Elaboración y Resultados Inventario de emisiones en la Comunidad Valenciana Tráfico por carretera. V Seminario de Calidad del Aire en España

Transcripción

1 Elaboración y Resultados Inventario de emisiones en la Comunidad Valenciana Tráfico por carretera V Seminario de Calidad del Aire en España Javier González Vidal y Miguel Poquet Peiró Conselleria de Territorio y Vivienda Generalitat de Valencia Santander, de octubre de 2006

2 El tráfico por carretera en el contexto del inventario de emisiones en la Comunidad Valenciana Objeto: Calcular las emisiones de contaminantes debidas al trafico de vehículo automóviles en la Comunidad Valenciana cuya finalidad principal es el transporte de viajeros o mercancias. Grupo 07 de la nomenclatura SNAP de EMEP/CORINAIR Cobertura espacio-temporal Inventario anual de la Comunidad Valenciana (años ) con posibilidad de extensión a perfiles temporales intra-anuales Tipología espacial de fuentes Puntuales (No Aplica) Lineales (Arcos): Tráfico interurbano (carreteras) Superficiales o de área (Polígonos): Tráfico urbano (superficies artificiales, núcleos urbanos) Desagregación espacial: Unidades administrativas: municipios (542), comarcas (34), zonas de calidad del aire (14), aglomeraciones de población (7), provincias (3), comunidad, otras áreas de interés industrial, natural, etc. Malla regular (5 km x 5 km), cubre la Comunidad Valenciana con celdas

3 Cobertura de actividades y contaminantes Actividades SNAP Contaminantes Vehículos ligeros destinados al transporte de pasajeros (turismos) Vehículos ligeros (<3,5t) Vehículos pesados (>3,5t) y autocares Motocicletas y ciclomotores de cilindrada < 50 cm 3 Motocicletas de cilindrada > 50 cm 3 ACIDIFICADORES, PRECURSORES DEL OZONO Y GASES DE EFECTO INVERNADERO: CO 2, CH 4, N 2 O, SO 2, CO, COV, NO x, NH 3 HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS DIOXINAS Y FURANOS PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN: PST, PM 10, PM 2,5, PM 1 METALES: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se, Zn 0706 Evaporación de gasolina COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES: COV Desgaste de neumáticos y frenos Abrasión del pavimento PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN: PST, PM 10, PM 2,5 METALES: Cd, Cr, Cu, Ni, Zn

4 1.Metodologia empleada (1/10). La metodología empleada sigue esencialmente la desarrollada para EMEP/CORINAIR en los informes siguientes: COPERT III Methodology and Emission Factors (version 2.1, November 2000) Referencia para emisiones de tubo de escape y evaporativas COVNM Funciones de consumo de combustibles Funciones de emisión de contaminantes Libro Guía EMEP/CORINAIR Road Vehicle Tyre - Brake Wear & Road Surface Wear. August Referencia para emisiones del desgaste de neumáticos/frenos y abrasión de pavimento (Capítulo B-770) CEPMEIP Referencia adicional para partículas en vehículos de gasolina

5 1.Metodología empleada (2/10) Para el cálculo de emisiones seguimos la metodología CORINAIR, en el subapartado dedicado al tráfico rodado, el cual ha sido informatizado por la Agencia Europea de Medio Ambiente en un programa denominado COPERT III. En la metodología COPERT III están integradas las correlaciones y factores de emisión de cada contaminante en función del: vehículo, carburante, pauta de conducción, kilometraje anual promedio, velocidad típica, tipo de motor y factores externos como la temperatura ambiente.

