News » Mobilność elektryczna szansą na redukcję emisji zanieczyszczeń…

Mobilność elektryczna szansą na redukcję emisji zanieczyszczeń w sektorze transportu kołowego

28 Sie 2017 Brak komentarzy Share 'Mobilność elektryczna szansą na redukcję emisji zanieczyszczeń w sektorze transportu kołowego' on Facebook Share 'Mobilność elektryczna szansą na redukcję emisji zanieczyszczeń w sektorze transportu kołowego' on Email Share 'Mobilność elektryczna szansą na redukcję emisji zanieczyszczeń w sektorze transportu kołowego' on Print Friendly

Wzrastająca świadomość w zakresie ochrony środowiska oraz potrzeba powstrzymania negatywnych skutków, jakie niesie ze sobą obecny model transportu drogowego spowodowały, że w ciągu ostatnich lat intensywnie pracuje się nad wdrażaniem strategii zrównoważonego transportu. W związku z tym zarówno europejska, jak i krajowa polityka skupia się na tworzeniu dokumentów narzucających liczne ograniczenia, m.in. na emisję zanieczyszczeń, wpływ na środowisko naturalne i zdrowie ludzkie, wskazując tym samym kierunek rozwoju sektora transportu. Wytyczne Unii Europejskiej postawiły krajom członkowskim ambitny cel zmniejszenia do 2050 r. emisji szkodliwych substancji do atmosfery o 70% w odniesieniu do poziomu z 2008 r. Warunkiem pozwalającym spełnić powyższe oczekiwania jest stopniowe zastępowanie konwencjonalnych pojazdów spalinowych samochodami z napędami alternatywnymi, np. elektrycznym. Samochody elektryczne pozwolą nie tylko na realizację powyższych wytycznych, ale są rozwiązaniem wielu problemów transportu drogowego.

1.Wstęp

W ciągu ostatnich dziesięcioleci na całym świecie podejmowane są starania mające na celu ograniczenie zanieczyszczeń powietrza i ochronę atmosfery przed szkodliwymi skutkami emisji gazów cieplarnianych. Jednym z sektorów, który w znacznym stopniu przyczynia się do zatruwania środowiska i na którym skupiają się działania organów rządzących globalnych gospodarek, jest transport.

Transport jest nieodłącznym elementem rozwoju gospodarczego i społecznego, ponieważ łączy kontynenty, państwa, miasta i ludzi. Jego dynamizacja sprawia, że towary produkowane w dowolnym zakątku świata mają szansę dotrzeć w jego najdalsze części, a człowiek może odkrywać nowe obszary. Sektor ten także istotnie kształtuje nasze codzienne życie, bowiem wpływa na to, co konsumujemy, w co się ubieramy, z jakich usług korzystamy, gdzie żyjemy i dokąd możemy dotrzeć. Niemniej jednak, mimo wielu korzyści, które niesie ze sobą ta znacząca gałąź gospodarki, pociąga ona za sobą także wiele negatywnych skutków dla środowiska naturalnego i ludzkiego zdrowia.

Według Europejskiej Agencji Środowiska (EEA) całkowity udział transportu w emisji gazów cieplarnianych na terenie Unii Europejskiej w 2014 r. wynosił 25% [14]. Natomiast w samej Polsce w 2012 r. udział ten osiągał 14%, co stanowiło drugą najwyższą wartość spośród wszystkich dziedzin gospodarki (zaraz po przemyśle energetycznym) [1].
Poza emisją szkodliwych substancji do powietrza, transport generuje także kongestię i hałas, które szczególnie odczuwalne są w aglomeracjach miejskich oraz powoduje wyczerpywanie zasobów nieodnawialnych i zużycie energii. Mimo poprawiającej się efektywności energetycznej silników nowych pojazdów szacuje się, że zapotrzebowanie na energię, szczególnie w obszarze transportu drogowego, będzie rosło w związku z rokrocznie zwiększającą się liczbą rejestrowanych pojazdów samochodowych i poziomem natężenia ruchu. Dotychczasowe badania wskazują, że do 2020 r. natężenie ruchu samochodowego w skali światowej wzrośnie dwukrotnie, a do 2050 r. będzie to aż czterokrotnie wyższy poziom.

Ze względu na przedstawione powyżej przewidywania i negatywne skutki, jakie niesie ze sobą sektor transportu uznaje się, że najmniej ekologiczną gałęzią tego obszaru gospodarki jest transport drogowy, a w szczególności ten odbywający się w rozwiniętych miastach. W niektórych miastach w Polsce duża część zanieczyszczeń powietrza pochodzi z tego właśnie sektora, a największy jego wpływ odnotowuje się w Warszawie, gdzie aż 63% zanieczyszczeń ma pochodzenie transportowe [13].

Masowe zatruwanie atmosfery produktami spalania paliw w silnikach samochodów, wydobywających się z rur wydechowych nie pozostaje obojętne dla zdrowia i życia ludzkiego. Tlenki azotu, węgla i siarki, czy zawieszone cząstki stałe to tylko niektóre z szkodliwych substancji, które trafiają do powietrza atmosferycznego każdego dnia, przyczyniając się tym samym do powstawania szeroko omawianego w ostatnim czasie smogu, czy kwaśnych deszczy. Powyższe problemy sprawiają, że od dziesięcioleci podejmowane są próby ograniczenia ich narastania (wprowadzane są normy dopuszczalnej emisji dwutlenku węgla, czy pracuje się nad udoskonalaniem efektywności pracy silnika spalinowego). Niestety dotychczasowe badania nie pozwoliły na pokonanie praw fizyki z zakresu termodynamiki i niedostatecznie wydajny pod względem energetycznym i ekonomicznym silnik cieplny powoduje, że poszukuje się innowacyjnych technologii, które pozwolą zrezygnować ze spalania dużych ilości paliw, a w efekcie produkowania ogromnej liczby zanieczyszczeń.

W 1993 r. rząd Stanów Zjednoczonych wraz z trzema głównymi koncernami samochodowymi USA (Fordem, General Motors oraz Chryslerem) w ramach powołanego konsorcjum Partnership for a New Generation of Vehicles, rozpoczęli pracę nad skonstruowaniem w przeciągu 10 lat pojazdu samochodowego spalinowego zużywającego 3 litry paliwa na każde 100 km. Sześć lat starań, i wydatek ponad 2 mld dolarów (gdzie rząd amerykański pokrył 50% poniesionych podczas projektu kosztów), przyniosły negatywny wynik. Okazało się, że niemożliwe jest stworzenie samochodu spalinowego, który zachowując taki sam poziom bezpieczeństwa, komfortu jazdy, dynamikę i cenę, jak średniej wielkości pięcioosobowy samochód osobowy, będzie spełniał postawione założenia ekologiczne i ekonomiczne [1].

W związku z coraz silniejszymi obawami dotyczącymi negatywnych skutków, jakie niesie ze sobą obecny model transportu drogowego oraz koniecznością zmiany tradycyjnie zasilanych pojazdów samochodowych, ważne stało się angażowanie w działania zmierzające do wprowadzenia niskoemisyjnego transportu, będącego przyjaznym dla ludzi i środowiska, a także wprowadzającym ład we wszystkich strukturach: społecznych, politycznych, ekonomicznych i ekologicznych. Dążenia te są jednocześnie spójne ze strategią zrównoważonego transportu, która głosi, że rozwój tego sektora, w kontekście zarówno indywidualnym jak i zbiorowym, powinien zaspokajać rosnące wymagania przemieszczania się, przy jednoczesnym ograniczeniu szkodliwego wpływu na zdrowie ludzkie i stan środowiska naturalnego.

W dniu 22 października 2014 r. przyjęta została Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE w sprawie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych (dalej – Dyrektywa 2014/94/UE), która ma na celu wsparcie zastosowania paliw alternatywnych w transporcie. Paliwami alternatywnymi w rozumieniu dyrektywy są paliwa lub źródła energii, które służą, przynajmniej częściowo, jako substytut dla pochodzących z surowej ropy naftowej źródeł energii w transporcie i które mogą potencjalnie przyczynić się do zmniejszenia uzależnienia państw członkowskich UE od importu ropy naftowej oraz do dekarbonizacji transportu i poprawy ekologiczności tego sektora. Obejmują one m.in.: energię elektryczną.[12]

Rozwiązaniem doskonale wpisującym się w powyższe wymagania i strategie jest wprowadzenie na drogi pojazdów z napędem elektrycznym, które nie tylko nie emitują zanieczyszczeń do środowiska podczas jazdy, ale także są ciche. Brak tzw. niskiej emisji szkodliwych substancji i praktycznie bezszelestne działanie mają szczególne znaczenie
w przypadku dużych miast, gdzie nie tylko aspekty zanieczyszczonego powietrza, ale i uciążliwego hałasu są bardzo istotne.

Ponadto, do zalet samochodów elektrycznych można zaliczyć niski koszt jazdy (porównując koszt energii elektrycznej w przeliczeniu na kilometr do kosztów paliwa) oraz zredukowany w stosunku do tradycyjnych pojazdów koszt eksploatacji. Co prawda przy kosztach eksploatacyjnych należy uwzględnić wysoki koszt wymiany baterii, ale już istnieją modele biznesowe, w których producenci oferują wynajem akumulatora lub obniżenie kosztów ich wymiany w zamian za zwrócenie zużytego akumulatora elektrycznego. Co więcej, pojazdy samochodowe z napędem elektrycznym w porównaniu do samochodów z napędem silnikowym mają taką przewagę, że ich silniki zużywają mniej energii przy jednocześnie wyższej sprawności – proces zamiany energii elektrycznej na mechaniczną trzykrotnie przewyższa obecnie stosowane silniki cieplne [1]. Dane pochodzące z badań przeprowadzonych w Szwajcarii wskazują, że przy zachowaniu takich samych właściwości pojazd spalinowy musiałby spalać między 3 a 4 litrów paliwa, by tak samo korzystnie wpływać na środowisko, jak pojazd z napędem elektrycznym zasilany energią pochodzącą z elektrowni emitującej średnią europejską ilość zanieczyszczeń [13]. Wyniki są tym korzystniejsze na rzecz omawianych pojazdów z napędem elektrycznym, im więcej wykorzystują one energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Dodatkowo, samochody elektryczne mają zdolność wykorzystywania zjawiska rekuperacji, czyli odzyskiwania energii w trakcie hamowania.

Niemniej jednak, każde nowe rozwiązanie ma też swoje wady i w przypadku samochodów elektrycznych nie jest inaczej. Oponenci globalnej elektryfikacji transportu zarzucają, że samochody z napędem elektrycznym nie są tak ekologiczne, jakby tego oczekiwano, ponieważ do swojego działania potrzebują energii elektrycznej, która obecnie w głównej mierze pochodzi z elektrowni wykorzystujących do jej produkcji paliwa kopalne emitujące ponad jedną trzecią globalnej emisji dwutlenku węgla (spowodowanej działalnością człowieka). Aczkolwiek to, na ile ekologiczność pojazdów elektrycznych zależy od sposobu i źródeł wytwarzania energii elektrycznej potrzebnej do ładowania baterii elektrycznych tych pojazdów. Według światowych prognoz przyjmuje się, że w 2040 r. na 2 mld pojazdów ogółem aż 500 mln samochodów będzie napędzanych elektrycznie, a sprzedaż takich pojazdów, w omawianym roku, w założeniu wynosić będzie nawet 41 mln sztuk (dla porównania obecnie światowa sprzedaż pojazdów elektrycznych to ok. 500 tys. sztuk rocznie) [13].

W Polsce przyjęto założenia, że do 2025 r. osiągnięta zostanie liczba 1 mln aut elektrycznych, co oznacza, że konieczny jest znaczny wzrost obecności tego rodzaju pojazdów na rynku krajowym oraz budowę potrzebnej infrastruktury. Prognozy te wyraźnie naznaczają kierunek, którym podąża polski sektor transportu drogowego, ale jednocześnie pokazują jak wiele musi zostać poczynione w tym obszarze, by osiągnąć ambitnie postawione cele.

