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Università Politecnica delle Marche Facoltà di Ingegneria ____________________________ Dipartimento di Energetica Implementazione del modello COPERT IV.

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Presentazione sul tema: "Università Politecnica delle Marche Facoltà di Ingegneria ____________________________ Dipartimento di Energetica Implementazione del modello COPERT IV."— Transcript della presentazione:

1 Università Politecnica delle Marche Facoltà di Ingegneria ____________________________ Dipartimento di Energetica Implementazione del modello COPERT IV per la stima delle emissioni da traffico stradale nella Regione Marche. Confronto e analisi tra diverse metodologie di calcolo Relatori: Prof. Ing. Giorgio PASSERINI (Università Politecnica delle Marche) Ing. Federica PRINCIPI (Università Politecnica delle Marche, PANECO srl) Ing. Loredana FREDDARI (Regione Marche) XV Expert Panel – Roma, 29 aprile 2010

2 La Regione Marche ha approvato il Piano di risanamento e mantenimento della qualità dellaria ambiente (ai sensi del D.Lgs. 351/1999 artt. 8 e 9) con DACR n. 143 del 12/01/2010, allinterno del quale è inserito lINVENTARIO DELLE EMISSIONI DI GAS INQUINANTI. Introduzione EMISSIONI (%) MACROSETTORE 07 SOx16,27 NOx68,23 CO37,71 Metalli50,25 Polveri36,56 CO241,78 NH34,10 N208,74 CH49,28 Benzene80,83 COVNM22,11 Per la rilevanza che le emissioni dovute al traffico assumono rispetto alle emissioni complessive modello COPERT IV (Computer Programme to calculate Emissions from Road Traffic) Approccio dettagliato e rigoroso tramite lapplicazione del modello COPERT IV (Computer Programme to calculate Emissions from Road Traffic) (Anno: 2005)

3 Introduzione

4 Introduzione Anno: 2005 Regione Marche

5 Obiettivo Utilizzo del modello COPERT su base comunale e verifica dei risultati ottenuti con quelli conseguiti con diverse metodologie di calcolo. IMPLEMENTAZIONE del modello COPERT adattandolo alla situazione regionale. MODIFICHE AL MODELLO per ladeguamento alle risorse disponibili e per lAUTOMAZIONE del processo di inventario.

6 MODIFICHE AL MODELLO: ADEGUAMENTO DELLA FLOTTA CREATA AL PARCO VEICOLARE FORNITO DALLACI Eliminati: benzina con piombo, Euro5-6, ibridi Eliminati autobus: urbani biodiesel, urbani midi, coaches, articulated, urbani CNG EEV, Euro5-6. Autovetture Aggiunti: benzina senza piombo- >2,0l: Open Loop, CNG (metano): Conventional, PC Euro1,PC Euro2, PC Euro3, PC Euro4. Veicoli commerciali leggeri Aggiunti: LPG (GPL): Conventional, LD Euro1, LD Euro2, LD Euro3, LD Euro4; CNG: Conventional, LD Euro1, LD Euro2, benzina senza piombo< 3,5t: LD Euro0. Veicoli commerciali pesanti Aggiunti: benzina senza piombo> 3,5t: HD Euro0. Ciclomotori Aggiunti: benzina senza piombo: Mop- Euro0, Mop- Euro1, Mop- Euro2, Mop- Euro3. Motocicli Aggiunti: benzina senza piombo (2-tempi>50cm3,4-tempi: 750cm3): Mot- Euro0,Mot-Euro1, Mot-Euro2, Mot-Euro3, Mot- Euro4. Il modello COPERT IV applicato alla situazione regionale

7 CALCOLO FATTORI DI EMISSIONE (Calculation Factors): Problema implementativo: Inserimento (dettaglio preciso) dei FE a caldo per le classi veicolari aggiunte (es. veicoli a metano) AGGIUNTA FE: percentuali di riduzione a seconda degli standard legislativi (Euro0/Euro4) Il modello COPERT IV applicato alla situazione regionale

