SJØFARTSDIREKTORATET TILTAKSANALYSE - KRAV OM LANDSTRØM FOR SKIP I NORSKE HAVNER RAPPORT NR. 2009-1063 REVISJON NR. 01 DET NORSKE VERITAS
Dato for første utgivelse: Prosjekt nr.: 3.7.2009 31100596 Godkjent av: Organisasjonsenhet: Helge Hermundsgård Solutions Head of Department Oppdragsgiver: Sjøfartsdirektoratet Oppdragsgiver ref.: Lars Christian Espenes DET NORSKE VERITAS AS DNV Maritime, Region Nordic Countries, the Baltic and Germany Advisory Services Norway Veritasveien 1 1322 Høvik Norge Tel: +47 67 57 99 00 Fax: +47 67 57 99 11 http://www.dnv.com Org. No: NO 945 748 931 MVA Sammendrag: I forbindelse med tiltaks- og virkemiddelanalysen i Klimakur-prosjektet, skal det foretas en analyse av potensialet for utslippsreduksjon av klimagasser som følge av å forsyne skip som ligger til kai i norske havner med energi fra det landbaserte elektrisitetsnettet. Luftforurensning fra skip som ligger i havn er en av flere utslippskilder som både til lokal og global luftkvalitet. Ved kailigge brukes hjelpemotorer om bord blant annet til å produsere strøm til varme, kjøling, losseanlegg, belysning, mv. Flere tiltak kan være aktuelle for å redusere miljøbelastningen fra skip i havn. Et av disse er å forsyne skipene med strøm fra det landbaserte elektrisitetsnettet (landstrøm). Skipsfarten står overfor en innskjerping av EU-regelverket som gjelder luftforurensning (forsuring og lokal luftkvalitet), og i 2010 må alle skip i EUs havner enten bruke drivstoff med maksimum 0,1 svovelinnhold eller koble seg til landstrøm. EU oppfordrer sterkt til å legge til rette for bruk av landstrøm fordi dette også bidrar til å redusere klimagassutslippene. Det foreligger flere internasjonale studier med beregninger av kostnad og nytteeffekt av landstrømanlegg. Imidlertid er det så vidt store lokal variasjoner i bla. trafikkmønster, type skipstrafikk, kaianlegg, kapasitet i elektrisitetsnettet, at det ikke nødvendigvis er lett å anvende studiene om hverandre. Rapport Nr.: Emnegruppe: 2009-1063 Indekseringstermer Rapporttittel: Nøkkelord Service Area Tiltaksanalyse - Krav om landstrøm for skip i norske havner Landstrøm, Klima, Utslipp Health, Safety and Environmental Management Market Sector Transportation Utført av: Alvar Mjelde, Christian Fjell, Sigrid M Erikesen, Jørgen Faereide Verifisert av: Johan Vedeler Dato for denne revisjon: Rev. Nr.: Antall sider: 3.7.2009 01 Error! Bookmark not Ingen distribusjon uten tillatelse fra oppdragsgiver eller ansvarlig organisasjonsenhet (fri distribusjon innen DNV etter 3 år) Ingen distribusjon uten tillatelse fra oppdrags-giver eller ansvarlig organisasjonsenhet. Strengt konfidensiell Fri distribusjon 2002 Det Norske Veritas AS All rights reserved. This publication or parts thereof may not be reproduced or transmitted in any form or by any means, including photocopying or recording, without the prior written consent of Det Norske Veritas AS. Hovedkontor: Veritasveien 1, 1322 Høvik, Norge
Rapport Nr: 2009-1063, rev. 01 Innholdsfortegnelse Side 1 INNLEDNING... 1 2 BESKRIVELSE AV TILTAKET... 1 3 SAMMENDRAG... 1 4 LUFTFORURENSNING FRA SKIP I HAVN... 2 4.1 Gasser som inngår i tiltaksvurderingen 2 5 TILNÆRMINGSMÅTE FOR BEREGNINGER AV FORBRUK OG UTSLIPP... 4 5.1 Metodikk 4 5.2 Antakelser og forenklinger. 6 5.2.1 Fiskefartøyer ikke medregnet 6 5.2.2 Stamveiferger ikke medregnet 6 5.2.3 Gjennomsnittlig utnyttelse av generatorer i havn 6 5.2.4 Havnekonfigurasjoner 6 5.2.5 Avskrivningstid og driftskostnader 6 5.2.6 Spesifikt brennstofforbruk 7 5.3 Utnyttelse 7 6 KOSTNADER VED KRAV OM LANDSTRØM... 11 6.1 Investeringskostnader knyttet til landstrøm 11 6.1.1 Kostnader for havnen 11 6.1.1.1 Kostnad per havn 11 6.1.1.2 Kostnad per kaiplass 12 6.1.2 Kostnader for skipet 12 6.2 Investeringskostnader ved et krav om landstrøm i Norge 12 6.3 Driftskostnader 15 6.4 Verdi av NOx 16 7 KOST NYTTE ANALYSE... 16 8 REFERANSER... 17 8.1.1 2 Appendix A - RAPPORT I TILTAKSFORMAT Page i Sluttrapport-Landstrøm.doc
