Om bruk av naturgass i transportsektoren

Transkript

1 Om bruk av naturgass i transportsektoren - diesel vs naturgass Per Magne Einang

2 Litt om innholdet Gassbusser Resultatene som presenteres er basert på utredninger og konkrete målinger har utført på oppdrag fra Vegdirektoratet og Norsk Gassforum Avgassutslipp og kostnadstall er basert på reell driftssituasjon for busser i en gitt rute i Bergen Gassferger Resultatene som presenteres er hentet fra et prosjekt utført for Vegdirektoratet Framtidsbilde for gassferger i Norge 2005

3 Gassbusser

4 Strategier for utslippsreduksjon av partikler og NOx 0,2 Partikkelutslipp, g/kwh 0,16 0,12 0,08 0,04 Euro 3 SCR DeNOx Euro 5 Potensiale vha. avansert motorteknologi, (lav NOx gir mye partikler og omvendt) Euro 4 Avansert innsprøytning,+ kjølt EGR+ partikkelfilter eller oksiderende katalysator Dagens EURO 3 status Forbedret forbrenning + avansert "timing" SCR DeNox 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 NOx-utslipp, g/kwh

5 Renseteknologi, dieseleksos fra kjøretøyer. Testoppsett for å oppnå Euro 5 utslippskrav Skjematisk testoppsett av laboratoriemotor og katalysatorsystem med målepunkter (T,P, FTIR) CB-PDF: Katalysatorbasert Partikkelfilter SCR: Selektiv katalytisk reduksjon CUC: Oksiderende katalysator Urea injeksjonssystem Reguleringssystem

6 Avgassrensing dieselmotor/gassmotor Visjon mot Euro 5 for diesel (SCR-urea basert løsning) Naturgassmotor (LB) (Enkel passiv enhet) Oksyderende katalysator Eksos CB-PDF: Katalysatorbasert Partikkelfilter SCR: Selektiv katalytisk reduksjon CUC: Oksyderende katalysator Urea injeksjonssystem, lagring og håndtering. Aktivt reguleringssystem med store krav til transienter og dynamisk respons Oksyderende katalysator, (passiv enhet)

7 Case-studie Typisk bybussrute i Bergen Ruteinformasjon, motordata, driftsprofil, kostnadsdata (investering og drift) Dieselmotor, Euro 3,4,5 Naturgassmotor 2003 og 2008 Beregne tiltakskostnader for NOx-reduksjon sammenlignet med basis Euro 2 dieselmotor

8 Buss-case Basis Euro 2 dieselmotor og dagens naturgassmotor Kartlegging av rute og driftsprofil Lengde: 27,7 km Antall stoppesteder: 66 Kjøretid: minutter Årlig kjørelengde km Gj.snitts ytelse: 45 kw Kostnadstall Diesel: 6,50 kr/liter Gass: 5,0 kr/ Sm 3 Euro 4: Investering NOK Euro 5: Investering NOK Investering gassbuss: NOK Avskrivning: 10 år, 8% rente Implementering av basisdata i beregningsverktøy Effekt av teknologiutvikling Relativ ytelse (-) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0,1 1 Relativ oppholdstid, % ,00 % 15,00 % 10,00 % 5,00 % 0,00 % Typisk ytelsesprofil for bybuss Belastning, % Driftstid, (se k) Relativ oppholdtid i ulike driftspunkter som funksjon av turtall/last for bybussmotor 100 % 60 % Tomgang 60 % 100 % Tomgang Turtall, % av max

9 Tiltakskost referert til Euro 2-motor som basis, (1) Tiltakskostnad og relativ reduksjon av NOx Ekstrakostnad NG-buss: 500 KNOK Kr/kg NOx, % reduksjon Diesel Euro 3 Naturgass, 2003 Diesel Euro 4 Diesel Euro 5 Naturgass, 2008 Tiltakskostnad [kr/kg NOx] Reduksjon [%]

10 Tiltakskost referert til Euro 2-motor som basis, (2) Tiltakskostnad og relativ reduksjon av NOx Ekstrakostnad NG-buss: 200 KNOK Kr/kg NOx, % reduksjon Diesel Euro 3 Naturgass, 2003 Diesel Euro 4 Diesel Euro 5 Naturgass, 2008 Tiltakskostnad [kr/kg NOx] Reduksjon [%]

11 Resultater fra test av busser i operasjon Kilde: Nils-Olof Nylund, VTT, NGV 2004 Buenos Aires g/km

12 Oppsummering - gassbusser Gassbusser har forsatt en utfordring relatert til kostnadsnivået (investering og drift) Lean Burn (open loop) er ustabile i drift (store variasjoner i utslippsnivå) Lambda 1 teknikk med 3-veis katalysator (EGR) dukker opp som et alternativ til Lean Burn Lean Burn teknikken er fortsatt under utvikling