8 DATI DI OUTPUT: Le emissioni degli inquinanti, fornite da COPERT, sono per macroclasse [auto (benzina, diesel, G.P.L., metano), veicoli merci leggeri (benzina, diesel, G.P.L., metano), veicoli merci pesanti (benzina, diesel), autobus (metano, diesel), motocicli (benzina) e ciclomotori (benzina)] per macroclasse [auto (benzina, diesel, G.P.L., metano), veicoli merci leggeri (benzina, diesel, G.P.L., metano), veicoli merci pesanti (benzina, diesel), autobus (metano, diesel), motocicli (benzina) e ciclomotori (benzina)] tipo di emissioni (a caldo, a freddo ed evaporative) tipo di emissioni (a caldo, a freddo ed evaporative) Etotal = Ehot + E cold + Eevap Etotal = Ehot + E cold + Eevap ciclo di guida (urbano, extraurbano ed autostradale) ciclo di guida (urbano, extraurbano ed autostradale) Etotal = Eurban + Erural +Ehighway Etotal = Eurban + Erural +Ehighway Il modello COPERT IV applicato alla situazione regionale

9 Regione Marche - Anno 2005 REPORT: Source oriented (emissioni suddivise per origine). CO: ,86 t CO: ,86 t Output emissioni

10 Regione Marche - Anno 2005 REPORT: Driving Mode (emissioni suddivise per ciclo di guida). CO: ,86 t CO: ,86 t Output emissioni

11 COVNM: 9.741,64 t

12 Output emissioni PM 10 : 1.308,29 t PM 10 : 1.308,29 t

13 EMISSIONI DA TRAFFICO VEICOLARE (MACROSETTORE 07) ottenuti con COPERT (dati in Mg): SO 2 598,73 NOx20.398,99 COVNM9.741,64 CH ,74 CO67.516,86 CO ,31 N2ON2O201,73 NH 3 429,33 PM ,29 PM 2, ,33 Metalli pesanti*6,02 Benzene245,27 * Come somma di: cadmio, cromo, rame, nickel, piombo, selenio e zinco. Output emissioni Anno 2005; Regione Marche

14 Dal confronto tra i dati APAT e quelli ottenuti con COPERT, si evince una generale sottostima da parte dellAPAT delle emissioni. Ad ogni modo, differenze dellordine del 20-30% sono, in linea di principio, del tutto accettabili nel confronto tra dati top-down e dati bottom-up per questo macrosettore. Confronto: APAT-Copert

15 Emissioni COPERT [Mg]SOxNOxCOCOVNMMetalliPM10PM2.5 ANCONA179, , , ,511, ,62345,22 ASCOLI PICENO147, , , ,521, ,52283,58 MACERATA124, , , ,921, ,54238,76 PESARO URBINO147, , , ,691, ,60282,77 TOTALE598, , , ,646, , ,33 Emissioni [Mg]NH3CH4N20CO2Benzene ANCONA128, ,6760, ,4173,61 ASCOLI PICENO105, ,0949, ,9760,46 MACERATA89,11900,9441, ,3050,91 PESARO URBINO105, ,0449, ,6360,29 TOTALE429, ,74201, ,31245,27 Disaggregazione dati (Top-Down) Emissioni a livello comunale (246 Comuni della Regione Marche) Output COPERT : emissioni a livello regionale VARIABILE PROXY (parco veicolare)

16 COPERT nel dettaglio comunale PROBLEMI IMPLEMENTATIVI: DETTAGLIO PRECISO su un AMPIO INSIEME DI PARAMETRI per la specifica realtà di applicazione ATTIVITA DI RICERCA, RICOSTRUZIONE E STIMA dei dati reperiti da molteplici fonti (informazioni non sempre disponibili nel dettaglio necessario). Creato un file.mdb per OGNI Comune: stima di dati non disponibili nel dettaglio necessario, linserimento di tali dati e necessarie modifiche al modello per ladeguamento del parco veicolare con quello suggerito dal programma.

