En undersökning om eventuella fördelar med landström på Stena Vision

Transkript

1 Sjöingenjörsprogrammet Självständigt arbete En undersökning om eventuella fördelar med landström på Stena Vision Per Karlsson Per Fridström Program: Sjöingenjörsprogrammet Ämne: Självständigt arbete Nivå: 15 hp Kurskod: SA300S

2

3 Linnéuniversitetet Sjöfartshögskolan Kalmar Utbildningsprogram: Arbetes omfattning: Titel: Författare: Handledare: Sjöingenjörsprogrammet Självständigt arbete om 15hp En undersökning om eventuella fördelar med landström på Stena Vision Per Karlsson och Per Fridström Christer Johansson Abstrakt Detta är en undersökande uppsats om hur landströmsanslutningen har fungerat på Stena Vision under , angående kostnad och miljöpåverkan för att producera ström i land, istället för att producera ström ombord med fartygets generatorer. Genom att räkna fram avgasvärdena skapades en bild av hur stor miljöpåverkan generatordrift har. Naturvårdsverkets beräkningsmodell användes för att få en så exakt beräkning som möjligt och för att jämföra avgasutsläppet mot den globala miljöpåverkan. Stena Vision minskade sina utsläpp av växthusgaser med 290 ton per år genom att använda landströmsanslutningen. Det kunde även påvisas en minskning av CO2, SO2, NOx och PM10. Kostnaden för landströmmen varierar väldigt mycket från månad till månad. Detta är direkt orsakat av att nätavgiften är en stor del av kostnaden och vissa månader har inte landströmsanslutningen använts i den utsträckningen som man skulle ha kunnat. Att använda fartygets generatorer har kostat 1,47 SEK/kWh och att använda landströmsanslutningen har kostat 2,06 SEK/kWh. Genom att även ansluta Stena Spirit på den befintliga landströmsanläggningen gick kostnaden per kwh ner till 1,53 SEK/kWh för landström. Nyckelord: Stena Vision, Landströmsanslutet fartyg, Växthusgasutsläpp, cold ironing. i

4 Linnaeus University Kalmar Maritime Academy Degree course: Level: Title: Author: Supervisor: Marine Engineering Diploma Thesis, 15 ETC A study on the potential benefits of shore power connection at Stena Vision Per Karlsson and Per Fridström Christer Johansson Abstract This is an investigative treatise on how the shore power connection has worked on Stena Vision during regarding the cost and environmental impact of producing power on land or to produce power on board the ship with the ship's generators. By calculate the exhaust gas values from the generators a picture of the environmental impact were obtained. The Swedish Environmental Protection Agency's calculation model was used to obtain the most accurate values as possible to compare to the global environmental impact. Stena Vision reduced its greenhouse gas emissions by 290 tons per year using shore power. There were also a reduction of CO2, SO2, NOx and PM10. The cost of shore power varies greatly from month to month. This is directly caused by the network fee that is a big part of the cost and some months the shore power connection has not been used to the extent that it would have been able to. The cost of using the ship's generators was 1.47 SEK/kWh and using shore power connection was 2.06 SEK/kWh. By also connecting Stena Spirit to the existing shore power facility the cost was reduced down to 1.53 SEK/kWh for shore power. Key Words: Stena Vision, Shore connected ships, Greenhouse gas emissions, cold ironing. ii

5 Definitioner 1. CO2 = Koldioxid 2. FO = Fuel Oil 3. GHG = (Greenhouse gas) Växthusgaser 4. HFO = Heavy fuel oil (Bunker olja) 5. Landströmsanläggning = Anläggning som levererar el till fartyget 6. Landström = Ström till fartyget som är producerad i land 7. MTD = Metric ton diesel 8. NOx = Kväveoxiderna NO och NO2 9. PM10 = Luftburna partiklar mindre än 10µm 10. SECA = Sulphur Emission Control Area 11. SMO = Smörjolja 12. SO2 = Svaveldioxid 13. ST1 = Bunkerleverantör 14. TCH = Teknisk Chef 15. WRD = Destillerad olja (Bunker olja) iii

