Racionalizace nákladní dopravy z hlediska spotřeby energie a vlivu na životní prostředí Autor diplomové práce: Bc. Jan Brabec Vedoucí diplomové práce: Ing. Vladimír Ľupták, PhD. Oponent diplomové práce: Ing. Vladislav Zitrický, PhD. Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Ústav technicko-technologický České Budějovice, 2021 Motivace a důvody k řešení daného problému  Rozšíření znalostí v dané tématice  Správně pracovat s pojmem úspora energií v dopravě  Možnost porovnání mezi ČR a A (EU) Cíl práce  Cílem práce je racionalizace nákladní dopravy na základě stanovených Evropskou komisí v Zelené knize pro Evropu v oblasti spotřeby energií, jejich vlivu na životní prostředí a plánovaným snížením emisí oxidu uhličitého. Cílem práce bude racionální rozdělení výkonů mezi železniční a silniční nákladní dopravu. Plán přechodu na konkurenceschopnou nízkouhlíkovou dopravu do roku 2050  Bílá kniha dopravy  Doprava 2050  Evropská zelená dohoda v dopravě  Plán jednotného evropského dopravního prostoru Převedení 30 % současných výkonů silniční dopravy s délkou přepravy nad 300 km na železnici a vodní dopravu. Pět základních pilířů pro nákladově efektivní, transparentní a předvídatelnou správu energetické unie  Energetická bezpečnost  Vnitřní trh s energií  Energetická účinnost  Snižování emisí uhlíku  Výzkum, inovace a konkurenceschopnost Předpokládané investice se musí v budoucnu vrátit v podobě úspor za nákup fosilních paliv. Česká republika v oblasti energetiky a klimatu  Vnitrostátní plán ČR v oblasti energetiky a klimatu (z roku 2019)  Národní program snižování emisí ČR 2015  Dopravní politika ČR pro období 2021-2027 s výhledem do roku 2050  Koncepce nákladní dopravy pro období 2017-2030  Státní energetická koncepce ČR Při sestavování legislativních a ekonomických nástrojů regulace dopravy a rozvoje infrastruktury je nutné postupovat koordinovaně s mezinárodním společenstvím. Procentuální energetická bilance v ČR za rok 2018 Průmysl 27,65% Doprava 27,54% Domácnosti 29,14% Služby 12,94% Zemědělství 2,56% Ostatní 0,17%  Doprava se v sektorově statistickém rozdělení spotřeby energií za roce 2018 umístila na třetí pozici  Doprava se na celkové konečné spotřebě podílí z 27,54 %, což je hodnota 278,84 PJ  K výraznému nárůstů spotřeby dochází od roku 2014 Konečná spotřeba v silniční dopravě je v hodnotě 266,94 PJ a v železniční je na hodnotě 9,54 PJ. Metodika práce  Pomocí standardizované metodiky porovnání spotřeby energie a emisí skleníkových plynů  Pomocí výpočtu a provedení komparace energetické zátěže mezi silniční a železniční nákladní dopravou  Sestavení modelového příkladu s převedením určeného objemu zboží přepravovaného po silnici Ekonomické náklady budou vyváženy úsporou energie a sníženou produkcí emisních plynů. Výzkumné otázky a použité metody 1. Jaký bude výsledek porovnání mezi vlastním odpočtem přesného měření spotřeby na hnacím vozidle a výsledky z výpočtu měrné spotřeby? • Pozorování, výpočet, porovnání 2. Jaké výstupy má optimálně nastavený výpočetní model přepravy? • Vytvoření modelového příkladu 3. Je vhodné o takové formě přesunu uvažovat jako o relevantní? • Výpočet, porovnání 1. Výsledná měrná spotřeba na vstupu TNS brutto kWh/hrtkm 0,01 0,011 0,016 0,012 0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,018 ÖBB DB SŽ průměrná spotřeba Měrná spotřeba na vstupu TNS brutto kWh/hrtkm Výsledná měrná spotřeba jednotlivých různých