6 1.Metodología empleada (3/10) Contaminantes considerados: CONTAMINANTES CONSIDERADOS GRUPO Acidificadores, precursores del ozono y gases de efecto invernadero Metales Partículas CONTAMINANTE CH4 Metano CO Monóxido de carbono CO2 Dióxido de carbono COVNM Compuestos orgánicos volátiles excepto metano N2O Óxido nitroso NH3 Amoniaco NOX Óxidos de nitrógeno (NO+NO 2 expresado en masa de NO 2) SO2 Dióxido de azufre (SO 2+SO 3 expresado en masa de SO 2) Cd Cadmio Cr Cromo Cu Cobre Ni Níquel Pb Plomo Se Selenio Zn Zinc PM 2,5 Partículas en suspensión de diámetro aerodinámico <= que 2,5 µ PM 10 Partículas en suspensión de diámetro aerodinámico <= que 10 µ PST Partículas en suspensión totales Dioxinas y furanos Hidrocarburos aromáticos policíclicos

7 1.Metodología empleada (4/10) Clasificación de vehículos (1/3): Vehículo Coches de pasajeros Carburante Gasolina Gasóleo GLP < 1,4l >=1,4l y <=2,0l > 2,0l PRE ECE ECE 15/ ECE 15/ ECE 15/ ECE 15/ EURO I 91/441/CEE EURO II 94/12/CE EURO III EURO IV EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO I EURO II EURO III EURO IV Normativa 98/69/CE S /69/CE S 2005 Motor dos tiempos Convencional 91/441/CEE 94/12/CE 98/69/CE S /69/CE S 2005 Convencional 91/441/CEE 94/12/CE 98/69/CE S /69/CE S 2005 Años de aplicación <=2,0l > 2,0l

8 1.Metodología empleada (5/10) Clasificación de vehículos (2/3): Vehículo Pesados> 3,5t Autobuses Carburante Gasolina Gasóleo Convencional <=7,5t 7,5t- 16t 16t - 32t >32t Convencional EURO I 91/542/CEE S I EURO II 91/542/CEE S II EURO III 99/96/CE EURO IV EURO V EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO V Normativa COM(1998) 776 COM(1998) 776 Convencional 91/542/CEE S I 91/542/CEE S II 99/96/CE COM(1998) 776 COM(1998) Urbanos Años de aplicación Autocares

9 1.Metodología empleada (6/10) Clasificación de vehículos (3/3): Vehículo Ligeros < 3,5 t Ciclomotores < 50 cm3 Motocicletas Carburante Gasolina Gasóleo EURO I EURO II EURO III EURO IV EURO I EURO II EURO III EURO IV Normativa Convencional 93/59/CEE 96/69/CE 98/69/CE S /69/CE S 2005 Convencional 93/59/CEE 96/69/CE 98/69/CE S /69/CE S 2005 Convencional 97/24/CE S I 97/24/CE S II Años de aplicación tiempos 4 tiempos 4 tiempos 4 tiempos > 50cm cm cm 3 > 750cm 3 Convencional /24/CE

10 1.Metodología empleada (7/10) Pautas de conducción (1/2): La velocidad de circulación influye decisivamente en la magnitud de las emisiones de los vehículos. En EMEP/CORINAIR se definen tres escenarios distintos de conducción:interurbana, rural y urbana, a nivel europeo no se definen velocidades representativas de cada pauta, a nivel del estado español el MMA establece una serie de velocidades representativas de la circulación de cada categoría de vehículos en cada una de las pautas de conducción definidas en la metodología. TABLA 1. PAUTAS DE CONDUCCIÓN VELOCIDAD (km./h) SEGÚN PAUTA DE CONDUCCIÓN CATEGORÍA INTERURBANA RURAL URBANA AUTOCARES CICLOMOTORES NO APLICABLE LIGEROS MOTOCICLETAS PESADOS TURISMOS

11 1.Metodología empleada (8/10) Pautas de conducción (2/2): Para el cálculo de las emisiones del trafico rodado del inventario de la Comunidad Valenciana no empleamos la tabla de velocidades medias del inventario nacional, utilizamos la información detallada de que disponemos en la Comunidad Valenciana sobre las velocidades de circulación de los vehículos por tramos de carretera y kilómetros recorridos. Como consecuencia no es posible asignar de forma directa, o equivalente a la que hace el inventario nacional, de las emisiones a cada una de las actividades del grupo 07, a cambio se obtiene una estimación mas precisa de las emisiones.