6 iv

7 Innehållsförteckning 1 Introduktion Bakgrund Syfte Frågeställning Avgränsningar Metod Resultat Kostnad för Stena Visions landströmsanslutning Avgasutsläpp CO NOx SO PM GHG Utsläppsjämförelse Analys Kostnad Utsläppsförändring Diskussion Referenser v

8

9 1 Introduktion Då kraven på att minska utsläppen från fossila bränslen hela tiden ökar och miljömålen blir strängare, anpassar sig företag till detta och försöker att minska koldioxidutsläppen. Sjöfarten anpassar sig på flera olika vis då det inte finns en generell lösning på problemet. Flera fartyg använder till exempel skrubbers eller katalysatorer för att minska avgasutsläppen. Minskningen av koldioxidutsläpp sker främst genom det minskande användandet av fossila bränslen. Ett sätt för att teoretiskt minska koldioxidutsläppen är att använda sig av miljövänligare el från landnätet när fartyget ligger till kaj, istället för att köra fartygets dieselgeneratorer på fossila bränslen. Utveckling och användandet av landström är på uppgång och för att snabba på processen har Sverige sänkt skatten på el som levereras till fartyg via landnätet. 1.1 Bakgrund I dagens samhälle pågår hela tiden arbetet med att minska utsläppen från transporter såväl till sjöss som på land. Miljökraven ökar hela tiden för sjöfarten framförallt i kustnära farvatten och till kaj (Transportstyrelsen a, 2015). Några tillgängliga alternativ för att minska avgasutsläppen är att använda katalysatorer och miljövänligare bränsle när fartyget ligger till kaj. Det minskar avgasutsläppen från fartygens dieselgeneratorer och lokalt förbättras luften i hamnstäderna. Ett kompletterande sätt att minska utsläppen är att använda elförsörjning från landnätet när fartyget ligger till kaj, vilket minimerar utsläppen från fartyget under lastning och lossning då man inte behöver ha fartygets dieselgeneratorer i drift. Användningen av landström är inte helt fri från koldioxidutsläpp. Det som anses ge minst koldioxidutsläpp är el från kärnkraft och vattenkraft. När man bryter uran och bygger kraftverk släpps en del koldioxid ut. Räknat på hela livslängden är dessa två alternativen de som släpper ut minst koldioxid (Svenskenergi, 2015). Sedan 1 januari 2012 har skatten för el till fartyg sänkts från 28 öre/kwh till 0,5 öre/kwh för att göra det mer attraktivt för rederier att ansluta sig till landnätet när fartygen ligger till kaj. Förutsättningar för elanslutning av fartyg i Göteborgs hamn (Lindved, 2012) och Elanslutning av fartyg i hamn (Thulin, 2014) belyser problemen generellt för olika fartygstyper och hamnarnas förutsättningar att bygga ut eller öka användandet av landströmanslutningar till fartyg. De kom fram till att landström har stora miljövinster och att bullernivån minskar avsevärt i omkringliggande bostadshus. Forskning på enstaka fartygs betydelse för miljön och de ekonomiska aspekterna för det enskilda fartyget saknas. Stena Line har sedan 1990 använt sig av landström för nattfärjorna mellan Göteborg och Kiel utökade man användandet av landström till fler hamnar som till exempel Karlskronas hamn. Stena Vision är en ro-pax-färja som går i linjetrafik mellan Karlskrona i Sverige och Gdynia i Polen. Denna linje ligger enbart inom SECA-området och omfattas därför av strängare svavelutsläppsregler. Inom SECA-området gäller max 0,1 viktprocent 7

