Hvad er effekten af ren-luftzoner for luftforureningen og eksterne omkostninger i København?

Transkript

1 Trafikdage på Aalborg Universitet 26. august Hvad er effekten af ren-luftzoner for luftforureningen og eksterne omkostninger i København? Steen Solvang Jensen, Matthias Ketzel, Jørgen Brandt, Louise Martinsen, Thomas Becker, Morten Winther, Thomas Ellermann, Aarhus Universitet

2 Præsentation Baggrund: luftkvalitetsvurdering af ren-luftzoner fra sept 2012 kort opsummering af hovedresultater grænseværdi for NO 2 overskredet på HCAB Sparede eksterne omkostninger scenarier for ren-luftzoner forskellige emissionskrav forskellige geografiske udformninger metode enhedspriser sparede emissioner hovedresultater

3 Hvorfor giver ren-luftzone effekt? ældre forurenende køretøjer forbydes og erstattes af nyere mindre forurenende køretøjer substitution (NOx, PM) eftermontering af partikelfilter (PM) effekten svarer til at fremskynde nyere renere Euronormer effekten er størst de første år og aftager herefter i takt med udskiftning af bilparken HC+NOx for Euro 1 og 2, ellers kun NOx for biler under kg

4 Luftkvalitetsvurdering Scenarier hovedscenarier (varebil, person- og varebil) varient- og suppleringsscenarier scenarieår 2013/2015/2017 Emissions- og luftkvalitetsvurdering på H.C. Andersens Boulevard med OSPM/UBM/DEHM Luftkvalitetvurdering for 99 gader i København Fokus på NO 2 koncentration grundet overskridelse af grænseværdi på HCAB Kun emissionsvurdering for partikeludstødning

5 Effekt for H.C. Andersens Boulevard Berlinscenarie Ændring i NO 2 Ændring i NO 2 bybag- NO 2 gadekonc. gadekonc. i NO x emission grundkonc. forhold til A1 Scenario Årstal i forhold til A1 (%) (µg / m 3 ) (µg / m 3 ) (µg / m 3 ) 1A - Reference ,0 47, ,0 47, ,1 44, ,8 40, ,1 35,4 1B (+fremme af Euro 6) ,3 19,1 44,5-0, ,7 17,8 39,4-1, ,7 16,1 34,4-1,0 2A varebiler ,1 19,1 44,6-0, ,0 17,8 40,3-0, ,9 16,1 35,1-0,3 2B vareb. (+fremme af Euro 6) ,4 19,1 44,4-0, ,7 17,8 39,1-1, ,6 16,1 34,0-1,4 3A vareb. + personb ,0 19,1 42,9-1, ,3 17,8 39,0-1, ,2 16,1 34,1-1,3 3B vareb. + personb. (+fremme af Euro 6) ,3 19,1 42,7-2, ,7 17,8 37,7-2, ,9 16,1 33,0-2,4

6 Effekt for NO 2 i Kbh i 2015 ud af 99 gader Gadenavn Reference (1A) Varebiler (2A) Personog varebiler (3A) Flytte Euro 1 grænse til Euro 2 for benzinpersonbiler (4A-d) SCR på lastbiler som er Euro 3 eller ældre (4A-g) 100 % Euro 6 for rutebu sser (4A-h) Reference (1B) Varebiler (2B) Personog varebiler (3B) H.C. Andersens Boulevard(2) 44,5 44,1 42,7 43,0 42,5 40,9 Gyldenløvsgade 44,0 43,6 41,9 42,4 41,8 40,1 Ågade 42,8 42,5 40,8 41,1 40,6 38,8 Nørre Søgade 42,1 41,8 40,1 40,4 39,9 38,2 H.C. Andersens Boulevard(3) 41,4 41,1 39,7 39,9 39,4 37,9 Bernstorffsgade(2) 41,3 41,1 40,8 40,3 39,9 38,9 Lyngbyvej(2) 41,0 40,7 38,9 39,1 38,6 36,7 Flytte Euro 1 grænse til Euro 2 for benzinpers onbiler (4B-d) H.C. Andersens Boulevard(1)* 40,5 40,3 39,0-0,3-0,8-1,8 39,4 39,1 37,7-0,4 Antal overskridelser a a 0 Reduktion i NO x emission (%) - 3,0 9,3 1,6 4,4 9,4-5,7 12,7 2,1 *Målestation. HCAB formodes overskredet i alle scenarier pga. NO 2 spring se diskussion heraf i afsnit 5.1. a Hvis overvurdering af bybaggrund (omkring 0,5 µg/m 3, se afsnit 6.4) indregnes vil der ikke være overskridelser i dette scenarie.

