Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 20001 Antonio MATTUCCI - Domenico...
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Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000
1
Antonio MATTUCCI - Domenico PALAMARA
ENEA Dip. Energia
Analisi delle correlazioni COPERT IIIAnalisi delle correlazioni COPERT III
Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000
2
Le basi di partenzaLe basi di partenzaVerifica ambientale del Piano Generale dei TrasportiUso del modello TREMOVE
L’oggetto dell’analisiL’oggetto dell’analisi
Esame di anomalie riscontrate sulle previsioni delle emissioni (emissioni negative, discontinuità tra
previsioni temporali successive, ecc.)
Individuazione delle differenze più significative tra COPERT III e le correlazioni TREMOVE
SintesiSintesi
Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000
3
Il modello TREMOVEIl modello TREMOVE
Costi e valutazione di traffico
(scelta modale basata su costo generalizzato)
Parco veicolare
(variazione composizione)
Emissioni e consumo
Domanda di trasporto
uso
Composizione del parco
Velocità e fattori di carico
Costi
Emissioni
Consumo di
carburante
Composizione del parco
Uso
Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000
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Obiettivi e strumentiObiettivi e strumenti
Il modello TREMOVE e il databaseIl modello TREMOVE e il database
TREMOVE
Integrated Transport Model
BASE CASE (1990-2020)
Vehicle prices, (tax excluded)
Fuel prices (tax excluded)
Vehicle taxes
Fuel taxes
Other costs•usage taxes•insurance costs•I&M costs
Traffic demand data• pkm, tkm, vkm• load factors
Other data•CES functions•Time values •speed-flow functions
Stock & technology data•emission factors•fuel cons. factors•fuel specs•EPEFE equations
Policy Options
•Vehicle technology•Fuel Quality•I&M•Non-Technical Measures•Fiscal Measures
POLICY SCENARIOS (2000-2020)
Emissions
Costs
Side effects
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Output di TREMOVE (per domini e categorie)Output di TREMOVE (per domini e categorie)
Consumo di carburante
Emissioni di CO, NOx, Particolato, C6H6, VOC, ecc.
Emissioni di CO2
Parco veicolare (per classi)
Età dei veicoli (per classi)
Traffico annuale in milioni di veicoli-km (per classi)
Traffico annuale in milioni di passeggeri-km e tonnellate-km (per classi)
Fattori di carico (pass/veh o tonn/veh)
Velocità medie (per classi)
Costo trasporto passeggeri (per classi)
Costo trasporto merci (per classi)
Costo del Trasporto Pubblico
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Costi - efficacia provvedimenti PGTCosti - efficacia provvedimenti PGT
””Evitare”Evitare”
Incremento Emissioni + Costi
"Attuare sempre”"Attuare sempre”
Riduzione Emissioni + Benefici economici
””Teoricamente possibile ma da Teoricamente possibile ma da selezionare con cautela"selezionare con cautela"
Incremento Emissioni + Benefici economici
””Situazione probabile con scelta delle Situazione probabile con scelta delle soluzioni più efficaci”soluzioni più efficaci”
Riduzione Emissioni + Costi
Riduzione Emissioni(% rapportati al caso
base)
Risparmi per la societàRisparmi per la società(MEuro rapportati al caso (MEuro rapportati al caso
base)base)
Incremento EmissioniIncremento Emissioni(% rapportati al caso (% rapportati al caso
base)base)
Costi per la societàCosti per la società(MEuro rapportati al caso (MEuro rapportati al caso
base)base)
Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000
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Le ipotesi adottate per lo scenario di riferimento (evoluzione naturale)
* Scenario di evoluzione naturale del tipo "Business as Usual".
* Scenario evolutivo di riferimento pre-Kyoto.
* Crescita annuale media del PIL pari al 2%
Aggiornamenti rispetto ad AUTOOIL II:* diverso assetto del parco veicolare sia come composizione, sia come età dei veicoli;
* diversa imposizione fiscale sui veicoli, soprattutto per le autovetture a gasolio;
* percorrenze veicolari annuali per ogni classe di veicoli;
* quadratura della domanda del trasporto di persone e di merci con i dati del Conto Nazionale Trasporti;
* diverse tariffe unitarie per il calcolo del costo del tempo e dei trasporti delle merci;
* nuovi coefficienti per le funzioni di congestione, tarati sull’assetto effettivo del traffico veicolare.