12 1.Metodología empleada (9/10) Métodos de estimación de las emisiones (1/2): Dependiendo del método de estimación de las emisiones se puede clasificar los contaminantes emitidos por el tráfico rodado en cinco grupos: GrupoA: El formado por el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NO x ), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y las partículas en suspensión (PST, PM10 y PM2.5) Grupo B: El formado por el metano (CH 4 ), el óxido nitroso (N 2 O), el amoniaco (NH 3 ) los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y dioxinas y furanos (DIOX) Grupo C: El formado por el dióxido de azufre (SO 2 ), el dióxido de carbono (CO 2 ) y los metales pesados: plomo (Pb), cadmio (Cd), cromo (Cr), selenio (Se), cobre (Cu), níquel (Ni) y zinc (Zn). Grupo D: El formado por las emisiones de compuestos orgánicos volátiles a excepción del metano (COVNM) debidas a la evaporación de gasolina. Grupo E: Los contaminantes procedentes del desgaste de neuaticos y frenos y de la abrasión del pavimento: partículas en suspensión, metales pesados e hidrocarburos aromáticos policíclicos.

13 1.Metodología empleada (10/10) Métodos de estimación de las emisiones (2/2): En el cálculo de la emisión de contaminantes debe considerarse dos posibles regímenes de funcionamiento del motor: en frío y en caliente. También deben considerarse las emisiones por evaporación del combustible que dependen fundamentalmente de: las características técnicas del motor, de las gasolinas y la tª ambiente.

14 Territorio e infraestructuras viarias 2.Información de base (1/8) INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL (MINISTERIO DE FOMENTO) INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL (MINISTERIO DE FOMENTO) INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL (MINISTERIO DE FOMENTO) CORINE LAND COVER 2000 CONTORNOS MUNICIPALES (BCN 1: ) NÚCLEOS DE POBLACIÓN (BCN 1: ) EJES DE LAS CARRETERAS (BCN 1: ) TESELAS DE SUPERFICIES ARTIFICIALES Información meteorológica INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA (MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE) TEMPERATURAS

15 Tráfico en las redes de carreteras 2.Información de base (2/8) DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS (MINISTERIO DE FOMENTO) CONSELLERIA DE INFRAESTRUCTURAS Y TRANSPORTES (GENERALITAT VALENCIANA) DIPUTACIONES PROVINCIALES (ALICANTE, CASTELLÓN, VALENCIA) RECORRIDOS EN LA RED DE CARRETERAS DEL ESTADO RECORRIDOS EN LA RED DE CARRETERAS DE LA AUTONOMÍA RECORRIDOS EN LA RED DE CARRETERAS DE LAS DIPUTACIONES Parque de vehículos DIRECCIÓN GENERAL DE TRÁFICO (MINISTERIO DEL INTERIOR) INSTITUTO VALENCIANO DE ESTADÍSTICA (GENERALITAT VALENCIANA) PARQUE DE VEHÍCULOS (NACIONAL Y PROVINCIAL) PARQUE DE VEHÍCULOS (MUNICIPAL) Ventas de carburantes MINISTERIO DE INDUSTRIA, TURISMO Y COMERCIO VENTAS DE CARBURANTES

16 2.Información de base (3/8): Infraestructuras de carreteras según titularidad: Estado Autonomía Diputaciones