1 INNLEDNING I forbindelse med tiltaks- og virkemiddelanalysen i Klimakur-prosjektet, skal det foretas en analyse av potensialet for utslippsreduksjon av klimagasser som følge av å forsyne skip som ligger til kai i norske havner med energi fra det landbaserte elektrisitetsnettet I klimakurprosjektet skiller man mellom tiltak og virkemidler, hvor tiltaket omhandler de fysiske handlingene som fører til utslippsreduksjon og hvor virkemidler er de juridiske, økonomiske eller andre instrumenter myndighetene kan benytte for å utløse tiltaket. Denne rapporten tar for seg tiltaket og gir en overordnet vurdering av tiltakskostnader. 2 BESKRIVELSE AV TILTAKET Luftforurensning fra skip som ligger i havn er en av flere utslippskilder som både til lokal og global luftkvalitet. Ved kailigge brukes hjelpemotorer om bord blant annet til å produsere strøm for varme, kjøling, ventilasjon, belysning, mv. Derfor er det fremdeles betydelige behov for energi til operasjon av skipene i havn. Dette blir i dag i all vesentlighet generert av skipenes egne generatorsystemer med det resultat at utslippene i havn kan være betydelige. Flere tiltak kan være aktuelle for å redusere miljøbelastningen fra skip i havn. Et av disse er å forsyne skipene med strøm fra det landbaserte elektrisitetsnettet (landstrøm). Skipsfarten står overfor en innskjerping av EU-regelverket som gjelder luftforurensning (forsuring og lokal luftkvalitet), og i 2010 må alle skip i EUs havner enten bruke drivstoff med maksimum 0,1 svovelinnhold eller koble seg til landstrøm. EU oppfordrer sterkt til å legge til rette for bruk av landstrøm fordi dette også bidrar til å redusere klimagassutslippene. Det foreligger flere internasjonale studier med beregninger av kostnad og nytteeffekt av landstrømanlegg. Imidlertid er det så vidt store lokal variasjoner i bla. trafikkmønster, type skipstrafikk, kaianlegg, kapasitet i elektrisitetsnettet, at det ikke nødvendigvis er lett å anvende studiene om hverandre. 3 SAMMENDRAG Studiet av tiltaket ser både på hva som er potensialet for reduksjon av utslipp samt hva som kreves av investeringer både om bord skipene og ved havnene - for å oppnå dette. Således er dette et totrinns prosjekt der trinn 1 er å se på det totale energibehovet for skip i norske havner mens trinn 2 blir å se på relevante kostnader i forbindelse med implementering av en slik landstrømsløsning. Basert på dette er det gjort en kost-nytte vurdering av tiltaket. Basert på vurderinger og antakelser samt tilgjengelig data er det kommet fram til følgende resultater: 2020 2030 Utslippsreduksjon CO2-ekv. (tonn) 154 536 198 083 Kostnad per tonn redusert CO2 utslipp (Kr) 1253 732 Page 1
4 LUFTFORURENSNING FRA SKIP I HAVN 4.1 Gasser som inngår i tiltaksvurderingen Tiltaksvurderingen inkluderer de seks drivhusgassene som inngår i Kyotoavtalen. Alle utslipp er omregnet til CO 2 -ekvivalenter ut fra deres globale oppvarmingspotensial (GWP) i et 100 års perspektiv. Tabell 4-1 viser klimagassene, GWP potensial og angivelse av potensiell utslippskilde om bord i skip. For klimagassene PFK, HFK og SF 6 er det ikke regulære driftsutslipp fra skip. Gassene PFK og HFK kan finnes i lukkede systemer om bord, og eventuelle utslipp er kun relatert til systemlekkasjer, vedlikehold eller ved utløsing av brannslukkingsanlegg som inneholder aktuelle gass. Bruk og utslipp av SF 6 er i hovedsak knyttet til høyspentanlegg (72 420 kv) og derfor ansett som ikke relevant for skip. I vurderingen av utslippsreduksjon som følge av strømforsyning fra land er derfor disse tre gassene ikke relevant. Tabell 4-1 Klimagasser Gass