17 !!! I dati a disposizione dell'ACI, riferiti ai singoli comuni con MENO di abitanti indicano solamente il tipo di mezzo (es.: autovetture, bus, autocarri, ecc....) senza specificare il tipo di combustibile o la classe veicolare (euro 0, euro 1,ecc...). Stima partendo dalle percentuali dei comuni piu grandi, come campioni attendibili per ottenere dati di input richiesti da COPERT COPERT nel dettaglio comunale Analizzare le differenze tra i dati trovati direttamente con Copert comune per comune e quelli ottenuti, mediante approccio top-down, disaggregando i dati a partire dalla scala regionale.

18 MetalliDELTA San Benedetto del Tronto71% Porto Sant'Elpidio20% porto San Giorgio19% Offida23% Monteprandone21% Montegranaro21% Folignano16% Fermo14% Ascoli Piceno14% Senigallia20% Osimo25% Loreto23% Jesi19% Filottrano28% Falconara M18% Chiaravalle21% Castelfidardo29% Ancona19% MEDIA23% COPERT nel dettaglio comunale

19 CO2DELTA San Benedetto del Tronto13% Porto Sant'Elpidio8% porto San Giorgio9% Offida1% Monteprandone5% Montegranaro6% Folignano9% Fermo6% Ascoli Piceno12% Senigallia5% Osimo1% Loreto6% Jesi4% Filottrano4% Falconara M6% Chiaravalle9% Castelfidardo6% Ancona6% MEDIA6%

20 COPERT nel dettaglio comunale CH4DELTA San Benedetto del Tronto162% Porto Sant'Elpidio63% porto San Giorgio64% Offida68% Monteprandone68% Montegranaro65% Folignano51% Fermo5% Ascoli Piceno111% Senigallia21% Osimo60% Loreto57% Jesi20% Filottrano61% Falconara M33% Chiaravalle54% Castelfidardo60% Ancona30% MEDIA58%

21 COPERT nel dettaglio comunale PM10DELTA San Benedetto del Tronto18% Porto Sant'Elpidio16% porto San Giorgio18% Offida2% Monteprandone6% Montegranaro9% Folignano30% Fermo7% Ascoli Piceno16% Senigallia16% Osimo5% Loreto17% Jesi13% Filottrano7% Falconara M18% Chiaravalle28% Castelfidardo4% Ancona22% MEDIA14%

22 COPERT nel dettaglio comunale NOxDELTA San Benedetto del Tronto23% Porto Sant'Elpidio15% porto San Giorgio16% Offida4% Monteprandone3% Montegranaro7% Folignano31% Fermo4% Ascoli Piceno9% Senigallia21% Osimo11% Loreto26% Jesi18% Filottrano1% Falconara M30% Chiaravalle27% Castelfidardo4% Ancona25% MEDIA15%

23 Fonti considerate per il reperimento dei dati di vendita di combustibile: Agenzia delle Dogane (Ufficio Tecnico di Finanza) Agenzia delle Dogane (Ufficio Tecnico di Finanza) Ministero dello Sviluppo Economico Ministero dello Sviluppo Economico Stima Emissioni da Traffico veicolare mediante consumi di combustibile quantità di benzina, GPL e gasolio vendute per il trasporto su strada, a livello provinciale. quantitativi di erogato di benzina, GPL e gasolio per ogni stazione di servizio della Regione Marche. Dati ulteriormente disaggregati a livello comunale utilizzando il numero di veicoli circolanti in ogni comune.