7 Effekt for partikeludstødning Berlinscenarie reducerer PM udstødning med omkring 28% i 2015 (~0,24 µg/m 3 ) HCAB i 2015: 19 µg/m 3 for PM 2.5 og 29 µg/m 3 for PM 10

8 Vurdering af eksterne omkostninger estimering af de sparede eksterne omkostninger (benefits) relateret til sundhedseffekter ved at indføre forskellige ren-luftzoner i København del af cost-benefit analyse, hvor COWI har stået for cost delen

9 Scenarier for ren-luftzoner Berlinerscenarie i 2015 dieseldrevne person- og varebiler til og med Euro 3 og benzindrevne person- og varebiler til med Euro 0 ikke må køre i miljøzonen Berlinerscenarie plus filter på alle Euro 4 dieselkøretøjer i 2017 som Berlinermodellen med tillægskrav om at alle Euro 4 dieselkøretøjer dvs. person-, vare- og lastbiler samt busser skal have lukkede partikelfiltre 50% får lukket partikelfilter og 50% fordeler sig proportionalt på de tilbageværende køretøjskategorier (Euro 5 og Euro 6) i samme forhold som før tiltaget lukkede filtre reducerer partikeludstødning med 80% Følsomhedsanalyse hvor nogle diesel personbiler får åbne filtre (Euro 2 og 3) Alle rutebusser opfylder Euro 6 emissionsnorm i 2015

10 Geografisk udvidelse af ren-luftzone Ren-luftzone: = nuværende miljøzone som omfatter Københavns Kommune og Frederiksberg (2) Mindre udvidelse: nuværende miljøzone (2) samt nabokommuner (4) Større udvidelse: nuværende miljøzone (2), samt nabokommuner (4), samt gamle Københavns Amt (8 g 3).

11 Metode de samlede sparede eksterne omkostninger ved et scenarie er enhedsomkostningerne gange de sparede emissioner enhedsomkostningerne er i kr. pr. kg emission de sparede emissioner beregnes på baggrund af trafikarbejde på vejnettet på Sjælland, emissionsfaktorer og de ændringer i bilparkens sammensætning af Euronormer, samt aftagende effekt fra miljøzonen sparede emissioner er: referencescenarie minus scenarie

12 Enhedsomkostning ekstern omkostning er defineret som en omkostning der påføres andre fra en ekstra tilbagelagt kilometer, og som der ikke betales for (velfærdsøkonomisk omkostning) eksterne omkostninger ved luftforurening (ekskl. CO 2 ) er relateret til luftforureningens sundhedseffekter, som opgøres efter den såkaldte impact pathway metode (EVA-systemet) enhedsomkostninger er her som omkostning pr. kg emission

13 EVA Economic Valuation of Air pollution Emissionskilder Koncentration med spredningsmodel (DEHM) og befolkningseksponering ud fra befolkningsdata Sundhedseffekter ud fra eksponerings-respons funktioner Eksterne omkostninger ud fra værdisætning af sundhedseffekter fysiske effekter Output: sundhedseffekter, eksterne omkostninger, enhedsomkostninger (Brandt et al. 2011)

14 Anvendte enhedspriser NO x Som EVA-system PM 2.5 indikativt forsøgt på større geografisk opløsning gns. enhedspris fra EVA er opdelt i et regionalt bidrag (86%) og et bybidrag (14% ved gns. befolkningstæthed i DK) ud fra kildeopgørelser fra Kbh. Kom. bybidraget skaleres efter befolkningstæthed regnet på 1x1 km 2 i forhold til landsgns., og halveres pga. dobbelttælling væsentlig usikkerhed på den opstillede indikative metode Eksterne omkostninger (kr./kg, 2006-priser) NO x PM 2.5 By og land 75 Regionalt bidrag 285 Bybidrag afhængig af befolkningstæthed (x er befolkningstæthed i indb./km 2 ) x*0,18

15 Sml. med andre enhedspriser EVA (2006- priser) TRM (2010- priser) MST (2009- priser) NO x PM land PM 2.5 by (7.700 indb./km 2 som Kbh.) ~

16 De samlede eksterne omkostninger eksterne omkostninger beregnes i scenarieår (første år) de samlede sparede emissioner i forhold til første års sparede emissioner er 5,5 gange større for NO x og 5 gange større for PM 2.5 reduktionen er størst de første år, og klinker af i takt med udskiftning af bilparken Hvordan sparede emissioner aftager med årene for Berlinermodellen fra Miljøstyrelsen (2009)