2. Polityka i regulacje Unii Europejskiej w zakresie elektryfikacji transportu

Komisja Europejska ustanowiła ambitne cele dotyczące stopniowego wycofywania konwencjonalnie napędzanych pojazdów samochodowych z obszarów miejskich, aby zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych i lokalnego zanieczyszczania powietrza, ograniczyć generowanie hałasu przez sektor transportu drogowego, a także zminimalizować uzależnienie krajów członkowskich od importu ropy naftowej. Unia Europejska w ciągu ostatnich dekad stara się aktywnie rozwijać rynek samochodów elektrycznych, wprowadzać ułatwienia związane z ich eksploatacją oraz propagować ten alternatywny rodzaj napędu, jako rozwiązanie ekologiczne. Efektywne wspieranie elektromobilności skupione jest przede wszystkim na kwestiach legislacyjnych, normujących pewne obszary i wskazujących kierunek działań, jakim powinny podążać kraje członkowskie.

Jednym z pierwszych dokumentów w tym zakresie była dyrektywa określająca maksymalny poziom emisji tlenku węgla i węglowodorów przez samochody osobowe i dostawcze, przyjęta w 1970 r. przez Radę Europejskiej Wspólnoty Gospodarczej (Dz.U. nr L 42 z 23.2.1970).

W późniejszym czasie, po przekształceniu się Europejskiej Wspólnoty Gospodarczej w Unię Europejską, kontynuowano politykę ograniczania emisyjności transportu, szczególnie drogowego. Kluczowym dla dalszych działań dokumentów było ustanowienie w 1993 r. przez Komisję Europejską Europejskiego standardu emisji spalin, tzw. normy EURO [8] określającej dopuszczalne poziomy emisji tlenków węgla, tlenków azotu, węglowodorów oraz cząstek stałych, jakie mogą generować nowe samochody osobowe i ciężarowe sprzedawane w Unii Europejskiej. Normy te dotyczą zarówno pojazdów z silnikiem wysokoprężnym, jak i benzynowym. Poziomy emisji poszczególnych zanieczyszczeń, zawartych w omawianej normie, były z czasem zaostrzane ([8], [9], [10], [15]), a aktualnie obowiązująca norma EURO 6, wprowadzona w 2014 r. [16], jest najbardziej rygorystyczną spośród wszystkich wcześniejszych. Dla przykładu można odnieść się do dopuszczalnego poziomu emisji tlenku węgla z samochodów z silnikiem wysokoprężnym, dla których obecna wartość ograniczająca (0,5 g/km) jest ponad sześciokrotnie niższa, niż w 1993 r., kiedy wprowadzono pierwszy obowiązujący standard EURO 1. [8] [16] Z kolei dopuszczalna emisja pyłów z samochodów z silnikiem Diesla badanych zgodnie z aktualną technologią EURO 6 to zaledwie 3% dopuszczalnego poziomu emisji sprzed 20 lat dla samochodów z silnikiem wysokoprężnym testowanego zgodnie z technologią Euro 1. [8] [16] Pozostałe wartości wskaźników ograniczających poziom zanieczyszczeń przedstawiono w poniższej tab. 1.

Tab. 1.  Wskaźniki ograniczenia emisji spalin w pojazdach z silnikiem wysokoprężnym wprowadzone w ramach normy EURO

Źródło: Opracowanie na podstawie [8], [9], [10], [16] i [15]

Pomimo, że normy Euro obejmują, oprócz samych wskaźników poziomu emisji, także specyfikacje dotyczące badania pojazdów, to występują znaczne różnice pomiędzy oficjalnymi poziomami emisji rejestrowanymi w warunkach badawczych a poziomami emisji w warunkach rzeczywistych. UE podejmuje działania w celu naprawy tego faktu.

Standard emisji EURO to nie jedyny dokument mający za zadanie zbliżenie UE do zmniejszenia ilości zanieczyszczeń generowanych z sektora transportu. Przykładami mogą być także narzucone na producentów samochodów obowiązki związane z udostępnianiem rzetelnych informacji dotyczących energochłonności i emisji spalin z produkowanych przez nich pojazdów, czy też wprowadzenie Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/33/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania ekologicznie czystych i energooszczędnych pojazdów transportu drogowego [5].

Istotnym dokumentem stworzonym przez Parlament Europejski jest także tzw. pakiet klimatyczny [6], zawierający liczne projekty legislacyjne, których zadaniem jest przeciwdziałanie postępującym zmianom klimatu. Pakiet ten zawiera wiele treści przemawiających na korzyść przejścia na elektromobilność, bowiem producenci samochodów nieprzestrzegający określonych dla nich norm emisji CO2 będą karani grzywną za każdy ponadnormowo wyprodukowany przez pojazd gram dwutlenku węgla. Przyjęto także ogólne cele unijne dotyczące ograniczenia emisji gazów cieplarnianych o 20% do 2020 r. i o 30% do 2030 r., i transport jest jednym z głównych sektorów, które powinny w największym stopniu przyczynić się do spełnienia tych założeń.

Chcąc wspomagać dążenie do ograniczenia transportowej emisji zanieczyszczeń Unia Europejska ustawia coraz niższe wartości granic w zakresie średniego poziomu emisji CO2 z nowych lekkich samochodów dostawczych (furgonetek) i pojazdów osobowych. Nowe samochody osobowe zarejestrowane w UE do 2015 r. miały spełniać warunek, że docelowy średni poziom emisji CO2 powinien wynosić 130 gCO2/km. Zadowalające było to, że cel ten zrealizowano dwa lata przed wyznaczonym terminem, a najnowsze dane przedstawione przez Europejską Agencję Środowiska (EEA) wskazują, że nowe samochody zarejestrowane w 2015 r. emitowały średnio 119,6 gCO2/km. Kolejną wartością graniczną wyznaczoną przez UE jest poziom 95 gCO2/km, którą należy osiągnąć do 2021 r. Podobne obostrzenia związane z ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych przedstawiono dla furgonetek, które do 2017 r. powinny charakteryzować się docelowym średnim poziomem emisji wynoszącym 175 gCO2/km, a do 2020 r. poziomem 147 gCO2/km. W przypadku tego typu pojazdów także udało się osiągnąć postawiony cel przed założonym terminem, ponieważ już w 2015 r. średni poziom emisji z lekkich samochodów dostawczych wynosił 168,2 gCO2/km. [2] Emisje dwutlenku węgla z środków transportu drogowego w odniesieniu do jednostki gCO2 na pasażerokilometr przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Emisje dwutlenku węgla z środków transportu drogowego w odniesieniu do jednostki gCO2 na pasażerokilometr

Źródło: EEA, SYGNAŁY EEA 2016 W kierunku czystej i inteligentnej mobilności, Kopenhaga, 2016

Istnieje także akt prawny bezpośrednio związany z tematyką propagowania mobilności elektrycznej, którego pełna nazwa to Rezolucja Parlamentu Europejskiego z dnia 6 maja 2010 r. w sprawie samochodów elektrycznych (Dz.U.UE.C.2011.81E.84) [14]. Dokument ten nawołuje m.in. do ustanowienia przez Komisję Europejską i państwa członkowskie warunków niezbędnych dla istnienia jednolitego rynku pojazdów elektrycznych, i stworzenie jednolitego rynku pojazdów o napędzie elektrycznym. Jednymi z działań, które Komisja, Rada i państwa UE wspólnie powinny podejmować są:

  •  ustandaryzowanie infrastruktury i technologii ładowania samochodów elektrycznych,
  •  rozwój inteligentnych sieci i usprawnienie sieci elektrycznych,
  •  wspieranie inicjatyw związanych z tymi ekologicznym i energooszczędnymi pojazdami, oraz promowanie środków mających na celu zapewnienie konkurencyjności sektora energooszczędnych samochodów ekologicznych.

Następnym, niezwykle ważnym dla omawianego tematu, dokumentem strategicznym polityki transportowej UE jest „Plan utworzenia jednolitego europejskiego obszaru transportu – dążenie do osiągnięcia konkurencyjnego i zasobooszczędnego systemu transportu” z dnia 28 marca 2011 r. [4] Jest to potocznie nazywana Biała Księga, w której Komisja Europejska przyjęła za cel ograniczenie emisji gazów cieplarnianych w sektorze transportu do 2050 r. o 60% w stosunku do 1990 r., co stanowi dwie trzecie dzisiejszych poziomów emisji. Działania w obszarze transportu drogowego zaproponowane przez KE mające doprowadzić do osiągnięcia przyjętego poziomu to m.in.:

  • zmniejszenie w transporcie miejskim o 50% liczby pojazdów z napędem konwencjonalnym do 2030 r. i całkowite wyeliminowanie tego typu samochodów do 2050 r.,
  • promowanie pojazdów z napędem ekologicznym (np. samochodów elektrycznych) poprzez wprowadzenie jednolitego systemu opłat i podatków w sektorze transportu,
  • spowodowanie, że do 2030 r. logistyka w dużych ośrodkach miejskich będzie wolna od emisji CO2,
  • opracowanie i wprowadzenie strategii UE mających wspierać badania nad innowacjami w dziedzinie transportu,
  • rozwinięcie sieci ładowania pojazdów o napędach alternatywnych,
  • ograniczenie zależności Europy od importowanej ropy naftowej.

Niektóre z wymienionych postulatów, jak całkowita eliminacja z ruchu miejskiego samochodów z napędem konwencjonalnym do 2050 r., wydają się być niemożliwe do spełnienia, przede wszystkim ze względu na bariery technologiczne, ekonomiczne, ale i społeczne.

Prawodawstwo unijne założyło, że do 2020 r. w każdym państwie członkowskim UE 10% zapotrzebowania energetycznego w transporcie zostało pokryte ze źródeł odnawialnych [14]. W przepisach wyróżnione zostały pewne kryteria mówiące o tym, co może zostać uznane za „zrównoważone”. W rozumieniu tego prawodawstwa za zrównoważone mogą zostać uznane wyłącznie biopaliwa odpowiadające wskazanym kryteriom. Co ważne, produkt końcowy (energia elektryczna, biopaliwo, itp.) nie jest jednak jedynym czynnikiem decydującym o zrównoważonym charakterze danego paliwa pod względem ochrony środowiska. Należy dodatkowo uwzględnić sposób produkcji samego paliwa, ponieważ przykładowo energia elektryczna wytwarzana z energii wiatrowej jest zdecydowanie czystszym paliwem, niż energia elektryczna wytwarzana w procesach spalania węgla. Najbardziej optymalnym rozwiązaniem w sprawie zapotrzebowania transportu na energię jest ogólna analiza i wizja całego systemu energetycznego, która uwzględni popyt wszystkich sektorów gospodarki i potencjał podażowy koszyka źródeł energii.

Równolegle do działań unijnych polegających na opracowywaniu strategii politycznych i tworzeniu aktów prawnych związanych z szeroko pojętym dążeniem do zmniejszenia zanieczyszczeń powietrza i wycofywaniem konwencjonalnie napędzanych pojazdów, trwają także poszukiwania innowacyjnych rozwiązań problemów związanych z zanieczyszczeniami powietrza i hałasem pochodzenia transportowego prowadzone w ramach wielu inicjatyw lokalnych i regionalnych. Wśród takich aktywności, które bezpośrednio związane są z elektromobilnością wyróżnić można:

  •  platformę SCCI (Smart Cities and Communities Initiative), która za cel ma opracowanie zintegrowanego planu poczynań umożliwiających poprawę efektywności energetycznej, obniżenie emisji gazów cieplarnianych oraz zwiększenie popularności odnawialnych źródeł energii;
  • inicjatywę Green Cars dążącą do wzrostu rozwoju niskoemisyjnych i ekologicznych samochodów,
  • program Electromobility+, którego celem jest finansowanie międzynarodowych projektów badawczo-rozwojowych pochodzących z dziedziny samochodów elektrycznych.

3. Elektromobilność w Polsce – stan obecny

3.1 Krajowe dokumenty związane z mobilnością elektryczną

W Polsce, w porównaniu do działań dotyczących elektromobilności podejmowanych przez Unię Europejską, do 2016 r. niewiele powstało aktów prawnych i inicjatyw realnie wspierających ten alternatywny rodzaj napędu.