GWP-potensial (100 på) Potensiell utslippskilde (1) CO 2 1 Maskineri, kjeler, inert gassanlegg, forbrenningsanlegg CH 4 21 Maskineri, kjeler, inert gassanlegg, forbrenningsanlegg, avdamping fra last N 2 O 310 Maskineri, kjeler, inert gassanlegg, forbrenningsanlegg PFK: Hovedsakelig i brannskum anlegg. - CF 4 - C 2 F 6 6500 9200 SF 6 23900 Gassens største anvendelse er som isolasjonsmateriale og lysbuemedium i høyspenningsanlegg, men betydelige mengder brukes blant annet som lydisolasjonsmateriale i vinduer, og som sporgass i oljebrønner. Utslipp av SF6 er ansett som ikke relevant for skip. HFK Kjølemedier. (1) Kjeler, inert gassanlegg og forbrenningsanlegg, avdamping fra last er utslippskilder som ikke kan elektrifiseres. I tillegg til utslipp av klimagasser skal det beregnes endringer i utslipp som følge av tiltaket i 2020 og 2030 for elementene NOx og partikler (PM). Til beregning av utslipp til luft er det benyttet generelle utslippsfaktorer for marine diesel motorer, som vist i Tabell 4-2. Page 2
Tabell 4-2 Utslippsfaktorer for marine diesel motorer Komponent Utslippsfaktor (kg utslipp / tonn drivstoff) Kilde CO 2 IPPC 2006 Tungolje Marine diesel 3130 3190 CH 4 0,3 IPPC 2006 / CORINAIR N 2 O 0,08 IPPC 2006 / CORINAIR NOx Lavt motorturtall Medium motorturtall Høyt motorturtall PM 10 Tungolje Marine diesel 93 60 50 6,7 1,1 Marintek 2006, ref./3/. CORINAIR I analysen av CO2 har det blitt valgt å bruke utslipssfaktoren for marine diesel i stedet for tungolje. Dette skyldes av det vesentligste av utslippspotensialet stammer fra hjelpemaskineri som oftest går på marine diesel samt at det er overveiende sannsynlig at bruk av tungolje vil være faset ut innen 2020. Dette gjelder også i PM 10 beregningene. Disse hjelpemaskineriinstallasjonene varierer mtp. turtall og det ble valgt å benytte utslippsfaktoren for NO x for medium motorturtall. Page 3
5 TILNÆRMINGSMÅTE FOR BEREGNINGER AV FORBRUK OG UTSLIPP Tilførsels- Tilførselsprosjektet prosjektet AIS Data fra DNV rapport AIS Data # 2007-2030 fra DNV rapport # 2007-2030 SFT SFT Referansebane for utslipp Referansebane for kystfart for og utslipp fiskeri for kystfart og fiskeri Forklaring Input Prosentvis fordeling Prosentvis av forbruk fordeling til av sjøs forbruk og til lands til sjøs og fordelt til lands på fordelt på skipskategorier og skipskategorier og størrelser størrelser Utregning til totalt energipotensiale Utregning til totalt for energipotensiale kystfart for kystfart Utregning til totalt Utregning til totalt energipotensiale energipotensiale for for fiskeri Utregning til energipotensiale Utregning til ved energipotensiale havneligge ved havneligge Begrenset potensial for reduksjoner ikke medregnet i studiet. SSB Havnestatistikk for Norge Anløp pr. havn pr skipskategori Utredning av energibehov per havn, per anløp og per skipstype DNV Fordelingsnøkkel for sannsynlig Prosentvis implementering av landstrøm pr skipskategori Utredning av regional fordeling av potensielle utslippsbesparelser basert på energibehov per havn. Utredning av potensielt utnyttet landstrømseffekt i hhv. 2020 og 2030 samt de respektive utslippsreduksjonser Beregninger Resultater 5.1 Metodikk Som vist i figuren over er det tatt utgangspunkt i to hovedkilder med data. Fra Tilførselsprosjektet [ref /2/] er det hentet ut en oversikt over forbruk/utslipp fra skip i norske farvann i 2006 både i operasjon og i havn (Tabell ). Fra dette har vi så utledet en fordelingsprofil for forbruk/utslipp i havn fordelt på skipkategorier og størrelse. Beregning av utslipp til luft fra skipstrafikk i norske farvann ble foretatt i prosjektet Driftsutslipp til luft og sjø fra skipstrafikk i norske havområder, ref. /2/. Utslippene ble beregnet på AIS data for 2006, gjort tilgjengelig av Kystverket. AIS dataene, som