10 svavel i bränslet. Inom området gäller även minskning av luftburna partiklar och NOx (Transportstyrelsen b, 2015). Den normala turlistan innebär en avgång från Karlskrona per dygn och en avgång från Gdynia per dygn med två längre hamnstopp per vecka, måndagar 09:00-19:00 ligger Stena Vision i Gdynia och fredagar 09:00-19:00 ligger Stena Vision till kaj i Karlskrona. När Stena Vision ligger till kaj i Karlskrona används landström. Om anläggningen används så mycket som möjligt enligt rådande tidtabell kan anläggningen användas 40 timmar per månad. Stena Vision är utrustad med fem stycken dieselgeneratorer på vardera kw vilket ger en total teoretisk effekt på kw. Huvudspänningen ombord ligger på 400 V och 50 Hz. Effektbehovet varierar en hel del beroende på årstiden och driftförhållandena. Under vinterhalvåret är effektbehovet generellt lägre och ligger runt kw till sjöss. Under sommarhalvåret ökar effektbehovet framför allt på grund av AC-aggregaten till kw. Under längre hamnuppehåll till kaj ligger effektbehovet på kw. 1.2 Syfte Syftet med denna rapport är att studera vad användandet av landström vid kajuppehåll på Stena Vision har resulterat i, med fokus på miljöaspekten med minskade utsläpp av avgaser och den ekonomiska aspekten såsom kostnaderna för egentillverkad el ombord kontra kostnaderna för el från landnätet. 1.3 Frågeställning Hur mycket kostar den landproducerade elen för att tillgodose Stena Visions elförbrukning vid kajuppehåll? Hur mycket kostar det att producera el ombord på Stena Vision för att täcka åtgången av el vid kajuppehåll? Hur mycket förändras avgasutsläppen av koldioxid, svaveldioxid, kväveoxid, PM10 och växthusgas från Stena Vision genom anslutning till landnätet, istället för användning av fartygets generatorer vid kajuppehåll? 1.4 Avgränsningar Vid beräkning av kostnader för elen bortses från installationskostnader för landströmsanläggningen samt underhållskostnader för dieselgeneratorerna då det är resultatet av en färdig installation som studeras. Landströmsanläggningen används för få timmar för att göra någon större skillnad på servicekostnaderna av dieselgeneratorerna så därför räknas det bara på rena driftkostnader för elproduktionen. Utsläppen har inte gått att mäta rent fysiskt så för att räkna på luftutsläppen används Naturvårdsverkets beräkningsmodell (Naturvårdsverket a, 2015). 8

11 2 Metod Detta är en fallstudie då det är en specifik anläggning som studerats och undersökningen syftar till djupgående kunskap om hur mycket avgasutsläppen förändrades och vad den ekonomiska kostnaden blev. Som grund i rapportskrivandet användes Att dokumentera en undersökning i en uppsats (Lundin, 2009). Driftdata på generatorerna samt användandet av landström och övrig relevant dokumentation har sammanställts ombord på Stena Vision med tillåtelse och hjälp av TCH. Samanställning av elfakturor för landströmsanläggningen har Stena Lines kontor bidragit med. För att ta reda på kostnaden för landströmmen sammanställdes fakturor från elbolaget till Stena Line, där det kunde utläsas hur mycket el som Stena Vision använt vid kajuppehållen. Sedan analyserades hur stora kostnaderna var för nätavgift, elhandel och skatt för att fastställa ett pris per kwh. Vid beräkningar av kostnaderna för egenproducerad el ombord, har data insamlad ombord och grundkunskaper från sjöingenjörsutbildningen använts. De ekonomiska beräkningarna har begränsats till de direkta kostnaderna för att tillverka el ombord och baseras på bränsleförbrukningen. Även smörjoljeförbrukningen har inkluderats då det anses vara en direkt kostnad för tillverkningen av el ombord. Underhållskostnader för dieselgeneratorerna och installationskostnader för landströmsanläggningen har uteslutits från beräkningarna, eftersom det är resultatet av användandet av en färdig installation som studerats. Beräkningarna bygger på data från månadsrapporter som sammanställts ombord på Stena Vision, där de loggar bränsleförbrukning, kwh, drifttimmar, smörjoljeförbrukning och användandet av landström. Data insamlad månadsvis från Stena Vision sträcker sig från maj 2012 till och med april 2013, detta för att få en överblick över en 12 månadsperiod. För att få fram kostnaden per kwh för el producerad ombord räknades det månadsvis på den totala bränsleförbrukningen kontra producerade kwh. Hänsyn till densitetsskillnader för olika bränslen som användes har tagits, och beräkningarna grundas sedan på WRD drift då det var detta bränslet som var alternativet för landström på grund av då rådande svavelkrav. Bunkerpriserna ändras konstant över tid vilket även US dollar kursen gör som priserna sätts i så här fick ett beslut tas att det skulle räknas på ett medelvärde av dessa. Pris trenderna under denna period var att när oljepriset ökade, sjönk US dollar kursen och tvärtom vilket jämnar ut skillnaderna. Dessa variationer av priser och val av beräkningar innebär en viss felmarginal men får anses vara acceptabel då det blir små marginaler i prisskillnaden per kwh. Driftdata insamlad ombord får antas vara korrekt och sanningsenlig. Data för beräkningarna av avgasutsläppen grundas på dokumentation som samlats in på Stena Vision samt St1 datablad (St1 Sverige AB, 2015). Beräkningsmodellen för avgasutsläppen är samma som Naturvårdverket (Naturvårdsverket a, 2015) använder för sina beräkningar. Denna beräkningsmodell användes för att få en så bra jämförelsegrund som möjligt och får anses som etablerad och därför rimlig att använda sig av. Emissionsfaktorer för 2011 års eldningsolja 2-5 valdes att användas då WRD låg under denna kategori hos St1 och i dokumentet står det att det används för bunkring av sjöfart och inrikes sjöfart, det får anses som legitimt att använda sig av dessa värden. 9

