Fornyelse av Kystfrakteflåten LNG som drivstoff Forskningssjef Per Magne Einang www.marintek.com Gasskonferansen i Bergen 2009 1
Fornyelse av Kystfrakteflåten LNG som drivstoff Presentasjon - innhold Utslippskrav Status gassdrift skip Eksempel på løsninger - RoRo konsept NyFrakt F&U prosjekt Example - bulkbåt 2
Greener shipping focus on emission to air New stringent limits for SOx and NOx in ECA areas for new ships after 2016. Expecting new special limits for Particular Matter (PM) IMO Sulphur Reduction NOx Emission limits IMO SOx[%] 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2008 2009 2010 2011 2012 Year 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 ECA Limit Global limit 2025 NOx [g/kwh] 18 16 Tier I 2000 14 Tier II 2011 12 Tier III 2016 10 8 6 4 ECA limits in 2016 2 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Speed [RPM] Demand for reduction of Green House Gasses (GHG) from shipping which mainly consists of CO2 3
Sulphur Emission Control Area SECA areas IMO SECA S < 1.5% Ellers S < 4.5% EU Passasjerskip < 1.5% S Gassolje < 0.2% S [0.1%] Inland waterway & ved kai < 0.1% S [2010] East of 4 W Mongstad Bergen South of 62 N 57.44.08 N North Sea Baltic Sea Falmouth East of 5 W 4
I Norge har vi i tillegg NOx avgiften og NOx fondet 5
Bergensfjord - Gas engines installed Rolls-Royce K-type Lean Burn gas engines 6
Exhaust emission - Natural gas vs MDO g/kwh 6 4 SO2 Sulphur emission is eliminated 2 0 MDO 1% S natural gas g/kwh Particulates Particulate matters is close to zero 0,4 0,3 0,2 0,1 CO2 is reduced by 26% Due to unburned methane the net reduction of greenhouse gases is somewhat lower 0 g/kwh 800 600 400 MDO 1% S natural gas CO2 200 NOx is reduced by 80-90% 0 g/kwh MDO 1% S natural gas 18 NOx 12 6 Source: Rolls-Royce Marine 0 MDO 1% S natural gas 7
(Fra Gasskonferansen 2007) Eksempel: RoRo skip ren gassdrift Seatrans Utfordringer: Fremdriftssystem (direkte drift) Lagring av LNG (volumkrevende) Tilgang på og bunkring av LNG Regelverk (internasjonalt) Kostnadsnivået Pris på LNG som bunkers vs Lavsvovel tungolje 8
(Fra Gasskonferansen 2007) Europeisk nærsjøfart Det første kommersielle skip med LNG som bunkers vil kunne komme i operasjon i 2010-12 9
LNG powered RoRo freight ship (gas only) Two ships under construction for delivery in 2010-11 10
IMO s Interim guidelines for Gas fuelled ships Different engine room arrangements Inherently safe engine room Double piping to gas engine No special requirements ESD (Emergency Shut Down) protected engine room Minimum two separate engine rooms Redundant systems Increased ventilation Gas detection Minimum of ignition sources 11
Main Gas engine Rolls Royce B35:40V12P-G marine Arrangement with double walled piping on main gas supply and pre-chamber gas Gas dangerous area 12
Gas dangerous area 13
Fornyelsesprogram for kysttransport NyFrakt Brukerstyrt Innovasjonsprosjekt (BIP) 2008-2009 med støtte fra Forskningsrådets Maroff program Prosjektansvarlig: Fraktefartøyenes Rederiforening Prosjektledelse: 14
Flåtestatus 130 medlemsrederi 250 fartøy Gjennomsnittsalder på 26 år 89% av medlemsrederiene har 3 fartøy eller færre 92% av fartøyene er mindre enn 3000 BT Kun brønnbåtsegmentet kan fremvise vesentlig fornying, og den er markedsdrevet De fleste opplever at markedet ikke forsvarer fornying av flåten 15
Fartøytyper Bulk selvlossere 76 fartøy Brønnbåter 50 Stykkgods 46 Tankbåter 18 Palle/container 15 Fryseskip 18 Slepefartøy 8 Andre 8 16
