Product carbon footprint life cycle assessment of Kempower Satellite and Kempower Power Unit
Vauhkonen, Veikka (2024)
Diplomityö
2024
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202401193399
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202401193399
Tiivistelmä
The climate change and rising greenhouse gas emission levels have sped up the shift from conventionally fueled vehicles to electric vehicles. The environmental impacts of this shift depend on many factors, highlighting the significance of investigating and understanding the full range of its consequences for informed decision making. One aspect of the shift is public charging infrastructure. The sustainable development of public charging infrastructure plays a pivotal role in the electric vehicle uptake as well as in mitigating the indirect environmental impacts of traffic system electrification.
The aim of this master’s thesis is to determine environmental consequences of electric vehicle chargers by defining the carbon footprints (CFs) of Kempower Satellite and Kempower Power Unit. Based on the results of these CF assessments, recommendations for reducing them are announced. Prior to the CF study, a concise review of the environmental benefits of public charging infrastructure uptake, state of the art, and prospects of the European public charging infrastructure, along with the methods used for CF assessment, are presented.
The CF assessments are conducted following ISO 14067 and with the cradle-to-grave principle. The system boundaries were set to include all unit processes and flows defined as significant to the products’ life cycles. The determined CF for Satellite was 922 kgCO2e and for Power Unit 27047 kgCO2e. The product component manufacturing, spare part manufacturing, energy dissipation during use, and energy consumption in standby state were found to be the most contributing processes in the CF of both products. Conclusively, the reduction recommendations applied to these processes. Ilmastonmuutos ja alati kasvavat kasvihuonekaasutasot ovat kiihdyttäneet siirtymää polttomoottoriajoneuvoista sähköajoneuvoihin. Tämän siirtymän ympäristövaikutukset ovat moninaiset, korostaen niiden laaja-alaisen tutkimisen ja ymmärtämisen merkitystä. Eräs siirtymän osa-alue on julkinen latausinfrastruktuuri, jonka kestävällä kehittämisellä on keskeinen rooli sähköautojen käyttöönotossa sekä liikennejärjestelmän sähköistymisen välillisten ympäristövaikutusten lieventämisessä.
Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää sähköautojen latauslaitteiden ympäristövaikutuksia määrittelemällä Kempower Satellite ja Kempower Power Unit tuotteiden hiilijalanjäljet. Tutkimustulosten perusteella pyritään antamaan suosituksia kyseisten tuotteiden hiilijalanjälkien vähentämiseksi. Ennen hiilijalanjälkitutkimusta esitetään tiivis katsaus sähköautojen julkisen latausinfrastruktuurin ympäristöhyötyihin sekä Euroopan julkisen latausinfrastruktuurin nykytasoon ja näkymiin. Lisäksi hiilijalanjäljen laskennan metodologia ja periaatteet esitetään lukijalle.
Hiilijalanjälkiarvioinnit tehdään ISO 14067-standardin mukaisesti cradle-to-grave-periaatetta noudattaen. Järjestelmän rajat asetettiin sisältämään kaikki tuotteiden elinkaaren kannalta merkittävät yksikköprosessit ja -virrat. Satelliitille hiilijalanjäljen määriteltiin olevan 922 kgCO2e ja vastaavasti Power Unitille 27047 kgCO2e. Tuotteiden komponenttien valmistus, varaosien valmistus, käytönaikaiset energiahäviöt ja valmiustilan energiankulutus osoittautuivat merkittäviksi prosesseiksi kummankin tuotteen hiilijalanjäljen suuruuden kannalta. Täten vähennyssuositukset kohdistuivat kyseisiin prosesseihin.
The aim of this master’s thesis is to determine environmental consequences of electric vehicle chargers by defining the carbon footprints (CFs) of Kempower Satellite and Kempower Power Unit. Based on the results of these CF assessments, recommendations for reducing them are announced. Prior to the CF study, a concise review of the environmental benefits of public charging infrastructure uptake, state of the art, and prospects of the European public charging infrastructure, along with the methods used for CF assessment, are presented.
The CF assessments are conducted following ISO 14067 and with the cradle-to-grave principle. The system boundaries were set to include all unit processes and flows defined as significant to the products’ life cycles. The determined CF for Satellite was 922 kgCO2e and for Power Unit 27047 kgCO2e. The product component manufacturing, spare part manufacturing, energy dissipation during use, and energy consumption in standby state were found to be the most contributing processes in the CF of both products. Conclusively, the reduction recommendations applied to these processes.
Tämän diplomityön tavoitteena on selvittää sähköautojen latauslaitteiden ympäristövaikutuksia määrittelemällä Kempower Satellite ja Kempower Power Unit tuotteiden hiilijalanjäljet. Tutkimustulosten perusteella pyritään antamaan suosituksia kyseisten tuotteiden hiilijalanjälkien vähentämiseksi. Ennen hiilijalanjälkitutkimusta esitetään tiivis katsaus sähköautojen julkisen latausinfrastruktuurin ympäristöhyötyihin sekä Euroopan julkisen latausinfrastruktuurin nykytasoon ja näkymiin. Lisäksi hiilijalanjäljen laskennan metodologia ja periaatteet esitetään lukijalle.
Hiilijalanjälkiarvioinnit tehdään ISO 14067-standardin mukaisesti cradle-to-grave-periaatetta noudattaen. Järjestelmän rajat asetettiin sisältämään kaikki tuotteiden elinkaaren kannalta merkittävät yksikköprosessit ja -virrat. Satelliitille hiilijalanjäljen määriteltiin olevan 922 kgCO2e ja vastaavasti Power Unitille 27047 kgCO2e. Tuotteiden komponenttien valmistus, varaosien valmistus, käytönaikaiset energiahäviöt ja valmiustilan energiankulutus osoittautuivat merkittäviksi prosesseiksi kummankin tuotteen hiilijalanjäljen suuruuden kannalta. Täten vähennyssuositukset kohdistuivat kyseisiin prosesseihin.