17 2.Información de base (4/8): Estructura de edades de los vehículos (porcentajes) AÑO MATRICULA AUTOBUSES CAMIONES MOTOCICLETAS TRACTORES TURISMOS TOTAL CIÓN Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo ,6 21,2 7, ,1 8,7 4,5 15,6 1,7 16,9 3, ,3 0,8 2,1 0,5 1,4 1,3 0,2 0,4 0,9 0,5 1 0, ,2 1 2,7 0,8 1,6 1,8 0,2 0,5 1,2 0,6 1,3 0, ,1 1,6 3,4 1,3 1,9 2,8 0,4 0,7 1,7 0,5 1,8 0, ,4 4,6 2 2,7 3 1,3 1,3 2,7 0,8 2,8 1, , ,6 3,6 7,1 2,6 2 3,6 0,9 3,7 1, ,2 6,7 3, ,3 2,5 4,5 1,1 4,7 1, ,9 3,8 6,2 3,6 5,8 0,3 4,4 2,3 4,4 1,2 4, ,7 4,1 6,5 3,5 6 0,3 4 2,1 4,6 1,1 4,8 1, ,5 4,3 6,9 3,8 5,2 0,2 2,3 1,8 5,4 1,8 5,4 2, ,7 2,8 2,7 0,1 1,3 1 4,1 1,9 3,9 2, ,9 2,8 3,8 3,4 1,9 0,1 2,3 1,7 4,7 2,7 4,3 2, ,1 2,7 3,8 1,8 0,1 3,7 3,6 3,8 3,2 3,5 3, ,2 4,7 2,4 4,4 1,7 0,2 4 3,7 4 4,4 3,7 4, ,4 2,6 5,4 2,4 0,1 6,8 5,3 4,4 5,8 4,1 5, ,4 6,2 2,6 6,3 3,3 0,3 9,2 6,7 4,8 7,7 4,6 7, ,9 6,7 2,8 7,5 4 0,3 9,6 8,8 5,5 9,5 5,2 8, ,1 5,7 2,6 7,3 4,2 0,5 8,5 9,5 5,1 9,7 4,9 8, ,1 6 2,8 7 3,9 0,5 7,1 9,9 5,5 9,6 5,2 8, ,8 5,4 2,2 6,7 3,8 0,7 6,6 9,8 4,5 9,9 4,3 8, ,6 5,7 2,2 7,7 4,7 1,5 6,1 10,6 4,5 11,3 4,4 10, ,3 6,4 2,3 8,8 7,6 3,8 6,2 11,1 4,6 13,9 4,9 12,2 SUMA Fuente: Dirección General de Tráfico

18 2.Información de base (5/8): Parque de vehículos según categoría de vehículo y carburante Año 2004 AUTOBUSES CAMIONES MOTOCICLETAS TRACTORES INDUSTRIALES TURISMOS CICLM. PROVINCIA Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina Gasóleo Gasolina ALICANTE CASTELLÓN VALENCIA TOTAL Turismos: evolución Turismos de gasolina Turismos de gasóleo ALICANTE CASTELLÓN VALENCIA 0 ALICANTE CASTELLÓN VALENCIA

19 2.Información de base (6/8): Trafico rodado (1/2) RECORRIDOS EN LAS CARRETERAS DE LAS DIPUTACIONES (Cifras en miles de kilómetros) AÑO Alicante Castellón Valencia Total Fuente: Diputación de Alicante, Diputación de Castellón, Diputación de Valencia. RECORRIDOS EN LAS CARRETERAS DE LA RED AUTONÓMICA (Cifras en miles de kilómetros) AÑO Alicante Castellón Valencia Total Fuente: Dirección General de Obras Públicas. Conselleria de Infraestructuras y Transportes

20 2.Información de base (6/8) :Trafico rodado (2/2) RECORRIDOS EN LAS CARRETERAS DE LA RED ESTATAL (Cifras en miles de kilómetros) AÑO Alicante Castellón Valencia Total Fuente: Dirección General de Carreteras. Ministerio de Fomento

21 2.Información de base (7/8) :Ventas de carburantes (toneladas) Año Provincia Gasolina 97 Gasolina 95 Gasolina 98 Gasóleo A Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total

22 2.Información de base (8/8): Temperaturas y estaciones meteorológicas ± Temperaturas Media horas

23 3.Aplicación de la metodología (1/11) A la vista de lo expuesto en los epígrafes anteriores, se puede concluir que la información directa disponible sólo se corresponde parcialmente con los requerimientos de información de la metodología COPERT. El primer paso para su aplicación ha sido, en consecuencia, la construcción a partir de la información disponible de las variables de base imprescindibles en el cálculo de las emisiones.