Utilizzi* Calibrazione del modello* Confronto per gli scenari risultanti dall’applicazione delle nuove politiche
Lo scenario naturale italiano per le analisi PGTLo scenario naturale italiano per le analisi PGT(basecase)(basecase)
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Le previsioni dello scenario di riferimento al 2010Le previsioni dello scenario di riferimento al 2010
DOMINIOINDICATORE
Urbano2010
Extraurbano2010
Totale2010
Urbano2020
Extraurbano2020
Totale2020
Unità dimisura
Domanda di mobilitàpasseggeri (strada)
406,50 414,84 821,34 459,75 598,47 1058,22 Mldi pass-km
Domanda di mobilità merci(strada)
12,54 216,58 229,12 13,68 224,08 237,76 Mldi tonn-km
Domanda di mobilità veicoli(strada)
267,04 258,30 525,34 304,25 361,48 665,73 Mldi veh-km
Parco veicolare (auto) n.a. n.a. 28,32 n.a. n.a. 32,27 milioni
Parco veicolare (trasp. merci) n.a. n.a. 1,56 n.a. n.a. 1,57 milioni
Velocità media 27,80 80,41 53,67 24,60 71,45 50,04 km/h
Emissioni CO2 53,8 50,5 104,3 55,0 54,8 109,9 Milionitonn
Emissioni CO 0,875 0,458 1,333 0,516 0,403 0,919 Milionitonn
Emissioni COV 0,112 0,062 0,174 0,090 0,082 0,171 Milionitonn
Emissioni NOx 0,088 0,143 0,231 0,052 0,092 0,144 Milionitonn
Emissioni PM 2,77 3,90 6,67 1,99 1,48 3,47 (tonn *1000)
Consumo carburante n.a. n.a. 35,00 n.a. n.a. 36,88 Milioni tep
Costo generalizzato modostradale (trasporto persone)
0,36 0,21 0,28 0,36 0,20 0,27 Euro/(pass-km)
Costo generalizzato modostradale (trasporto merci)
1,99 0,13 0,20 2,16 0,13 0,21 Euro/(ton-km)
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9
Basecase: emissione di inquinanti
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
anni
rap
po
rto
all'
an
no
19
95
CO
NOx
PM
Benzene
VOC
NMVOC
Metano
SO2
CO2
Le emissioni dello scenario di riferimentoLe emissioni dello scenario di riferimento
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I consumi specifici delle autovetture EURO II consumi specifici delle autovetture EURO I
Consumi (g/km) per autoveicoli Euro I
0
20
40
60
80
100
120
140
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)
g/v
-km
Benzina Diesel GPL
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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11
Emissioni specifiche di COEmissioni specifiche di CO22 delle autovetture EURO I delle autovetture EURO I
Emissioni di CO2 (g/km) per autoveicoli Euro I
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Velocità (km/h)
g/v
-km
Benzina Diesel GPL
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Emissioni specifiche VOC delle autovetture EURO IEmissioni specifiche VOC delle autovetture EURO I
Emissioni di VOC (g/v-km) per autoveicoli Euro I
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)
g/v
-km
Benzina Diesel GPL
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Consumi specifici dei veicoli merci leggeri Consumi specifici dei veicoli merci leggeri
Consumi (g/v-km) per veicoli merci leggeri
0
100
200
300
400
500
600
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Velocità (km/h)
g/v
-km
Gasoline-conventional Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Le emissioni di NOLe emissioni di NOxx per i veicoli merci leggeri per i veicoli merci leggeri
Emissioni NOx (g/v-km) per veicoli merci leggeri
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Velocità (km/h)
g/v
-km
Gasoline-conventional Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Emissioni di VOC dei veicoli merci pesanti Euro IEmissioni di VOC dei veicoli merci pesanti Euro I
Emissioni di VOC (g/v-km) mezzi pesanti diesel Euro I
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Velocità (km/h)
g/v
-km
7.5< Weight <16 t Weight >16 t
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Emissioni di CO dei motocicli Emissioni di CO dei motocicli
Emissioni CO (g/km) motocicli
0
10
20
30
40
50
60
11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Velocità (Km/h)
g/v
-km
2-stroke >50cm3 Conventional 4-stroke 50-250cm3 Conventional 4-stroke 250-750cm3 Conventional
4-stroke >750cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke all capacities
