Potential for eHighway powered trucks in the Swedish mining industry

The Swedish government has a goal of achieving a fossil-free vehicle fleet in 2030. Heavy transport constitutes a significant part of Sweden's transportation sector and the vehicles are driven almost exclusively by fossil fuels. Siemens has developed eHighway, a concept for electric road systems enabling electrification of trucks, in order to reduce the environmental impact of heavy transports. This study aims to investigate the potential that eHighway has on transporting iron ore from the mine of Mertainen to a processing plant in Svappavaara. Electrified trucks are compared with conventional trucks, and diesel and electric trains. The evaluation was made with respect to energy consumption, environmental impact, and cost. The study also aimed to investigate whether simple standard figures are sufficient to determine which way of transport that is the most suitable. The study does not account for energy consumption from idle or from the loading and unloading of the vehicle. Thus, the study takes no account of logistical advantages and disadvantages. The results show that energy consumption is lowest for the cases with eHighway, where an electric 90 ton truck consumes 0.56 kWh per tonne of iron ore transported. The same value for the 60 tonne truck is 0.72 kWh. Hence, the environmental impact from eHighway is the lowest of the transport options studied. eHighway with the 90 tonne truck has emissions of 0.06 kg CO2 equivalents per tonne of iron ore transported. For eHighway with the 60 tonne truck the equivalent figure is 0.08 kg CO2 equivalents. From a cost point of view, the train options are the most favorable. The cost of the electrified locomotive, where mining trucks are running a subsection of the distance, is 4.57 SEK per tonne of iron ore transported. The corresponding cost for the diesel-powered locomotive is 7.47 SEK per tonne of iron ore transported. The cost of transporting one tonne of iron ore with eHighway is 9.31 SEK and 12.5 SEK, for the 90 tonne truck and 60 tonne truck, respectively. eHighway would be the most profitable transport solution, if two of the three factors are to be combined; 100% increase in base price of diesel, 50% subsidy of the electrical road system and if the amount of iron ore transported from Mertainen increases by 100%. The study is based on simple standard figures. For the comparison to be accurate further calculations and simulations are suggested. It is recommended that a complete logistics schedule is made together with the mining company or a hauling company that performs mining transports. Sveriges riksdag har beslutat om ett mål att uppnå en fossiloberoende fordonsflotta år 2030. Tunga transporter utgör en betydande del av Sveriges transportsektor och dessa transporter drivs nästan uteslutande av fossila bränslen. Siemens har utvecklat eHighway, en konceptlösning för elvägar som möjliggör elektrifiering av lastbilar, för att på så sätt minska miljöpåverkan från tunga transporter. Den här studien syftar till att utreda vilka förutsättningar som eHighway har för malmtransporter på sträckan mellan gruvan i Mertainen och anrikningsanläggningen i Svappavaara. Eldrivna lastbilar jämförs med konventionella lastbilar och diesel- samt eldrivna tåg. Utvärderingen gjordes med avseende på följande tre kategorier: energiförbrukning, miljöpåverkan och kostnad. Studien syftade också till att undersöka om enkla schablonsiffror är tillräckliga för att avgöra vilket transportslag som är det mest lämpliga. Studien tar inte hänsyn till tomgångskörningar vid lastningar samt energiförbrukningen för att lasta eller lossa fordonet. Studien tar därmed inte hänsyn till logistiska för- och nackdelar. Resultaten visar att energiförbrukningen är lägst för eHighwayfallen, där en eldriven 90-tons- lastbil förbrukar 0,56 kWh per transporterat ton malm för den undersökta sträckan. Samma värde för 60-tonslastbilen är 0,72 kWh. Även ur miljöpåverkansaspekten är eHighwayfallen mest lämpliga. eHighway med 90-tonslastbil har utsläpp på 0,06 kg CO2-ekvivalenter per transporterat ton malm. För 60-tonsfallet är motsvarande utsläpp 0,08 kg CO2-ekvivalenter. Ur kostnadssynpunkt står sig tågfallen bäst. Kostnaden för eldrivna lok (IORE-lok) där gruvtruckar kör en delsträcka är 4,57 kronor per transporterat ton malm. Motsvarande kostnad för de dieseldrivna loken (T46-lok) är 7,47 kronor per transporterat ton malm. Kostnaden för att transportera ett ton malm med eHighwayfallen är 9,31 och 12,5 kronor, för 90-tons- respektive 60-tonsalternativet. eHighway skulle dock bli mer lönsamt än de andra fallen om två av följande tre faktorer kombinerades: 100 % ökat grundpris på diesel, 50 % subvention på elväg samt om mängden malm som transporteras från Mertainen ökar med 100 %. Studien är baserad på enkla schablonsiffror. För att jämförelsen ska bli rättvisande föreslås vidare beräkningar och simuleringar. Det rekommenderas att ett fullständigt logistikschema upprättas tillsammans med gruvföretaget eller ett åkeriföretag som genomför gruvtransporter. De tågsiffror som presenteras är inte tillräckliga för att fungera som beslutsunderlag. För tågalternativen rekommenderas mer detaljerade beräkningar.