Lokala satsningar eller storskalig utbyggnad av elvägar?

Den 15 april bjöd Power Circle in till en nätverksträff inom projektet ScandELivery med temat elvägar för elektrifieringen av varu- och godstransporter. På den digitala scenen deltog bland annat myndigheter, teknikleverantörer, fordonstillverkare och logistiktjänstebolag tillsammans med ett 80-tal deltagare. Tillsammans fördjupade vi oss i frågan om elvägars roll i utbyggnaden av laddinfrastruktur. Nu kan du läsa en kort summering eller se hela seminariet i efterhand!

I höstas anordnade Power Circle en första träff inom projektet ScandELivery, ett Interreg-finansierat projekt, med fokus på frågan ”Hur får vi laddinfrastrukturen på plats”. I en bloggpost om träffen kunde vi summera att det huvudsakliga medskicket för att få igång utbyggnaden av stationär laddinfrastruktur är att samverkan mellan aktörer måste på plats. Eftersom elektrifieringen av personbilssektorn burits fram på en utbyggnad av stationära laddboxar både privat och publikt, är det naturligt att tänka sig att elektrifieringen av varu- och godstransporter kommer bäras fram på samma sätt.

Samtidigt pekades laddning genom elvägar tidigt ut som vägen för att elektrifiera tyngre långväga transporter, och vi närmar oss en upphandling för att etablera en pilotsträcka av elväg i Sverige. Flera svenska elvägsdemonstrationer har genomförts för att stå redo för att ta sig ann uppdraget. Men i februari presenterade Trafikverket att ökad utveckling och kunskapsinsamling behövs för elvägar och att snabbladdning är det aktuella alternativet.

För att se var vi står idag och hur nyckelaktörer ser på framtiden var vår ambition att med träffen om elvägar diskutera frågor som bland annat: ”Vilka och hur kan vi elektrifiera transporter med elvägar?”, ”Vilka fördelar ser vi med dynamisk laddning?”, ”Vad ser vi för roller i systemet?” och ”Hur ser planen ut framåt?”. Med insikter från träffens talare Evias, Electreon, Elonroad, Trafikverket, Halmstad Energi och Miljö (HEM), Scania, Siemens, Volvo och Novoleap sammanfattar vi i den här bloggposten vad vi lärde oss.

Du kan också se hela seminariet här:

Vilka transporter kan vi elektrifiera med hjälp av elvägar?

När Sveriges demonstrationssträckor med elvägar drog igång riktade de tidigt in sig på att utvärdera hur tekniken elektrifiera tyngre transporter eller s.k. fjärrtransporter. Vilket även varit utgångspunkten i många analyser som har genomförts om elvägars potential. Detta skulle innebära att långa sträckor av Sveriges transportintensiva motorvägar som sträcker sig mellan knytpunkter i transportflöden förses med elvägsteknik.

Idag ser däremot teknikleverantörerna Evias, Electreon och Elonroad att elvägar även kan bidra till elektrifieringen av transporter där tiden som fordon står stilla för laddning är kritiskt, exempelvis leveranser från den ökande e-handeln, taxiverksamhet, bildelning, hamn- och gruvindustri och busstrafik.

Elvägsteknikerna som kommer i form av konduktiv eller induktiv laddning har i sig inga begräsningar när det gäller fordonstyp men själva fordonet måste anpassas med en passande avtagare eller mottagare för att ta emot laddningen. I regeringens uppdrag till Trafikverket att analysera förutsättningarna för en utbyggnad av elväg längs det statliga vägnätet antogs att endast en liten del av alla fordon på vägen var lämpliga för elvägen. Men här trycker samtliga talare på att nyttan med elvägar ökar om fler fordon nyttjar tekniken och att fokus bör vara att etablera elväg där det flödar mest trafik, och kanske inte för ett specifikt fordon. Utöver motorvägen är även stadsperspektivet viktigt, många städer har nyckelkorridorer som är kan vara intressanta för elvägar.

