maanantai 24. helmikuuta 2020

Vanhassa vara parempi? Dieselauto muuntuu sähkökuormuriksi


Tukikohtamme ympäri Helsinkiä ovat täynnä hyvin hoidettua ja monikäyttöistä raskasta kalustoa. Asiassa on vain yksi haittapuoli: kalusto ei ole niin vähähiilistä kuin se voisi parhaimmillaan olla. Tavoitteena onkin siirtyä vähitellen sähköiseen kalustoon, mutta asiassa on muutama este ja hidaste. 

Raskaan liikenteen sähköistyminen etenee henkilöautoja hitaammin muun muassa siksi, että kuorma-autoilla ja työkoneilla on pitkä käyttöikä. Tällä hetkellä sähkökäyttöinen raskas kalusto on kallista ja sitä on huonosti saatavilla. Esimerkiksi sähköisiä kuorma-autoja ja pakettiautoja on kyllä tulossa markkinoille vielä vuoden 2020 aikana, mutta niitä valmistetaan vain pieni erä. Tällä menolla kalustomme uusiutuu harmillisen verkkaisesti.

Helsinki haluaa olla hiilineutraali vuonna 2035 – ja Stara jo vuonna 2030. Liikenteen hiilipäästöjen pienentämisellä on iso rooli tavoitteiden saavuttamisessa. Sähköiset ajoneuvot alentavat myös ympäristömelun määrää. Muutosta voidaan nopeuttaa muuntamalla nykyisiä kuorma-autoja ja työkoneita sähkökäyttöisiksi. Tekniikka on olemassa, ja Suomessa jo tehty kokeiluja.

Retrokuormurista ekokuormuri


Olemassa olevan ajoneuvokantamme muokkaaminen sähköiseksi vaikuttaa mielenkiintoiselta mahdollisuudelta, joka parhaimmillaan voi merkittävästi nopeuttaa vähähiiliseen liikenteeseen siirtymistä. Niinpä Stara rakentaa parhaillaan konseptia muunnossähköisestä kuorma-autosta. Projektissa siis retrokuormurista tehdään fit – siitä nimi eRetrofit.

Seitsemän vuotta käytössä olleesta kuormurista tehdään sähkökuormuri. Projektiin valittu kuorma-auto on ihan tavallinen Staran kuormuri normaaleine työlaitteineen. Nyt sen voimalinja vaihdetaan sähköiseksi ja ohjaus ohjelmoidaan uudelleen. Kokemusten perusteella laaditaan tekninen 
suunnitelma voimalinjan muutoksesta sekä sähköteknisen että mekaanisen toteutuksen osalta.

Muunnettu ajoneuvo otetaan normaaliin päivittäiseen käyttöön ja sen suoriutumista seurataan telemetrian avulla. Yksi kysymysmerkki on akun kesto, sillä eRetrofit-kuormurin tulee pärjätä tavalliselle kuorma-autolle niin, että välilataukset eivät ylitä kuljettajan tavanomaisia taukoja. Seurantajakson jälkeen kokemukset dokumentoidaan ja julkaistaan.

Projektiin valittu kuormuri on jo purettu ja sen alustaa hiekkapuhalletaan ja pohjamaalataan, jotta sähköiselle voimalinjalle saadaan puhdas asennusalusta. Keväällä vuorossa on jälkiasennus ja kesällä järjestelmien testaus. Ensimmäisiin testiajoihin päästään toivottavasti syksyllä. Toiveissa on saada sähkökuormuri pilottiajoon ja sitten hyväksyntöjen jälkeen normaaliin tuotantoon vuodenvaihteen jommallakummalla puolella.

Kasvun ja yrittäjyyden mahdollisuuksia


Projektissa on muitakin hyviä tavoitteita, kuten uuden tiedon saaminen sähköisen raskaan kaluston elinkaarikustannuksista. Tämä tieto tärkeä, jotta jatkossa investoinnit voidaan tehdä yhä paremmin perustellen ja ennakoiden. Projektissa selvitetään myös, minkälaista huoltoa kalusto tulee jatkossa vaatimaan sekä miten huolto vaikuttaa käyttökustannuksiin.

Lisäksi projektin puitteissa rakennetaan vielä tämän vuoden aikana pikalatauksen mahdollistavia yhteiskäyttölatureita sähköbussien latausasemien yhteyteen. Kun kaupungin toimijat tiivistävät yhä yhteistyötään, niin raskaan kaluston yhteiskäyttölaturit toteutuvat ja niiden käyttöaste on korkea. Ei ole järkevää rakentaa päällekkäisiä latausjärjestelmiä.

