Maria Taljegård har undersøkt hvordan en elektrifisering av transportsektoren kan redusere forbruket av fossilt drivstoff.

Hun forsker ved Chalmers tekniska högskola i Göteborg, der hun nylig oppnådde doktorgrad med sin avhandling om elektrifisering av veitransport.

– Dersom økningen i elkjøretøy skal være bærekraftig på lang sikt må batterier bli produsert på en bærekraftig måte i Europa. Det vil kreve at elektrisk energi skapes fra fornybare kilder, sier Taljegård.

Strategier for å redusere forbruket av fossilt drivstoff

– Antallet elkjøretøy må økes drastisk for å nå EUs klimamål, sier Taljegård.

Hun oppsummerer ulike strategier for å redusere CO2 utslipp og for å redusere behovet for fossilt drivstoff:

• Innføring av mer energivennlige kjøretøy.
• Valg av transportformer med lavere CO2 utslipp per passasjer eller gods som blir transportert
• Bytte til kjøretøy med andre energikilder enn fossilt drivstoff, som for eksempel bioenergi, gass, hydrogen og elektrisitet.

Kan kjøretøy få energi fra veien?

Forskeren mener at elektrifisering av veitransportsektoren kan oppnås ved at elkjøretøy blir ladet enten hjemme eller på ladestasjoner langs veien. En annen løsning er at kjøretøyet kan få energi fra veien, altså et system hvor veien er elektrisk og tilfører energi til kjøretøyene.

– Et annet alternativ er at man fremstiller en ny form for drivstoff, eksempelvis gass som man kan få fylt opp på ladestasjoner langs veien, forklarer Taljegård.

Stor økning i det totale elbehovet

Elektrifisering av transporten vil stille helt nye krav til fremtidens elektriske system, både med hensyn til energi og effekt. Taljegård har analysert modeller av ulike løsninger for elektrifisering. Resultatene er tydelige:

– Det økende behovet for elektrisk energi til kjøretøyparken i Europa krever økt investering i variable fornybare energikilder som vannkraft og vindkraft, sier Taljegård.

Hun sier det er behov for en massiv utbygging av systemer for å hente energi fra vind og vann.

– I Norge kan man for eksempel benytte vindkraft og bygge vindkraftverk langs E39 og sanke elenergi som kan føres tilbake til elkjøretøyene, sier forskeren som har brukt E39 som et eksempelstudie.

Elektriske veier lader bilene

– Elektriske veier kan spille en stor rolle spesielt med tanke på tungtransporten, sier Taljegård.

Hun sier at utbygging av elektriske veier på 25 prosent av de mest trafikkerte veiene i Norge vil kunne redusere CO2-utslipp fra tungtransport på de veiene med hele 70 prosent.

Forskeren har sammenlignet kostnader i drivstoff for tungtransporten. Fossilt og elektrisk.

– Mine beregninger viser at utbyggingen av en elektrisk infrastruktur er mindre kostbart i sammenligning.

Resultatene viser også utfordringer med å integrere en elektrisk vei med allerede eksisterende elsystemer. Hun forklarer dette med at både lading av parkerte kjøretøy og mating av elektrisk energi til veien vil føre til såkalte effekt-topper i elsystemet.

Vurderer alternative lademetoder

Forskeren har sett på ulike lademetoder som kan bidra til å realisere en helelektrisk kjøretøypark. Å lade kjøretøy på tidspunkter i døgnet der andre sektorer krever mindre energi, kaller hun en optimalisert ladingsstrategi.

– Batteriene i el-kjøretøyene kan også bli brukt for innhøsting av elektrisk energi som kan mates tilbake til veinettet i perioder med høyt energibehov og liten elektrisk produksjon, avslutter Maria Taljegård.

Referanse:

Maria Taljegård: Electrification of Road Transportation - Implications for the Electricity System. Doktorgradsavhandling, 2019. Chalmers tekniska högskola, Göteborg.