identifiserer alle enkeltfartøy, ble koplet sammen med skips registre slik at spesifikk informasjon om fartøystype, dimensjoner, tonnasje, installert motoreffekt, etc. ble gjort tilgjengelig. Beregningene differensierte mellom drivstofforbruk for hovedmaskineri og hjelpemotorer og mellom de to operasjonsmodusene seiling og i havn. AIS systemet er påkrevd for skip over 300 BT i internasjonal fart og 500 BT i nasjonal fart, samt alle tank- og passasjerskip uansett størrelse. Imidlertid benytter en større andel av de mindre fartøyene som opererer i norske farvann også AIS og blir dermed inkludert i utslippsberegningene. Page 4
Resultatene fra studien viser totalt drivstofforbruk og CO2 utslipp for alle skip som opererer i norske farvann i 2006 samt en fordeling av utslipp på ulike skipskategorier og fordeling av utslipp mellom de to operasjonsmodusene seiling og i havn. Tabell 8-1 Fartøyskategorier og installert hjelpemoter effekt Beregningene som DNV har foretatt på 2006 data som beskrevet ovenfor blir derfor kun benyttet til å etablere den relative fordelingen av utslippene mellom ulike skipskategorier og operasjonsmodus. Det er antatt at fordelingene på skipskategorier og operasjonsmodus også gjelder for utslipp i perioden 2010-2030. Denne profilen er så justert mot referansebanen fra SFT. Tiltaksanalysen for klimakur-prosjektet skal foretas på de to fartøyssegmentene kysttrafikk og fiske. I regjeringens perspektivmelding, som ble lagt frem 9.januar 2009, er det for de to fartøyssegmentene en referansebane for utslipp for kysttrafikk og fiske for 2006 til 2030. Det er disse utslippstallene som skal benyttes for beregning av utslippsreduksjoner som følge av implementering av tiltaket. Fra SSB [Ref //] har vi til slutt hentet anløpsstatistikk for alle norske havneområder. Basert på dette i kombinasjon med energibehov i havn for de respektive skipstypene har vi så kunnet få oversikt over energibehovet i det enkelte havneområdet. Dette gir oss så potensialet for reduksjon av utslipp fra norske havner. Tabell 5-1 Effektbehov - skip i norske havner Havn Effektbehov - MWh Bergen og Omland Havnevesen 71 918 Karmsund Interkommunale Havnevesen IKS 32 400 Stavanger Interkommunale Havn IKS 24 651 Kristiansund og Nordmøre Havn IKS 28 611 Ålesundregionens Havnevesen 19 560 Oslo Havn KF 20 114 Grenland Havn IKS 12 830 Molde og Romsdal Havn IKS 11 666 Kristiansand Havn KF 17 372 Flora Hamn KF 9 980 Nordfjord Havn IKS 8 821 Tromsø Havn KF 5 587 Bodø Havn KF 5 836 Drammenregionens Interkommunale Havnevesen 2 838 Sandefjord Havnevesen 16 304 Private foretak med egen kai 4 493 Borg Havn IKS 4 893 Trondheimsfjorden Interkommunale Havn IKS 4 304 Larvik Havn KF 6 995 Mo i Rana Havn KF 1 978 Eigersund Havnevesen KF 5 501 Moss Havnevesen KF 1 914 Tønsberg Havnevesen 7 216 Indre Trondheimsfjord Havnevesen IKS 1 808 Bremanger Hamn og Næring 2 829 Narvik Havn KF 1 329 Brønnøy Havn KF 1 170 Page 5
5.2 Antakelser og forenklinger. Dette er en studie med beskjedne rammer som befatter seg med et stort og omfattende felt. Det er mange usikkerheter knyttet til trafikkfordeling mellom havner og kaiplasser, energibehov for de enkelte hanveaktivitetene og liggetid. Dermed er det behov for å gjøre en del forenklinger og ta utgangspunkt i enkelte antakelser. 5.2.1 Fiskefartøyer ikke medregnet Tabell 5-2 Referansebane for utslipp av klimagasser Kategori Årlig utslipp av klimagasser CO2 ekvivalenter x1000 tonn 2006 2010 2020 2030 Kysttrafikk 2000 2200 2200 2400 Fiske 1300 1400 1300 1300 Basert på den oppgitte referansebanen representerer fiskebåttrafikken en betydelig andel av utslippene i norske farvann. Ser en derimot på tabell 4-3 står fiskebåtene for mindre en 5 av effektbehovet for skip i norske farvann. Differansen skyldes at tabell 4-3 kun tar for seg fiskebåter over 24m lengde (krav til AIS registrering). Dette forteller oss at det alt vesentlige effektbehovet/utslippet fra fiskeflåten kommer fra relativt små fartøy. Disse vil allerede kunne betjenes med landstrøm over det vanlige strømnettet og DNV antar i dette studiet at de allerede har en infrastruktur for dette. Dermed konkluderer vi med at det ikke er noe signifikant potensial for reduserte utslipp for denne kategorien. 