Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 20001 Antonio MATTUCCI - Domenico PALAMARA ENEA Dip. Energia Analisi delle correlazioni COPERT

Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 2000

1

Antonio MATTUCCI - Domenico PALAMARA

ENEA Dip. Energia

Analisi delle correlazioni COPERT IIIAnalisi delle correlazioni COPERT III


2

Le basi di partenzaLe basi di partenzaVerifica ambientale del Piano Generale dei TrasportiUso del modello TREMOVE

L’oggetto dell’analisiL’oggetto dell’analisi

Esame di anomalie riscontrate sulle previsioni delle emissioni (emissioni negative, discontinuità tra

previsioni temporali successive, ecc.)

Individuazione delle differenze più significative tra COPERT III e le correlazioni TREMOVE

SintesiSintesi


3

Il modello TREMOVEIl modello TREMOVE

Costi e valutazione di traffico

(scelta modale basata su costo generalizzato)

Parco veicolare

(variazione composizione)

Emissioni e consumo

Domanda di trasporto

uso

Composizione del parco

Velocità e fattori di carico

Costi

Emissioni

Consumo di

carburante

Composizione del parco

Uso


4

Obiettivi e strumentiObiettivi e strumenti

Il modello TREMOVE e il databaseIl modello TREMOVE e il database

TREMOVE

Integrated Transport Model

BASE CASE (1990-2020)

Vehicle prices, (tax excluded)

Fuel prices (tax excluded)

Vehicle taxes

Fuel taxes

Other costs•usage taxes•insurance costs•I&M costs

Traffic demand data• pkm, tkm, vkm• load factors

Other data•CES functions•Time values •speed-flow functions

Stock & technology data•emission factors•fuel cons. factors•fuel specs•EPEFE equations

Policy Options

•Vehicle technology•Fuel Quality•I&M•Non-Technical Measures•Fiscal Measures

POLICY SCENARIOS (2000-2020)

Emissions

Costs

Side effects


5

Output di TREMOVE (per domini e categorie)Output di TREMOVE (per domini e categorie)

Consumo di carburante

Emissioni di CO, NOx, Particolato, C6H6, VOC, ecc.

Emissioni di CO2

Parco veicolare (per classi)

Età dei veicoli (per classi)

Traffico annuale in milioni di veicoli-km (per classi)

Traffico annuale in milioni di passeggeri-km e tonnellate-km (per classi)

Fattori di carico (pass/veh o tonn/veh)

Velocità medie (per classi)

Costo trasporto passeggeri (per classi)

Costo trasporto merci (per classi)

Costo del Trasporto Pubblico


6

Costi - efficacia provvedimenti PGTCosti - efficacia provvedimenti PGT

””Evitare”Evitare”

Incremento Emissioni + Costi

"Attuare sempre”"Attuare sempre”

Riduzione Emissioni + Benefici economici

””Teoricamente possibile ma da Teoricamente possibile ma da selezionare con cautela"selezionare con cautela"

Incremento Emissioni + Benefici economici

””Situazione probabile con scelta delle Situazione probabile con scelta delle soluzioni più efficaci”soluzioni più efficaci”

Riduzione Emissioni + Costi

Riduzione Emissioni(% rapportati al caso

base)

Risparmi per la societàRisparmi per la società(MEuro rapportati al caso (MEuro rapportati al caso

base)base)

Incremento EmissioniIncremento Emissioni(% rapportati al caso (% rapportati al caso

base)base)

Costi per la societàCosti per la società(MEuro rapportati al caso (MEuro rapportati al caso

base)base)


7

Le ipotesi adottate per lo scenario di riferimento (evoluzione naturale)

* Scenario di evoluzione naturale del tipo "Business as Usual".

* Scenario evolutivo di riferimento pre-Kyoto.

* Crescita annuale media del PIL pari al 2%

Aggiornamenti rispetto ad AUTOOIL II:* diverso assetto del parco veicolare sia come composizione, sia come età dei veicoli;

* diversa imposizione fiscale sui veicoli, soprattutto per le autovetture a gasolio;

* percorrenze veicolari annuali per ogni classe di veicoli;

* quadratura della domanda del trasporto di persone e di merci con i dati del Conto Nazionale Trasporti;

* diverse tariffe unitarie per il calcolo del costo del tempo e dei trasporti delle merci;

* nuovi coefficienti per le funzioni di congestione, tarati sull’assetto effettivo del traffico veicolare.