Do pierwszych istotnych dokumentów związanych z mobilnością elektryczną należy zaliczyć raport „Uwarunkowania wdrożenia zintegrowanego systemu e-mobilności w Polsce” opracowany w 2012 r. przez Departament Innowacji i Przemysłu Ministerstwa Gospodarki [22]. W dokumencie zawarto pewne założenia dla polskiego systemu pojazdów elektrycznych, wśród których mowa była o integracji producentów i dostawców energii elektrycznej, uwzględnianiu zachęt do korzystania z pojazdów elektrycznych czy udziale polskich firm i ośrodków badawczo-rozwojowych przy opracowywaniu systemu. Dokument posiadał także spis rekomendowanych aktywności, których podjęcie mogłoby umożliwić spełnienie postawionych założeń i zbliżyć Polskę do elektromobilności.

Po wyżej opisanym raporcie wydano „Strategię rozwoju transportu do 2020 roku (z perspektywą do 2030 roku)” [14], ale w tym dokumencie pojazdy z napędem elektrycznym zostały ujęte w bardzo zawężonym zakresie. Jednym z punktów, wiążącym się pośrednio z samochodami elektrycznymi, był cel ograniczenia negatywnego wpływu transportu na środowisko, który mógłby zostać osiągnięty poprzez inwestowanie w gospodarkę niskoemisyjną i promowanie ekologicznie czystych środków transportu zasilanych alternatywnymi źródłami energii. Dodatkowo w Strategii wspomniano, że rozbudowa polskiej infrastruktury zasilania pojazdów z napędem elektrycznym będzie stanowiła krajowe wyzwanie rozwojowe. Jednak brak konkretnych aktów prawnych i zdecydowanie poczynionych działań spowodował, że rynek pojazdów elektrycznych w Polsce nie rozwijał się do tej pory tak prężnie, jak w pozostałych krajach Unii Europejskiej, czy w krajach prekursorskich tj. USA, Chinach i Japonii.

Dopiero w 2016 r. dostrzec można było zdecydowane kroki stawiane przez polski rząd w stronę mobilności elektrycznej, bowiem 20 września Ministerstwo Energii podało do konsultacji publicznej „Pakiet na Rzecz Czystego Transportu”, na który składają się trzy ważne dokumenty: „Plan Rozwoju Elektromobilności w Polsce” [13], „Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych” [12] oraz ustawa powołująca „Fundusz Niskoemisyjnego Transportu”. W ogólnym znaczeniu Pakiet przygotowany przez ME to kompleksowe rozwiązania legislacyjne mające na celu ograniczenie zanieczyszczeń pochodzenia transportowego oraz zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego kraju.

Plan Rozwoju Elektromobilności wyznacza pewien horyzont działań w tym obszarze do 2025 r. oraz określa korzyści płynące z upowszechnienia pojazdów elektrycznych w Polsce, a także identyfikuje potencjał gospodarczy i przemysłowy w sektorze mobilności elektrycznej. Wśród podstawowych korzyści wymieniono związaną z rozwojem elektromobilności poprawę jakości powietrza, poprawę stabilności pracy sieci elektroenergetycznej, zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz rozwój przemysłu i wzrost gospodarczy. Z kolei zawarte w Planie kompleksowe zestawy propozycji instrumentów wsparcia mają przyczynić się do wykreowania popytu na pojazdy z napędem elektrycznym, rozbudowy infrastruktury ładowania tych pojazdów, modernizacji sieci elektroenergetycznej, oraz zwiększenia współpracy sektora nauki i przemysłu. Plan został przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 16 marca 2017 r.

Z kolei „Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych”, przyjęte 29 marca 2017 r., tworzą cele i narzędzia wspierające rozwój rynku i infrastruktury w odniesieniu do energii elektrycznej oraz gazu ziemnego w postaci CNG i LNG stosowanych w transporcie drogowym i wodnym. Dokument ten zawiera przede wszystkim ocenę aktualnego stanu rynku paliw alternatywnych w krajowym sektorze transportu oraz określa możliwości przyszłego rozwoju tego rynku. Określa on także ogólne i szczegółowe cele dotyczące infrastruktury, m.in. do ładowania pojazdów elektrycznych. Krajowe ramy to także zbiór propozycji narzędzi wspierających osiągnięcie ww. celów oraz działań niezbędnych do wdrożenia założeń Planu Rozwoju Elektromobilności. W dokumencie skupiono się także na aglomeracjach miejskich i obszarach gęsto zaludnionych, w których mają powstać publicznie dostępne punkty ładowania pojazdów elektrycznych.

3.2 Regulacje prawne a energia elektryczna w polskim transporcie drogowym

Polska ma niewielkie zasoby własne ropy naftowej, które nie mogą nawet po części zaspokoić krajowego zapotrzebowania. W związku z tym nasz rynek paliw transportowych opiera się w głównej mierze na imporcie ropy z krajów trzecich, a paliwa alternatywne są tylko mało rozpowszechnionym marginesem. W dużym stopniu rozwinęło się jedynie zużycie LPG, którego konsumpcja w transporcie stanowi ok. 1,8 mln ton rocznie, co odpowiada ok. 12-15% rynku paliw transportowych w naszym kraju [12]. Ponadto, na obszarze Polski działa ponad 5 tys. punktów tankowania tego gazu płynnego, a liczba zarejestrowanych pojazdów z instalacją LPG według raportu z 2015 r. Polskiej Organizacji Gazu Płynnego to blisko 3 mln.

Instytucje badawcze i organizacje prowadzą prace nad rozwojem technologii innych rodzajów alternatywnych paliw, które mogłyby zostać zastosowane w transporcie, ale konieczność spełnienia wymagań określonych w dyrektywach europejskich i podjęcia zdecydowanych działań w kierunku zrównoważonego transportu powodują, że obecnie największy nacisk kładziony jest na wdrażanie najbardziej dojrzałych technologii (a wśród nich prym wiodą pojazdy z napędem elektrycznym). Zgodnie z dyrektywą 2014/94/UE państwa członkowskie Unii Europejskiej zobowiązane są do rozmieszczenia odpowiedniej liczby punktów ładowania samochodów elektrycznych do 31.12.2020 r., co wiąże się z tym, że w Polsce muszą zostać poczynione natychmiastowe działania zmierzające ku realizacji tego określonego celu.

Do tej pory wszelkie działania związane z elektromobilnością w Polsce opierano o powszechnie obowiązujące przepisy ustaw Prawa budowlanego i Prawa energetycznego. Zawarte w Prawie budowlanym zasady budowy i projektowania budynków, budowli czy obiektów budowlanych obejmują w swoim zakresie także zasady dotyczące stacji ładowania pojazdów z napędem elektrycznym. Stacje te zwykło zaliczać się bowiem do obiektów małej architektury, co oznacza, że ich budowa nie wymaga uzyskania pozwolenia na budowę. Niemniej jednak, definicja budowli oraz obiektu małej architektury opiewa bardzo szeroko rozumiany zakres i w związku z tym organy administracji lokalnej różnie interpretowały przepisy, traktując niejednokrotnie punkty ładowania samochodów elektrycznych, jako budowle, których budowa wymaga uzyskania pozwolenia na budowę.

Podobne problemy z rozbieżnością przepisów pojawiały się do tej pory także w związku z przyłączami elektroenergetycznymi. W Prawie energetycznym także występuje wiele niejasności, które nie regulują w precyzyjny sposób kwestii związanych z nabywaniem i odsprzedawaniem energii elektrycznej. Problem wynika głównie z tego, że ustawa nie odnosi się wprost do ładowania pojazdów, a jedynie określa zasady obrotu energią.

W związku z tym sprzedaż energii elektrycznej podczas usługi ładowania pojazdu jest realizowana na podstawie koncesji na obrót energią elektryczną lub koncesji dystrybucji energii. Co więcej, do Ministerstwa Gospodarki zgłaszano szereg innych barier dotyczących konkretnych przepisów dla samochodów elektrycznych, m.in. problemy umiejscowienia przyłączy na nieuregulowanych prawnie ternach, bariery administracyjne podczas budowy stacji ładowania zlokalizowanych przy drogach publicznych, czy też brak obowiązku stawiania takich punktów.

W Polsce brakuje także modeli biznesowych oraz instrumentów wspierających rynek pojazdów elektrycznych. Brak modelu sprzedaży energii elektrycznej na poczet usługi ładowania pojazdów, określającego jasne reguły zarówno samej sprzedaży, jak i zasad rozliczania pomiędzy posiadaczem samochodu, dostawcą usług ładowania, a dystrybutorem energii elektrycznej, powoduje chaos i nie przekonuje żadnej ze stron do propagowania tego rodzaju napędu.

Dotychczas znaczna większość stacji ładowania oferuje swoje usługi bezpłatnie i użytkownicy pojazdów nie ponoszą kosztów zarówno korzystania z punktu, jak i nie płacą za pobraną energię elektryczną. Zabieg ten ma na celu popularyzację mobilności elektrycznej w Polsce, jednak bez uregulowania prawnego wielu kwestii związanych z tym alternatywnym rodzajem transportu nie można oczekiwać szybkiego wzrostu liczby pojazdów z napędem elektrycznym na naszych drogach.

3.3 Pojazdy elektryczne w liczbach – stan aktualny i prognozowany wzrost
I. Infrastruktura ładowania i pojazdy elektryczne obecnie

Rynek mobilności elektrycznej w Polsce jest słabo rozwinięty i można jedynie mówić o początkowej jego fazie rozwoju polegającej w głównej mierze na działaniach propagujących transport elektryczny i podnoszących świadomość na jego temat.

Szacunkowa liczba wszystkich punktów ładowania w Polsce wynosi ok. 400, na niespełna 200 stacjach (dane pochodzące z http://wysokienapiecie.pl/technologie/1814-lidl-polska-uruchamia-punkty-ladowania-samochodow-elektrycznych). Największa liczba punktów ładowania zlokalizowana jest w Warszawie, ale stacje można odnaleźć także w innych miastach Polski, tj. Trójmieście, Łodzi, Wrocławiu, Poznaniu i Krakowie. Prawie wszystkie z tych punktów są dostępne do użytku publicznego, a liczba punktów prywatnych nie jest niestety znana. Stacje ładowania postawione zostały w głównej mierze przez firmy wytwarzające energię elektryczną (Innogy, Enea), firmy produkujące stacje ładowania (GARO, DBT, ABB), producentów samochodów elektrycznych (BMW, Nissan) oraz stacje paliw (PKN Orlen).

Ponadto, różnych krajach członkowskich UE a także w Norwegii stosowane są zachęty finansowe, które znacznie obniżają koszt nabycia pojazdu elektrycznego, dzięki czemu stanowią realną alternatywę dla tradycyjnych pojazdów. W naszym kraju niestety nie istnieją jeszcze takie zachęty, a pojawienie się ich mogłoby w rzeczywisty sposób wpłynąć na rozwój drogowego transportu elektrycznego.

Udział samochodów z napędem elektrycznym w polskim parku samochodowym w ogólnej liczbie nowo zarejestrowanych pojazdów osobowych w 2012 r. wynosił zaledwie 0,29%. W 2014 r. nastąpił zdecydowany wzrost (do 1,29%), ale nadal to niewielki odsetek i w porównaniu do tempa rozwoju mobilności elektrycznej w pozostałych krajach europejskich pozostajemy daleko w tyle. [13]

II. Prognozy i wyznaczone cele

Cel Ministerstwa Energii na 2020 r. dotyczący rozwoju rynku paliw alternatywnych w transporcie, związany z energią elektryczną zakłada, że w 32 aglomeracjach miejskich ujętych w dokumencie „Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych” osiągnięte zostanie:

  • 50 tys. pojazdów elektrycznych,
  • 6 tys. publicznie dostępnych punktów ładowania o normalnej mocy,
  • 400 punktów ładowania o dużej mocy. [12]

O ile powyższe założenia wydają się być realne do spełnienia, to plan na 2025 r. zakładający osiągnięcie 1 mln pojazdów elektrycznych na polskich drogach jest dla wielu osób abstrakcją. Mimo, że ME poprzez tą liczbę chciało jedynie wskazać kierunek zmian, jakie mają się dokonać do tego czasu, to jednak zaprezentowana w dokumencie planowana ścieżka wzrostu liczby pojazdów elektrycznych w najbliższych latach pokazuje, że przewiduje się znaczny i nagły przyrost liczby pojazdów z napędem elektrycznym w Polsce.