5.2.2 Stamveiferger ikke medregnet Stamveinettet er betjent av flere hundre bilferger av forskjellig størrelse. Etter konsultasjon med de 3 største aktørene i Norge viser det seg at så vidt det har vært praktisk mulig benytter disse allerede landstrøm i dag. Dermed er det kun et beskjedent potensial å hente ut for denne gruppen kysttrafikk og vi har dermed valgt å utelate det fra studiet. 5.2.3 Gjennomsnittlig utnyttelse av generatorer i havn Basert på tidligere studier og vurderinger er det valgt å anslå det gjennomsnittlige behov for skip i havn til å være 35 av installert hjelpemaskinerieffekt. Det kan virke lavt, men det er vesentlig at vi ikke skiller mellom lossing (som vil kunne kreve mye energi om bord) og lasting (som ofte går på havnens energitilførsel). Videre er det også inkludert liggetid der det ikke er noe vesentlig aktivitet om bord. 5.2.4 Havnekonfigurasjoner Det er gjort noen grove vurderinger av konfigurasjonen ved noen av havnene. Men det er komplisert materie det er vanskelig å generalisere. Havner kan bestå av kaier spredt med flere km og det er store usikkerheter knyttet til kostnadene med installasjonene i de forskjellige havnene. 5.2.5 Avskrivningstid og driftskostnader Tiltaket er vurdert å ha en økonomisk avskrivningstid på 10 år men en teknisk avskrivingstid over 20 år. Dermed regner vi ikke med noen nyinvesteringer i den aktuelle perioden. Vi har også Page 6
gjort en vurdering av krav til vedlikehold av landstrømssystemet og vurdert det til å veies opp av redusert behov for vedlikehold av generatorer om bord i skipene. I driftskostnadene i kostnadsberegningene er kun differansen på pris på energi fra generatorer om bord og nettstrøm inkludert. 5.2.6 Spesifikt brennstofforbruk I analysene og omregninger fra utslippstall til nødvendig effektbehov, har verdien 200 g/kwh blitt brukt. Dette er vurdert som en hensiktsmessig gjennomsnittsverdi for det spesifikke brennstofforbruket på den analyserte mengden skip og driftsprofil. 5.3 Utnyttelse Dersom alle skip og havner har installert nødvendig utstyr, skipet kobles opp umiddelbart ved tillegging uansett liggetid samtidig med at all kraftgenerering stenges ned, vil en kunne tenke seg en ideell reduksjon av utslipp i havn på 100. Dette er imidlertid lite sannsynlig og vi vurderer det slik at en ikke vil kunne oppnå en høyere utnyttelse enn 90 grunnet opp/nedkoblingstid, kort liggetid og tid for nedstengning av generatorer. Dette gjelder generelt for alle skipstypene. I tabellen under er alle skipstyper i unike instanser videre brutt ned med en tilhørende vurdert dekningsgrad for den gitte skipstypen som ytterligere reduserer utslippspotensialet. Ved å sette individuell dekningsgrad for hver skipstype er det mulig å regne utslipp i havn for hver skipstype tilsvarende. Summen av utslipp for alle typer gjør det da mulig å beregne en total andel av utslippspotensialet det er sannsynlig mulig å ta ut. Tabell 5-3 - Potensiell utnyttelse i 2020 Størrelsekrav til landstrømsanlegg - antall unike skip og sannsynlig Reduksjon 2020 dekningsgrad Skipstype Alle Skip Sum lite effektbehov Dekn ingsg rad # Sum medium effektbehov Dekning sgrad # Sum stort effektbehov Dekni ngsgra Sum 35 poweraux Antall unike skip # # d kw 65 Bulkskip B 706 362 0.7 341 0.6 3 0 350274 458 63 Containerskip C 48 25 0.7 21 0.6 2 0 34136 30 Kjemikalie- / 57 produkttankere CT 474 161 0.7 313 0.5 0 0 294416 269 Stykkgodsskip (general cargo) GC 1375 1259 0.5 115 0.3 1 0 277225 664 48 Gasstankere (LNG 43 LPG) LGT 129 61 0.7 67 0.2 1 0 85109 56 Andre servicefartøy OA 106 91 0.7 12 0.2 3 0 26249 66 62 Andre tankfartøyer OL 9 9 0.7 0 0.2 0 0 949 6 70 Andre offshorefartøy OOA 61 37 0.6 21 0.6 3 0 469141 35 57 Offshore supply skip OSV 339 205 0.7 118 0.6 16 0.2 236344 218 64 Page 7