Isossa kuvassa Helsingillä ja Suomella on mahdollisuus olla raskaan ajoneuvokaluston sähköistämisen etujoukoissa, jos alan parhaat asiantuntijat saadaan entistä tiiviimpään yhteistyöhön. Tämä luo kustannusten lisäksi mahdollisuuksia myös uudenlaiselle yritystoiminnalle, kun uusia palveluntuottaja- ja toimittajaverkostoja syntyy. Uusi yrittäjyys voi liittyä esimerkiksi ajoneuvojen konversioihin, sähköisten ajoneuvojen telemetriaan ja reittioptimointiin tai huoltoon ja kunnossapitoon. Stara haluaa osaltaan kannustaa toimittajia ja valmistajia tuottamaan palveluita, joiden avulla kaluston sähköistäminen ja ilmastotavoitteisiinsa pääseminen nopeutuvat.

Hanke kestää syyskuusta 2019 kevääseen 2021.  Hankkeen toteuttavat Stara ja Forum Virium Helsinki yhteistyökumppaneinaan Tampereen ammattikorkeakoulu sekä VTT.

Paavo Lehmonen

Staran logistiikan kehityspäällikkö. Kiinnostunut puhtaammasta ja helpommasta huomisesta, vastuullisesta liiketoiminnasta, järkevistä prosesseista, kuvantamisesta, hahmontunnistuksesta, droneista sekä yhdessä tekemisestä ja iloisista ihmisistä.

9 kommenttia:

  1. Kuinka pitkään kyseisellä ajoneuvolla pitää ajaa, että muutostöiden hiilijalanjälki nollautuu? Ehtiikö vuoteen 2030 mennessä? Kuinka paljon tuossa vaiheessa on käyttöä 17 vuotta vanhalle kuorma-autolle ammattikäytössä? Onko hankkeella minkäänlaista budjettia, vai tehdäänkö se hiilineutraaliuden nimissä vaan valmiiksi? Onko tarjolla hiilineutraalia sähköenergiaa ajoneuvon lataamiseen(esim. vihreä ydinvoima)? Itse en aio olla hiilineutraali 2030 tai 2035, koska en välitä ympäristöasioista.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos paljon erittäin hyvistä kysymyksistä.

      Kuinka pitkään kyseisellä ajoneuvolla pitää ajaa, että muutostöiden hiilijalanjälki nollautuu?

      Koska kyseessä on tutkimushanke, tämä on eräs tutkimuksen aiheista, onko järkevää rakentaa muunnossähkökuorma-auto vai ostaa se valmiina. Kaupungilla joudumme joka tapauksessa uusimaan kalustomme uudempaan ja puhtaampaan, eli emme käytä kuin 12-14 vuotta ko. luokan kuorma-autoja. Minä henkilökohtaisesti uskon, että tällä kyseisellä autolla tullaan käyttämään 1,5-2 kertaa dieselmoottorista kuorma-autoa pidempään. Tähän vastaavuus löytyy raitiovaunuliikenteestä, jossa hyvin pidetyt raitiovaunujen elinkaari on jopa 60 vuotta. Joten aika näyttää miten käy. Lupaamme informoida asiasta, mutta minä olen tällöin ollut jo eläkkeellä pitkän ajan ja toivottavasti puhtaammassa kaupunki ympäristössä.

      Ehtiikö vuoteen 2030 mennessä?

      Kuten edellä sanoin, tämän olevan tutkimushanke, joten aika näyttää. Kuitenkin tiheästi asutussa kaupungissa myrkylliset lähipäästöt ovat se kaikkein pahin asia. Keskeisimmät tieliikenteen tuottamat ilmansaasteet koostuvat hengitettävistä hiukkasista (PM10), pienhiukkasista (PM2.5), typpidioksidista (NO2), hiilivedyistä (HC), mustasta hiilestä ja hiilimonoksidista (CO). Lähipäästöt muodostuvat paikoitellen terveydelle haitallisiksi ja aiheuttavat ennenaikaisia kuolemia. Erityisen herkkiä ilmansaasteiden terveysvaikutuksille ovat lapset, astmaatikot ja ikääntyneet sepelvaltimo- tai keuhkoahtaumatautia sairastavat. (Helsingin kaupunki 2016) sivu 7.
      Lähde: https://www.hel.fi/static/liitteet/kaupunkiymparisto/julkaisut/aineistot/aineistoja-12-19.pdf
      Joten ymmärrän kyllä kysymyksen elinkaaripäästöistä, mutta kaupungit on pidettävä myös turvallisina asua kaikille kaupunkilaisille ja täällä asioiville.

      Kuinka paljon tuossa vaiheessa on käyttöä 17 vuotta vanhalle kuorma-autolle ammattikäytössä?

