Henkilöauton uudistusvälin optimointi energiankäytön, päästöjen sekä kustannusten suhteen

Työssä on johdettu optimointimalli henkilöauton uudistusvälille. Auton uudistuksella viitataan vanhan auton käytöstä poistoon tietyn käyttöiän jälkeen ja korvaamiseen uudella kehittyneemmällä autolla. Optimointi perustuu dynaamiseen ohjelmointiin. Optimointimallia on sovellettu käytäntöön laskuesimerkein. Uudistusväli on optimoitu erikseen elinkaarisen kasvihuonekaasupäästön, primäärienergiankulutuksen sekä käyttö- ja omistuskustannuksen minimoimiseksi. Lähtöarvot ovat muodostettu julkisten kustannustietojen, henkilöautojen elinkaariarvioiden, energiatehokkuuden kaupallisen tason sekä suomalaisen autoilijan kulutustottumusten kirjallisuusselvitysten perusteella. Valmistuksesta, käytöstä ja kierrätyksestä aiheutuvien päästöjen ja energiankulutuksen sekä verottomien tehdashintojen korrelaatiot auton omamassan suhteen ovat määritetty mallia varten. Täten malli laskee tarkastelujaksolle kumuloituneen päästön, energiankulutuksen tai kustannuksen auton omamassan, vuosimallin ja käyttövoiman sekä oletetun energiatehokkuuden vuotuisen kehitysnopeuden perusteella. Kaikkia lähtöarvoja voi muuttaa tapauskohtaisesti. Malli on melko helposti muodostettavissa mihin tahansa Excel-tasoiseen taulukkolaskentaohjelmaan. Optimointitulokset tuovat esille luotettavasti uudistusongelman perusluonteen. Maltillisella 1 % hyötysuhteen vuotuisella paranemisvauhdilla henkilöautojen, jotka valitaan ostohetkellä tarpeeseen nähden pienimmän omamassan ja polttoaineenkulutuksen mukaisesti, käyttöikää voidaan pitkittää kasvihuonekaasupäästöjä tai energiankulutusta lisäämättä niin pitkäksi kuin teknisesti mahdollista. Toisaalta, jos korvattavan auton polttoainetaloudellisuus poikkeaa samanikäisten ja -kokoisten autojen pienimmistä kulutuksista, 50 vuoden tarkastelujaksolle kertyvien päästöjen ja energiankulutuksen minimoimiseksi auto tulisi korvata energiatehokkaammalla autolla varsin nopeasti, selkeästi alle 10 vuoden iässä. Edellä mainituissa tuloksissa vuotuinen ajomäärä on suomalainen keskiarvo 18000 km/a. Energiankulutuksen ja kasvihuonekaasupäästön kannalta dieselauto on bensiiniautoa parempi vaihtoehto. Käyttökustannuksista suurin osa aiheutuu muista kuluista kuin polttoaineenkulutuksen suorinta kustannuksista. Kustannukset puolestaan laskevat vain käyttöiän pidetessä, ollen poikkeavan ajoneuvoverotuksen takia lähes yhtä suuret keskikokoiselle, omamassaltaan 1500 kg painavalle bensiini- ja diesel autolle. Optimointiongelman ratkaisu edellyttää teknologian ennakointia, jolloin tulokset pohjautuvat skenaarioihin. Tarkkaan optimointitulokseen on suhtauduttava aina varauksella vahvan sisäänrakennetun epävarmuuden takia