Oljetankere OT 471 80 0.7 369 0.5 22 0.2 423269 245 Passaskjerskip P 294 199 0.7 51 0.8 44 0.6 233463 207 Kjøle-/fryseskip R 128 47 0.7 81 0.6 0 0 79805 82 Ro Ro lastefartøy RO 93 42 0.7 43 0.6 8 0.2 73236 57 Kabel- / rørleggingsfartøyer SPES 33 13 0.7 16 0.2 4 0 27354 12 Slepebåter TUG 113 107 0.7 3 0 3 0 19822 75 Total 4379 2630792 2479 52 70 64 61 37 66 57 Andel av totalt utslipp i land erstattet med landstrøm 58 Tabell 5-4 Potensiale for utnyttelse i 2030 Størrelsekrav til landstrømsanlegg - antall unike skip og sannsynlig Reduksjon 2030 dekningsgrad Skipstype Alle Skip Sum lite effektbehov Dekn ingsg rad # Sum medium effektbehov Dekning sgrad # Sum stort effektbehov Dekni ngsgra Sum 35 poweraux Antall unike skip # # d kw 70 Bulkskip B 706 362 0.8 341 0.6 3 0 350274 494 68 Containerskip C 48 25 0.8 21 0.6 2 0 34136 33 Kjemikalie- / 67 produkttankere CT 474 161 0.8 313 0.6 0 0 294416 317 Stykkgodsskip (general cargo) GC 1375 1259 0.7 115 0.6 1 0 277225 950 69 Gasstankere (LNG 69 LPG) LGT 129 61 0.8 67 0.6 1 0 85109 89 Andre servicefartøy OA 106 91 0.8 12 0.6 3 0 26249 80 75 Andre tankfartøyer OL 9 9 0.8 0 0 0 0 949 7 80 Andre offshorefartøy OOA 61 37 0.8 21 0.6 3 0 469141 42 69 Offshore supply skip OSV 339 205 0.8 118 0.6 16 0.6 236344 244 72 Oljetankere OT 471 80 0.8 369 0.6 22 0.6 423269 299 63 Passaskjerskip P 294 199 0.9 51 0.8 44 0.8 233463 255 87 Kjøle-/fryseskip R 128 47 0.8 81 0.6 0 0 79805 86 67 Page 8
Ro Ro lastefartøy RO 93 42 0.8 43 0.6 8 0.2 73236 61 Kabel- / rørleggingsfartøyer SPES 33 13 0.8 16 0.6 4 0 27354 20 Slepebåter TUG 113 107 0.8 3 0.6 3 0 19822 87 Total 4379 2630792 3065 66 61 77 70 Andel av totalt utslipp i land erstattet med landstrøm 70 Basert på de utledede prosentandelene er vi i stand til å kunne regne ut vurdert reduksjon i utslipp på grunn av tiltaket. Legg merke til at vi anser at implementeringen av landstrøm vil kommer tidligere i gang der det kreves små og mellomstore installasjoner mens de største vil det ta lenger tid å få i drift. Unntaket her vil kunne være passasjerskip og store tankskip/shuttletankere med et regulært rutemønster. Vi ser også at cruiseskipene vil kunne være tidlig ute med fullverdige systemer. I den andre enden av skalaen vil kunne være mindre stykkgodsskip som har et mye mer fragmentert anløpsmønster det er således vanskeligere å støtte med landstrøm. Basert på disse vurderingene konkluderer vi med at i 2020 vil en kunne redusere utslippene i havn med 58 mens i 2030 vil de kunne reduseres med 70 gjennom innføring av et pålegg om landstrøm. Disse prosentandelene gjør det mulig å kunne regne ut en reduksjon i utslipp på grunn av tiltaket. Tabell 5-5 Beregnede utslippsreduksjoner Utslippsreduksjoner 2020 2030 CO2 (tonn) 153 044 196 170 CH4 (tonn) 14.4 18.4 N2O (tonn) 3.8 4.9 CO2-ekv. (tonn) 154 536 198 083 Page 9
Utslippsreduksjoner 250000 200000 150000 100000 50000 0 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Figur 5-1 forventet reduksjon i utslipp Page 10