Utilizzi* Calibrazione del modello* Confronto per gli scenari risultanti dall’applicazione delle nuove politiche

Lo scenario naturale italiano per le analisi PGTLo scenario naturale italiano per le analisi PGT(basecase)(basecase)


8

Le previsioni dello scenario di riferimento al 2010Le previsioni dello scenario di riferimento al 2010

DOMINIOINDICATORE

Urbano2010

Extraurbano2010

Totale2010

Urbano2020

Extraurbano2020

Totale2020

Unità dimisura

Domanda di mobilitàpasseggeri (strada)

406,50 414,84 821,34 459,75 598,47 1058,22 Mldi pass-km

Domanda di mobilità merci(strada)

12,54 216,58 229,12 13,68 224,08 237,76 Mldi tonn-km

Domanda di mobilità veicoli(strada)

267,04 258,30 525,34 304,25 361,48 665,73 Mldi veh-km

Parco veicolare (auto) n.a. n.a. 28,32 n.a. n.a. 32,27 milioni

Parco veicolare (trasp. merci) n.a. n.a. 1,56 n.a. n.a. 1,57 milioni

Velocità media 27,80 80,41 53,67 24,60 71,45 50,04 km/h

Emissioni CO2 53,8 50,5 104,3 55,0 54,8 109,9 Milionitonn

Emissioni CO 0,875 0,458 1,333 0,516 0,403 0,919 Milionitonn

Emissioni COV 0,112 0,062 0,174 0,090 0,082 0,171 Milionitonn

Emissioni NOx 0,088 0,143 0,231 0,052 0,092 0,144 Milionitonn

Emissioni PM 2,77 3,90 6,67 1,99 1,48 3,47 (tonn *1000)

Consumo carburante n.a. n.a. 35,00 n.a. n.a. 36,88 Milioni tep

Costo generalizzato modostradale (trasporto persone)

0,36 0,21 0,28 0,36 0,20 0,27 Euro/(pass-km)

Costo generalizzato modostradale (trasporto merci)

1,99 0,13 0,20 2,16 0,13 0,21 Euro/(ton-km)


9

Basecase: emissione di inquinanti

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020

anni

rap

po

rto

all'

an

no

19

95

CO

NOx

PM

Benzene

VOC

NMVOC

Metano

SO2

CO2

Le emissioni dello scenario di riferimentoLe emissioni dello scenario di riferimento


10

I consumi specifici delle autovetture EURO II consumi specifici delle autovetture EURO I

Consumi (g/km) per autoveicoli Euro I

0

20

40

60

80

100

120

140

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)

g/v

-km

Benzina Diesel GPL

Correlazioni COPERT III (a caldo)Correlazioni COPERT III (a caldo)


11

Emissioni specifiche di COEmissioni specifiche di CO22 delle autovetture EURO I delle autovetture EURO I

Emissioni di CO2 (g/km) per autoveicoli Euro I

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Velocità (km/h)

g/v

-km

Benzina Diesel GPL



12

Emissioni specifiche VOC delle autovetture EURO IEmissioni specifiche VOC delle autovetture EURO I

Emissioni di VOC (g/v-km) per autoveicoli Euro I

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)

g/v

-km

Benzina Diesel GPL



13

Consumi specifici dei veicoli merci leggeri Consumi specifici dei veicoli merci leggeri

Consumi (g/v-km) per veicoli merci leggeri

0

100

200

300

400

500

600

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Velocità (km/h)

g/v

-km

Gasoline-conventional Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I



14

Le emissioni di NOLe emissioni di NOxx per i veicoli merci leggeri per i veicoli merci leggeri

Emissioni NOx (g/v-km) per veicoli merci leggeri

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Velocità (km/h)

g/v

-km

Gasoline-conventional Gasoline-Euro I Diesel-conventional Diesel-Euro I



15

Emissioni di VOC dei veicoli merci pesanti Euro IEmissioni di VOC dei veicoli merci pesanti Euro I

