Är elvägar lösningen på en ”monumental utmaning”?

2020-03-11 06:00  

I slutet av 2020 beslutar Trafikverket vilken teknik Sveriges första längre elväg ska ha. Tyskland väljer helhjärtat att satsa på luftburna ledningar. Men måste Sverige följa efter eller kan vi ta en annan väg?

Är elvägar rätt metod för att minska utsläppen från de tunga vägtransporterna? Det finns många åsikter om det. Men de flesta politiska partier tycks vara överens om att elvägar är rätt väg framåt.

Utvecklingen har pågått i omkring ett decennium. Inom några månader har fyra olika tekniker hunnit demonstreras på allmän väg i Sverige. Efter det är det dags för Trafikverket att bestämma sig om vilken teknik som ska tas vidare till den betydligt större pilotanläggningen som är på mellan 20 och 30 kilometer.

Samtidigt är ett så tydligt statligt drivet projekt som elvägar knappast befriat från kritik. Riskerar Sverige att satsa på en teknik som om några år blir obsolet tack vare det snabbt sjunkande batteripriset?

”Världens första elväg för lastbilar på allmän väg” invigdes i juni 2016 på E16 vid Sandviken. Cirka två kilometer luftledning försåg hybridlastbilen med elenergi via en strömavtagare på hyttaket.

Fakta Johan Kristensson Grafik: Jonas Askergren

Bakom tekniken stod Siemens och Scania – två jättar inom sina respektive branscher, vilket säkert gav politiker och tjänstemän råg i ryggen. Näringslivets inblandning har hela tiden varit viktig i det svenska elvägsprojektet. Det var faktiskt två andra bolag, Elways och Svenska Elvägar, som gjorde Trafikverket uppmärksamma på tekniken från första början.

Före 2010 tycks elvägar över huvud taget inte ha förekommit som ett alternativ i debatten.

Skena i marken näst på tur

Knappt två år efter att elvägen i Sandviken öppnats, i april 2018, invigdes ytterligare två kilometer. Denna gång vid Arlanda. Elways med innovatören Gunnar Asplund ligger bakom tekniken som innebär att en strömförande skena fräses ner i vägbanan. Under bilen finns strömavtagare i form av en arm som sänks ner i spåret vid drift.

Fakta Johan Kristensson Grafik: Jonas Askergren

Men Trafikverket var inte nöjt utan beslutade sig för att upphandla ytterligare två varianter. Dessa håller just nu på att anläggas. I Lund bygger Elonroad en elväg som påminner om den vid Arlanda, men där huvudtanken är att skenan i stället ligger ovan mark. På Gotland byggs den hittills enda induktiva elvägen, där energin alltså överförs trådlöst. Bakom projektet står Smart Road Gotland.

Fakta Johan Kristensson Grafik: Jonas Askergren

Fakta Johan Kristensson Grafik: Jonas Askergren

Alla fyra tekniker har sina för- och nackdelar. Luftledning är en sällsynt beprövad metod som har hög överföringskapacitet. Men ledningarna är indelade i 1,5 kilometer långa sektioner, vilket gör det besvärligt att mäta hur mycket energi respektive fordon tar emot.

De båda skenbaserade varianterna är relativt oprövade tekniker men har fördelen att sektionsindelningarna är betydligt kortare (50 meter för Elways och 1 meter för Elonroad). Överföringskapaciteten är relativt hög. Särskilda plogfordon kan dock behövas vintertid. Båda varianter riskerar att störa andra trafikanter. De kommer att exponeras för grus och slask.

”Fyra tekniker med olika mognadsgrad”

Induktionsvarianten vilar tryggt under vägbeläggningen och riskerar inte att ställa till problem för andra fordon. Men tekniken är oprövad i större skala och överföringskapaciteten begränsad (25 kW), även om större fordon kan ha flera mottagare. Tekniklösningen bakom gör det enkelt att mäta vilket fordon som tar emot elenergin.

– Vi har fyra tekniker med olika mognadsgrad. Men jag är övertygad om att teknikfrågan kommer att lösas. Där är jag inte alls orolig. De stora utmaningarna handlar i stället om affärsmodeller och legala aspekter, säger Jan Pettersson, programchef för elvägar på Trafikverket.

Det främsta skälet för Sverige att bygga ut elvägar är att sänka utsläppen. Den tunga vägburna godstrafiken står för cirka en fjärdedel av koldioxidutsläppen inom vägtransportsystemet, motsvarande cirka 3,3 miljoner ton.

Utsikterna att i närtid elektrifiera fjärrtransporterna med hjälp av batterier eller vätgas har bedömts som dåliga. Utsläppen från inrikes transporter (flyget borträknat) ska minska med 70 procent till 2030 jämfört med 2010.