6 KOSTNADER VED KRAV OM LANDSTRØM 6.1 Investeringskostnader knyttet til landstrøm Et nasjonalt krav om landstrøm vil medføre at alle skip som anløper norske havner må ha et system om bord som tillater tilførsel av elektrisk kraft fra land. Tilsvarende må alle kaiplasser over en viss kapasitet tilby landstrømanlegg tilpasset de skipene som anløper havnen. Kapasiteten på anleggene som skal installeres i havn og om bord avhenger av energibehovet de enkelte skipene vil ha i havn. Kostnadene til nødvendig utstyr kan deles inn i kostnader knyttet til havnen og kostnader knyttet til skipene. 6.1.1 Kostnader for havnen For havnen er det to vesentlige kostnadsdrivere for landstrøm, en for havnen som enhet og en for hver unike kaiplass. Investeringsbehovene vil være avhengig av typen skip som kan forventes å anløpe hver kaiplass og hvor mange skip som simultant vil kreve landstrøm. De undernevnte prisestimatene er basert på normerte priser og betydelige variasjoner mellom forskjellige havner må forventes. Det knytter seg videre en betydelig usikkerhet til kapasiteten på elektrisitetsnettet som per i dag er tilgjengelig i de forskjellige havnene. Det er ikke beregnet inn behov for oppgraderinger av høyspentnett til havnene. 6.1.1.1 Kostnad per havn Dersom skipene som anløper havnen har elektriske anlegg med 60 Hz spenning og ikke 50 Hz som levers fra den norske el-nettet må havnen investere i en frekvensomformer. Mindre fartøy og fiskefartøy har stort sett 50 Hz, mens cruiseskip, offshore supply fartøy og større lasteskip i internasjonal fart oftest bruker 60 Hz. En studie fra Rotterdam havn konkluderer med at det er ca like mange skip på 60 Hz, som på 50 Hz. Da mange av havnene langs kysten fra tid til annen blir besøkt av internasjonale skip vil det være nødvendig med frekvensomformer i de fleste havner. Priser for frekvensomformere er antatt som følger, basert på priser for representative frekvensomformere fra Siemens: Tabell 6-1 Investeringskostnad frekvensomformer Max ytelse [MW] Omformer [Volt] Pris [mnok] 1 MW 690 V 1,3 2 MW 690 V 2,4 4 MW 690 V 4,4 8 MW 4000 V 8,0 Det er kun nødvendig med én frekvensomformer per havn da disse vil være sentralt plassert ved innmatingspunktet på havnen og hvilket vil kunne tilby begge frekvenser til hver kaiplass avhengig av om fordelingen gjøres for eller etter frekvensomformeren. Page 11
6.1.1.2 Kostnad per kaiplass Den andre kostnadsdriveren er høyspent/lavspent tilførsel av strøm til hver kaiplass. Dersom energibehovet på skipet er stort vil lavspent tilførsel (< 1000 V) gi store og uhåndterlige komponenter og meget tunge kabler som det tar lang tid å koble til og fra og som vanskeliggjør opp- og frakobling. Vi har derfor gått ut ifra at skip som krever mer enn 500 KW vil kreve høyspent landtilkobling. Basert på innspill fra bransjen er det gjort en kategorisering av anleggstørrelse som vist i tabellen under: Tabell 6-2 Investeringskostnad kaianlegg (eksklusive frekvensomformer) Ytelse [kw] Effekt [Volt] Pris [NOK] < 500 kw Lavspent 400 V 0,25 500 2000 kw Høyspent 10 000 V 1,5 >2000 kw Høyspent 10 000 V 15 Havnen må ha et unikt landstrømanlegg for hver kaiplass da alle kaiplasser må kunne betjenes uavhengig av belegg på nærliggende kaiplasser. Effekten på de forskjellige kaiplassene avhenger av skipet med det største kapasitetsbehovet som kan ligge ved kaien. 6.1.2 Kostnader for skipet Nødvendig ytelse fra landstrømanlegget er antatt å være 35 av det totale installerte hjelpemaskineriet. De fleste mindre fartøy kan allerede motta lavspent landstrøm, og det er ikke påkrevd med betydelige investeringer for at disse skipene skal kunne motta landstrøm. Det er imidlertid en kompliserende faktor ved at det ikke er utarbeidet noen standarder for landstrøm og oppkobling mot land, slik at valg av standard og tilpasning av eksisterende anlegg kan kreve ytterligere investeringer. Kostnader for de større skipene inkluderer brytere, transformatorer, kabler og tavler for integrasjon mot skipets elektriske anlegg. Tabell 6-3 Investerings kostnader skip Installert hjelpemaskineri Effektbehov i land Effekt [Volt] Pris [mnok] P AUX [kw] (35 av P AUX ) [kw] < 1400 kw < 500 kw Lavspent 400 V 0 1400-5700 kw 500 2000 kw Høyspent 10 000 V 1,5 < 5700 kw >2000 kw Høyspent 10 000 V 5 6.2 Investeringskostnader ved et krav om landstrøm i Norge Kostnader knyttet til skip som anløper norske havner avhenger av skipets installerte hjelpemaskineri. Tilgjengelig AIS-data for skip som opererer i norske farvann er benyttet (ref /2/) for å finne andel av skip som faller innunder de forskjellige ytelses-kategoriene. Resultatet er vist i figuren under. Page 12
