Потенциал развития электрических велосипедов

Двигатели с батарейным питанием могут увеличить использование велосипедов, сократив выбросы парниковых газов от автомобилей.

Влияние

&NBSP ; &NBSP ; В 2018 году водители электровелосипедов преодолели около 289 миллиардов километров, в основном в Китае. Основываясь на маркетинговых исследованиях, мы прогнозируем, что к 2050 году использование может увеличиться до 1,44–1,66 трлн километров в год. Рост будет происходить в Латинской Америке, на Ближнем Востоке и в Африке. Это решение может сократить выбросы углекислого газа в эквиваленте на 1,39–1,55 гигатонн и сэкономить владельцам электровелосипедов 402,06–446,01 млрд долларов США на первоначальных затратах и ​​1,07–1,23 трлн долларов США на эксплуатационных расходах в течение всего срока службы.

Введение

&NBSP ; &NBSP ; Электрические велосипеды (e-велосипед ) на сегодняшний день являются самым экологически безопасным моторизованным транспортом в мире. Они предлагают многие из тех же преимуществ, что и традиционные велосипеды, особенно легкость и универсальность мобильности для городских жителей, но у электронных велосипедов есть преимущества, которых нет у обычных велосипедов. Прикрепленный двигатель и аккумулятор позволяют преодолевать крутые холмы или преодолевать большие расстояния без особых усилий, расширяя возможности использования для людей, которые в противном случае не выбрали бы активный транспорт с низким уровнем выбросов углерода. Однако эти преимущества не бесплатны. Электровелосипеды имеют более высокие выбросы, чем обычный велосипед или просто ходьба. Они могут стоить дороже, чем обычные велосипеды, и создают проблему для аккумуляторов с истекшим сроком службы.

&NBSP ; &NBSP ; В этом отчете рассматриваются чистые экологические и финансовые последствия более широкого использования электровелосипедов во всем мире с 2020 по 2050 год. Мы сравниваем электровелосипеды с другими вариантами мобильности, поскольку исследования показали, что многие пользователи электровелосипедов вместо этого использовали бы другие способы, в том числе легковые автомобили, общественный транспорт, обычные велосипеды и моторизованные двухколесные транспортные средства, такие как скутеры.

Методология

Общий адресуемый рынок

&NBSP ; &NBSP ; Общий адресный рынок электровелосипедов — это общий спрос на городской транспорт, прогнозируемый до 2050 года. Мы установили это на основе базовых прогнозов Международного энергетического агентства (МЭА) и Международного совета по чистому транспорту (ИККТ ). Институт политики транспорта и развития и Калифорнийский университет в Дэвисе (ITDP /UCD ) представили оценки внедрения. Наибольшее глобальное внедрение было в Китае, но ожидается рост во всем мире. По нашим оценкам, общее текущее внедрение (определяемое как функциональный спрос в 2018 году) составляет чуть менее 1 процента от общего объема рынка.

Сценарии принятия

&NBSP ; &NBSP ; Мы рассчитали влияние более широкого внедрения электровелосипедов с 2020 по 2050 год, сравнив два сценария роста с эталонным сценарием, в котором доля рынка была зафиксирована на текущем уровне.

• Сценарий 1:&NBSP ;Использование электровелосипедов продолжает расти без каких-либо серьезных вмешательств до 1,44 триллиона пассажиро-километров (3 процента от общего числа городских поездок).

• Сценарий 2:&NBSP ;Использование электровелосипедов растет в процентном отношении к общему использованию велосипедов, которое также увеличивается, и достигает 1,66 триллиона пассажиро-километров (3 процента от общего числа городских поездок).

Модель выбросов

&NBSP ; &NBSP ; Мы оценили выбросы на основе использования энергии сети и топлива, а также косвенных выбросов от производства и применили глобальные коэффициенты выбросов сети для выбросов электроэнергии от электровелосипедов. В качестве традиционной альтернативы мы использовали комбинацию видов транспорта. В некоторых из этих режимов используется электричество, а в большинстве — топливо. После взвешивания энергопотребления мы рассчитали выбросы сети и топлива для каждого варианта.

Финансовая модель

&NBSP ; &NBSP ; Все денежные значения представлены в долларах США 2014 года.

Затраты на установку поступают из самых разных источников. Данные об электронных велосипедах показывают, что батарея является основным компонентом затрат, а размер батареи варьируется. Мы установили цену на электровелосипеды на уровне 491 576 долларов США за мегаватт-час установленной емкости аккумулятора, что является средним значением по 23 точкам данных. Первая стоимость реализации решения определяется в долларах за установленный мегаватт-час батареи. Он основан на цене покупки электровелосипедов, взвешенной по типу аккумулятора и региону. Расчеты основаны на предположениях, что один мегаватт-час установленного аккумуляторного блока обеспечивает батареи примерно для 2200 электровелосипедов (каждый с аккумулятором на 458 ватт-часов), и каждый электровелосипед проезжает фиксированное среднее количество пассажиро-километров в год. , таким образом, 1 мегаватт-час аккумуляторной батареи обеспечивает чуть более 6 миллионов пассажиро-километров в год.