12 3 Resultat 3.1 Kostnad för Stena Visions landströmsanslutning Driftvärdena som samlades in på Stena Vision var WRD, HFO och SMO förbrukning, samt hur många kwh fartygets generatorer hade producerat och hur många kwh fartyget hade använt landströmsanläggningen. Driftvärdena har presenterats månadsvis, tillexempel under maj månad användes 192,4972 m 3 WRD, 150,4921 m 3 HFO och L SMO under de timmarna som fartygets generatorer var i drift, på den tiden producerades kwh. Fartyget var anslutet till landströmsnätet 3 dagar denna månad och under den tiden förbrukades kwh. Månad WRD m 3 HFO m 3 SMO L Drift h Fartygsgenerator kwh Landström kwh Dagar på landström 12-maj 192, , jun 209, , jul 227, , aug 214, , sep 223, , okt 214, , nov 228, , dec 168, , jan 161, , feb 154, , mar 179, , apr 169, , (Tabell 1. Månadsvis rapportering av bränsle och effektåtgång, samt kw-förbrukning vid anslutning till landströmsnät.) För att beräkna kostnaden för elproduktion ombord på fartyget användes medelvärdet på bunkerpriset och medelvärdet på USD under mätperioden. Det lägsta priset på WRD under mätperioden var i juni 2012 på 864,86 USD/MTD, de högsta priset på WRD var i mars 2013 på 883,34 USD/MTD, vilket gav ett medelvärde på 874,1 USD/MTD (864,86+883,34)/2= 874,1 USD/MTD. Densitet på WRD: 0,885 kg/m³. De lägsta priset på USD under mätperioden var 6,29 SEK och de högsta priset var 7,268 SEK, vilket gav ett medelvärde på 6,779 SEK per USD (7,268+6,29)/2= 6,779 SEK. Smörjoljepriset låg på 20 SEK/Liter under hela mätperioden enligt TCH på Stena Vision. Formel för att räkna ut totala FO kostnad: Formel för att räkna ut totala SMO kostnad: totala FO kostnad = FO m 3 ρ USD MTD $ totala SMO kostnaden = SMO L 20 SEK 10

13 Den totala kostnaden för bunkerolja och smörjolja i Svenskakronor under mätperioden blev: FO total FO SMO total SMO total FO ρ kostnad kostnad SMO kostnad kostnad Månad m 3 ton/m 3 SEK/MTD SEK L SEK/L SEK Maj 342,9893 0, , , ,00 Juni 364,5260 0, , , ,00 Juli 381,9219 0, , , ,00 Aug 383,7975 0, , , ,00 Sep 346,8269 0, , , ,00 Okt 327,5179 0, , , ,00 Nov 318,9014 0, , , ,00 Dec 301,4156 0, , , ,00 Jan 319,4284 0, , , ,00 Feb 292,0874 0, , , ,00 Mars 343,0539 0, , , ,00 April 310,1551 0, , , ,00 (Tabell 2. Den totala kostnaden per månad för bunkerolja och smörjolja.) Genom att ta den totala månadskostnaden för bunkerolja och smörjolja och dela den med producerad el kommer man fram till hur mycket det har kostat att använda fartygets generatorer per kwh. Formel för kostnad av elproduktion från bunkerolja och smörjolja: (total FO + total SMO) SEK kwh = kwh totala FO kostnad total SMO kostnad Effektåtgång Månad SEK SEK kwh SEK/kWh Maj , , ,00 1,5057 Juni , , ,00 1,5713 Juli , , ,00 1,4960 Aug , , ,00 1,4743 Sep , , ,00 1,5431 Okt , , ,00 1,3463 Nov , , ,00 1,4529 Dec , , ,00 1,4045 Jan , , ,00 1,4443 Feb , , ,00 1,4454 Mars , , ,00 1,5432 April , , ,00 1,3523 (Tabell 3. Den totala kostnaden för bunkeroljan och SMO delat med generatorernas kwh.) 11