13 Gassferger

14 Bakgrunn Resultatene som presenteres er hentet fra et prosjekt utført for Vegdirektoratet Framtidsbilde for gassferger i Norge 2005 Arbeidet bygger på et oppdrag for Enova om distribusjon av LNG og dets konkurranseforhold mot fossile oljer og danner grunnlaget for prissetting av LNG rapport 2005 Framtidsbilde for norsk naturgassdistribusjon, Rapporten er tilgjengelig på enova.no/natrugass

15 Noen resultater fra Enova arbeidet Framtidsbilde for norsk naturgassdistribusjon,

16 Realiserbart konverteringsmarkedet (skipsbasert distribusjon)

17 Naturgassdistribusjon LNG Melkøya Aukra Kollsnes Risavika

18 Prissetting av LNG (lokal produksjon) 1 Gjennomsnittlige priser i en utviklet LNG transportkjede Dagens avgiftssystem Gasspris (30 USD/fat LHV) 90 øre/sm 3 LNG produksjon 50 øre/sm 3 LNG transport (skip, bil) 30 øre/sm 3 LNG mottak 15 øre/sm 3 Delsum 185 øre/sm 3 Videredistribusjon/påslag 30 øre/sm 3 LNG pris 215 øre/sm 3 Marin Gassolje (30 USD/fat) 250 øre/l 247 øre/sm 3 Pris i % av MDO - 13 %

19 Prissetting av LNG (lokal produksjon) 2 Gjennomsnittlige priser i en utviklet LNG transportkjede Dagens avgiftssystem Gasspris (60 USD/fat LHV) 170 øre/sm 3 LNG produksjon 55 øre/sm 3 LNG transport (skip, bil) 30 øre/sm 3 LNG mottak 15 øre/sm 3 Delsum 270 øre/sm 3 Videredistribusjon/påslag 30 øre/sm 3 LNG pris 300 øre/sm 3 Marin Gassolje (60 USD/fat) 420 øre/l 414 øre/sm 3 Pris i % av MDO - 28 %

20 Hva skiller en MDO- og en LNG-ferge? Hvor stor er prisforskjellen?

21 LNG vs MDO ferge (ren gassdrift) System knyttet til gassdrift LNG tank- og bunkersanlegg, LNG fordamping og heating Merkostnad gassmotorer Stålcasing, eksplosjonspanel og avlastningskanaler Gassdetektorer EX utrustning Ventilasjon N2 purging, instrument luft

22 LNG vs MDO ferge (ren gassdrift) forts. System knyttet til gassdrift Design og engineering Godkjenning Reduksjon av system knyttet til dieseldrift Brennoljetanker Brennolje ventiler og rør Brennolje separator

23 Forskjell i investering MDO vs LNG ferger 75 pbe ferge (16knop) MDO 100 mill Merkostnad LNG 18 mill (18%) Redusert merkostnad 10mill (10%) 110 pbe ferge (17 knop) MDO 115 mill Merkostnad LNG 18 mill (16%) Redusert merkostnad 10 mill (10%) Pris [mil NOK] Pris MDO Pris LNG 200 pbe ferge ( 17 knop) MDO 196 mill Merkostnad LNG 24 mill (12%) Redusert merkostnad 15 mill ( 8%) Kapasitet [pbe]

24 Hvordan ser så det økonomiske bilde ut? Noen forutsetninger Noe høyere energiforbruk for gassfergene (+5%) Generelle vedlikeholdskostnader settes lik for LNG og MDO fergene

25 LNG ferge 200 pbe 21 knop ren gassdrift (Dagens avgiftsregime Årlige kostnader / besparelser fuel [MNOK] 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 LNG ferge 200 pbe 21 knop Merkost høy (capex) Merkost lav (capex) $60/fat $45/fat $ 30/fat 0, Årlig forbruk [tonn LNG] Capex parametre: 8%, 20 år Energiforbruk gassfergene +5%

26 LNG ferge 200 pbe 17 knop ren gassdrift (Dagens avgiftsregime) 7,0 LNG ferge 200 pbe 17 knop Årlige kostnader / besparelser fuel [MNOK] 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Merkost høy (capex) Merkost lav (capex) Eksempel Moss - Horten $60/fat $45/fat $ 30/fat 0, Årlig forbruk [tonn LNG] Capex parametre: 8%, 20 år Energiforbruk gassfergene +5%

27 LNG ferge 110 pbe, 17 knop ren gassdrift (Dagens avgiftsregime) Årlige kostnader / besparelser fuel [MNOK] 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Merkost høy (capex) Merkost lav (capex) Moldefjordsambandet LNG ferge 110 pbe 17 knop $60/fat $45/fat $ 30/fat 0, Årlig forbruk [tonn LNG] Capex parametre: 0,102 (8%, 20 år) Energiforbruk gassfergene +5%

28 Oppsummering - gassferger LNG ferger kan være lønnsomme men er avhengig av: Lavere pris på LNG i forhold til MDO Omsatt energimengde Store ferger er mer lønnsomme enn små Lønnsomheten kan forbedres ved reduksjon av kostnader for LNG relaterte system Reduksjon i kostnadsnivået er mulig å oppnå gjennom forenkling av regelverket og generell produktutvikling og konkurranse - men fremtidig avgiftsregime vil være avgjørende for økonomien