Emissioni di VOC (g/v-km) mezzi pesanti diesel Euro I

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Velocità (km/h)

g/v

-km

7.5< Weight <16 t Weight >16 t



16

Emissioni di CO dei motocicli Emissioni di CO dei motocicli

Emissioni CO (g/km) motocicli

0

10

20

30

40

50

60

11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Velocità (Km/h)

g/v

-km

2-stroke >50cm3 Conventional 4-stroke 50-250cm3 Conventional 4-stroke 250-750cm3 Conventional

4-stroke >750cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke all capacities



17

Emissioni di NOEmissioni di NOxx dei motocicli dei motocicli

Emissioni NOx (g/v-km) motocicli

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

11 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Velocità (km/h)

g/v

-km

2-stroke >50cm3 Conventional 4-stroke 50-250cm3 Conventional 4-stroke 250-750cm3 Conventional

4-stroke >750cm3 Conventional 2-stroke >50cm3 Com (93) 449 4-stroke all capacities Com (93) 449



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Differenze tra COPERT III e TREMOVEDifferenze tra COPERT III e TREMOVE

Raffronto Consumi specifici autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)

g/v

-km

All capacities Euro I - COPERT 3 All capacities Euro I - TREMOVE

Consumi specifici autovetture dieselConsumi specifici autovetture diesel


19

Le differenze tra COPERT III e TREMOVELe differenze tra COPERT III e TREMOVE

Raffronto Consumi specifici autoveicoli a benzina Euro I TREMOVE - COPERT III

0

20

40

60

80

100

120

140

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Velocità (km/h)

g/v

-km

1.4 l<cc<2.0 l Euro I - COPERT 3 1.4 l<cc<2.0 l Euro I - TREMOVE

Consumi specifici autovetture benzinaConsumi specifici autovetture benzina


20


Confronto Emissioni di CO autoveicoli a Benzina Euro I TREMOVE - COPERT III

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Velocità (km/h)

g/v

-km

cc <1.4 l Euro I - COPERT 3 cc <1.4 l Euro I - TREMOVE

Emissioni specifiche CO autovetture benzinaEmissioni specifiche CO autovetture benzina


21


Confronto Emissioni di PM autoveicoli Diesel Euro I TREMOVE - COPERT III

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Velocità (km/h)

g/v

-km

All capacities Euro I - COPERT 3 All capacities Euro I - TREMOVE

Emissioni specifiche PM autovetture dieselEmissioni specifiche PM autovetture diesel


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Analizzate problematiche COPERT III per previsioni Analizzate problematiche COPERT III per previsioni dell’evoluzione del trasporto stradale dell’evoluzione del trasporto stradale

Elementi considerati:

• anomalie correlazioni COPERT III

• confronto correlazioni COPERT III con TREMOVE (COPERT II migliorato)

• indisponibilità di formule per evoluzioni tecnologiche

ConclusioniConclusioni


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Problemi delle correlazioni COPERT IIIProblemi delle correlazioni COPERT III

• Le correlazioni della CO2 per le autovetture catalizzate, rispetto a quelle “convenzionali”, hanno valori maggiori alle basse velocità e minori sopra i 50 km/h

• Le correlazioni della CO2 per i veicoli merci leggeri Euro I danno valori circa 3 volte maggiori degli analoghi convenzionali

• I convertitori catalitici per i veicoli merci leggeri non sembrano avere comportamenti assimilabili alle curve proposte per le emissioni di NOx

• I veicoli merci pesanti di portata maggiore hanno emissioni di VOC minori a parità di altre condizioni

• Le emissioni di CO dei motocicli a due tempi possono divenire negative a bassa velocità

• I consumi delle autovetture a benzina divengono molto maggiori degli analoghi valori delle vetture diesel e GPL alle basse velocità



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Confronto correlazioni COPERT III con TREMOVEConfronto correlazioni COPERT III con TREMOVE• Per le autovetture EURO I si hanno emissioni di CO2 e

consumi minori alle basse ed alte velocità per COPERT III e maggiori alle velocità medie

Attendibilità delle correlazioniAttendibilità delle correlazioni• Indisponibilità di metodi per creare nuove correlazioni per

effettuare previsioni relative a interventi di introduzione di nuove tecnologie veicolari

• Mancanza di correlazioni per i ciclomotori dipendenti dalla velocità che possono dare indicazioni del tutto falsate nel contesto in esame


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Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Roma 9 Novembre 20001 Antonio MATTUCCI - Domenico PALAMARA ENEA Dip. Energia Analisi delle correlazioni COPERT