✦ Научна методика

Науката зад CO₂e калкулатора

Как от транспортно направление се получава надежден баланс на парниковите газове: нормативните основи, използваните формули, емисионните фактори и границите на модела – напълно прозрачно.

1Какво означава CO₂e?

CO₂e означава „въглероден диоксид еквивалент“. Освен CO₂ и други парникови газове – например метан (CH₄) и диазотен оксид (N₂O) – действат върху климата, но с различна сила. За да станат сравними, всяко количество се преизчислява през своя Потенциал за глобално затопляне (Global Warming Potential, GWP) към климатичното въздействие на CO₂.

CO₂e = Σ ( mГаз × GWPГаз ) # Сума по всички парникови газове, GWP за 100 години (IPCC)

Стойностите на GWP произхождат от оценъчните доклади на IPCC (обичайно: GWP100). CO₂ има по дефиниция GWP = 1; метанът и диазотният оксид имат многократно по-висок. Така една-единствена стойност CO₂e обединява цялото климатично въздействие на един превоз.

2Нормативна рамка

Изчислението следва логиката на утвърдени международни стандарти за транспортни емисии:

EN 16258

Европейски стандарт за изчисляване и деклариране на енергопотреблението и парниковите газове на транспортни услуги (товари и пътници).

GLEC Framework

Global Logistics Emissions Council (Smart Freight Centre): хармонизиран, практически приложим метод за логистични емисии – съгласуван с GHG Protocol.

ISO 14083:2023

Международен стандарт за количествено определяне и отчитане на емисиите на парникови газове от транспортни вериги – надгражда EN 16258 и GLEC.

GHG Protocol

Отчитане на ниво предприятие: собственият автопарк спада към обхват 1, закупените превози към обхват 3 (кат. 4 и 9).

3Системна граница: Well-to-Wheel

Решаващо е коя част от енергийната верига се отчита. Стандартите различават три системни граници:

Предходна веригаWTTWell-to-Tank: добив, рафиниране, транспорт и предоставяне на енергоносителя.
ЕксплоатацияTTWTank-to-Wheel: емисии при самото изгаряне / използване в превозното средство.
ОбщоWTW = WTT + TTWWell-to-Wheel: пълният баланс. GLEC/EN 16258 препоръчват WTW като водеща величина.

Калкулаторът посочва Well-to-Wheel-стойността като основен резултат, защото само тя отразява цялото климатично въздействие – включително предверигата на горивото. При дизела предверигата (WTT) е типично от порядъка на 15–20 % от общата емисия.

4Основната формула: тонкилометър

Функционалната единица в товарния транспорт е тонкилометър (tkm): един тон товар на един километър. Емисията произтича от транспортната работа × интензивността на емисиите:

E [кг CO₂e] = EF [г/ткм] × m [т] × d [км] ÷ 1000
# EF = емисионен фактор на тонкилометър, m = полезен товар, d = разстояние

Емисионният коефициент допълнително се коригира с Натовареност коригиран (виж раздел 5): колкото по-ниска е степента на използване, толкова по-висока е емисията на тонкилометър.

Пример за изчисление: Дизелов камион (62 г/ткм), 12 т полезен товар, 780 км, натовареност 85 %.
Коригиран фактор = 62 ÷ 0,85 = 72,9 г/ткм → E = 72,9 × 12 × 780 ÷ 1000 ≈ 683 кг CO₂e.

Premium анализът (пакетен CSV) изчислява по маршрут и енергия за всяка пратка: E = общо км × EF [кг/км] × коефициент на натовареност, включително празни км, и след това агрегира по целия автопарк.

5Натовареност и празни курсове

Емисиите на тонкилометър зависят силно от това колко пълно кара превозното средство. Наполовина натоварен камион причинява на превозен тон почти двойно повече CO₂e от пълния. Калкулаторът отразява това чрез Коефициент на натовареност така:

EFeff = EF ÷ натовареност # напр. 62 г/ткм ÷ 0,85 = 72,9 г/ткм

В анализа на автопарка натовареността се определя от Тегло (отнесено към ~24 т полезен товар) и товарни метри (отнесено към 13,6 товарни метра) оценени и претеглено комбинирани. Допълнително в общия маршрут влизат Празни километри – защото и обратният курс без товар причинява реални емисии. Дял на празните курсове (празни км ÷ общо км) е така един от най-важните лостове за намаление.