Tab. 2. Planowana przez Ministerstwo Energii ścieżka wzrostu liczby pojazdów elektrycznych w Polsce w latach 2016-2025

Źródło: „Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych”, s.22

Wyszczególnione w powyższej tabeli 2 wartości mają jedynie zobrazować drogę do osiągnięcia ambitnego celu 1 mln pojazdów z napędem elektrycznym w Polsce do 2025 r. Oczywiście nikt nie jest w stanie rzeczywiście przewidzieć jak z roku na rok te liczby będą narastać, ale szacuje się, że faktyczny przyrost liczby samochodów elektrycznych w naszym kraju nastąpi w latach 2021-2024. Związane jest to z prognozami dotyczącymi rozwoju technologii z obszaru transportu elektrycznego, zarówno technologii samych pojazdów, jak i innowacji w zakresie baterii czy infrastruktury ładowania. Do tego czasu powinny zaistnieć opracowane i sprawdzone rozwiązania pozwalające na łatwe i powszechnie dostępne użytkowanie elektrycznych samochodów. Ponadto, taki systematyczny wzrost da możliwość na stworzenie odpowiednich ram prawnych, stopniowe przygotowywanie właściwej infrastruktury do ładowania oraz pozwoli na zmodernizowanie istniejącej sieci elektroenergetycznej, która w obecnym stanie nie mogłaby obsłużyć miliona elektrycznych aut. Symbolika 1 mln pojazdów elektrycznych wiąże się też z korzyściami, które pociągnie za sobą taka liczba alternatywnie napędzanych samochodów. Dzieląc tą liczbę pomiędzy wspomniane wcześniej 32 aglomeracje będziemy w stanie rzeczywiście odczuć korzyści elektryfikacji transportu. Milion tego rodzaju aut pozwoli na powstanie odpowiedniej infrastruktury potrzebnej do wygodnego eksploatowania elektrycznych pojazdów w miastach, ale przede wszystkim wpłynie na ograniczenie emisji zanieczyszczeń z sektora transportu i poprawi jakość powietrza w tych obszarach.

Ministerstwo Energii przygotowało także orientacyjne plany na 2020 r. dotyczące liczby pojazdów elektrycznych i punktów ładowania w 32 wybranych aglomeracjach i obszarach gęsto zaludnionych, a tabelaryczne zestawienie szacowanych wartości znajduje się w poniższej tab. 3.

Tab. 3. Planowana liczba pojazdów elektrycznych i punktów ładowania w 32 aglomeracjach
i obszarach gęsto zaludnionych w 2020 r. (wartości orientacyjne)

Źródło: oprac. Ministerstwa Energii

4. Mobilność elektryczna w krajach europejskich

O ile w Polsce można jedynie mówić o planach wprowadzenia mobilności elektrycznej i początkowych działaniach zmierzających do elektryfikacji transportu, o tyle w innych krajach europejskich istnieje już szereg instrumentów (tj. regulacje prawne, zachęty finansowe, subsydia oraz modele biznesowe) pozwalających na swobodne odchodzenie od konwencjonalnie napędzanych pojazdów na rzecz tych napędzanych elektrycznie. Zadaniem wyżej wymienionych narzędzi jest przede wszystkim minimalizowanie negatywnego wpływu cen samochodów elektrycznych na zainteresowanie potencjalnych użytkowników oraz podnoszenie atrakcyjności tych alternatywnych pojazdów względem ich tradycyjnych odpowiedników. Stosowanie instrumentów ułatwiających zakup pojazdu z napędem elektrycznym spowodowało, że w wielu krajach rynek tego typu pojazdów rozwija się bardzo dynamicznie i na stałe wpisuje się w codzienne funkcjonowanie.

Polskie organy legislacyjne powinny z powodzeniem korzystać z doświadczenia krajów takich jak Norwegia, Niemcy czy Francja, aby w jak najlepszy sposób dokonać ekspansji pojazdów elektrycznych na polskim rynku samochodów. Sprawdzone przez poprzedników zachęty finansowe, ulgi i działania promocyjne mogą znacznie uprościć drogę elektryfikacji rodzimego transportu, dlatego też w poniższych podrozdziałach zostaną przedstawione przykłady państw europejskich z wyszczególnionymi różnymi rodzajami krajowych zachęt mobilizujących do przyjmowania elektromobilności.

Naprzeciw barierom związanym z zakupem pojazdu elektrycznego wyszli także producenci samochodów. Wiedząc, że początkowy wysoki koszt pojazdu stanowi silną przeszkodę dla przyjęcia przez konsumentów innowacyjnej technologii, zaproponowano nowe modele biznesowe minimalizujące dodatkowe koszty, ryzyko finansowe i niepewność nabywców. Alternatywą dla powszechnego modelu własności tradycyjnego samochodu spalinowego stało się oferowanie przez producentów całych usług mobilności. Przykładem może być podnajem baterii do pojazdów z napędem elektrycznym, które pozostają własnością dostawcy usługi mobilności a użytkownik jedynie opłaca możliwość jej wykorzystywania. Model taki jest o tyle korzystny, że rozwiązany zostaje problem żywotności baterii, który często jest jedną z poważniejszych barier przy wyborze pojazdu.

4.1. Liderzy elektromobilności w Europie

Norwegia

Norwegia jest liderem wśród państw europejskich, które zamieniają tradycyjne pojazdy na ich zeroemisyjne odpowiedniki. W 2015 r. udział pojazdów elektrycznych w rynku norweskim wynosił 22% (33 611 sztuk), a w 2016 r. blisko 30% (44 888 sztuk), co można odczytać z Rys. 2. [17]

Rys. 2. Udział pojazdów elektrycznych na rynku norweskim w latach 2008-2017 z podziałem na samochody BEV (Battery Electric Vehicle) i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Źródło: www.eafo.eu/content/norway#country-incentives

Obecny stan rynku pojazdów elektrycznych w Norwegii jest przede wszystkim wynikiem szerokiego pakietu zachęt promujących samochody z napędem elektrycznym, który od wczesnych lat 90. był stopniowo wprowadzany przez koalicję różnych partii politycznych. Do zachęt oferowanych przez norweski rząd można zaliczyć:

  • zwolnienie z podatku od zakupu/importu pojazdu elektrycznego (1990 r.),
  • zwolnienie z podatku VAT (25%) przy zakupie (2001 r.),
  • niski roczny podatek drogowy (1996 r.),
  • zwolnienie z opłat na płatnych drogach i promach (1997 i 2009 r.),
  • darmowe parkingi miejskie (1999 r.),
  • możliwość jazdy po pasach dla autobusów (2005 r.),
  • redukcja o 50% podatków od pojazdów firmowych (2000 r.),
  • zwolnienie z podatku VAT (25%) przy leasingu (2015 r.).

Zestawienie zachęt stosowanych w Norwegii według kategorii wykonano w tab. 4.

Tab. 4. Lista zachęt wprowadzonych w Norwegii

Źródło: Opracowanie własne na podstawie www.eafo.eu/content/norway#country-incentives

Powyższy program zachęt motywacyjnych będzie obowiązywał do końca 2017 r. i w 2018 r. zostanie poddany przeglądowi oraz będzie dostosowywany do rozwoju rynku w dalszych latach. Opłaty za autostrady dla pojazdów spalinowych (i zwolnienie z opłat dla pojazdów zeroemisyjnych) prawdopodobnie zostanie zastąpione nowym systemem o zróżnicowanych cenach w zależności od emisji CO2 i NOx. Ponadto, ogólny sygnał z większości partii politycznych jest taki, że zawsze korzystniejszy pod względem ekonomicznym powinien być wybór samochodów zero i niskoemisyjnych, aniżeli tych spalinowych o wysokiej emisji zanieczyszczeń. Egzekwowanie tej tezy jest zgodne z zasadą „najbardziej zanieczyszczający płaci największe podatki”. Wysokie podatki na samochody o wysokiej emisji spalin i niższe podatki dla samochodów o niskim lub zerowym poziomie emisji pozwoli finansować kolejne działania zmierzające do elektryfikacji transportu.

Europejska dyrektywa dotycząca czystej energii w transporcie zaleca, aby do 2020 r. na każde dziesięć samochodów elektrycznych dostępny był jeden publiczny punkt ładowania pojazdów w energię elektryczną. Wzrost udziału samochodów z napędem elektrycznym w rynku pojazdów norweskich do 22% w 2015 r. oraz szacowany wzrost ponad 30% w 2020 r. spowoduje, że liczba tego rodzaju samochodów wyniesie 250 000 sztuk. Wskazuje to, że do 2020 r. w Norwegii powinno być dostępnych ok. 25 000 publicznych punktów ładowania. Niemniej jednak, stan na 2015 r. wynosił tylko ok. 1,350 punktów ładowania spełniających standardy UE, co świadczy o potrzebie zainwestowania w rozbudowę infrastruktury ładowania. Oprócz zwiększenia ilości stacji do wolnego ładowania baterii istnieje także potrzeba tworzenia stacji szybkiego ładowania, dających możliwość przemieszczania się na dłuższe dystanse. W związku z tym, rząd norweski uruchomił program dofinansowania szybkich stacji ładowania, które do 2017 r. powinny zostać rozmieszczone co 50 km wzdłuż wszystkich głównych dróg w Norwegii.

Holandia

Ponad 40 reprezentantów władz publicznych i podmiotów gospodarczych podpisało Krajową Umowę o Energii na Rzecz Zrównoważonego Wzrostu, która wyraża chęć wielu partii do pracy nad trwałym ukształtowaniem zrównoważonego społeczeństwa i gospodarki. Porozumienie zawiera konkretny rozdział dotyczący mobilności, a najważniejszym jego celem jest zmniejszenie emisji CO2 w sektorze mobilności o 17% w 2030 r., a o 60% w 2050 r. Co więcej, dokument zakłada, że w 2035 r. wszystkie nowo rejestrowane pojazdy muszą być zeroemisyjne. Poprzez takie działania Holandia chce osiągnąć cele dotyczące polepszenia klimatu, przejścia na energię i poprawy jakości życia w miastach, a rozwój sektora e-mobilności ma wzmocnić pozycję gospodarczą Holandii.

Jednym z głównych czynników wzrastającej liczby pojazdów elektrycznych jest stymulacja finansowa, która rozpoczęła się począwszy od dnia 1 stycznia 2015 r., kiedy to nastąpiła silna koncentracja na pobudzaniu wzrostu liczby pojazdów o zerowej emisji spalin. W okresie 2017-2020 spodziewane są duże zmiany w holenderskim systemie podatkowym i zachętach finansowych, mające na celu stopniowe ich zmniejszanie, jak dla tradycyjnych pojazdów. Poza tymi krajowymi instrumentami popularyzującymi pojazdy z napędem elektrycznym istnieją różne regionalne subsydia związane z samochody z napędem elektrycznym lub zeroemisyjnymi (samochody osobowe, samochody dostawcze, ciężarówki i skutery) i/lub dofinansowania do instalacji punktów ładowania.

W 2015 r. udział pojazdów z napędem elektrycznym w holenderskim rynku pojazdów wynosił 9,9% (44 448 sztuk) i był to dotychczas rekordowy udział, natomiast w ubiegłym 2016 r. udział ten zmalał do 5,97% (22 875 sztuk). [17]

Rys. 3. Udział pojazdów elektrycznych na rynku holenderskim w latach 2008-2016 z podziałem na samochody BEV (Battery Electric Vehicle) i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Źródło: www.eafo.eu/content/netherlands#country-incentives

Zachęty stosowane przez rząd holenderski zestawiono w tab. 5.

Tab. 5. Lista zachęt wprowadzonych w Holandii

Źródło: Opracowanie własne na podstawie www.eafo.eu/content/netherlands#country-incentives

Zjednoczone Królestwo

W Zjednoczonym Królestwie zauważalne pojawienie się pojazdów elektrycznych na drogach nastąpiło w 2011 r., kiedy zarejestrowano niewiele ponad 1 000 sztuk pojazdów całkowicie elektrycznych typu BEV. Pięć lat później w 2016 r. udział samochodów z napędem elektrycznym (BEV i PHEV) na rynku pojazdów ogółem wyniósł prawie 1,5%, co stanowi 38 993 sztuk, co widać na rys. 4. [17]

Rys. 4. Udział pojazdów elektrycznych na rynku zjednoczonego królestwa w latach 2009-2017 z podziałem na samochody BEV (Battery Electric Vehicle) i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Źródło: www.eafo.eu/content/united-kingdom#country-incentives

Szybki wzrost liczby pojazdów z napędem elektrycznym w ostatnich latach ma związek z zachętami finansowymi i ulgami wprowadzonymi przez organy legislacyjne. Zestawienie tych subsydiów pokazano w tab. 6.