24 Stima Emissioni da Traffico mediante consumi di combustibile Fonte: Ministero dello Sviluppo Economico ANCONA ASCOLI PICENO MACERATA PESARO URBINO TOTALE Benzina senza piombo [Mg] GPL [Mg] Gasolio [Mg] Consumo di carburanti nel macrosettore 07 per lanno 2005 Fonte: UTFANCONA ASCOLI PICENO MACERATA PESARO URBINO TOTALE Benzina senza piombo [Mg] , , , , ,40 GPL [Mg]9.770, , , , ,56 Gasolio [Mg] , , , , ,83 Disomogeneità tra informazioni

25 I dati dellAgenzia delle Dogane (UTF) non comprendono i distributori di combustibile ad uso interno quali i distributori delle flotte di autobus. In definitiva, il dato più corretto è sicuramente quello del Ministero mentre il dato dellAgenzia delle Dogane è di importanza fondamentale per valutare le emissioni fuggitive sul territorio (dovute alle sole benzine) ma risulterà sottostimare le emissioni allo scarico. Stima Emissioni da Traffico mediante consumi di combustibile

26 FE (kg/Mg) Benzina senza piomboGasolioGPL NOx20,921,222,7 CO62,751,474,4 CO NH30,70,0180 COVNM24,74,828,1 PM0,31,80,3 N2O0,30,450,27 Media dei fattori di emissione in base al tipo di veicolo, alla cilindrata, al carburante impiegato e al tipo di percorso (urbano, extraurbano, autostradale)

27 Stima Emissioni da Traffico mediante consumi di combustibile EMISSIONI [kg]Benzina senza piomboGPLGasolioTOTALE [Mg] NOx , , , ,1 CO , , , ,0 CO , , , ,5 NH ,20, ,4253,7 COVNM , , , ,5 PM , , ,21.580,8 N2O , , ,3484,5 Dati: MINISTERO

28 EMISSIONI [kg]Benzina senza piomboGPLGasolioTOTALE [Mg] NOx , , , ,3 CO , , , ,3 CO , , , ,8 NH ,90,09.661,7247,6 COVNM , , , ,3 PM ,59.089, ,71.077,2 N2O ,58.180, ,9351,7 Dati: UTF Stima Emissioni da Traffico mediante consumi di combustibile

29 CONFRONTI Le emissioni UTF sottostimano diversi inquinanti poiché non tengono conto delle emissioni dovute alle flotte di autobus urbani ed extraurbani. I dati valutati con il modello Copert sono, invece, in deciso accordo con quelli valutati a partire dai dati del Ministero dello Sviluppo Economico.

30 DELTA (%) InquinantiMINISTERO-UTFMINISTERO-COPERTUTF-COPERT NOx34266 CO33024 CO NH COVNM PM MEDIA CONFRONTI

31 Risultati COPERT Risultati COPERT confrontabili con le stime fornite dallAPAT (approccio top - down) con differenze dellordine del 20-30%. Risultati ottenuti con il modello COPERT sono, invece, in deciso accordo con quelli valutati tramite consumi di combustibile, a partire dai dati del Ministero dello Sviluppo Economico Risultati ottenuti con il modello COPERT sono, invece, in deciso accordo con quelli valutati tramite consumi di combustibile, a partire dai dati del Ministero dello Sviluppo Economico Strumento di sostegno alla programmazione di interventi finalizzati al controllo ambientale (set completo di dati necessari allesecuzione del sistema modellistico : set dati INPUT richiesti da COPERT) Strumento di sostegno alla programmazione di interventi finalizzati al controllo ambientale (set completo di dati necessari allesecuzione del sistema modellistico : set dati INPUT richiesti da COPERT) Il confronto tra serie di dati a livello comunale provenienti dal COPERT (tramite approccio bottom-up e top down) ha condotto a risultati decisamente confrontabili e con una differenza notevole solo per le emissioni di CH4. Il confronto tra serie di dati a livello comunale provenienti dal COPERT (tramite approccio bottom-up e top down) ha condotto a risultati decisamente confrontabili e con una differenza notevole solo per le emissioni di CH4.CONCLUSIONI


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