24 3.Aplicación de la metodología (2/11) Distribución en clases COPERT y territorial del parque de vehículos. 1. Obtención del número de turismos según la distribución en cilindradas de la metodología COPERT. Se realiza una aproximación al nº de vehículos diesel y gasolina y su cilindrada combinando los datos suministrados por la DGT y el IVE. 2. Obtención del número de motocicletas según la distribución en cilindradas de la metodología COPERT. En la tabla siguiente se presenta el vector de coeficientes que aplicado al número de motocicletas de gasolina de cada cilindrada considerada, produce la descomposición del conjunto de motocicletas en clases COPERT. COEFICIENTES DE DISTRIBUCIÓN DE LAS MOTOCICLETAS DE GASOLINA Motor Cilindrada Fracción 2 tiempos 0,5 de las de menos de 500 cm 3 4 tiempos 50 cm cm 3 0,5 de las de menos de 250 cm cm cm 3 0,5 del total de 250 a 500 cm 3 + 0,625 de las de más de 500 cm 3 >750 cm 3 0,375 de las de más de 500 cm 3

25 3.Aplicación de la metodología (3/11) Distribución en clases COPERT y territorial del parque de vehículos (cont.). 3. Parque y antigüedad de los ciclomotores. El año 2002 fue el primero con datos de sobre ciclomotores. Se supone que la vida útil de estos vehículos no supera los 5 años. 4. Vehículos de carga ligeros y pesados. Se consideran vehículos ligeros en el sentido COPERT, aquellos cuya carga útil es < 1 5 t en la clasificación de la DGT. A su vez, se desglosan los pesados en intervalos de peso bruto COPERT en función de la capacidad de carga útil que les asigna la DGT. 5. Autocares y autobuses, en este caso consideramos que el 44 por ciento de los autocares realizan recorridos urbanos. 6. Asignación de normativas, en función del año de fabricación del vehículo. 7. Distribución territorial del parque de vehículos, una buena aproximación al desglose en clases de vehículos COPERT consiste en suponer que los habitos de consumo de los valencianos no difieren significativamente de la media nacional. En cuanto al desglose municipal por carburante, suponemos que se aproxima a la media de cada provincia.

26 3.Aplicación de la metodología (4/11) Recorridos por la red de carreteras del estado, autonómica y de las diputaciones:intensidades medias diarias de tráfico.

27 3.Aplicación de la metodología (5/11) Recorridos por la red de carreteras del estado, autonómica y de las diputaciones:velocidades medias por tramo (detalle Valencia).

28 3.Aplicación de la metodología (6/11). 3.2.Recorridos por la red de carreteras del estado, autonómica y de las diputaciones:recorridos interurbanos por provincia y titularidad (miles de km) Año Provincia Red estatal Red autonómica Red provincial Total Redes Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Distribución porcentual por provincia Año 2004 Distribución porcentual por titularidad Año 2004 Valencia 47% Castellón 16% Alicante 37% Red autonómica 26% Red provincial 12% Red estatal 62%

29 3.Aplicación de la metodología (7/11) Recorridos por la red de carreteras del estado, autonómica y de las diputaciones:recorridos interurbanos por categoría de vehículo (miles de km) Año Provincia Autocares Ligeros Motocicletas Pesados Turismos Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Distribución porcentual según categoría de vehículo Año 2004 Turismos 75,8% Pesados 14,9% Autocares Motocicletas Ligeros 0,6% 0,7% 8,0%

30 3.Aplicación de la metodología (8/11) Recorridos en núcleos urbanos Al no disponer de información directa sobre los recorridos realizados en núcleos urbanos, estos se han calculado a partir de la estimación de los consumos de carburantes en los núcleos urbanos como diferencia entre el consumo total de cada clase de carburante y el empleado en los recorridos por carreteras interurbanas, estimado a su vez por las funciones de consumo de carburante de la metodología COPERT.

