title: Ανάλυση βιωσιμότητας της εισαγωγής των ηλεκτρικών λεωφορείων σε μια μεσογειακή πόλη: εξέταση της περίπτωσης για τη πόλη του Ρεθύμνου, στην Κρήτη
title: Sustainability assessment of the introduction of e-bus in a Mediterranean city: case study in the city of Rethymno, Crete
Creators: name: Σμαραγδακης Αγγελος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2018

description: Ο τομέας των μεταφορών είναι μεταξύ των κρίσιμων τομέων που συμβάλλουν σημαντικά στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και ως εκ τούτου στην τοπική και σφαιρική κλιματική αλλαγή. Οι τρέχουσες μελέτες αναφέρουν ότι η ενσωμάτωση των ηλεκτρικών λεωφορείων στις δημόσιες συγκοινωνίες είναι ένα κρίσιμο βήμα προς τον προγραμματισμό της βιώσιμης κινητικότητας και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιδράσεων στο τομέα των μεταφορών. Στις ημέρες μας περισσότερο από το 1.2% του στόλου των λεωφορείων στην Ευρώπη είναι πλήρως ηλεκτρικά και υπολογίζεται το ποσοστό αυτό να αυξηθεί στο κοντινό μέλλον.
Η αγορά των ηλεκτρικών λεωφορείων παρέχει πλέον μια ευρεία ποικιλία των πρότυπων λεωφορείων, με διαφορετικά χαρακτηριστικά και χωρητικότητα και ένα συνεχώς αυξανόμενο εύρος χιλιομέτρων που μπορούν να πραγματοποιήσουν. Μπορούν να διαιρεθούν σε κατηγορίες, βασιζόμενες στη ρουτίνα διαδρομών τους και το μήκος τους, στοχεύοντας να καλύψουν τις διαφορετικές ανάγκες των δημόσιων συστημάτων μεταφοράς. Εντούτοις, λαμβάνοντας υπόψη τις πτυχές παραγωγής και προμήθειας των ηλεκτρικών λεωφορείων, μερικά μειονεκτήματα μπορούν να προσδιοριστούν εύκολα, όπως το μεγάλο αρχικό κόστος επένδυσης, το βάρος τους και οι εκπομπές του CO2 κατά τη διάρκεια της παραγωγής. 
Προκειμένου να αξιολογηθούν οι περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις της ενσωμάτωσης των ηλεκτρικών λεωφορείων στους δημόσιους στόλους, αυτή η έρευνα συγκρίνει ένα πλήρως ηλεκτρικό λεωφορείο και ένα συμβατικό λεωφορείο με μια diesel- εσωτερική μηχανή καύσης. Αυτό επιτυγχάνεται με την εφαρμογή της μεθόδου Ανάλυσης Κύκλων Ζωής (LCA), μαζί με την ανάλυση του συνολικού κόστους της ιδιοκτησίας (TCO) και την εκτίμηση των ετών αποπληρωμής της επένδυσης για την αγορά των δύο τύπων  λεωφορείου, με παρόμοια χαρακτηριστικά: μίνι λεωφορεία με μήκος 7 m ικανό να εξυπηρετήσει τις αστικές διαδρομές.
Η ανάλυση LCA περιλαμβάνει όλα τα στάδια της ζωής των λεωφορείων, εκτός από την τελική τους διάθεση και την ανακύκλωση, ενσωματώνοντας τα στοιχεία για το μείγμα ηλεκτρικής ενέργειας, την εποχική διακύμανση και τις εξυπηρετούμενες διαδρομές κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου στη πόλη του Ρεθύμνου. Μετά από μια σφαιρική προσέγγιση για την αξιολόγηση, η ανάλυση TCO και ο χρόνος εξόφλησης υπολογίστηκαν για να αποτυπώσουν το οικονομικό αντίκτυπο ανά km των οχημάτων για διαφορετικά σενάρια, συμπεριλαμβανομένων 3 διαφορετικών αστικών διαδρομών μέσα στην πόλη αλλά και της ευρύτερης περιοχής του Ρεθύμνου καθώς και τις εκτός/εκτός περιόδων αιχμής του τουρισμού. Προκειμένου να παραχθούν αξιόπιστα αποτελέσματα, τα απαραίτητα στοιχεία έχουν προκύψει από βιβλιογραφική εμπειρία και από παροχής πληροφοριών που συλλέχθηκαν  από εταιρίες κατασκευής ηλεκτρικών και συμβατικών λεωφορείων 
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ΑΚΖ, η κατασκευή μπαταριών ιόντων-λιθίου και η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας είναι τα στάδια με τις βαρύτερες περιβαλλοντικές επιδράσεις, ενώ η οικονομική ανάλυση δείχνει ότι η τιμή των μπαταριών αυτών έχει σημαντική συνεισφορά στο Συνολικό Κόστος Ιδιοκτησίας των ηλεκτρικών λεωφορείων και στα έτη αποπληρωμής του, τα οποία είναι πάντα υψηλότερα σε σύγκριση με το συμβατικό (ΔTCO). Εντούτοις, η μείωση της τιμής των μπαταριών αυτού του τύπου θα οδηγήσει σε μείωση της συνολικής τιμής του λεωφορείου.
Η μελέτη επισημαίνει την ανάγκη να προσδιοριστούν τρόποι για τη μείωση της περιβαλλοντικής επίδρασης της κατασκευής μπαταριών και να χρησιμοποιηθούν ελαφρύτερα ή ανακυκλώσιμα υλικά, δεδομένου ότι αυτό θα μειώσει το συνολικό βάρος και τις γενικές δαπάνες των λεωφορείων. Αυτές οι βελτιώσεις, θα επιφέρουν περαιτέρω αύξηση στα περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη των ηλεκτρικών λεωφορείων και θα διευκολύνουν την ενσωμάτωσή τους στους δημόσιους στόλους. Έτσι θα αποτελούν βιώσιμη λύση για να καλύψουν τις ανάγκες των μεταφορών του τοπικού πληθυσμού και να μετριάσουν τις επιδράσεις τις εκπομπές, ειδικά κατά τη διάρκεια της τουριστικής περιόδου.
description: Transportation has been amongst the crucial sectors that contributed significantly to greenhouse gas emissions and hence to local and global climate change. Current studies suggest that the incorporation of electric buses in the public transport is a crucial step towards the planning of sustainable mobility and the reduction of the environmental impacts of transportation. Nowadays, more than 1.2% of bus fleets in Europe are fully electric and that number is estimated to increase in the near future.