Flåtefornyelse i norsk nærsjøfart - bakgrunn Fraktefartøyene som opererer langs Norskekysten har en høy snittalder og fartøyene møter stadig nye utfordringer som økt konkurranse fra veitransport og ulike typer avgifter, senest NOx avgiften for innenriks skipsfart som rammer dette flåtesegmentet spesielt hardt. For å møte dagens og fremtidens utfordringer er det nødvendig med fornyelse av flåten, med kostnadseffektive og miljøvennlige skip som kan tilpasses et fremtidsrettet logistikksystem. 17
FoU-utfordringen Virkeliggjøre en helhetlig fornyelse av kystflåten som gjør det mulig å løfte kystlogistikken slik at den gir gode vilkår for hele kystfrakteflåten. Kystlogistikk Økt utnyttelsesgrad - nye kombinasjonsskip - returlast Endre logistikkmønsteret for forbruks- og industrivare fra kontinentet til Norge Gi vareeierne incitament til å endre sine valg av logistikkløsninger Økt totalutnyttelse av flåten, Nye IKT løsninger Fartøyskonsept Fleksibilitet og effektivt, høyere nyttelast og lavere energiforbruk til framdrift. Håndtering av ulike lasttyper Optimal skogutforming, lav stålvekt, lavt energiforbruk ved framdrift, høyere nyttelast og lavere byggekostnader. Miljøvennlighet Reduksjon av utslipp til luft. Lavere energiforbruk gir reduksjon av CO2 og skadelige utslipp (NOx, SOx, Partikler). Optimalt framdriftsmaskineri og hjelpesystem Energieffektivisering og gjenvinning. Bruk av naturgass som drivstoff 18
Deltagere i NyFrakt Rederier Fraktefartøyenes Rederiforening Bergen Tankers Fjordbulk AS Bergen Shipping K. Sætre og Sønner Falkeid Shipping Molo Shipping Wergeland-Halsvik AS Seines Rederi Eidsvaag AS/(Skretting AS) Maritim utstyrsindustri Norsk Industri Bergen Yards Moen Slip AS Vaagland Båtbyggeri AS Rolls Royce Marine Hamworthy TTS Ships Equipment AS F&U Møreforsking Molde AS 19
Måltall energi og miljø Det nye fartøy konseptet vil i forhold til dagens gjennomsnittlige fraktefartøy gi en betydelig forbedring av energiforbruk gjennom: forbedring av skrogutforming, propulsjon og framdriftssystem med 10-20% økt utnyttelsesgrad med 20 % Reduksjon av skadelige utslipp til luft gjennom: bruk av naturgass (LNG) som drivstoff, når det er realiserbart, å redusere NOx, SOx og partikler med mer enn 80% bruk av renere marin diesel olje og renseteknologi for å redusere NOx med 70% 20
Aktiviteter - skjematisk 21
Nye konsepter for kystfraktefartøy Eksempel bulkfartøy for steinprodukter, fiskefor Ren gassdrift En motor To LNG lagertanker (2x50 m3) Merkostnad gassdrift: ca 15 mill NOK NOx reduksjon: 100 tonn/år Støttes av NOx Fondet 22
Bulkbåt Fiskefor/ steinfrakt General arrangement 23
Nye konsepter og design Nyfrakt finansiert av NFR med støtte fra Innovasjon Norge Four small costal bulk carries designed or considered Two oil product tankers designed or considered 24
Tankbåt mulig løsningl Powered by LNG Powered by LNG 5/4/2009 NVC-Design TM 25
Fornyelse av Kystfrakteflåten LNG som drivstoff - oppsummering Fremtidige utslippsgrenser for SOx, NOx og PM krever avgassrensing eller bruk av LNG Erfaringer med gassmotorer og LNG teknologi for skip har vist at de er pålitelige og sikre system Internasjonalt regelverk for gassdrift av skip er etablert (IMO s interim guidlines for gas fuelled ships) LNG har et betydelig potensial som drivstoff i nærsjøfart LNG som drivstoff gi høyere byggekostnad (LNG lager, Hva skal til for at det skal lykkes? må være konkurransekraftig, trenger høy oljepris (over 80 USD/fat) eller økonomiske insitament (NOx fondet) 26