železničních sítí v rozdílu tisícin, ale mezi ÖBB a SŽ to činí 6,25 %. Vstupní informace k modelovému případu  Porovnávací dopravní služba je intermodální přepravní systém nedoprovázené kombinované přepravy návěsů  Porovnávacím dopravním modem je silniční a železniční nákladní doprava  Volba vybraných terminálů států podle pořadí z přepravních proudů  Stanovení normativu dopravních hmotností  Stanovení dopravních vzdáleností Energetická účinnost dopravy je nejlevnější a nejrychlejší způsob snížení energetické závislosti. Vstupní a ovlivňující data modelového případu, zvolené hodnoty železniční a silniční dopravy pro jednu jízdu Vlak Silnice Hrubá hmotnost soupravy (t) 1686 36 Čistá hmotnost zboží (t) 789 23,2 Dopravní vzdálenost (km) 637 718 Dopravní výkon (hrtkm) 1 073 906 25 503 Celkové potřebná energie (kWh) 14 034 2 811 Celkové produkce emisí (kgCO2e) 7 340 888 Z přepravního objemu zboží 21 035 858 tun, při 80 % užitném zatížení návěsu dojde k 9,75 % převedení silniční dopravy na železnici. 2.Vzájemné porovnání energetické náročnosti a měrné produkce CO2 z produkce silniční a železniční nákladní dopravy Silnice Železnice Výsledný poměr Poměr hmotnosti netto/brutto 0,65 0,589 Poměr hmotností je u silniční 1,1krát větší Měrná spotřeba energie brutto (v kWh/hrtkm) 0,110 0,012 Silnice je 9,16krát náročnější Měrná spotřeba energie netto (v kWh/čtkm) 0,169 0,022 Silnice je 7,68krát náročnější Měrná produkce CO2 z provozu brutto (v kgCO2e/hrtkm) 0,029 0,007 Silniční doprava zatěžuje ŽP 4,14krát více Měrná produkce CO2 z provozu netto (v kgCO2e/čtkm) 0,045 0,012 Silniční doprava zatěžuje ŽP 3,75krát více 3.Zhodnocení převedení dopravy z modelového příkladu Procentní převedení % Celkem přepraveno (t/rok) Počet jízd (jízd/rok) Spotřeba (kWh/rok) Produkce emise (kgCO2e/rok) Spotřebova ná elektřina (kWh/rok) Uspořená nafta (litr/rok) Na vlak 9,75 2 050 880 2 600 36 488 950 19 083 721 36 488 950 x Ze silnice 9,75 2 050 880 88 400 248 492 400 78 499 200 x 24 849 240 Výsledek x x x Úspora energie 212 003 450 Snížení emisí 59 439 039 x x Vzájemnou kooperací dvou dopravních módů dojde k poklesu spotřeby o 85 % a snížení produkce emisí o 75,7 %. Závěrečné shrnutí  V rámci kontinentální dopravy se jeví přeprava intermodálních návěsů prostřednictvím železnice jako nejrychlejší a nejefektivnější na delší vzdálenosti  Komparací poměru hmotností mezi silniční a železniční nákladní dopravy jsem ověřil výhodnost železničního dopravního prostředku oproti silničnímu  Skladbou nastavení energetického mixu jsme schopni ovlivnit spotřebu hlavních energetických zdrojů i produkci emisí skleníkových plynů  Budoucí rozšiřování technologií s možností využívání rekuperace je cestou vedoucí ke snížení měrné spotřeby a zvýšení efektivity provozu Otázky oponenta  Aké dopady bude mať zavádzanie uhlíkovej neutrality na dopravní sektor v ČR a EU?  Nezníží zavádzanie enviromentálných opatrení životnú úroveň obyvateľstva, napríklad vyšším zdanením a nižšou kúpnou silou obyvateľstva v budúcnosti?  Aké konkrétne racionalizačné opatrenie navrhujete vo vašej práci? Děkuji za pozornost Bc. Jan Brabec Zkratky  ČR a A (EU) – Česká republika, Rakousko, Evropská unie  PJ - Petajoul  t - tuna  CO2 ekv./oby – CO2ekvivalentu/obyvatele  TNS – trakční napájecí soustava  kWh/hrtkm – kilowatthodina/hrubotunokilometr  ÖBB – Österreichische Bundesbahnen  DB – Deutsche Bahn  SŽ- Správa železnic  ŽP – Životní prostředí