Обычные эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание (выраженные в 2014 г. в долларах США на пассажиро-километр) включают расходы на топливо, распределяются по регионам и взвешиваются по доле вида транспорта. Мы использовали восходящий подход путем агрегирования региональных данных из-за различий в доле режима и затратах по регионам. Автомобили внутреннего сгорания несут дополнительные фиксированные расходы на страхование. Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание решения предполагают, что электровелосипеды не требуют затрат на техническое обслуживание, кроме затрат на электроэнергию.

Интеграция

&NBSP ; &NBSP ; Мы отдали приоритет городским решениям Проект Просадка с точки зрения энергоэффективности и эффективности использования пространства, поэтому немоторизованные решения, такие как&NBSP ;Пешеходные города&NBSP ;и&NBSP ;Велосипедная инфраструктура&NBSP ;были самыми высокими, за ними следуют электронные велосипеды и другие частично моторизованные решения. Поскольку электровелосипеды имеют высокий приоритет, мы применили полное внедрение для каждого сценария использования электровелосипедов и сократили внедрение некоторых решений с более низким приоритетом, чтобы общее количество пассажиро-километров не превышало общее количество, прогнозируемое такими источниками, как МЭА и ИККТ . Переменные, используемые в этом и других решениях, имели одни и те же входные данные.

Полученные результаты

&NBSP ; &NBSP ; Согласно Сценарию 1, электровелосипеды могут предотвратить выброс 1,39 гигатонн парниковых газов, эквивалентных углекислому газу, и сэкономить потребителям 1,07 триллиона долларов США на чистых эксплуатационных расходах в течение 2020–2050 годов. Первые затраты на внедрение на 402,06 миллиарда долларов США ниже, чем у автомобилей, даже с учетом затрат на замену аккумуляторов.

Сценарий 2 позволяет избежать 1,55 гигатонн выбросов, сэкономить 1,23 триллиона долларов чистых эксплуатационных расходов в течение всего срока службы и обходится на 446,01 миллиарда долларов меньше, чем реализация автомобилей.

Обсуждение

&NBSP ; &NBSP ; Переключение пассажиров на виды транспорта с более низким уровнем выбросов является огромным шагом на пути к сокращению выбросов. Решение Электрический Велосипеды является важной частью этого сдвига. В 2018 году на транспортный сектор пришлось около 9,5 гигатонн выбросов эквивалента двуокиси углерода (МЭА , 2018). Наш Сценарий 1 показывает, что использование электровелосипедов вместо составного традиционного режима может сократить выбросы углекислого газа в эквиваленте в среднем на 0,07 гигатонн в год в среднем на 2020–2050 годы с кумулятивным сокращением выбросов углекислого газа на 1,14 гигатонн за этот период. В более агрессивных сценариях езда на велосипеде все чаще заменяет автомобильные поездки, и доля велосипедных поездок, совершаемых на электронных велосипедах, увеличивается.

&NBSP ; &NBSP ; Глобальная пандемия, начавшаяся в 2020 году, привела к сдвигу в сторону езды на велосипеде и, в частности, электронных велосипедов для отдыха и замены поездок, которые можно было бы совершить на общественном транспорте. Электровелосипеды и велосипеды были распроданы во многих местах по всему миру, и несколько правительств начали предлагать стимулы для замены старых автомобилей на электровелосипеды. Временные велосипедные дорожки появились по всему миру. Политики пытаются сделать этот сдвиг постоянным.

&NBSP ; &NBSP ; Сокращение количества поездок на автомобиле и увеличение количества поездок на велосипеде имеет сопутствующие преимущества в отношении заторов, качества воздуха, шума, стресса и задержки в пути. Помимо воздействия на климат, электронные велосипеды дешевле, меньше выбрасывают и используют меньше материалов, чем автомобили; не вызывают запоров; и может быть быстрее в пробках, чем автомобили. Дополнительные преимущества электронных велосипедов включают улучшение здоровья и положительное влияние на местную экономику, поскольку пользователи велосипедов, как правило, делают покупки в своем местном сообществе.

Рекомендации

Международное энергетическое агентство (МЭА) (2018 г.).&NBSP ;Выбросы СО2 от сжигания топлива: основные показатели за 2018 год. http ://www .Индийский экологический портал .организация .в /файлы /файл /CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.пдф &NBSP ; &NBSP ;&NBSP ;