      Kuten jo edellä kerroin, uskon tällä Kuorma-autolla kaupungin käytössä ajettavan vielä 2040, jolloin alamme lähestyä tämä ajoneuvon elinkaariajan CO2 –neutraaliutta. Pitää muistaa, myös se asia tämä on ensimmäinen pilotti ja tutkimushanke, jolle tulee ylimääräisiä kehittämiskustannuksia, kehitystyöstä voidaan hyödyntää myöhemmissä muunnossähkö kuorma-autojen rakentamisessa, jos tämä hanke osoittautuu kannattavaksi.

      Onko hankkeella minkäänlaista budjettia, vai tehdäänkö se hiilineutraaliuden nimissä vaan valmiiksi?

      Kyllä on, hankkeenbudjetti on 292’250,00 euroa ja jos hintaa peilataan vastaavaan tapaiseen hankkeeseen, Rotterdamin kaupungilla, heidän budjettinsa oli 450’000,00 euroa. Se miten Helsingin kaupungin hanke eroaa Rotterdamin hankkeesta: Rotterdam osti uuden kuorma-autoalustan, jolle he rakensivat sähköisen kuorma-auton.
      Meidän kysymys lähtee siitä mitä me teemme hyvä kuntoisille dieselkuorma-autoille, kun tavoite on CO2 –neutraalisuu? Yksi vastaus on uusiutuvat polttoaineet ja toinen on muunnossähköistäminen.

      Onko tarjolla hiilineutraalia sähköenergiaa ajoneuvon lataamiseen(esim. vihreä ydinvoima)?

      Mielenkiintoinen kysymys ja hieman outo, kun meillä Suomessa tuotetaan vihreää (sinistä) vesivoimaa, myös tuulienergiaa sekä aurinkoenergiaa? Kyseiseen kysymykseen ei ole minulla vastausta, vain kysymyksiä.
      Kuitenkin toivon Helsingin kaupungin ensimmäisen muunnossähkö kuorma-auton muuttuva seuraavan kerran noin seitsemän vuodenpäästä ladattavaa akkua käyttävästä kuorma-autosta, polttokennokuorma-autoksi, koska sitä varten tämä tutkimushanke on edistää uusia puhtaampia teknisiä ratkaisuja raskaaseen liikenteeseen. Suomessa osataan ja meillä on sähkökäytöistä yli sadan vuoden perinteet ja osaaminen.
      Uskon itsekin, että hiilineutraaliuteen on vaikea päästä, mutta minun mielestäni on vain yksi ratkaisu ja se on jokaisen omissa käsissä, mitä valintoja minä teen?

      Poista
    2. Oletteko kuulleet APU (Auxiliary power unit) yksiköistä? Modernimmat APU yksiköt käyttävät SOFC polttokennoja esim. Biokaasun muuntamista sähköksi. Metaani on pahimman luokan kasvihuonekaasu ja sille tulisi kehittää hyödyllisiä käyttökohteita. Tällä hetkellähän eri prosesseita muodostuvista metaanipäästöistä valtaosa päästetään taivaan tuuliin. Ehkä Stara pääsee taas auraamaan kun kasvihuonekaasuina toimivat metaanit hyötykäytetään sähköauton voimanlähteeksi. Globaalit metaanipäästöt ovat kasvaneet jo pitkän aikaa. SOFC mahdollistaa sähköautoille harvemman latausverkon ja pidemmään ajokantaman. Alla Ceres powerin video: https://youtu.be/JbXD_lVGjKI


      Nimimerkki
      Metaanipäästöistä huolestunut Helsinkiläinen veronmaksaja.

      Poista
    3. Kiitos paljon hienosta nostosta.

      Me olemme tietoisia esille tuomastanne asiasta. Me teemme yhteistyötä Muunnossähkö kuormurin yhteydessä sekä VTT:n ja TAMKin kanssa, joten opetus- ja tutkimuslaitokset ovat vahvasti mukana hankkeessa.

      Yllä edellisessä kommetttvastauksessa esitinkin toiveen, että noin seitsemän vuoden päästä voisimme muuttaa tämän kehitysalustan polttokennokuorma-autoksi ja upeaa olisi jos polttokenno toimisi biokaasulla.

      Olemmekin rakentaneet tämän tutkimushankkeen sillä silmällä, että voimme tähän tutkimusalustaan tehdä päivityksiä väyliin tai voimalinjaan, jolloin voimme testata tulevaisuudessa edullisesti puhtaamipia ja älykkäämpiä tekniikoita kuormuriimme.