Tab. 6. Lista zachęt wprowadzonych w Zjednoczonym Królestwie

Źródło: Opracowanie własne na podstawie www.eafo.eu/content/united-kingdom#country-incentives

Francja

We Francji, podobnie jak w Zjednoczonym Królestwie widoczne pojawienie się pojazdów elektrycznych na drogach można było zaobserwować w 2011 r. W 2012 r. liczba elektrycznie napędzanych samochodów wzrosła ponad dwukrotnie i tak wzrastała przez kolejne lata, by w 2016 r. osiągnąć liczbę 29 205 sztuk, co stanowi 1,45% udziału w rynku pojazdów we Francji. [17]

Wzrost liczby pojazdów elektrycznych w kolejnych latach we Francji pokazuje rys.5.

Rys. 5.  Udział pojazdów elektrycznych na rynku francuskim w latach 2008-2017 z podziałem na samochody BEV (Battery Electric Vehicle) i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Źródło: www.eafo.eu/content/france#country-incentives

Zachęty promujące pojazdy z napędem elektrycznym, wprowadzone przez rząd francuski zestawiono w poniższej tab. 7.

Tab. 7. Lista zachęt wprowadzonych we Francji

Źródło: Opracowanie własne na podstawie www.eafo.eu/content/france#country-incentives

Niemcy

W Niemczech, tak jak w przypadku wcześniejszych dwóch państw europejskich, za pojawienie się pojazdów elektrycznych w rynku samochodów można uznać 2011 r.

Z każdym kolejnym rokiem liczba tych alternatywnie napędzanych pojazdów rosła, jednak największy jej wzrost można było zaobserwować w 2015 r., gdy w przeciągu roku liczba pojazdów wzrosła z 12 793 (liczba zarejestrowanych BEV i PHEV w 2014 r.) do 23 208 sztuk. W ostatnim roku udział samochodów z napędem elektrycznym w rynku pojazdów w Niemczech wyniósł 0,74% i jest to dotychczas najlepszy wynik w tym kraju, a stan na bieżący rok 2017 r. wskazuje, że stan ten zostanie znacznie przekroczony, ponieważ po pierwszym kwartale udział procentowy wynosił 1,17%. [17]

Zmieniający się udział pojazdów z napędem elektrycznym w Niemczech pokazuje rys. 6.

Rys. 6. Udział pojazdów elektrycznych na rynku niemieckim w latach 2008-2017 z podziałem na samochody BEV (Battery Electric Vehicle) i PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle).
Źródło: www.eafo.eu/content/germany#country-incentives

Zasługą intensywnego wzrostu liczby pojazdów elektrycznych w ostatnich trzech latach jest z pewnością program zachęt i subsydiów prowadzonych przez niemiecki rząd, których wykaz przedstawiono w tab. 8.

Tab. 8. Lista zachęt wprowadzonych w Niemczech

Źródło: Opracowanie własne na podstawie www.eafo.eu/content/germany#country-incentives

5. Modele biznesowe proponowane przez producentów pojazdów elektrycznych
5.1 Peugeot Hiszpania E-MOBILITY

Koncern Peugeot wychodząc naprzeciw nowym technologiom wprowadził nowy model biznesowy, który pozwolił na odejście od bycia jedynie producentem pojazdów. Poprzez wprowadzenie oferty „All inclusive” będącej rozwiązaniem pośrednim pomiędzy wynajmem i współdzieleniem pojazdu osobowego, Peugeot stał się dostawcą mobilności. Model biznesowy tego koncernu obejmuje wynajem pojazdu z napędem elektrycznym na okres od 48 do 60 miesięcy, z limitem dystansu 10 000 km oraz możliwością wykupu pojazdu, tzw. Buy Back (rys. 7).

Rys. 7. Model E-MOBILITY marki Peugeot

Źródło: EVUE – Elektryczne Pojazdy w Miejskiej Europie, s. 15

5.2 Renault ZE

Renault, chcąc zyskać pozycję lidera wśród koncernów samochodowych oferujących pojazdy z napędem elektrycznym zdecydował, się na wprowadzenie innowacyjnego modelu biznesowego związanego z wynajmem baterii. Renault wiedząc, że barierami dla konsumentów są wysoki koszt pojazdu elektrycznego i żywotność baterii, oferuje możliwość nabycia samochodu bez baterii i miesięczny jej wynajem za kwotę ok. 45-80 euro. Zabieg ten pozwala na obniżenie początkowych kosztów zakupu, rozłożenie wydatku w czasie i minimalizację ryzyka związanego z użytecznością baterii, bowiem ma ona dożywotnią gwarancję. Model One stop shopping stosowany przez Renault pokazano na rys. 8.

Rys. 8. One stop shopping w sieci Renault

Źródło: EVUE – Elektryczne Pojazdy w Miejskiej Europie, s. 16

5.3 Car2go Amsterdam

W Amsterdamie Car2go, program pilotażowy prowadzony przez Daimler-Benz, oferuje innowacyjny program mobilności z flotą całkowicie elektryczną. 300 pojazdów Smart Fortwo Electric Drive jest dostępnych dla mobilności na żądanie, bez konieczności ich zwrotu do określonego punktu wynajmu. Wraz z amsterdamską infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych, która wykorzystuje tylko energię z odnawialnych zasobów, flota bezemisyjnych samochodów car2go wpływa na poprawę jakości powietrza i oszczędność cennego miejsca w centrum miasta. [3]

Car2go Amsterdam działa w określonym obszarze 80 kilometrów kwadratowych, która obejmuje sporą część miasta. Klienci mogą poruszać się samochodami Car2go wszędzie w trakcie trwania najmu, ale muszą powrócić do określonego obszaru, aby zakończyć wynajem. Pojazdy mogą być wynajmowane i zwracane na każdym publicznym miejscu parkingowym wewnątrz danego obszaru lub w jednym z 36 specjalnie oznakowanych miejsc parkingowych Car2go w sześciu garażach „Q-Park” w centrum miasta. Wynajem nie musi być za każdym razem zakończony w stacji ładowania. Jednakże, jeśli wydajność baterii (stan naładowania) jest niższa niż 20%, wynajem musi być zakończony na jednej ze stacji ładowania, które są wyświetlane w pokładowej nawigacji. Jeżeli poziom naładowania baterii jest niższy niż 40%, kierowcy otrzymują 10 darmowych minut, aby ponownie doładować pojazd. Ładowanie nie musi być zakończone przed ponownym wypożyczeniem samochodu Car2go, jeżeli poziom baterii wynosi minimum 50%, pojazd jest dostępny dla następnego klienta.

Wszystkie z 300 inteligentnych pojazdów elektrycznych Fortwo wyposażone są w najnowszą technologię teleinformatyczną, co pozwala na w pełni zautomatyzowane, łatwe i wygodne kierowanie wypożyczaniem. Pozwala to klientom na wynajem pojazdów spontanicznie, bez zobowiązania się do powrotu o konkretnej godzinie lub powrotu do konkretnej lokalizacji. Samochody są wyposażone w litowo-jonową baterię trakcyjną, automatyczną skrzynię biegów oraz zasięg przejazdu 135 km na jednym ładowaniu. Mają także klimatyzację, radio i system nawigacji.

5.4 Autolib Paris

Paryż uruchomił Autolib – program dzielenia się samocho¬dem, skupiający się na „zeroemisyjnych” pojazdach elektrycznych. Autolib jest partnerstwem publiczno-prywatnym. Miasto Paryż i jego gminy utworzyły infrastrukturę, inwestując w stworzenie 12,5 km miejsc parkingowych wyłącznie dla samochodów Autolib oraz sieć stacji ładowania baterii. Jednakże koszty samych samochodów wspierane są w pełni przez wykonawcę, który wygrał przetarg publiczny – jest nim francuski przedsiębiorca Vincent Bolloré.

Program działa na zasadzie oferowania klientom pakietów rocznych, tygodniowych lub 24-godzinnych. Opłaty za subskrypcje wynoszą 144 euro rocznie, 15 euro za tydzień i 10 euro za 24 godz. Ponadto, kierowcy muszą zapłacić od 5 euro do 7 euro za każde pół godziny. Autolib żywi nadzieję, że pod koniec 2012 r. aż 3.000 pojazdów elektrycznych Autolib może jeździć po drogach Paryża. [3]

Schemat korzystania z paryskiego modelu prezentuje rys. 9.

Kluczowymi elementami w architekturze usług są: Kluczowymi elementami w architekturze usług są:

  • Wysoka gęstość sieci: 1200 stacji (1 stacja/400 metrów),
  • Serwis 24h/7 dni w tygodniu,
  • Internet, telefony i punkty uliczne służące do subskrypcji lub rezerwacji pojazdów,
  • Pomoc w podróży (GPS) oraz wsparcie w razie awarii,
  • Dozwolone tymczasowe zatrzymanie, bezpłatne (15 minut),
  • Umiarkowane ceny dla masowego użytku publicznego,
  • Młodzi kierowcy akceptowani bez dodatkowych opłat,
  • Powtórne ładowanie umożliwione pojazdom prywatnym. [3]

Rys. 9. Schemat korzystania z systemu Autolib Paris.

Źródło: EVUE – Elektryczne Pojazdy w Miejskiej Europie, s. 24.

6. Plan wdrożenia elektromobilności w Polsce

6.1. Potrzeba współpracy i wprowadzenia zmian
6.1.1. Tworzenie podłoża dla elektryfikacji transportu drogowego

Wyzwania postawione przed polską gospodarką w kontekście rozwoju mobilności elektrycznej wymagają nie tylko wprowadzenia na polskie drogi odpowiedniej ilości pojazdów z napędem elektrycznym, ale także rozbudowy potrzebnej infrastruktury i odpowiedniego przystosowania sieci elektroenergetycznej. Sytuacja ta wymaga współpracy podmiotów pochodzących z różnych sektorów, dając im tym samym realną możliwość na rozwój i doprowadzając w efekcie do ograniczenia zanieczyszczeń powietrza, obniżenia hałasu oraz polepszenia dostępności i atrakcyjności komunikacji miejskiej. Sukces tej współpracy zależy jednak w dużej mierze od stworzenia podłoża, środowiska, w którym podmioty te będą operować i wspierać się wzajemnie, bowiem brak postępu w jednym obszarze zahamuje działania drugiego. Dlatego pomyślna realizacja projektu elektryfikacji polskiego transportu musi zostać zrealizowana przy kooperacji zarówno administracji centralnej i samorządowej, jak i przemysłu, przedsiębiorstw, publicznych i prywatnych instytucji finansowych (w tym funduszy typu venture capital, akceleratory, itp.), a także instytucji naukowych i badawczych, oraz organizacji pozarządowych. Dopiero połączone siły wyżej wymienionych interesariuszy pozwolą na wygenerowanie nowego i dobrze działającego obszaru w Polsce – elektromobilności. Tworzenie podłoża dla tego obszaru będzie z pewnością wymagającym i długotrwałym procesem, który oprócz sprostania trudnościom przy współpracy różnych podmiotów, będzie musiał także pokonać istniejące w naszym kraju bariery. Zaliczyć do nich można stosunkowo niewielki zasięg oraz wysoką cenę pojazdu.