31 Año Aplicación de la metodología (9/11) Recorridos en núcleos urbanos :Recorridos urbanos asignados según uso del suelo (cifras en miles de km) Provincia Urbano continuo Urbano abierto Urbanizaciones Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Alicante Castellón Valencia Total Distribución porcentual de los recorridos urbanos según uso del suelo - Año 2004 Urbanizaciones 35,9% Urbano abierto 0,7% Urbano continuo 63,4%

32 CONSUMO DE GASÓLEO g/km 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 3.Aplicación de la metodología (10/11). 3.4.Funciones de consumo de combustible TURISMOS Obtenidas combinando las funciones elementales según clase de vehículo COPERT con recorridos de los vehículos de la clase 40, VELOCIDAD (km/h) TURISMOS DE GASÓLEO PRE-EURO TURISMOS DE GASÓLEO EURO TURISMOS GASÓLEO PESADOS 450,00 CONSUMO DE GASÓLEO g/km 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150, VELOCIDAD (km/h) PESADOS DE GASÓLEO PRE-EURO PESADOS DE GASÓLEO EURO PESADOS GASÓLEO

33 3.Aplicación de la metodología (11/11). 3.4.Funciones de Funciones de emisión NO x EMISIÓN DE NOx g/km 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 TURISMOS 0, VELOCIDAD (km/h) Obtenidas combinando las funciones elementales según clase de vehículo COPERT con recorridos de los vehículos de la clase TURISMOS DE GASOLINA PRE-EURO TURISMOS DE GASOLINA EURO TURISMOS GASOLINA TURISMOS 1,00 0,90 EMISIÓN DE NOx g/km 0,80 0,70 0,60 0,50 0, VELOCIDAD (km/h) TURISMOS DE GASÓLEO PRE-EURO TURISMOS DE GASÓLEO EURO TURISMOS GASÓLEO

34 4.Estimación de emisiones del tráfico por carretera (2004) 7 TRANSPORTE POR CARRETERA ACIDIFICADORES, PRECURSORES DE OZONO Y GASES DE EFECTO INVERNADERO SO x (t) NO x (t) COVNM (t) CH 4 (t) CO (t) CO 2 (kt) N 2 O (t) NH 3 (t) SF 6 (kg) HFC (kg) PFC (kg) Turismos Pauta de conducción interurbana Pauta de conducción rural Pauta de conducción urbana Vehículos ligeros < 3,5 t Pauta de conducción interurbana Pauta de conducción rural Pauta de conducción urbana Vehículos pesados > 3,5 t y autobuses Pauta de conducción interurbana Pauta de conducción rural Pauta de conducción urbana Motocicletas y ciclomotores < 50 cm Motos > 50 cm Pauta de conducción interurbana ,30 0, Pauta de conducción rural ,41 0, Pauta de conducción urbana ,19 0, Evaporación de gasolina de los vehículos Desgaste de neumáticos y frenos Abrasión del pavimento TOTAL GRUPO

35 5.Evolución de las emisiones del tráfico por carretera Resultados por Gas de las emisiones. Años 2002, 2003 y 2004 ACIDIFICADORES, PRECURSORES DE OZONO Y GASES DE EFECTO SO x (t) NO x (t) COVNM (t) Índices de Evolución Temporal INVERNADERO CH 4 CO CO 2 (t) (t) (kt) N 2 O (t) NH 3 (t) SO x (t) NO x (t) COVNM (t) CH 4 (t) CO (t) CO 2 (kt) N 2 O (t) NH 3 (t) % 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% % 100% 90% 105% 94% 106% 108% 108% % 100% 83% 107% 91% 113% 119% 116% SF 6 (kg) SF 6 (kg) HFC (kg) HFC (kg) PFC (kg) ACIDIFICADORES, PRECURSORES DE OZONO Y GASES DE EFECTO INVERNADERO PFC (kg)