På temat ovan fick vi ta del av intressanta förstudier om lokala och regionala case med elvägar från Novoleap. Ett regionalt engagemang med samarbeten mellan varuägare, region och logistikhubb kan exempelvis öppna upp för lönsamma affärsmodeller med delad infrastruktur på sträckor med repetitiva flöden. Exempelvis skulle en elväg mellan Hallsberg och Örebro ersätta 11 000 ton CO2 med 30 GWh elektricitet, minska batteribehovet med 15 MWh och minska driftkostnader med 23 miljoner kronor i form av bränslekostnader.

Hur elektrifierar vi transporter med elvägar?

CO2-Utsläppen för inrikes transporter ska minska med minst 70% till 2030 och till 2045 ska Sverige inte ha några nettoutsläpp. Här krävs flera tekniker som tillsammans bidrar till målen och elvägen kan vara en. Utgångspunkten är att teknikerna för att ladda varu- och godstransporter behöver vara skalbara.

Fordonstillverkaren Volvos strategi är att elektrifiera gradvis med segment för segment, marknad för marknad och region för region. Detta medför att det behövs en infrastruktur som också kan rullas ut gradvis – det vill säga som kan skalas från några få fordon till ett helt transportsystem av fordon.

Idag är antalet laddbara transporter få och laddbehovet från de flesta transporterna kan täckas med stationär laddning. Trafikverkets analys visar att det dröjer innan trafikvolymen är tillräcklig för elvägars lönsamhet, inte förrän år 2037 kan det vara samhällsekonomiskt lönsamt med ett elvägsnät på 2400 km menar de. Samtidigt lyfter teknikleverantörerna möjligheten med att även ladda statiskt med elvägsteknik, detta för att vara beredda att skala upp med hjälp av elvägar i takt med att den elektrifierade trafikvolymen ökar.

I slutändan när trafikflödena är stora nog för att investera i större elvägssträckor kan dynamisk laddning under färd komma att vara ryggraden i infrastrukturen och kompletteras av andra applikationer som statiskt och semidynamisk laddning (via samma teknik). Den semidynamiska laddning öppnar upp för att långsamma vägsträckor som logistikhubbar, taxiköer, busshållsplatser, hamnar och trafikljus kan erbjuda laddmöjligheter medan den statiska laddningen sker publikt eller vid depåer.

Vilket värde ser vi med elvägar?

När det kommer till övergången mot batterielektriska fordon står många åkerier inför problemet med ökande stilleståndstider för laddning. Det unika med elvägar är just möjligheten till dynamisk laddning även om det kommer behövas laddning även när fordonet väl står stilla (vilket skulle kunna ske via samma laddteknik). Möjligheten till att ladda i farten skulle dessutom kunna framtidssäkra övergången mot autonoma fordon som kommer ställa helt nya krav på navigation och drifttid över dygnet.

För batterielektriska tyngre fordon kommer batteriets storlek ha en stor påverkan, både när det gäller kostnad för inköp av fordon men också när det gäller lastvikt. När publiken fick frågan om vilka fördelar de ser med dynamisk laddning låg lägre batterikostnad och högre lastvikt på topp. Enligt Electreon kan elvägar beroende på case möjliggöra upp till 90 procent viktbesparing från batterierna.

Ytterligare ett perspektiv är att ställa värdet av elvägar mot värdet av snabbladdning där båda teknikerna har sina för och nackdelar. Fortsätter vi på spåret batterier innebär elvägar kontinuerlig laddning och med lägre effekter i jämförelse med snabbladdning. Det skulle innebära att batteriets livstid blir längre och värdeminskningen av lastbilen sker långsammare. Vi måste även se skiftet från förbränningsmotorn till den batterielektriska från ett elnätsperspektiv. Åter till idén snabbladdning vs. elväg så möjliggör elvägar att vi kan distribuera laddning över tid och rum istället för att ladda vid specifik tidpunkt och plats.

Även om de transporter som är elektrifierade idag och inom de närmaste åren kan laddas utan att den effekt som krävs skapar någon större utmaning för elnätet kommer konsekvenserna visa sig när elektrifieringen skalas upp. Här gäller det att arbeta med att skapa en flexibilitet i laddbehovet för att minska risken till kapacitetsutmaningar i nätet. Där den laddteknik som kommer längst i detta arbete kan bidra till en snabbare elektrifiering.

Hur ser systemet ut och vilka roller behövs?

Själva tekniken bakom elvägar har kommit långt och det finns flera beprövade tekniker. Däremot finns regelmässiga frågetecken och en given värdekedja med roller och aktörer saknas. I september väntas en statlig utredning presenteras med förslag på bland annat ansvarsfördelning, nätägare/väghållare, avgifter, integritet, tillträde och fordonskrav. Detta är en viktig pusselbit i vägen framåt för att möjliggöra en utbyggnad av elvägar.

Teknikleverantörerna pekar på att det är viktigt att hålla nere komplexiteten för att leverera den enklast möjliga tjänsten för användaren. Hur systemet med roller och aktörer ska se ut kan bero på om det är ett case med elväg på statliga vägnät och motorvägar eller mer slutna kundsystem och inne i städer. Men i slutändan behöver vi se på elvägar ur ett systemperspektiv och inte enbart som ett framdriftsmedel som bensin/diesel.

Affärsmodellerna måste möjliggöra en service-ifiering av elvägar där fokus är att ta betalt för en tjänst snarare än per kWh. Från ett elnätsperspektiv finns en komplexitet i att lastbilar är mobila enheter som rör sig och att elvägar kommer sträcka sig över olika nätområden. Här kan inspiration från mobiloperatörerna och hur telekomindustrin har utvecklats krävas. Som kund bör endast ett nyttjandeavtal behövas och något typ av roamingavtal mellan olika nätområden kan bli en lösning, tyckte Elonroad och Electreon 

I förra nätverksträffen konstaterades att investeringsrollen i stationär laddinfrastrukturen är en fråga utan ett givet svar. När det gäller elvägar är det idag sagt att det är väghållaren som ska äga, förvalta och ansvara för elvägarna. Det innebär att allmänna större vägsträckorna i Sverige kommer bli en statlig investering eftersom staten, via Trafikverket, är väghållare. Ska elvägar byggas genom lokala och regionala initiativ kan däremot lokala aktörer eller teknikleverantörerna spela en viktig roll i investeringsfrågan.

Visionen framåt

Ett centralt tema är att elektrifiering är vägen framåt men att vi måste jobba med en mängd olika lösningar, både när det gäller drivlina av fordon och tillhörande laddlösning. Både Scania och Volvo har ambitiösa mål om att ställa om till elektriska lastbilar men bristen på laddinfrastruktur idag bedöms utgöra ett hinder för elektrifieringen av tunga fordon.

Utgångspunkten framåt är att vi måste fråga oss hur vi bäst kan elektrifiera transporterna. Med det menas till högsta klimatnytta och lägsta möjliga samhällskostnad inom en viss tidsram. Kunskapsunderlag måste fortsättas att tas fram för att klargöra osäkerheten för hur tunga fordon effektivast kan elektrifieras i framtiden. Elektrifieringen är en verksamhet med väldigt hög och snabb utvecklingstakt och vi måste följa utvecklingen av batterier, statisk laddning, vätgas/bränslecellsdrivna tyngre transporter och elektrobränslen. Det finns alltid stora risker i att bygga in sig i ett system som tar över tio år att få klart.

Eftersom ungefär 50 procent av den tyngre trafiken på Sveriges större vägar är utlandsregistrerad finns ett stort värde i att följa och samordna en europeisk strategi.  Mycket av lärandet om elvägar som andra länder tar in kommer från Sverige tack vara satsningar och ur ett europeiskt perspektiv har Sverige en ledande roll. Genom det internationella forumet för frågor om vägar och vägnet (PIARC) och samarbeten med andra länder ska kunskapsutbyte och viktigt arbete om internationell standardisering genomföras.

Frågan om ett teknikval måste göras snart sågs som irrelevant. Flera tekniker kommer behövas och fokus bör vara att implementera det vi har idag och samtidigt fortsätta utveckling och kunskapsinsamling av flera tekniker. Men nästa stora steg för elvägar kommer redan i slutet av året, när Trafikverket ska presentera en pilotsträcka på 3 mil elväg.