Plan Rozwoju Elektromobilności zakłada w pierwszej kolejności elektryfikację transportu w miastach i dużych obszarach miejskich, gdzie wg Instytutu Transportu Samochodowego przeciętny pojazd osobowy w Polsce przejeżdża 23 km dziennie [8]. Taki dystans wymagałby ładowania samochodu elektrycznego jedynie raz na kilka dni, co nie stanowiłoby żadnego problemu w jego eksploatowaniu. Niemniej jednak, infrastruktura ładowania jest dopiero w początkowej fazie rozwoju i brak poczucia bezpieczeństwa związanego z dostępnością punktów ładowania stanowi opór psychologiczny u wielu potencjalnych użytkowników pojazdów z napędem elektrycznym. Dodatkowo, brak tej infrastruktury na trasach międzymiastowych w znacznym stopniu ogranicza możliwość przemieszczania się tego typu samochodami na dalsze odległości, co potęguje brak optymizmu związany z mobilnością elektryczną. Jednym z celów stworzenia Planu było zaproponowanie działań, które poprzez rozbudowę infrastruktury ładowania spowodują, że pojazdy elektryczne będą mogły być tak samo dobre pod względem funkcjonalności, jak ich spalinowe odpowiedniki. Dlatego też w pierwszej kolejności budowa stacji ładowania skupiona będzie na tzw. miejscach krytycznych, czyli miejscach, w których brak możliwości ładowania pojazdu będzie zmniejszał jego przydatność. Będą to w związku z tym, oprócz aglomeracji miejskich także punkty wzdłuż przebiegającej przez Polskę transeuropejskiej sieci transportowej TEN-T.

Nawiązując do drugiej wspomnianej bariery ograniczającej rozpowszechnienie użytkowania pojazdów elektrycznych, którą jest ich niska przystępność cenowa, należy zaznaczyć, że przewiduje się w najbliższych latach trend zmierzający ku spadkowi kosztu zakupu tego typu pojazdów. Spadek ten ma być związany z coraz większą popularyzacją elektryfikacji transportu, a co za tym idzie z większą ilością środków finansowych przeznaczonych na rozwój technologii wykorzystywanych w pojazdach elektrycznych. Dodatkowym czynnikiem, który w znaczący sposób może spowodować lokalny spadek cen samochodów z napędem elektrycznym może być wdrożenie przez instytucje finansowe instrumentów wsparcia – zachęt finansowych w postaci dopłat, zwolnień z podatków, itp.). Zabieg ten istotnie może wpłynąć na popularyzację i atrakcyjność alternatywnego rodzaju transportu, szczególnie przy założeniu pojawienia się 1 mln aut elektrycznych na polskich drogach do 2025 r.

Przy samym temacie pojawiania się na ulicach coraz większej liczby samochodów elektrycznych należy zwrócić uwagę na pewien dylemat przyczynowo-skutkowy, potocznie nazywany dylematem „pierwszości” jajka i kury. Dylemat w przypadku aut elektrycznych polega na zdecydowaniu, na co w pierwszej kolejności powinno się wydatkować środki – na infrastrukturę czy rozwój rynku pojazdów. Skupienie się na przygotowywaniu infrastruktury spowoduje konieczność zaangażowania dużych finansów na etapie inwestycji oraz w jej początkowym okresie eksploatowania. Natomiast szybkie wprowadzenie do parku dużej ilości elektrycznych pojazdów, których zakup wsparty zostanie poprzez zachęty finansowe, może okazać się zgubne dla pierwszych użytkowników, bowiem stopień dostępności infrastruktury nie będzie pozwalał na pełne korzystanie z zalet tego rodzaju napędu. Plan przewiduje, zatem konieczność uzależnienia ewolucji samych pojazdów z rozbudową infrastruktury i rozwojem sieci elektroenergetycznej. Instrumenty wsparcia finansowego zostaną uruchomione, gdy przemysł będzie gotowy na przyjęcie popytu, a zmodernizowana sieć będzie mogła podołać wzrastającemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną.

6.1.2. ElectroMobility Poland

Oprócz rozwiązań dla ograniczeń społeczno-psychologicznych oraz infrastrukturalnych, przejawianych przez potencjalnych użytkowników samochodów z napędem elektrycznym, Plan przewiduje także działania mające korzystnie wpływać na łączenie współpracy sektora nauki z biznesem. W Polsce wspólne prace tych dwóch obszarów nie mają dalekich tradycji i nie zawsze kończyły się sukcesem, stąd też zaplanowano powstanie spółki celowej, która miałaby koordynować działania wszystkich podmiotów zainteresowanych elektromobilnością, ale przede wszystkim nauki i przemysłu. Spółka ma być instrumentem wzmacniającym wzrost gospodarczy.

Zgodnie z tym założeniem w październiku 2016 r. cztery polskie koncerny energetyczne (PGE Polska Grupa Energetyczna S.A., Energa S.A., Enea S.A. oraz Tauron Polska Energia S.A.) powołały ElectroMobility Poland S.A. Spółce tej przyświeca cel szeroko pojętego tworzenia warunków rozwoju elektromobilności w naszym kraju, a jedną z pierwszych aktywności było ogłoszenie na początku marca 2017 r. konkursu na zaprojektowanie koncepcji polskiego pojazdu elektrycznego, którego prototyp miałby pojawić się na drogach już w drugim kwartale 2018 r. Ponadto, spółka ma uczestniczyć w tworzeniu modeli biznesowych dotyczących elektryfikacji transportu a także ma czuwać nad minimalizacją ryzyka kapitałowego związanego z kreowaniem innowacyjnych technologii oraz nad budowaniem kapitału społecznego. Polski sektor badawczo-naukowy posiada potencjał do tego, aby opracować rodzimy model pojazdu osobowego z napędem elektrycznym, czy zintensyfikować prace nad wydajniejszym magazynowaniem energii w tego typu pojazdach. Duże zaplecze specjalistów z branży automotive, których posiadamy dzięki obecności zakładów produkcyjnych wielu światowych koncernów samochodowych, jest dobrą podstawą do tego, aby włączyć polskich producentów w proces rozwoju elektromobilności i wejść na wyższy poziom wartości poprzez rozszerzenie skali działalności. Dobrym przykładem w tym obszarze są polscy producenci autobusów elektrycznych, którzy z powodzeniem eksportują swoje pojazdy do innych krajów. Istnieje zatem potrzeba zintegrowania działalności naukowej i sektora przemysłu, by wypracować rozwiązania potrzebne dla przemysłu w obszarze elektryfikacji transportu i doprowadzić do ich ekspansji. Powołana spółka celowa ma pozwalać na koncentrowanie publicznych i prywatnych środków finansowych na priorytetowych obszarach badawczych oraz komercjalizację najlepszych rozwiązań.

6.1.3 Podnoszenie świadomości i promocja mobilności elektrycznej

Pozostając w temacie tworzenia podłoża dla elektryfikacji polskiego transportu warto także wspomnieć o konieczności podjęcia prac nad podnoszeniem świadomości o pojazdach elektrycznych wśród społeczeństwa.
O ile nad koordynacją działań sektora nauki i przemysłu czuwać będą odpowiednio powołane do tego spółki i organizacje, a nad ciągłością finansową rozwoju elektromobilności pieczę trzymać będą dedykowane fundusze (typu private equivity), o tyle nad promowaniem i edukacją społeczeństwa o zaletach płynących z przejścia na transport elektryczny wspólnie pracować powinny instytucje rządowe i organy samorządowe. W związku z tym Ministerstwo Rozwoju, Ministerstwo Energii, Ministerstwo Środowiska, NFOŚiGW oraz NCBiR zadeklarowały poprowadzenie projektu pilotażowego w wybranych miastach polskich, który polegać będzie na testowaniu rozwiązań pozwalających na przejście transportu miejskiego na napęd elektryczny. Pierwszy oficjalny krok w tym kierunku poczyniono 20 lutego 2017 r., kiedy to przedstawiciele rządu oraz samorządowcy z 41 miast i gmin polskich zainaugurowali rozpoczęcie współpracy dotyczącej szerzenia mobilności elektrycznej poprzez podpisanie listu intencyjnego. Porozumienie w swoim zakresie obejmuje m.in. wzrost liczby autobusów elektrycznych w taborach komunikacji miejskiej, zaplanowanie i budowę infrastruktury ładowania autobusów i samochodów z napędem elektrycznym, współudział w pracach badawczo–rozwojowych związanych z postępem technologicznym w obszarze mobilności elektrycznej w naszym kraju, czy też opracowanie księgi dobrych praktyk przy wprowadzaniu do miast polskich elektrycznego transportu miejskiego i samochodowego. Samorządy mają ponadto włączyć się w konsultacje projektu ustawy o elektromobilności, która będzie konstytucją dla tego tworzącego się rynku.

6.2. Czynniki do osiągnięcia sukcesu
6.2.1. Rola administracji

W procesie elektryfikacji polskiego transportu ważnym elementem jest wpływ administracji publicznej, która czuwając nad całym procesem ma pełnić także rolę odbiorcy postępujących zmian.
Przedsięwzięcie związane z wprowadzeniem elektromobilności na polskie drogi jest procesem „globalnym” dla naszego kraju, zatem konieczna jest ścisła współpraca i dobry podział obowiązków pomiędzy administracją centralną i samorządową. Administracja centralna powinna prowadzić długofalowe działania mające na celu określenie strategii gospodarczo-środowiskowych i tworzyć kampanie podnoszące świadomość o korzyściach, jakie daje mobilność elektryczna. Natomiast administracja samorządowa musi czuwać nad lokalnie tworzącym się zapotrzebowaniem na rozwój elektromobilności. Jednak bez wsparcia administracji centralnej, która może uregulować długie procesy inwestycyjne, obniżyć koszt zakupu pojazdów z napędem elektrycznym czy dostarczyć infrastrukturę do szybkiego ładowania, wdrażanie mobilności elektrycznej przez samorządy lokalne będzie utrudnione. Ponadto, oba szczeble administrujące powinny opierać swoje działania na jednoczesnym dialogu z mieszkańcami, ponieważ akceptacja społeczna ma istotny wpływ na powodzenie tego przedsięwzięcia. Spajanie przez administrację obszarów biznesu, finansów i legislacji pozwoli na stworzenie stabilnych i bezpiecznych warunków dla rozwoju elektryfikacji transportu.

Mimo braku konkretnych regulacji i aktów prawnych związanych z elektrycznym transportem w Polsce są miejsca, gdzie podejmowano lokalne działania w kierunku rozwoju elektromobilności. Można do nich zaliczyć pomysły kilku miast na wprowadzenie car-sharingu opartego o elektryczną flotę (Warszawa, Wrocław i Kraków), czy zakup autobusów elektrycznych przez zarządy komunikacji miejskich.

W Polsce mamy sumarycznie 31 elektrycznych busów, które jeżdżą po ulicach pięciu polskich miast: Warszawy (20 elektrycznie napędzanych autobusów), Krakowa (6), Inowrocławia (2), Jaworzna (2) oraz Lublina (1). Zgodnie z planami samorządów i rządu, w 2020 r. po ulicach polskich miast i gmin będzie jeździć ok. tysiąca autobusów z napędem elektrycznym. Założenie to ma duże szanse na powodzenie w realizacji, ponieważ przedstawiciele samorządów z 41 miast i gmin, podczas podpisywania listu intencyjnego w lutym 2017 r., zadeklarowali chęć zakupu kolejnych 780 sztuk autobusów z napędem elektrycznym. [33]
Stopniowa elektryfikacja miast, powodowana przede wszystkim potrzebami samorządów związanymi z chęcią lokalnego polepszenia jakości powietrza, czy zmniejszenia poziomu hałasu, ma także duży wpływ wizerunkowy pozytywnie wpływający na odwiedzających i inwestujących w danym regionie. Z kolei mieszkańcy miast czy gmin dużo szybciej przyswoiliby inicjatywę elektromobilności widząc aktywne działania samorządów, np. elektryfikacja urzędowej floty samochodowej. Zabiegi takie nie dość, że uwiarygodnią prowadzone przedsięwzięcie, to na dodatek zaczną kreować rynek pojazdów elektrycznych.

6.2.2. Modernizacja sieci elektroenergetycznych i koszty zwiększenia produkcji energii elektrycznej

Rozwój transportu opartego o energię elektryczną spowoduje zwiększone jej zużycie i wzrost zapotrzebowania na moc. W początkowym etapie intensywniejsze wykorzystanie może nie być istotnie odczuwalne, jednak w miarę pojawiania się na naszych drogach coraz większej liczby samochodów elektrycznych wystąpi konieczność przeprowadzenia modernizacji systemu sieci elektroenergetycznych. Według założeń Planu Rozwoju Elektromobilności w 2025 r. transport elektryczny wygeneruje roczny dodatkowy popyt na energię elektryczną w wysokości 2,3 TWh, co zobrazowano w poniższej tab. 9.

Tab. 9. Przewidywany wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną do 2025 r.