17 Metode for sparede emissioner referencescenarie minus scenarie emissioner beregnes ud fra GIS vejnet med trafikdata for Sjælland (trafikarbejde) COPERT 4 emissionsfaktorer bilparkens sammensætning i scenariet gøres på gitternet à 1x1km 2 sparet emission i scenarie justeres for aftagende effekt uden for miljøzonen

18 Effekt af scenarie uden for miljøzone for Berlinscenarie COWI har for Miljøstyrelsen vurderet, hvor mange person- og varebiler, som bliver berørt af ren-luftzonekrav for forskellige geografiske områder af Sjælland Rutebus scenarie kun effekt i miljøzonen Procent berørte ældre biler (%) Signatur Id Beskrivelse af zoner Personbiler Varebiler 2 Zone 0: Miljøzonen (Københavns og Frederiksberg kommune) Zone 1 (nabokommuner): Den første zone er de kommuner der ligger som tætte naboer til miljøzonegrænsen (Gentofte, Gladsaxe, Herlev, Rødovre, Hvidovre, Tårnby og Dragør) 8 Zone 2 (ydre nabokommuner): Den anden zone er de kommuner der betegnes ydre nabokommuner (Brøndby, Vallensbæk Albertslund, Glostrup, Ballerup, Lyngby Taarbæk) 3 Zone 3 (Øvrige kommuner): Omfatter øvrige kommuner i Københavns Amt (Ishøj, Høje Taastrup, Egedal, Furesø og Rudersdal) 1 og 5 NA: Naboamter (Roskilde og Frederiksborg Amt) og 7 SØA: Sjællands øvrige amter (Vestsjællands Amt og Storstrøms amt) n.a. DØA: Øvrige Danmark 2 2

19 Effekt af scenarie uden for miljøzone for Berlinscenarie + krav Euro 4 Procent berørte ældre biler (%) Mindre udvidelse af ren-luftzone Større udvidelse af ren-luftzone Signatur Id Beskrivelse af zone Personbil Varebil Personbil Varebil 2 Zone 0: Miljøzonen (Københavns og Frederiksberg kommune) Zone 1 (nabokommuner): Den første zone er de kommuner der ligger som tætte naboer til miljøzonegrænsen (Gentofte, Gladsaxe, Herlev, Rødovre, Hvidovre, Tårnby og Dragør) 8 Zone 2 (ydre nabokommuner): Den anden zone er de kommuner der betegnes ydre nabokommuner (Brøndby, Vallensbæk Albertslund, Glostrup, Ballerup, Lyngby Taarbæk) 3 Zone 3 (Øvrige kommuner): Omfatter øvrige kommuner i Københavns Amt (Ishøj, Høje Taastrup, Egedal, Furesø og Rudersdal) 1 og 5 NA: Naboamter (Roskilde og Frederiksborg Amt) og 7 SØA: Sjællands øvrige amter (Vestsjællands Amt og Storstrøms amt) n.a. DØA: Øvrige Danmark

20 Sparede emissioner Emission (ton/år) Første år Første år Besparelse i procent Besparelse i Vare- Lastbil < Lastbil > Total Total på Sjælland procent i Scenarie Person-bil bil 32t 32t Bus (første år) (alle år) (%) miljøzone (%) Sparede NO x emission Berlinmodel Kun Euro 6 rutebus i ,3 3 Berlin+filter diesel Euro 4 i Sparede PM 2.5 emission Berlinmodel Kun Euro 6 rutebus i ,2 0,2 1,2 0,04 0,4 Berlin+filter diesel Euro 4 i

21 Sparede eksterne omkostninger Mio. kr. Person- Vare- Lastbil Lastbil Bus Total Total Scenarie bil bil < 32t > 32t (første år) (alle år) Sparede eksterne omkostninger for NO x Berlinmodel Kun Euro 6 rutebus i Berlin+filter diesel Euro 4 i Sparede eksterne omkostninger for PM 2.5 Berlinmodel Kun Euro 6 rutebus i ,5 1,5 7 Berlin+filter diesel Euro 4 i Sparede eksterne omkostninger for NO x og PM 2.5 Berlinmodel Kun Euro 6 rutebus i Berlin+filter diesel Euro 4 i

22 Effekt af eftermontering af åbne filtre på personbiler i Berlinerscenarie Bilejere har mulighed for at eftermontere et åbent partikelfilter og dermed køre i ren-luftzonen Kan betale sig for nogle personbiler 90% af Euro 3 diesel personbiler og 25% Euro 2 diesel personbiler får åbent filter i følsomhedsanalyse sparede sundhedsomkostninger bliver 34% lavere ved eftermontering i forhold til substitution mellem Euroklasser eftermontering: 385 mio. kr. substitution: 581 mio. kr. Hvad sker i praksis? Tættere på substitution end eftermont.