14 Kostnaderna för landströmmen är elhandel, elskatt och nätavgifter. Nätavgiften delas upp i två delar, en fast nätavgift och en rörlig nätavgift. Elnätsavgiften räknas ut från den högsta uttagna effekten till ett fast pris. Till exempel om effektavgiften är 42 SEK/kW och högsta uppmätta effekten är kw blir elnätavgiften SEK. Sedan tillkommer en kostnad för energiåtgången i nätet som beräknas på hur mycket el som har använts. Som exempel har förbrukningen varit kwh till en kostnad av 0,033 SEK/kWh, den rörliga nätavgiften blev då 1 709,4 SEK. Tillsammans utgör detta nätavgiften som då blev ,4 SEK. Elhandel är kostnaden för hur mycket el som används. I exemplet användes kwh, på det betalas en elhandelsavgift på 0,45 SEK/kWh alltså SEK. Utöver det betalas även en elskatt på 0,05 SEK/kWh som blev SEK. Stena Lines totala månadskostnad för landbaserad el till Stena Vision är baserat på kwh det blev då ,4 SEK eller 1,75 SEK/kWh. Landström Månadskostnad Månad kwh SEK/Mån SEK/kWh Maj ,79 2,3310 Juni ,28 3,4023 Juli ,55 18,3775 Aug ,65 2,8753 Sep ,33 2,4863 Okt ,99 0,7388 Nov ,66 1,8670 Dec ,31 1,1819 Jan ,99 1,7065 Feb ,32 1,5142 Mars ,43 1,2572 April ,94 1,7838 (Tabell 4. Landström Stena Vision förbrukade, månadskostnader från elbolaget belastande Stena Vision samt kwh-pris för förbrukad ström.) Priset per kwh varierade kraftigt beroende på hur mycket landströmsanläggningen användes, när den används så lite som kwh på en månad blev priset över 18 SEK/kWh. Det låga användandet denna månad berodde på problem med landströmsanläggningen och högt effektbehov. Under december månad användes kwh från landströmsanläggningen, till följd av extra dagar till kaj i Karlskrona och då blev priset strax under 1,2 SEK/kWh. Kostnadsberäkningar fick ändras den 1 januari 2013 då Stena Spirit också anslöt sig till samma landströmsanläggning och ändrade förutsättningarna. Detta genom att den största posten som är nätavgiften, vid detta tillfälle kunde delas på två fartyg och blev då hälften så stor för Stena Vision. Nätavgiften bestod i storlek men kunde fördelas på två fartyg då båda fartygen har samma högsta effektuttag. 12

15 Nätavgift Nätavgift El-handel Elbolaget Fartyget Månad Stena Vision inkl. skatt kwh kwh SEK/mån Jan , , , ,99 Feb , , , ,32 Mars , , , ,43 April , , , ,94 (Tabell 5. Månadsavgifter som belastar Stena Vision under Jan-April.) Kostnaden för Stena Visions användning av landström under maj till december blev 2,06 SEK/kWh. Det blev en ekonomisk förlust under de första 8 månaderna. Genom användningen av två fartyg på samma landströmsanläggning halveras kostnaden för nätavgiften som då belastade både Stena Vision och Stena Spirit, vilket innebar en kostnad på 1,53 SEK/kWh under januari till april. Jämfört med användningen av fartygets generatorer vilket skulle kostat 1,47 SEK/kWh under maj till december och 1,45 SEK/kWh för januari till april (underhållskostnaderna för generatorerna är inte inräknade). Totala kostnaden vid drift Vid drift av Vid drift av av landströmsanslutningen landströmsanslutning fartygets generatorer Månad SEK SEK/kWh SEK/kWh Maj-Dec ,56 2,06 1,47 Jan-April ,69 1,53 1,45 (Tabell 6. Samanställning av priset på landström kontra fartygets generatorer.) Enligt beräkningar från Stena Line kostar det 1,76 SEK/kWh i bara bränsle för att producera el ombord och ca 2 SEK/kWh när de räknade med smörjolja och underhåll. För att det enligt deras beräkningar skulle löna sig att använda landström måste anläggningen användas 37 timmar per månad med en medeleffekt på 1400 kw, då blev kostnaden 1,75 SEK/kWh. De faktiska snittpriserna för landström hamnade under 2012 på 2,06 SEK/kWh och för 2013 hamnade det på 1,53 SEK/kWh. 13