Źródło: Ministerstwo Energii, Plan Rozwoju Elektromobilności w Polsce, s. 49

Polski przemysł energetyczny ma możliwości wytwórcze na tyle, aby pokryć przedstawione powyżej przewidywane wartości rocznego zużycia energii elektrycznej przez pojazdy z napędem elektrycznym, jednak warto sprawdzić jakie koszty będą wiązały się z tą dodatkową produkcją.

Poniżej zostaną zaprezentowane koszty związane z emisją zanieczyszczeń do atmosfery generowanych podczas produkcji energii elektrycznej. Do wykonania obliczeń przyjęto następujące założenia:
– stawki opłat za korzystanie ze środowiska przyjęto zgodnie z Obwieszczeniem Ministra Środowiska [24] i zestawiono w tab. 10., – dane dotyczące emisji poszczególnych gazów oraz produkcji energii elektrycznej pozyskano od Grupy TAURON [18] i zamieszczono w tab. 11.

Tab. 10. Stawki opłat za korzystanie ze środowiska na 2017 r. wykorzystane do obliczeń

Źródło: Opracowanie własne na podstawie [24]

Tab. 11. Produkcja energii elektrycznej oraz emisja zanieczyszczeń opublikowana przez Grupę TAURON w raporcie z 2015 r.

Źródło: Opracowanie własne na podstawie [18]

Roczna emisja zanieczyszczeń związana z produkcją energii elektrycznej na potrzeby pojazdów z napędem elektrycznym obliczona dla poszczególnych lat (2017-2025) została zaprezentowana w tab. 12.

Tab. 12. Roczna emisja zanieczyszczeń związana z produkcją energii elektrycznej na potrzeby pojazdów z napędem elektrycznym do 2025 r.

Źródło: Opracowanie własne

Przewidywane opłaty za emisję poszczególnych gazów zanieczyszczających atmosferę i pyłów obliczone dla kolejnych lat (2017-2025) zestawiono w tab. 13.

Tab. 13. Koszt emisji poszczególnych gazów do atmosfery i łączna roczna suma opłat

Źródło: Opracowanie własne

Opracowane obliczenia pokazują, jak duże ilości emisji poszczególnych zanieczyszczeń i wysokie opłaty będą generowane w związku z dodatkową produkcją energii elektrycznej. Niemniej, w powyższym problemie można doszukać się też dużych korzyści, ponieważ wzrost liczby pojazdów z napędem elektrycznym doprowadzić może do zwiększonej produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Polski rząd zakłada, że dodatkowe zapotrzebowanie na energię zostanie pokryte właśnie ze źródeł alternatywnych (wiatru, słońca i wody). Co więcej, efektywne wykorzystanie energii pochodzącej z takich źródeł wymaga także odpowiedniego jej magazynowania, a akumulatory samochodów elektrycznych z powodzeniem mogłyby spełniać rolę magazynów energii. W przypadku szczytowego zapotrzebowania pojazd elektryczny, podłączony do sieci, stanowiłby zasobnik energii, przyczyniając się tym samym do stabilizacji pracy sieci elektroenergetycznej. Właściciele tego typu pojazdów oddając nagromadzoną w baterii energię elektryczną mogliby otrzymywać w zamian środki finansowe, co realnie zachęcałoby do udziału w tego rodzaju obrotem energii. Działania te pozwoliłyby na zarządzanie popytem na energię elektryczną i koordynowanie pracą sieci.
Punkty ładowania pojazdów zyskałyby, dzięki takim zabiegom drugą funkcję, bo oprócz usługi ładowania pełniłyby rolę magazynów oddających energię w trakcie szczytowego zapotrzebowania i ładujących się w czasie tzw. doliny nocnej, kiedy pobór jest niewielki i cena energii najniższa. Elektryfikacja transportu i rozwój elektromobilności pomoże zoptymalizować pracę KSE (Krajowej Sieci Energetycznej), ponieważ zapewni dodatkową moc w momentach najwyższego poboru energii elektrycznej, pozwalając tym samym na oszczędność wynikającą z braku konieczności podtrzymywania nierentownych mocy wytwórczych, wykorzystywanych jedynie przez kilkaset godzin w roku.

Opisany powyżej system z pewnością wymaga wprowadzenia odpowiednich regulacji prawnych, stworzenia rozwiązań technicznych i budowy całego systemu, niemniej jednak jest to idea nowoczesnego miasta, regionu i kraju.

Budowa inteligentnych sieci w Polsce pozwoli na zapewnienie wysokiej jakości i bezpiecznych dostaw energii elektrycznej a także zintegruje wszystkich działających w jej obrębie użytkowników – wytwórców energii, operatorów i odbiorców. Warunkiem pomyślnej integracji i poprawnego działania inteligentnych sieci jest wprowadzenie inteligentnego opomiarowania, np. powołując operatora informacji pomiarowych (OIP), który zapewni możliwość rozliczania energii na podstawie uzyskanych danych pomiarowych. W związku z tym stworzenie odpowiedniego układu pomiarowo-rozliczeniowego będzie podstawą poprawnie działających stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Ponadto, ważną kwestią będzie wprowadzenie zmian w warunkach taryfowania energii, poprzez stworzenie więcej niż jednego sposobu podziału doby na strefy i okresy czasowe, aby zapobiec intensywnemu poborowi i oddawaniu dużej ilości energii w krótkim przedziale czasu. W związku z tym, niezbędnym zabiegiem będzie wprowadzenie dynamicznych taryf, zapobiegających wystąpieniu zagrażających stanów pracy sieci elektroenergetycznej.

6.2.3. Nowe regulacje prawne

Rozwój rynku mobilności elektrycznej i możliwość osiągnięcia sukcesów z nim związanych będą wymagały stworzenia nowych regulacji prawnych, które określą przejrzyste i stabilne warunki dla szeroko rozumianego drogowego transportu elektrycznego. Głównymi obszarami, które powinny zostać objęte poprzez tworzone przepisy są budowa i funkcjonowanie infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych oraz zmniejszanie zanieczyszczeń powietrza pochodzących z sektora transportu. Co ważne, nowe rozwiązania prawne powinny być przyjazne i korzystne dla wszystkich podmiotów związanych z mobilnością elektryczną, w tym także dla konsumentów, by zachęcały do stopniowego przechodzenia na ten alternatywny rodzaj napędu pojazdów.

Nowością, zarówno w zakresie prawnym jak i w rozumieniu ogólnym, będzie stworzenie systemu gromadzącego informacje dotyczące sieci elektroenergetycznych oraz służącego do monitorowania dostępności punktów ładowania. System ten zawierałby informacje o lokalizacji punktów, ich mocach, liczbie stanowisk, operatorach i sprzedawcach energii. Dzięki takiemu zbiorowi informacji osoby korzystające z pojazdów elektrycznych mogłyby w momencie niskiego poziomu baterii otrzymywać sygnał o najbliższej stacji ładowania i ilości dostępnych punktów. Rozbudowanie systemu mogłoby także dawać użytkownikom możliwość wyboru w ciągu dnia najbardziej dogodnej pory ładowania pojazdu, związanej z dynamiczną stawką energii elektrycznej.

Sukces pojazdów elektrycznych jest także zależny od wprowadzenia regulacji dotyczących ograniczenia zanieczyszczania powietrza poprzez transport drogowy oraz od popularyzacji informacji związanych z bieżącym stanem jakości powietrza. Mimo, że Wojewódzkie Inspekcje Ochrony Środowiska (WIOŚ) prowadzą rejestr danych o lokalnej kondycji powietrza, to jednak nie istnieją mechanizmy pozwalające samorządom na podjęcie działań zapobiegających pogarszającemu wpływowi transportu drogowego. Istnieje możliwość, aby samorządy zwolniły z opłat za parkowanie samochody o niskiej emisji, czy dały im prawo do poruszania się po strzeżonych strefach miast, jednak tylko w niewielu przypadkach i w bardzo ograniczonym zakresie wykorzystywane są te narzędzia, ponieważ ich jasność w zakresie prawnym podlega niejednokrotnie dyskusjom. Szersze wprowadzenie przywilejów dla pojazdów z alternatywnym napędem, w postaci energii elektrycznej, pozwoliłoby uświadomić lokalnym mieszkańcom, jak niekorzystny wpływ na środowisko mają zanieczyszczenia pochodzenia transportowego oraz zachęcałoby ich do zmiany tradycyjnych samochodów na te niskoemisyjne. Organy legislacyjne powinny, zatem dać samorządom prawne instrumenty pozwalające na tworzenie stref ograniczonego ruchu pojazdów z określonym (najbardziej zanieczyszczającym) napędem. Drugim rozwiązaniem, poza tworzeniem specjalnie strzeżonych obszarów, jest wprowadzenie poboru opłat za wjazd samochodów spalinowych do centrów miast lub miejscowości o szczególnych walorach (klimatycznych, krajobrazowych czy uzdrowiskowych). Środki pieniężne uzyskane w ten sposób mogłyby zostać przeznaczone na elektryfikację taboru autobusów miejskich, czy też rozszerzanie infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych.

6.3. Zaplanowane etapy rozwoju mobilności elektrycznej w Polsce
Etap I (2016-2018 r.)

Pierwsza faza będzie miała charakter przygotowawczy. Wdrożone programy pilotażowe skierują zainteresowanie społeczne na elektromobilność, co rozpocznie proces niezbędnych zmian w świadomości. W tej fazie zachęty do zakupu pojazdów indywidualnych, firmowych lub publicznych będą miały na celu wykreowanie oczekiwania powstania rynku, co przełoży się na intensyfikację działań w zakresie budowy infrastruktury oraz rozwoju przemysłu elektromobilności. Określone zostaną warunki i narzędzia, których wdrożenie pozwoli rozpocząć wzmacnianie polskiego przemysłu elektromobilności. Przewiduje się, że w tym okresie powstawać będą pierwsze prototypy pojazdu dostosowanego do potrzeb polskiego i europejskiego rynku. Stworzone zostaną warunki rozwoju elektromobilności po stronie regulacyjnej. Zakres niezbędnych zmian w prawie doprecyzowany zostanie w Krajowych ramach polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych, których przyjęcie przez Rząd spodziewane jest w IV kwartale 2016. Zaproponowane zostaną m.in. narzędzia służące integracji pojazdów elektrycznych z siecią oraz wskazane instrumenty rozwoju infrastruktury ładowania, co przyspieszy proces jej budowy. Ważną częścią wprowadzanych zmian będzie wyposażenie samorządów w nowe narzędzia służące poprawie jakości powietrza na ich terenie. W tej fazie powołany zostanie także Operator Informacji Pomiarowej, który zintegruje informację o zachowaniach wszystkich użytkowników sieci elektroenergetycznej. Dostosowane zostaną taryfy strefowe (lub ustanowione zostaną taryfy dynamiczne). [13]

Etap II (2019-2020 r.)

W II fazie na podstawie uruchomionych projektów pilotażowych sporządzony zostanie katalog dobrych praktyk komunikacji społecznej w zakresie elektromobilności. Tematyka zrównoważonego korzystania z transportu znajdzie się w podstawie programowej edukacji szkolnej i wczesnoszkolnej. Wdrożona regulacja wraz z wynikami pilotaży pozwoli określić model biznesowy budowy infrastruktury ładowania. Potencjalne lokalizacje stacji ładowania zostaną zoptymalizowane pod kątem oczekiwań konsumenta i możliwości sieci.

W wybranych aglomeracjach zbudowana zostanie wspólna infrastruktura zasilania pojazdów elektrycznych i napędzanych gazem ziemnym, wykorzystująca synergie między oboma paliwami. Zintensyfikowane zostaną zachęty do zakupu pojazdów elektrycznych. Przemysł elektromobilności wejdzie w fazę rynku Beta. Uruchomiona zostanie produkcja krótkich serii pojazdów elektrycznych na podstawie prototypów opracowanych w I fazie. Większą popularność zyskają systemy car-sharingu. Samorządy zwiększą swoje zainteresowanie transportem elektrycznym. [13]

Etap III (2020-2025 r.)