6Емисионни коефициенти по видове транспорт

Калкулаторът има заложен за всеки вид транспорт представителен стандартен емисионен фактор (Well-to-Wheel, в г CO₂e на тонкилометър). Стойностите са от порядъка на обичайните стандартни стойности по EN 16258/GLEC и служат за оценка и сравнение:

Вид транспортг CO₂e / ткмКласификация
Дизелов камион (далечен превоз)62Ориентир за автомобилния товарен транспорт
Камион HVO10014парафиново гориво, WTW значително намалено
Електрически камион20силно зависи от енергийния микс
Дизелов бус145малки пратки, ниска полезна маса
Железница18много ефективно при по-големи количества
Интермодално (шосе+жп)29комбиниран транспорт
Short Sea21къси морски курсове
Въздушен превоз, къси разстояния620много емисионно интензивно
Въздушен превоз, дълги разстояния510малко по-ефективно на tkm

HVO100 (хидрирано растително масло) се моделира като сценарий със значително по-ниски емисии. Емисията TTW остава подобна на тази при дизела; голямото предимство лежи в предверигата (WTT), поради което HVO се брои преди всичко като аргумент Well-to-Wheel.

7Определяне на разстоянието

Разстоянието е вторият голям лост – и то може да се определи точно. За целта калкулаторът използва ясна йерархия на точността: колкото по-добър е източникът на данни, толкова по-точен е резултатът.

най-висока точностПървични данниДействително изминати километри от телематика/GPS, тахограф или товарителница – най-точната основа.
реални и точниПътна маршрутизацияРеален маршрут по пътната мрежа (OSRM/OpenStreetMap) включително трасето – надежден за баланс и сравнение.
само контролПрава линияОртодромично разстояние (Haversine) – долна граница и котва за правдоподобност, не за самия баланс.

Пътен маршрут (routing) – меродавното разстояние

За действителния маршрут чрез услуга за маршрутизиране (OSRM на базата на OpenStreetMap) се изчислява реалното пътно разстояние по пътната мрежа – не се оценява, а е конкретният път от А до Б (при междинни спирки като верига от отсечки). С това разстояние се смята.

Права линия (геодезична) – само за контрол

Чрез формулата на Haversine се изчислява допълнително ортодромичното разстояние – най-късото възможно разстояние по земното кълбо. То не влиза в баланса, а служи като проверка за правдоподобност чрез коефициент на отклонение:

Коефициент на отклонение = dПът ÷ dПрава линия # Стойности от около 1,05 до 1,60 се смятат за правдоподобни

Ако коефициентът лежи значително под (права линия ≈ път) или над това, калкулаторът маркира резултата като необичаен – проста, но действена проверка на качеството на данните.

Може ли разстоянието да се определи подробно и правилно? Да. Меродавно е реалното пътно разстояние от маршрутизирането, не правата линия. За максимална точност могат да се използват действително изминатите километри (първични данни от телематика/тахограф) – тогава разстоянието съответства точно на изминатия маршрут, включително реални отклонения, затваряния и разносни курсове.

8Граници и качество на данните

Важна бележка относно надеждността. Калкулаторът работи с представителни стандартни емисионни фактори (стойности по подразбиране). Това е идеално за оценка, сравнение на сценарии и повишаване на осведомеността – за сертифициран баланс обаче не замества използването на първични, енергийно базирани данни (действителен разход на гориво/електроенергия на превозно средство).

EN 16258 и GLEC Framework дават приоритет на йерархия на данните: първични данни за разход > моделирани стойности на базата на дейността > стандартни стойности по подразбиране. За надеждни отчети към клиенти и за търгове се препоръчва преминаване към първични данни – именно тук се включва Premium анализът, като обработва реални данни за пратки и разходи по курсове.

9Научни изследвания, стандарти и източници

Методиката се опира на признати стандарти, рецензирани изследвания и публични бази данни с емисионни фактори. Всички връзки отварят съответния първоизточник.

Стандарти и рамки

Научни изследвания

Бази данни с емисионни фактори

Външни връзки; за съдържанието и достъпността отговарят съответните издатели. Стандартите (ISO, CEN) са платени и се получават през издателите.