16 3.2 Avgasutsläpp För att beräkna avgasutsläppen behövs emissionsfaktorn, värmevärdet, bunkerförbrukningen och landströmsförbrukningen. Med dessa värden beräknades hur mycket CO2, NOx, SO2, PM10 och GHG som Stena Vision skulle ha släppt ut om man inte använt landströmsanläggningen. Emissionsfaktorer kg/gj CO2 77,6123 NOx 1,66 SO2 0,4 PM10 0, GHG 78, Värmevärde för WRD 42,34 MJ/kg = 37,4709 GJ/m 3 (St1 Sverige AB, 2015) total FO Effektåtgång Landström Månad m 3 kwh kwh Maj 342, Juni 364, Juli 381, Aug 383, Sep 346, Okt 327, Nov 318, Dec 301, Jan 319, Feb 292, Mars 343, April 310, (Tabell 7. Total FO förbrukning, effektåtgång på fartygsgeneratorer och förbrukningen av landström.) Formel för beräkning av utsläpp som inte produceras vid användning av landström: kg = ( (m3 värmevärde (GJ m 3 ) Emissionfaktor (kg GJ)) ) kwh (landström) kwh Resultatet av det minskade avgasutsläppen har presenterats månadsvis och för hela mätperioden. 14

17 3.2.1 CO 2 Formel för beräkning av CO2-utsläpp vid drift av fartygets generatorer: CO 2 kg kwh = ( (FO m3 37,4709 GJ m 3 77,6123 kg GJ) ) Fartygets effektåtgång kwh Månadsvis uppställt hur mycket CO2 Stena Vision släppte ut i kg/kwh: total FO Värmevärde Emissionsfaktor Effektåtgång CO2 Månad m 3 GJ/m 3 kg/gj kwh kg/kwh Maj 342, , , , Juni 364, , , , Juli 381, , , , Aug 383, , , , Sep 346, , , , Okt 327, , , , Nov 318, , , , Dec 301, , , , Jan 319, , , , Feb 292, , , , Mars 343, , , , April 310, , , , (Tabell 8. CO 2-utsläpp under mätningsåret.) Genom användningen av landströmsanläggningen minskade Stena Vision sina CO2-utsläpp med följande: Landström CO2 Månad kwh kg Maj ,480 Juni ,521 Juli ,767 Aug ,037 Sep ,404 Okt ,104 Nov ,834 Dec ,569 Jan ,586 Feb ,790 Mars ,206 April ,594 (Tabell 9. Minskat CO 2-utsläpp till följd av användning av landström.) 15

18 3.2.2 NO x Formel för beräkning av NOx-utsläpp vid drift av fartygets generatorer: NO x kg kwh = ( (FO m3 37,4709 GJ m 3 1,66 kg GJ) ) Fartygets effektåtgång kwh Månadsvis uppställt hur mycket NOx Stena Vision släppte ut i kg/kwh: total FO Värmevärde Emissionsfaktor Effektåtgång NOx Månad m 3 GJ/m 3 kg/gj kwh kg/kwh Maj 342, ,4709 1, , Juni 364, ,4709 1, , Juli 381, ,4709 1, , Aug 383, ,4709 1, , Sep 346, ,4709 1, , Okt 327, ,4709 1, , Nov 318, ,4709 1, , Dec 301, ,4709 1, , Jan 319, ,4709 1, , Feb 292, ,4709 1, , Mars 343, ,4709 1, , April 310, ,4709 1, , (Tabell 10. NO x-utsläpp under mätningsåret.) Genom användningen av landströmsanläggningen minskade Stena Vision sina NOx-utsläpp med följande: Landström NOx Månad kwh kg Maj ,801 Juni ,110 Juli ,939 Aug ,785 Sep ,224 Okt ,275 Nov ,822 Dec ,849 Jan ,970 Feb ,938 Mars ,976 April ,545 (Tabell 11. Minskning av NO x-utsläpp till följd av användning av landström.) 16