The market of electric buses provides a wide variety of models, with different characteristics and a constantly increased range and capacity, which can be divided into categories, based on their routes routine and their length, aiming to cover the different needs of public transport systems. However, considering the production and procurement aspects of the electric buses, some drawbacks can be easily identified, such as the big initial investment cost, their weight and CO2 emissions during production.

In order to evaluate the environmental and economic implications of the integration of e-buses in the public fleets, this research compares a fully electric battery bus and a conventional bus with a diesel-fueled internal combustion engine, by implementing an approximate Life Cycle Assessment (LCA) analysis, along with the analysis of Total Cost of Ownership (TCO) and the estimation of Payoff years on these two bus types, with similar characteristics: mini buses with 7-m length and able to serve urban routes.

The LCA analysis included all the stages of buses’ life, except for final disposal and recycling, incorporating data about the electricity mix, the seasonal fluctuation and the served routes during the summer period in Rethymno. Following a spherical approach for the assessment, the TCO analysis and the payoff time were estimated to calculate the impact per km of the vehicles for different scenarios, including 3 different urban routes in the city and the greater area of Rethymno and the peak/off-peak tourist period. In order to produce reliable results, the required data have been derived from literature reviews and from companies that produce electric and conventional buses. 

The LCA results indicate that in the case of Rethymno, the Li-ion batteries manufacturing and the production of electricity are the stages with the heaviest environmental impacts, while the economic analysis indicates that of the price of the Li-ion batteries significantly affects the TCO and the pay back period of the electric bus, which are always higher in comparison with the conventional one (ΔTCO). However, the battery price reduction will lead to a reduction of the e-bus TCO.

The study reveals that the need to identify ways to reduce the environmental impact of the batteries manufacturing and use lighter or recyclable materials is considered imperative, since this will reduce the total weight and the overall costs of the buses. These improvements will further increase the environmental and economic benefits of electric buses and facilitate their incorporation in the public fleets as a sustainable solution to address the transport needs of the local population and mitigate the impacts on energy and emissions, especially during the tourist period.