Effektbehov i land 0-500 kw 500-2000 kw 2000+ kw 0-500 kw Stykkgodsskip Offshoreskip Spesialskip Bulkskip Tankskip Ferge i internasjonal trafikk Containerskip 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Figur 6-1 Skip i norske farvann fordelt etter skipstype og effektbehov i land Ut fra fordelingen over er følgende antagelser brukt for å finne kostnadene for havnene: - De største landstrømsanleggene, med over 2000 kw trengs på kaier der det kommer inn Cruise skip og større internasjonale ferger. - Kaier som tar imot større tankskip (olje, produkt, kjemikalie), bulkskip, containerskip og RORO-skip har typisk behov for landstrømanlegg mellom 500 og 2000 kw - Havner med kaiplass for stykkgodsskip, mindre kjemikalie/tankskip, offshorefartøy og mindre servicefartøy trenger landstrømsanlegg opp til 500 kw Følgende dimensjonerende faktorer spiller inn for den totale nasjonale kostnadsbildet for et krav om landstrøm: - Antall kommunal havner og antall kaiplasser for hver av dem - Antall private havner og antall kaiplasser for hver av dem - Energibehov på skipene (ref installert hjelpemaskineri) som anløper de respektive kaiplassene Basert på en oversikt over havner fra Havnestatistikk fra SSB (ref /5/, se Appendix B) er 29 havnedistrikter kontaktet med forespørsel om det totale antall kaiplasser. Alle har kommet med informasjon om antall kommunale og private kaiplasser i deres distrikt. I tillegg har NorSea bidratt med informasjon om 3 av deres offshorebaser Vestbase, Tananger og Dusavik. Kategorisering av kaiplassene er gjort etter nødvendig størrelse på landstrømanlegget dimensjonert etter det største skipet som kan ligge ved kaien og det maksimale antall skip som kan ligge i havnen. Page 13
Basert på at hver kaiplass trenger et kaianlegg og hver havn trenger en frekvensomformer (antatt gjennomsnittstørrelse på 2 MW), er følgende investeringskostnader forventet for havnene: Tabell 6-4 Kostnader knyttet til kaiplasser og havner i Norge Cruise og internasjonale ferger Større lastefartøy Stykkgods, feeder og offshore Antall kaiplasser 37 20 264 Pris per kaianlegg [mnok] 15 5 0.25 Totalpris [mnok] 555 100 66 Sum antall havner 70 Pris per frekvensomformer [mnok] 2.4 Totalpris [mnok] 168 Totalpris landinstallasjon [mnok] 889 Installert hjelpemaskineri på hvert unike skip i AIS-databasen er vurdert og kategorisert etter et antatt effektbehov i land på enten mindre enn 500kW, 500-2000kW eller over 2000kW. Det kan sees i tabellen under at av de 4267 skip som er evaluert, er over halvparten skip som krever den minste typen landstrømsanlegg som ikke er assosiert med noe kostnad for skipet. Likevel er investeringskostnaden for flåten relativt høy i forhold til kostnaden knyttet til havnene. Tabell 6-5 Kostnader knyttet til skip i Norsk farvann Antall per skipstype 0-500 kw 500-2000 kw 2000+ kw Containerskip 25 21 2 Ferge i internasjonal trafikk 199 51 44 Tankskip 150 436 23 Bulkskip 362 341 3 Spesialskip 281 332 7 Offshoreskip 333 151 22 Stykkgodsskip 1 348 239 9 Sum antall skip 2 698 1 571 110 Pris per skipsanlegg [mnok] 0 1.5 5 Totalpris [mnok] 0 2 357 550 Totalpris skipsinstallasjoner [mnok] 2 907 De totale investeringskostnadene for krav om landstrøm basert på skipsdata fra 2006 blir da vurdert til 3,796 milliarder kr. Page 14