19 3.2.3 SO 2 Formel för beräkning av SO2-utsläpp vid drift av fartygets generatorer: SO 2 kg kwh = ( (FO m3 37,4709 GJ m 3 0,4 kg GJ) ) Fartygets effektåtgång kwh Månadsvis uppställt hur mycket SO2 Stena Vision släppte ut i kg/kwh: total FO Värmevärde Emissionsfaktor Effektåtgång SO2 Månad m 3 GJ/m 3 kg/gj kwh kg/kwh Maj 342, ,4709 0, , Juni 364, ,4709 0, , Juli 381, ,4709 0, , Aug 383, ,4709 0, , Sep 346, ,4709 0, , Okt 327, ,4709 0, , Nov 318, ,4709 0, , Dec 301, ,4709 0, , Jan 319, ,4709 0, , Feb 292, ,4709 0, , Mars 343, ,4709 0, , April 310, ,4709 0, , (Tabell 12. SO 2-utsläpp under mätningsåret.) Genom användningen av landströmsanläggningen minskade Stena Vision sina SO2-utsläpp med följande: Landström SO2 Månad kwh kg Maj ,506 Juni ,677 Juli ,287 Aug ,647 Sep ,283 Okt ,970 Nov ,981 Dec ,193 Jan ,210 Feb ,949 Mars ,729 April ,324 (Tabell 13. Minskning av SO 2-utsläpp till följd av användning av landström.) 17

20 3.2.4 PM10 Formel för beräkning av PM10-utsläpp vid drift av fartygets generatorer: PM10 kg kwh = ( (FO m3 37,4709 GJ m 3 0, kg GJ) ) Fartygets effektåtgång kwh Månadsvis uppställt hur mycket PM10 Stena Vision släppte ut i kg/kwh: total FO Värmevärde Emissionsfaktor Effektåtgång PM10 Månad m 3 GJ/m 3 kg/gj kwh kg/kwh Maj 342, ,4709 0, , Juni 364, ,4709 0, , Juli 381, ,4709 0, , Aug 383, ,4709 0, , Sep 346, ,4709 0, , Okt 327, ,4709 0, , Nov 318, ,4709 0, , Dec 301, ,4709 0, , Jan 319, ,4709 0, , Feb 292, ,4709 0, , Mars 343, ,4709 0, , April 310, ,4709 0, , (Tabell 14. PM10-utsläpp under mätningsåret.) Genom användningen av landströmsanläggningen minskade Stena Vision sina PM10-utsläpp med följande: Landström PM10 Månad kwh kg Maj ,102 Juni ,763 Juli ,378 Aug ,883 Sep ,390 Okt ,015 Nov ,051 Dec ,645 Jan ,556 Feb ,526 Mars ,070 April ,022 (Tabell 15. Minskning av PM10-utsläpp till följd av användning av landström.) 18

21 3.2.5 GHG Formel för beräkning av GHG-utsläpp vid drift av fartygets generatorer: GHG kg kwh = ( (FO m3 37,4709 GJ m 3 78, kg GJ) ) Fartygets effektåtgång kwh Månadsvis uppställt hur mycket GHG Stena Vision släppte ut i kg/kwh: total FO Värmevärde Emissionsfaktor Effektåtgång GHG Månad m 3 GJ/m 3 kg/gj kwh kg/kwh Maj 342, , , , Juni 364, , , , Juli 381, , , , Aug 383, , , , Sep 346, , , , Okt 327, , , , Nov 318, , , , Dec 301, , , , Jan 319, , , , Feb 292, , , , Mars 343, , , , April 310, , , , (Tabell 16. GHG-utsläpp under mätningsåret.) Genom användningen av landströmsanläggningen minskade Stena Vision sina GHG-utsläpp med följande: Landström GHG Månad kwh kg Maj ,623 Juni ,741 Juli ,659 Aug ,973 Sep ,268 Okt ,430 Nov ,032 Dec ,194 Jan ,954 Feb ,477 Mars ,229 April ,384 (Tabell 17. Minskning av GHG-utsläpp till följd av användning av landström.) 19