23 Sparede eksterne omkostninger og geografisk udvidelse Mio. kr. alle år Ren-luftzone Mindre udvidelse af Større udvidelse af = miljøzone ren-luftzone ren-luftzone Berlinmodel Berlin+filterkrav på diesel Euro 4 i

24 Nogle usikkerheder NO 2 referencenvieau i 2015 og effekt af ren-luftzoner for HCAB fra sommeren 2010 har der været en stigning i målt NO 2 på HCAB efter omlægning af vejbaner (grænseværdi kan derfor ikke forventes at blive overholdt i Berlinscenarie i 2015 på HCAB) grøn taxi (kun Euro 6) holder ikke, lidt højere NO 2 i reference usikkerhed på antagelser om NO x emissionsfaktorer i COPERT for Euro 4 og 5 for diesel person- og varebiler (for lave og overvurderer effekt) ny trafiktællling for HCAB giver lidt højere NO 2 niveau i reference vurdering af eksterne omkostninger usikkerhed på enhedsomkostninger især indikative metode for PM 2.5 (men dog sml. med TRM) usikkerhed på andelen af eftermontering af filtre

25 Konklusion NO 2 på HCAB Berlinerscenariet vil reducere NO x emissionen med omkring 9% og reducere NO 2 koncentrationen med omkring 1,5 µg/m 3 på HCAB i 2015 og vil reducere antallet af modellerede overskridelser af NO 2 grænseværdien fra 8 til 5 ud af 99 gader i Kbh. i 2015 Det er ikke sandsynligt at Berlinscenarie kan reducere NOx, så NO 2 grænseværdien kan overholdes på HCAB pga. spring i NO 2 fra sommeren 2010 relateret til vejbaneomlægninger Berlinerscenariet plus krav til Euro 4 viste en NO x emissionsreduktion på omkring 13%, som forventes at reducere antallet af overskridelser til nul ud af 99 gader i København (dog undtagen HCAB grundet NO 2 spring)

26 Konklusion eksterne omkostninger Berlinerscenariet vil spare omkring 600 mio. kr. i eksterne omkostninger vedr. sundhedseffekter mindre og større udvidelse af ren-luftzonen vil øge dette til hhv. omkring 700 mio. kr. og 800 mio. kr. Berlinerscenariet inkl. et tillægskrav om at alle dieseldrevne Euro 4 køretøjer dvs. person-, vare- og lastbiler samt busser skal have partikelfilter i 2017 vil spare eksterne omkostninger i størrelsesordenen 850 mio. kr. og for den mindre og større udvidelse af ren-luftzonen hhv. omkring 1,0 og 1,1 milliard kr.

27 Supplerende slides

28 NO 2 spring på HCAB x

29 Danish Eulerian Hemispheric Model, DEHM Long-range transport of air pollution in the Northern Hemisphere and/or Europe Species: photo-chemistry and particles (67 species) Two-way nesting capability 150 / 50 / 16,67 km grid resolutions 29 vertical levels up to ~16 km Model run and validation for a period of 21 years (1989 to 2009)

30 Sml. med MST 2009 notat nærværende studie får omkring 60% højere sparede sundhedsomkostninger (581 mio. kr.) i forhold til MST 2009 (362 mio. kr.) for Berlinerscenarie, fordi: enhedspris for NO x er 50% større enhedspris for PM 2.5 er 3* større for land og 10* større for storby flere berørt af miljøzone pga. opdaterede vurderinger (COWI) på trods af forskellige implementeringsår (2015 kontra 2010) væsentlig forskelle i fordelingen af de sparede sundhedsomkostninger nærværende studie har større sundhedsomkostninger for partikler i forhold til NO x pga. højere PM 2.5 enhedspriser (MST omvendt) større sundhedsomkostninger for personbiler i forhold til varebiler (MST omvendt)

31 Usikkerheder på emissionsfaktorer NOx (g/km) Diesel personbiler

32 Emission og geografisk udvidelse Første års emissionsreduktion på Sjælland og indenfor den eksisterende miljøzone af forskellige scenarier og geografisk udstrækninger af ren-luftzone (%) Scenarie Mindre udvidelse Sjælland Sjælland Større udvidelse Ren-luftzone = miljøzone Sjælland Renluftzone Renluftzone Renluftzone NO x Berlin Berlin+filterkrav på diesel Euro 4 i PM 2.5 Berlin Berlin+filterkrav på diesel Euro 4 i 2017