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Emissioni di NOEmissioni di NOxx dei motocicli dei motocicli
Emissioni NOx (g/v-km) motocicli
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Velocità (km/h)
g/v
-km
2-stroke >50cm3 Conventional 4-stroke 50-250cm3 Conventional 4-stroke 250-750cm3 Conventional
4-stroke >750cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke all capacities Com (93) 449
Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)
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Differenze tra COPERT III e TREMOVEDifferenze tra COPERT III e TREMOVE
Raffronto Consumi specifici autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)
g/v
-km
All capacities Euro I - COPERT 3 All capacities Euro I - TREMOVE
Consumi specifici autovetture dieselConsumi specifici autovetture diesel
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Le differenze tra COPERT III e TREMOVELe differenze tra COPERT III e TREMOVE
Raffronto Consumi specifici autoveicoli a benzina Euro I TREMOVE - COPERT III
0
20
40
60
80
100
120
140
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)
g/v
-km
1.4 l<cc<2.0 l Euro I - COPERT 3 1.4 l<cc<2.0 l Euro I - TREMOVE
Consumi specifici autovetture benzinaConsumi specifici autovetture benzina
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Le differenze tra COPERT III e TREMOVELe differenze tra COPERT III e TREMOVE
Confronto Emissioni di CO autoveicoli a Benzina Euro I TREMOVE - COPERT III
0
2
4
6
8
10
12
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Velocità (km/h)
g/v
-km
cc <1.4 l Euro I - COPERT 3 cc <1.4 l Euro I - TREMOVE
Emissioni specifiche CO autovetture benzinaEmissioni specifiche CO autovetture benzina
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Le differenze tra COPERT III e TREMOVELe differenze tra COPERT III e TREMOVE
Confronto Emissioni di PM autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Velocità (km/h)
g/v
-km
All capacities Euro I - COPERT 3 All capacities Euro I - TREMOVE
Emissioni specifiche PM autovetture dieselEmissioni specifiche PM autovetture diesel
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Analizzate problematiche COPERT III per previsioni Analizzate problematiche COPERT III per previsioni dell’evoluzione del trasporto stradale dell’evoluzione del trasporto stradale
Elementi considerati:
• anomalie correlazioni COPERT III
• confronto correlazioni COPERT III con TREMOVE (COPERT II migliorato)
• indisponibilità di formule per evoluzioni tecnologiche
ConclusioniConclusioni
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Problemi delle correlazioni COPERT IIIProblemi delle correlazioni COPERT III
• Le correlazioni della CO2 per le autovetture catalizzate, rispetto a quelle “convenzionali”, hanno valori maggiori alle basse velocità e minori sopra i 50 km/h
• Le correlazioni della CO2 per i veicoli merci leggeri Euro I danno valori circa 3 volte maggiori degli analoghi convenzionali
• I convertitori catalitici per i veicoli merci leggeri non sembrano avere comportamenti assimilabili alle curve proposte per le emissioni di NOx
• I veicoli merci pesanti di portata maggiore hanno emissioni di VOC minori a parità di altre condizioni
• Le emissioni di CO dei motocicli a due tempi possono divenire negative a bassa velocità
• I consumi delle autovetture a benzina divengono molto maggiori degli analoghi valori delle vetture diesel e GPL alle basse velocità
ConclusioniConclusioni
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Confronto correlazioni COPERT III con TREMOVEConfronto correlazioni COPERT III con TREMOVE• Per le autovetture EURO I si hanno emissioni di CO2 e
consumi minori alle basse ed alte velocità per COPERT III e maggiori alle velocità medie
Attendibilità delle correlazioniAttendibilità delle correlazioni• Indisponibilità di metodi per creare nuove correlazioni per
effettuare previsioni relative a interventi di introduzione di nuove tecnologie veicolari
• Mancanza di correlazioni per i ciclomotori dipendenti dalla velocità che possono dare indicazioni del tutto falsate nel contesto in esame
ConclusioniConclusioni