      Tällähetkellä kuitenkin polttokennot, vedyllä tai biometaanilla, ovat vielä kalliita ja vahvassa kehitysaiheessa. Mutta uskon samoin kuin te että on viisampaa polttaa biometaani hallitusti ja tuottaa sillä joko lämpöä tai liikennepolttoaineena (mieluiten sähköksi muunnettuna).

      Poista
  2. Hei
    Nyt kun raitiovaunu kestää 60v. niin kuinka monta akkua raitiovaunussa on vai onko vain huvikseen nuo sähköjohdot mistä ottavat sähköä. ja epäilen kovasti tuon kestävyyttä yleensähän kun kuormaauto menee vaihtoon niin tuo moottori on kyllä kunnossa mutta teknikka ei kestä käyttöärasitusta 20 vuotta ja kun tämä on piloottihanke niin mitkä on takeet että tuo oikeasti toimii,
    Miten tulette hallisemaan kuormaauton lataustarvetta kun rasitushan vaikuttaa kulutukseen miten toimitte jos akku ei kestäkkään koko päivää niin onko siihen jotain varalähdettä millä pääsee latauspisteelle, onko latauspisteitä useammassa paikassa vai pitääkö se ladata aina samassa paikassa ,miten esimerkiksi katujen puhdistuksessa toimitte kun muut kulkuvälineet toimii polttoaineella ja kuormautosta tyhjenee akut niin odottavatko muut tuon latauksen ajan vai haetaanko tilalle dieselillä tomiva kuormaauto kun ei pystykkään suorittamman työtä kun akku on tyhjä .Mikä on lataus ajan pituus että akut ovat täynnä ja kuinka pitkän matkan/ajan akut kestävät.
    Dieselissähän on tankkauspaikkoja vaikka missä

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Onpa hienoja kysymyksiä, ihan samoja kuin me esitimme, kun aloimme miettimään, mikä estää toteuttamasta tätä hanketta. Ja aivan totta noihin kysymyksiin ei ole vielä vastausta ja jos niihin ei edes yritä löytää vastausta niin jatkamme kuten ennenkin.
      On totta, että fossiilista polttoainetta on helppo ja nopeaa tankata ja sitä saa paikasta kuin paikasta. Mutta kun ajatellaan ensiksi, vaikkapa uusiutuvaa polttoainetta, sitä ei saakaan joka paikasta, joten on suunniteltava töitä ja työpäivää, kuinka selvitä niin, että voi tankata oikeaan aikaan uusiutuvaa polttoainetta ja tarpeen mukaan.
      No – sitten sähköiset ajoneuvot, missä lataan ja kuinka nopeasti ja onko paikkoja lähellä vai kaukana…. eli on suunniteltava työprosessit ja työvälineiden sopivuus kulloiseenkin tehtävään. Esimerkiksi aluksi oli vintiläpora, sähköpora ja johto ja sitten akkuporakone. Eli kaikki uusi muuttaa meidän työtä ja toimintaympäristöä ja varautumista työ- ja ympäristötekijöihin.
      Kuten kysymysten esittäjäkin selvästi oivaltaa on asioita tutkittava, niiden sopivuutta testattava ja sitten niitä on kehitettävä.
      On vain hienoa saada kysyjiltä samoja nostoja epävarmuustekijöistä, joita meidän mielissä on pyörinyt ja sekin osoittaa sen, että jonkun on uskallettava tehdä uusia asioita ja kehitettävä puhtaampia ratkaisuja tulevaisuutta varten.

      Poista
  3. Mielenkiintoinen projekti! Ja on kyllä myös hieno kuorma-auto. Veljeni on haaveillut, että vetäisi märkämaalin pintaan hänen kuorma-autonsa runkoon, ilmeisesti samanlaisesta väristä on haaveillut. Mielenkiintoista on kyllä seurata projektia, ja onnistummeko olemaan esimerkiksi hiilineutraaleita tuohon mainitsemaasi ajankohtaan mennessä.

    VastaaPoista
  4. Kuorma-autoilla tosiaan on pitkä käyttöikä. Kuitenkin enollani on semmoinen, ja sille pitäisi nyt hankkia korjaus nopeasti. Ikävää, että kuitenkin aina jossain vaiheessa osat menevät rikki, ja se tällöin vaatii huoltoa ja korjauksia.

    VastaaPoista
  5. Kauan kestävätkin nuo kuorma-autot ja muut. Kuinkahan kallista niiden korjaaminen on? Meidän tuttu kertoi, että esimerkiksi heidän traktoriin tulee hankkia uusi hydrauliikkaputki. Minä en näistä ole kuullutkaan. Käytetäänkö samoja osia kuorma-autoissa?

    VastaaPoista