W III fazie zmiany w sferze świadomości doprowadzą do postrzegania elektromobilności, jako niezbędnej odpowiedzi na wyzwania zmieniającej się rzeczywistości. Coraz większa popularność pojazdów elektrycznych w gospodarstwach domowych i w transporcie publicznym doprowadzi do wykreowania mody na ekologiczny transport, co w sposób naturalny będzie stymulować popyt. Dodatkowym czynnikiem pro-popytowym będzie zbudowana infrastruktura ładowania. Sieć będzie w pełni przygotowana na dostarczenie energii dla 1 mln pojazdów elektrycznych i dostosowana do wykorzystania pojazdów, jako stabilizatorów systemu elektroenergetycznego. Administracja będzie wykorzystywać pojazdy elektryczne w swoich flotach, przy okazji udostępniając infrastrukturę ładowania mieszkańcom w celu dalszej popularyzacji elektromobilności. Polski przemysł będzie wytwarzał wysokiej jakości podzespoły dla pojazdów elektrycznych, produkował same pojazdy oraz niezbędne dla rozwoju elektromobilności oprzyrządowanie i infrastrukturę. [13]

Powyższe informacje dotyczące działań i czasu realizacji poszczególnych etapów zostały stabelaryzowane i zaprezentowane na rys.10.

Rys. 10. Etapy elektryfikacji transportu zaproponowane przez Ministerstwo Energii w Planie Rozwoju Elektromobilności w Polsce
Źródło: Ministerstwo Energii, Plan Rozwoju Elektromobilności w Polsce, s.16

7. Podsumowanie i wnioski

Stale rosnący popyt na transport oraz wzrastająca liczba sprzedawanych samochodów osobowych wskazują, że możliwość przemieszczania się jest dla ludzi jedną z ważniejszych życiowych wartości. W Unii Europejskiej (i w Polsce) znaczna część nowo nabywanych pojazdów osobowych wyposażona jest w silniki wysokoprężne. W 2015 r. udział samochodów z silnikiem Diesla w całkowitej sprzedaży samochodów w UE wyniósł 52% [3]. Jednak, mimo polepszającej się energooszczędności silników spalinowych, stale rośnie ilość emitowanych gazów cieplarnianych wydobywających się z ich rur wydechowych. Co więcej, transport drogowy odpowiada także za wprowadzanie do atmosfery anieczyszczeń niezwiązanych z samym procesem spalania – głównie cząstek pyłu (PM) i tlenków azotu (NOx). Stąd też wycofanie pojazdów spalinowych z miast polskich mogłoby przyczynić się do lokalnej poprawy jakości powietrza.

Transport drogowy w miastach odpowiada także za generowanie szkodliwego dla zdrowia hałasu. Długotrwałe przebywanie w hałasie i zanieczyszczonym przez samochody środowisku może doprowadzić do licznych chorób, a także przedwczesnych zgonów, dlatego od lat podejmowane są działania mające na celu zmniejszenie negatywnych skutków wpływu sektora transportu drogowego. W samej Polsce, na niekorzyść pojazdów spalinowych przemawia także to, że transport samochodowy uzależniony jest od paliw kopalnych, w szczególności benzyny i oleju napędowego, których lokalne zasoby nie są wystarczające na pokrycie krajowych potrzeb. Import spoza granic powoduje zależność naszego kraju od cen surowców i ich dostaw.

Powyższe problemy wymagają podejmowania zdecydowanych działań i szukania skutecznych rozwiązań, a dostępnym i realnym wariantem, mogącym zastąpić powszechnie stosowane do tej pory silniki spalinowe, jest czyste paliwo alternatywne w postaci energii elektrycznej. W elektromobilności pokłada się w związku z tym ogromne nadzieje, dlatego organy rządzące na całym świecie (w szczególności w Unii Europejskiej) wprowadzają strategie polityczne mające na celu dekarbonizację transportu i kierowanie go w stronę wykorzystywania energii elektrycznej, jako źródła napędu. Polski rynek transportowy także zaczyna wkraczać na ścieżkę alternatywnego zasilania, co można zaobserwować poprzez przyjęcie przez rząd Planu Rozwoju Elektromobilności w Polsce oraz przez pierwsze wdrażanie jego punktów. Rynek mobilności elektrycznej niesie ze sobą duży potencjał wzrostowy, który przyczynić się może do rozwoju innych gałęzi gospodarki. Jednocześnie, oczekuje się, że wraz z postępem rozwoju mobilności elektrycznej powstaną akty prawne, które nie tylko uregulują obecność na drogach napędu elektrycznego, ale także będą faworyzować pojazdy elektryczne ponad tradycyjne samochody spalinowe. Bez odpowiednich dokumentów rynek alternatywnej mobilności nie będzie mógł swobodnie adoptować się do naszego codziennego życia.

Sama zamiana silników spalinowych na akumulatory elektryczne, ma także na celu zwiększenie udziału odnawialnych źródeł w produkcji energii elektrycznej. Planuje się, że dodatkowy popyt na moc zostanie pokryty dzięki wytwarzaniu zielonej energii, a obecność na polskich drogach pojazdów z napędem elektrycznym, dzięki wdrożeniu zintegrowanych koncepcji ładowania, przyczyni się do ustabilizowania pracy sieci. Niemniej jednak warunkiem sukcesu ekspansji samochodów z napędem elektrycznym w naszym kraju jest ścisła współpraca wielu sektorów, tj. organów legislacyjnych, placówek administracyjnych, świata nauki, wytwórców energii czy producentów pojazdów. Osiągnięcie zamierzonych i ambitnych celów w zakresie elektromobilności wymaga zarówno innowacji w zakresie technologii, jak szeroko pojętych działań zwiększających atrakcyjność pojazdów z napędem elektrycznym. Jednym z takich działań, które powinno zostać podjęte przez polski rząd, jest wprowadzanie zachęt finansowych w postaci ulg podatkowych czy dofinansowania do zakupu tych alternatywnych pojazdów. Z kolei na poziomie samorządowym należy pracować nad zwiększaniem dostępu społeczeństwa do infrastruktury, umożliwieniem korzystania z pasów ruchu dla autobusów, czy przyzwoleniem na wjazd do „zielonych stref” w centrach miast. Ponadto, ważna jest popularyzacja i rozpowszechnianie idei mobilności elektrycznej w kampaniach marketingowych. Uświadamianie o korzyściach środowiskowych ma istotne znaczenie w pokonywaniu socjologiczno-psychologicznych barier wśród społeczeństwa.

Wprowadzanie na drogi pojazdów z napędem elektrycznym oznacza stworzenie zupełnie nowej kultury mobilności. Idące za tym zjawiskiem zmiany będą miały zdecydowanie większe znaczenie, aniżeli wejście na rynek telefonu komórkowego.

Co więcej, profesorzy ze Stanford University mówią, że przejście na transport elektryczny jest naturalnym postępem w sektorze mobilności indywidualnej i tylko kwestią czasu jest, kiedy samochody elektryczne zdominują ulice na całym świecie. Już dziś w stanie Kalifornia w USA posiadanie pojazdu osobowego z napędem elektrycznym jest tak naturalne, jak posiadanie smartfona, a zainstalowanie przydomowego punktu ładowania można porównać do zamówienia usługi podłączenia telewizji kablowej. Dr Piotr Moncarz ze Stanford University nawołuje, aby kraje takie jak Polska korzystały z doświadczenia innych państw i dobrze sprawdzonych przez nich rozwiązań, zasięgając tylko te, które będzie można najkorzystniej zaadoptować w swoich warunkach lokalnych.

W Polsce pierwszym sektorem, który poddany zostaje elektryfikacji jest system zbiorowego transportu publicznego (autobusowego), a jego rozwój ma docelowo spowodować zmianę preferencji wyboru środka transportu wśród mieszkańców, turystów i gości. Pozytywne wyniki testów autobusów elektrycznych w kilku miastach polski doprowadziły do podpisania listu intencyjnego samorządów wielu miast, deklarującego stopniową zamianę taboru na napęd elektryczny. Zwiększenie udziału podróży środkami elektrycznego transportu publicznego, kosztem podróży indywidualnych, spowoduje zmniejszenie emisji zanieczyszczeń transportowych i hałasu, ale też wpłynie na świadomość społeczeństwa.

Drugim, równolegle prowadzonym etapem przechodzenia na transport elektryczny jest wdrażanie osobowych samochodów napędzanych energią elektryczną. Ogłoszenie konkursu na polski elektryczny samochód, czy rosnąca liczba punktów ładowania to tylko pierwsze z wielu kroków prowadzących na szczyt zelektryfikowanego transportu drogowego. Ten etap wymaga szerszego pola działań, bowiem do sprawnego funkcjonowania potrzebne jest stworzenie regulacji prawnych, wprowadzenie subsydiów zachęcających, czy zbudowanie odpowiedniej infrastruktury i modernizacja sieci elektroenergetycznej.

Ogrom pracy, który musi zostać włożony w ekspansję transportu elektrycznego w Polsce jest zadaniem trudnym, ale rozpatrywany w opracowaniu przykład miasta Zakopane pokazuje, że korzyści środowiskowe płynące z wymiany silników spalinowych na baterie elektryczne są warte podjęcia tych starań. Co raz większa świadomość społeczna wpływu człowieka na otaczającą naturę oraz dynamicznie rozwijające się technologie mogą doprowadzić nas do zrównoważonego i zeroemisyjnego transportu. Nasz kraj z pewnością ma przed sobą wiele krętych i trudnych dróg do przejechania, ale polski sukces elektryfikacji transportu jest z pewnością możliwy do osiągnięcia.

Bibliografia:
[1] Murawski J., Szczepański E., Perspektywy dla rozwoju elektromobilności w Polsce, Logistyka, 4/2014, 2014, s. 2249-2258.

[2] EEA, SYGNAŁY EEA 2016 W kierunku czystej i inteligentnej mobilności, Kopenhaga, 2016, s. 10-11.

[3] EVUE – Elektryczne Pojazdy w Miejskiej Europie, Unia Europejska, 2016[4] Biała Księga – Plan utworzenia jednolitego europejskiego obszaru transportu – dążenie do osiągnięcia konkurencyjnego i zasobooszczędnego systemu transportu COM(2011) 144 z dnia 28 marca 2011 r.

[5] Decyzja Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2009/406/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie wysiłków podjętych przez państwa członkowskie, zmierzających do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w celu realizacji do roku 2020 zobowiązań Wspólnoty dotyczących redukcji emisji gazów cieplarnianych.

[6] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/33/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania ekologicznie czystych i energooszczędnych pojazdów transportu drogowego.

[7] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE z dnia 22 października 2014 r. w sprawie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych.

[8] Dyrektywa 91/441/EC dla samochodów osobowych oraz dla osobowych i lekkich ciężarówek – 93/59/EEC – obowiązywała od 1993 r.

[9] Dyrektywa 94/12/EC (& 96/69/EC) dla samochodów osobowych – obowiązywała od 1996 r.

[10] Dyrektywa 98/69/EC dla wszystkich pojazdów – obowiązywała od 2000 r.

[11] Dyrektywa 98/69/EC (& 2002/80/EC) dla wszystkich pojazdów – obowiązywała od 2005 r.

[12] Ministerstwo Energii, Krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych, 2016, s. 6, 11-13, 18-26, 33-41, 47-52.

[13] Ministerstwo Energii, Plan Rozwoju Elektromobilności w Polsce „Energia do przyszłości”, 2016.

[14] Rezolucja Parlamentu Europejskiego z dnia 6 maja 2010 r. w sprawie samochodów elektrycznych (Dz.U.UE.C.2011.81E.84).

[15] Rozporządzenie 2007/715/EC[5] dla lekkich samochodów osobowych i służbowych – obowiązywało od 2009 r.

[16] Rozporządzenie 2007/715/EC[5] dla ciężkich pojazdów samochodowych – obowiązuje od 2014 r. [17] http://eafo.eu [18] http://raport2015.tauron.pl/zrownowazony-rozwoj/ochrona-srodowiska-2/energia-i-emisje/

Autorzy: dr inż. Małgorzata Kwestarz, mgr inż. Maria Muszyńska, Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska

fot.pixabay.com
Wpis został opublikowany 28 Sie 2017 w następujących kategoriach: News, Polecamy. Możesz śledzić komentarze przez RSS. Możesz zostawić komentarz lub użyć trackbacka.

Zostaw komentarz

Reklama

Wspieramy

Newsletter

Warto zobaczyć