I den nationella färdplanen för elvägar från november 2017 konstaterar Trafikverket att den prognostiserade ökningen av godstransportarbetet i kombination med strävan att göra det fossilfritt är en ”monumental utmaning”. Lastbilarna stod samma år för 65 procent av godstransportarbetet, en andel som ligger relativt stabilt över tid jämfört med alternativen att frakta med tåg eller fartyg.

Utsläppsminskning: 52 procent

I en färsk rapport har Johanna Jussila Hammes, forskare vid Statens väg- och transportforskningsinstitut (VTI), beräknat elvägars potential att minska utsläppen. Det så kallade huvudscenariot innebär att omkring 169 mil av de tyngst trafikerade vägarna byggs ut till elväg (se grafik).

Om samtliga tunga transporter utförs med el på dessa vägar innebär det att rikets totala koldioxidutsläpp från tunga vägtransporter minskar med 52 procent, till 1,6 miljoner ton. Siffran gäller för dagens drivmedelsblandning, där dieseln innehåller cirka 21 procent förnybar råvara.

Om en tredjedel av de aktuella transporterna utförs med el blir besparingen 0,6 miljoner ton.

Läs mer: Ladda elbilen på motorväg i 130 km/h – och sex andra laddtekniker

Johanna Jussila Hammes har också gjort en förenklad analys av den samhällsekonomiska lönsamheten. Men eftersom Ny Teknik nu kan berätta om en helt färsk rapport på det temat fokuserar vi på den i stället.

Den publiceras på onsdag denna vecka av VTI och är skriven av Maria Börjesson, Magnus Johansson och Per Kågeson. Huvudskillnaden är att denna rapport modellerar hur åkerierna skulle använda elvägen för att maximera företagsekonomisk vinst. Det beror både på elvägens geografiska utsträckning, priset för att använda den, och merkostnaden för fordonen. Fordon som kan gå på elvägen blir ju dyrare, eftersom de behöver dubbla drivlinor, förklarar Maria Börjesson.

Författarna analyserar tre olika utbyggnadsscenarier:

  • Ett litet nät som utgörs av E4 mellan Stockholm och Norrköping med en längd av 31,5 mil i båda riktningarna
  • Ett medelstort nät som utgörs av Europavägen mellan Stockholm och Malmö med en längd av 121,1 mil.
  • Ett stort nät som utgörs av Europavägen mellan Stockholm och Malmö, Europavägen mellan Malmö och Göteborg samt riksvägen mellan Göteborg och Jönköping. Total längd 191,4 mil.

Samtliga sträckor samhällsekonomiskt lönsamma

Slutsatserna är att samtliga analyserade elvägssträckor är samhällsekonomiskt lönsamma. Det största elvägsnätet minskar på sikt utsläppen med cirka 1,2 miljoner ton. Störst utsläppsminskning i förhållande till elvägssträckan och störst samhällsekonomisk vinst uppnås med det medelstora nätet.

Stora delar av utbyggnaden skulle kunna finansieras genom brukaravgifter, enligt analysen. Detta gäller särskilt om elvägarna byggs med luckor i eltillförseln och lastbilarna förses med batterier som ger 100 kilometers räckvidd. Byggda på det sättet täcker intäkterna från brukarna gott och väl investerings- och underhållskostnader, som därmed skulle kunna ägas och drivas av en privat operatör.

Rapportförfattarna kommer dock till slutsatsen att elvägarna bör ägas offentligt, bland annat för att undvika problem när skilda aktörer delar på ansvaret för väg respektive kontaktledning.

Andra skäl för offentligt ägande handlar om risker. Elvägen måste vara omfattande för att vara lönsam, vilket innebär en hög kostnad och stor risk. Dessutom är underhållskostnaderna svåra att uppskatta. Och vad händer om batteritekniken fortsätter att utvecklas så att det plötsligt blir billigare för åkerierna att köpa en batterilastbil?

Trafikverket måste ta beslut om teknik

Ingen av de ovan nämnda rapporterna tar ställning för den ena eller andra elvägstekniken. Det måste däremot Trafikverket snart göra. I slutet av året hoppas programansvarige Jan Pettersson att teknikvalet för den 20–30 kilometer långa pilotsträckan är klart. Staten har avsatt 300 miljoner kronor och hoppas på lika mycket till i privat medfinansiering.

– Förhoppningsvis har vi fyra tekniker att välja på. Det är därför vi forcerar fram alternativen i Lund och på Gotland. Men självklart kommer de att ha olika mognadsgrad. Det är något vi får fundera på i slutet av året, säger han.

Jan Pettersson tror att vi kommer att få se omkring 300 mil elväg i Sverige. De privata aktörerna är villiga att satsa men behöver tydliga besked från politiken för att våga, menar han.

Kan det bli flera olika tekniker som breder ut sig?