22 3.2.6 Utsläppsjämförelse Landström CO2 NOx SO2 PM10 GHG MWh ton ton ton ton ton Hela mätningsåret 369,88 286,15 6,12 1,47 0,38 290,30 Det minskade utsläppet från Stena Vision av CO2 blev 286,15 ton under ett år, vilket kan jämföras med det totala utsläppet av koldioxidekvivalent av inrikessjöfart som 2012 var 0,37 miljoner ton vilket motsvarar en minskning på 0,077 %. Det totala utsläppen av koldioxidekvivalent av utrikes sjöfart som 2012 var 5,86 miljoner ton vilket motsvarar en minskning på 0,0049 %. Har använt koldioxidekvivalent mätning från Naturvårdsverket då den största delen av GHG består av CO2 (Naturvårdsverket b, 2015) (Naturvårdsverket c, 2015). Det minskade utsläppet från Stena Vision av NOx blev 6,12 ton under ett år, vilket kan jämföras med det totala utsläppet av NOx för övriga transporter enligt Naturvårdsverket som 2012 var 25,76 tusen ton (Naturvårdsverket d, 2015). Vilket resulterar i en minskning på 0,024 %. Det minskade utsläppet från Stena Vision av SO2 blev 1,47 ton under ett år, vilket kan jämföras med svavelutsläppen till luft av nationell sjöfart och fiske som 2012 var 900 ton (Naturvårdsverket e, 2015). Vilket motsvarar en minskning på 0,16 %. Det minskade utsläppet från Stena Vision av PM10 blev 0,38 ton under ett år, vilket kan jämföras med PM10 mätning från transporter som enligt Naturvårdsverket var 1,99 tusen ton under 2012 (Naturvårdsverket f, 2015). Vilket motsvarar en minskning på 0,019 %. Det minskade utsläppet från Stena Vision av GHG blev 290,30 ton under ett år, vilket kan jämföras med det totala utsläppet av koldioxidekvivalent av inrikes sjöfart som 2012 var 0,37 miljoner ton vilket motsvarar 0,078 %, och det totala utsläppen av koldioxidekvivalent av utrikes sjöfart som 2012 var 5,86 miljoner ton och motsvarar 0,0049 % (Naturvårdsverket b, 2015) (Naturvårdsverket c, 2015). 20

23 4 Analys 4.1 Kostnad Resultatet av beräkningarna visar att det inte ger någon ekonomisk vinst att använda anläggningen såsom när data samlades in, men används landströmsanläggning mer frekvent kan snittpriset sänkas på landproducerad ström. Om både Stena Vision och Stena Spirit var anslutna till landströmsanläggningen 40 timmar på en månad med ett maxeffektuttag på kw och ett medeleffektuttag på kw, skulle kostnaden för nätavgiften bli SEK och elhandelsavgiften inkl. skatt bli SEK. Den totala kostnaden hade då blivit SEK och energiåtgången kwh, alltså en kostnad på 1,66 SEK/kWh. Utnyttjar man landströmsanläggningen 60 timmar på en månad med samma förutsättningar kommer man ner till 1,28 SEK/kWh. Räknar man på samma förhållande fast använder anläggning 50 timmar så blir kostnaden 1,43 SEK/kWh. Detta kan jämföras med 1,45 SEK/kWh som det hade kostat att ha fartygens generatorer i drift vilket resulterar i lönsamhet att använda landströmsanläggningen. Då våra beräkningar på fartygets generatorer är på kostnaden för att producera exakt den mängden ström det behövs, kommer den kostnaden i verkligheten att bli lite högre då det alltid finns ett effektöverskott ombord. Om inte landströmsanläggningen användas mer än 50 timmar på en månad, lönar det sig inte ekonomiskt att ansluta något av fartygen till landströmsanläggningen enligt våra beräkningar. 4.2 Utsläppsförändring Det minskade utsläppet från Stena Vision av CO2 blev 286,15 ton under ett år. