Analisi delle correlazioni COPERT III Antonio MATTUCCI - Domenico PALAMARA ENEA Dip. Energia Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 1 Sintesi Le basi di partenza Verifica ambientale del Piano Generale dei Trasporti Uso del modello TREMOVE L’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 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 2 Il modello TREMOVE Velocità e fattori di carico Costi Costi e valutazione di traffico (scelta modale basata su costo generalizzato) Domanda di trasporto Composizione del parco Parco veicolare Emissioni e consumo (variazione composizione) Uso Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 uso Composizione del parco Consumo di carburante Emissioni 3 Obiettivi e strumenti Il modello TREMOVE e il database BASE CASE (1990-2020) Vehicle prices, (tax excluded) Traffic demand data • pkm, tkm, vkm • load factors Vehicle taxes TREMOVE Integrated Transport Model Stock & technology data Fuel prices (tax excluded) Fuel taxes •emission factors •fuel cons. factors •fuel specs •EPEFE equations Other costs •usage taxes •insurance costs •I&M costs Other data •CES functions •Time values •speed-flow functions Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 Policy Options •Vehicle technology •Fuel Quality •I&M •Non-Technical Measures •Fiscal Measures Emissions Costs Side effects POLICY SCENARIOS (2000-2020) 4 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) del Trasporto Pubblico Expert Panel Costo Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 5 Costi - efficacia provvedimenti PGT Incremento Emissioni (% rapportati al caso base) ”Teoricamente possibile ma da selezionare con cautela" Incremento Emissioni + Benefici economici ”Evitare” Incremento Emissioni + Costi Costi per la società (MEuro rapportati al caso base) Risparmi per la società (MEuro rapportati al caso base) "Attuare sempre” ”Situazione probabile con scelta delle soluzioni più efficaci” Riduzione Emissioni + Benefici economici Riduzione Emissioni + Costi Expert Panel Emissioni Riduzione Emissioni da Trasporto su Strada (% rapportati al caso base) Roma 9 Novembre 2000 6 Lo scenario naturale italiano per le analisi PGT (basecase) 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 Expert Panel Emissioniper gli scenari risultanti dall’applicazione delle nuove politiche * Confronto da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 7 Le previsioni dello scenario di riferimento al 2010 INDICATORE DOMINIO Unità misura di Urbano 2010 Extraurbano 2010 Totale 2010 Urbano 2020 Extraurbano 2020 Totale 2020 406,50 414,84 821,34 459,75 598,47 1058,22 12,54 216,58 229,12 13,68 224,08 237,76 267,04 258,30 525,34 304,25 361,48 665,73 n.a. n.a. 28,32 n.a. n.a. 32,27 n.a. n.a. 1,56 n.a. n.a. 1,57 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 Emissioni CO 0,875 0,458 1,333 0,516 0,403 0,919 Emissioni COV 0,112 0,062 0,174 0,090 0,082 0,171 Emissioni NOx 0,088 0,143 0,231 0,052 0,092 0,144 Emissioni PM 2,77 3,90 6,67 1,99 1,48 3,47 Consumo carburante n.a. n.a. 35,00 n.a. n.a. 36,88 Milioni tonn Milioni tonn Milioni tonn Milioni tonn (tonn * 1000) Milioni tep 0,36 0,21 0,28 0,36 0,20 0,27 1,99 0,13 0,20 2,16 0,13 0,21 Domanda di mobilità passeggeri (strada) Domanda di mobilità merci (strada) Domanda di mobilità veicoli (strada) Parco veicolare (auto) Parco veicolare (trasp. merci) Costo generalizzato modo stradale (trasporto persone) Expert Emissioni Costo Panel generalizzato modo stradale (trasporto merci) da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 Mldi passkm Mldi tonnkm Mldi vehkm milioni milioni Euro/(passkm) Euro/(tonkm) 8 Le emissioni dello scenario di riferimento B a s e c a s e : e mis s io n e d i in q u in a n ti CO 1 ,4 0 NO x rapporto all'anno 1995 1 ,2 0 PM 1 ,0 0 B enzene 0 ,8 0 VO C 0 ,6 0 0 ,4 0 NM VO C 0 ,2 0 M etano 0 ,0 0 SO2 1 9 90 1 9 95 2 0 00 2 0 05 anni Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 2 01 0 2 0 15 2 0 20 CO2 9 I consumi specifici delle autovetture EURO I Consumi (g/km) per autoveicoli Euro I 140 120 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 100 80 60 40 20 0 10 20 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 30 Benzina 40 50 60 70 Velocità (km/h) 80 Diesel 90 100 110 120 130 GPL 10 Emissioni specifiche di CO2 delle autovetture EURO I Emissioni di CO2 (g/km) per autoveicoli Euro I 450 400 350 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 300 250 200 150 100 50 0 10 20 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Velocità (km/h) Benzina Diesel GPL 11 Emissioni specifiche VOC delle autovetture EURO I Emissioni di VOC (g/v-km) per autoveicoli Euro I 0,7 0,6 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 10 20 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Velocità (km/h) Benzina Diesel GPL 12 Consumi specifici dei veicoli merci leggeri Consumi (g/v-km) per veicoli merci leggeri 600 500 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 400 300 200 100 0 10 20 30 Expert Panel Emissioni Gasoline-conventional da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 40 50 60 70 80 90 100 110 Velocità (km/h) Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I 13 Le emissioni di NOx per i veicoli merci leggeri Emissioni NOx (g/v-km) per veicoli merci leggeri 4,5 Correlazioni COPERT III (a caldo) 4,0 3,5 g/v-km 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 10 20 30 Expert Panel Emissioni Gasoline-conventional da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 40 50 60 70 80 90 100 110 Velocità (km/h) Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I 14 Emissioni di VOC dei veicoli merci pesanti Euro I Emissioni di VOC (g/v-km) mezzi pesanti diesel Euro I 4,50 4,00 Correlazioni COPERT III (a caldo) 3,50 g/v-km 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 10 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Velocità (km/h) 7.5< Weight <16 t Weight >16 t 15 Emissioni di CO dei motocicli Emissioni CO (g/km) motocicli 60 50 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 40 30 20 10 0 11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Velocità (Km/h) Expert Panel Emissioni 2-stroke >50cm3 Conventional >750cm3 Conventional da Trasporto su4-stroke Strada Roma 9 Novembre 2000 4-stroke 50-250cm3 Conventional 4-stroke 250-750cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke all capacities 16 Emissioni di NOx dei motocicli Emissioni NOx (g/v-km) motocicli 0,60 0,50 Correlazioni COPERT III (a caldo) g/v-km 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Velocità (km/h) Expert Panel 2-stroke Emissioni >50cm3 Conventional 4-stroke >750cm3 Conventional da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 4-stroke 50-250cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke 250-750cm3 Conventional 4-stroke all capacities Com (93) 449 17 Differenze tra COPERT III e TREMOVE Raffronto Consumi specifici autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III 90 80 Consumi specifici autovetture diesel 70 g/v-km 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Expert Panel Emissioni All capacities Euro I - COPERT 3 da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 60 70 Velocità (km/h) 80 90 100 110 120 130 All capacities Euro I - TREMOVE 18 Le differenze tra COPERT III e TREMOVE Raffronto Consumi specifici autoveicoli a benzina Euro I TREMOVE - COPERT III 140 120 Consumi specifici autovetture benzina 100 g/v-km 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 Expert Panel Emissioni 1.4 l<cc<2.0 l Euro I - COPERT 3 da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 60 70 Velocità (km/h) 80 90 100 110 120 130 1.4 l<cc<2.0 l Euro I - TREMOVE 19 Le differenze tra COPERT III e TREMOVE Confronto Emissioni di CO autoveicoli a Benzina Euro I TREMOVE - COPERT III 12 10 Emissioni specifiche CO autovetture benzina g/v-km 8 6 4 2 0 10 20 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 30 40 50 60 70 Velocità (km/h) cc <1.4 l Euro I - COPERT 3 80 90 100 110 120 130 cc <1.4 l Euro I - TREMOVE 20 Le differenze tra COPERT III e TREMOVE Confronto Emissioni di PM autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III 0,18 0,16 Emissioni specifiche PM autovetture diesel 0,14 g/v-km 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 10 20 30 40 50 60 70 Velocità (km/h) Expert Panel Emissioni da Trasporto su StradaAll capacities Euro I - COPERT 3 Roma 9 Novembre 2000 80 90 100 110 120 130 All capacities Euro I - TREMOVE 21 Conclusioni Analizzate problematiche COPERT III per previsioni 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 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 22 Conclusioni Problemi 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 Expert Panel • I Emissioni consumi delle autovetture a benzina divengono molto maggiori da Trasporto su Strada degli analoghi valori delle vetture diesel e GPL alle basse velocità Roma 9 Novembre 2000 23 Conclusioni Confronto 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 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 Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000 24