lindgren på LTH och sammanfattar en simulerings- och optimeringsstudie för en fullständig omställning av Lunds stadsbussar till eldrift. En mjukvara har tagits fram som optimerar totalkostnaden för elbussystem inklusive laddinfrastruktur. Utgångspunkten är att dagens busstrafik ställs om till eldrift utan att tidtabellen, rutterna eller antal bussar förändras. Studien räknar med 49 st, 12 m ej ledade, stadsbussar i Lund.
Infrastruktur för både hållplatsladdning och dynamisk laddning under färd (elväg) beaktas. Optimeringsalgoritmen jämför olika placeringar av laddinfrastruktur och beräknar totalkostnaden för systemet. Dessutom beräknar modellen hur många laddplatser och hur långa elvägssträckor som behövs.
Tre olika elbussystem undersöks i rapporten:

•        Konduktiv 1: Hållplatsladdning, inspirerad av Siemens och Volvos system. Detta är den mest mogna tekniken av de tre som utvärderas.
•        Induktiv: Laddning vid hållplatser och elväg, inspirerad av Bombardiers Primove-system.
•        Konduktiv 2: Laddning vid hållplatser och elväg, inspirerad av Elonroads system. Detta är den minst mogna tekniken av de som utvärderas.

För systemen induktiv och konduktiv 2 ovan, utvärderas ett fall för endast hållplatsladdning samt ett fall där även elväg ingår. Studien jämför även tre olika fall för uppvärmning av bussen samt maxeffekt för laddning:

•        Ingen eluppvärmning av bussen (brännare eller dyl. används istället), max laddeffekt = 150 kW
•        Eluppvärmning av bussen, max laddeffekt = 150 kW
•        Eluppvärmning av bussen, max laddeffekt = 300, 200 eller 240 kW beroende på typ av elbussystem

Tre olika elbussystem där två av dem kan ha elväg eller inte, samt tre olika fall för uppvärmning ger totalt 15 olika fall som undersöks i rapporten.
Resultaten från studien visar att:

•        Det kostar ca 10 – 40 Mkr per år att ställa om stadsbussarna i Lund till el, beroende på vilken systemlösning som väljs. Kostnaden för dagens biogassystem är ca 17,5 Mkr per år (14,1 Mkr per år för dieselbussar). Investeringskostnaden som krävs för att få de olika systemen varierar mellan 46 och 307 Mkr (beroende på system). Det finns alltså en stor spridning bland resultaten när det gäller kostnad.
•        Elbussystem har potentialen att bli kostnadsmässigt konkurrenskraftiga jämfört med diesel- och gasbussar.
•        Billigaste lösningen är konduktiv 2 med elväg, vilken blir betydligt billigare än gasbussar. Dock är denna lösning minst mogen och ligger längre fram i tiden.
•        Elvägsladdning sänker kostnaden för elbussystem.
•        Eluppvärmning av bussarna höjer kostnaden för elbussystem.
•        Den elvägssträcka som skulle behövas i Lund är i storleksordningen 1,5-4,5 km beroende på system.

Antaganden om indata till studien baseras på rapporter och personliga kontakter. Författaren påpekar dock att det råder osäkerhet i indata.
Egna kommentarer
De olika rapporterna gör olika jämförelser, använder olika indata till sina beräkningar och kommer därför fram till lite olika saker. SLL kommer fram till att laddhybrider är ganska mycket dyrare än biogasbussar, medan Stockholms Handelskammare kommer fram till att laddhybrider är marginellt billigare. En sak som sticker ut när det gäller antaganden är att LTH-studien antar att en helt elektrisk buss är 150 kkr dyrare än motsvarande biogasbuss, medan SLL antar att en laddhybrid kostar 4,5 Mkr och en biogasbuss 3 Mkr. Stockholms Handelskammare använder 7 Mkr för en laddhybrid och 3,5 Mkr för en biogasbuss. Det handlar om lite olika busstyper, men jag tycker ändå att det verkar vara för stora skillnader i antaganden. LTH lämnar en referens till sina antaganden, men jag tycker inte att det framgår vad de andra rapporterna får sina siffror ifrån. Om någon vill kommentera detta så hör gärna av er.
De totala kostnaderna för att ställa om till elbussar framstår inte som extrema. I t ex fallet med Stockholms innerstad handlar det om en årkostnad på 124 Mkr, att jämföra med att SLL beställer kollektivtrafik för 12,5 miljarder kr per år. Många städer är intresserade av elbussar just nu. Hur kollektivtrafiken skall se ut bestäms i slutändan av politiker. Det är inte säkert att det är strikt ekonomiska kalkyler som avgör i slutändan. Det kan lika gärna vara andra saker som; reducerat buller, minskade lokala utsläpp, möjlighet till inomhushållplatser, möjlighet att skapa attraktiva kollektivtrafikresor, teknikmognad mm som påverkar besluten.
En viktig aspekt när det gäller omställningen till elbussar är trafikavtalen för stadsbusstrafik. Dessa handlas upp, gäller ca 10 år framåt och är dyra att ändra i. Städer som vill satsa på elbuss kommer nog generellt att göra det när det är dags för nya trafikavtal, precis som SLL föreslår för Stockholm. Det finns dock flera städer som kommer att byta bussar inom bara ett par år, det skall bli intressant att se hur de agerar.
Slutligen så konstaterar jag att det verkar vara mycket känslor även i den Stockholmska spårvägsdebatten. Stockholms Handelskammares rapport är inte den första som visar att spårvagn är dyrt jämfört med buss. Men återigen så är det inte säkert att det är pengarna som avgör val av kollektivtrafikinvesteringar. I Lund har det bildats ett politiskt parti för att stoppa Spårvägsplanerna i staden, det återstår att se hur det blir med den saken i Stockholm. Oavsett hur det går med spårvagnsplanerna för de bägge städerna så kommer det att finnas många stadsbussar kvar.
Referenser
[1] Information om genomförd behovsanalys av övergång till eldriven busstrafik. SLL. länk (pdf)
[2] Trafikförvaltningen. Stockholm Läns Landsting. länk
[3] FRAMTIDENS BUSS ÄR ELEKTRISK. Stockholms Handelskammare. länk
[4] Stockholms Handelskammare. länk
[5] Full electrification of Lund city bus traffic – A simulation study. Lindgren, Lars LU (2015) Department of Industrial Electrical Engineering. Lunds Universitet. länk