– Det är svårt att svara på. Det beror på hur fordonsindustrin ser på det. Vi måste också följa noga vad som sker i våra grannländer.

Tyskland satsar främst på luftledning

Sverige har samarbete med såväl Tyskland som Frankrike om elvägar. Det är förstås helt nödvändigt att tekniken som väljs blir gångbar i fler länder än i Sverige. Intressant i sammanhanget är då att Tyskland hittills endast har valt att satsa på luftledning från inhemska bolaget Siemens. Beslut om tre pilotsträckor har tagits, varav två är byggda. Gissningsvis finns även industripolitiska överväganden bakom den tyska satsningen.

På frågan vad Tysklands hittills tydliga inriktning mot luftledning innebär för övriga svenska tekniker som just nu testas svarar Jan Pettersson så här:

– Det tyska transportministeriet håller på att upphandla en testanläggning med induktiv metod, så tyskarna har nu en bredare syn. Hittills har enbart deras miljöministerium varit engagerat men nu ger sig transportministeriet in i detta och de är väldigt tunga i Tyskland.

Ett fortsatt öppet elvägsfält eller inte? Om knappt ett år vet vi förhoppningsvis hur Trafikverket tänker sig utrullningen.

Målet är att ha en första permanent installation på plats 2023.

Fyra elvägstekniker

Trafikverket testar fyra elvägstekniker som är tänkta att förse främst tunga vägfordon med el under drift. Samtidigt förbereder myndigheten beslut om vilken av teknikerna som ska testas i större skala i en 20–30 kilometer lång pilotanläggning.

1. Sandviken/ Siemens & Scania
Teknik: Konduktiv överföring via luftledning. Strömavtagare monteras på fordonet liknande de på tåg. Passar endast större fordon. 360 kW effekt per fordon.
Test: 2 km demonstrator på E16 utanför Sandviken, 2016-2020. Världens första elväg. Monteras just nu ner.
Fordon: Två lastbilar från Scania
Huvudaktörer: Region Gävleborg, Siemens och Scania.
Finansiering: 77 miljoner kronor i offentlig finansiering, 48 miljoner kronor i medfinansiering från näringsliv och region.

2. E-Road Arlanda/ Elways
Teknik: Konduktiv överföring via skena i marken. 15 cm djupt spår fräses ned i vägbanan. Strömavtagare i form av en rörlig arm monteras under fordonet. Passar både små och stora fordon. 200 kW effekt per fordon.
Test: Testats på avskilt område sedan 2012. 2 km demonstrator på allmän väg vid Arlanda sedan 2018. Pågår till 2021.
Fordon: En ombyggd 18 tons lastbil från DAF.
Huvudaktörer: Konsortiet Rosersberg Utvecklings AB, där Elways och NCC är huvudaktörer.
Finansiering: 103 miljoner kronor, varav 61 miljoner från Trafikverket.

3. Smartroad Gotland /Electreon
Teknik: Induktiv (trådlös) överföring via spolar som grävs ner 8 centimeter i vägbanan. 25 kW överföringskapacitet per mottagare. Ett tungt fordon kan ha flera mottagare.
Test: Totalt byggs 1,6 kilometer elväg mellan Visby och flygplatsen. Elvägen ska användas av en flygbuss och en tung lastbil. Trafikstart med en lastbil sker i mars och med buss före sommaren. Projektet pågår till mitten av 2022.
Fordon: En flygbuss med superkondensator och en helelektrisk 40 tons lastbil.
Huvudaktörer: Konsortiet Smartroad Gotland, under ledning av Electreon AB (dotterbolag till israeliska Electreon Wireless)
Finansiering: Totalt 116 miljoner kronor, varav 91 miljoner från Trafikverket.

4. Lund/ Evolutionroad
Teknik: Konduktiv överföring via skena som antingen vilar på eller nedsänkt i vägbanan. Avtagare monteras under fordonet. Fungerar både för lätta och tunga fordon. Levererar upp till 300 kW per fordon.
Test: En 1 kilometer lång demonstrator byggs i en busssfil på Getingevägen i Lund. Halva sträckan får ovanpåliggande skena, den andra halvan nedsänkt. Trafikstarti maj. Pågår till 2022.Fordon: I första hand en stadsbuss men ska även köra med en personbil.
Huvudaktörer: Konsortiet Evolutionroad där Elonroad och Lunds tekniska högskola har utveckat tekniken.
Finansiering: 96 miljoner kronor varav 86 miljoner från Trafikverket.Pilotanläggning 20–30 kilometer. Kommer att byggas på en av följande sträckor.

Beslut om vilken det blir väntas i slutet av 2020.
– E20 mellan Örebro och Hallsberg.
– Väg 73 mellan Nynäshamn och Västerhaninge.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt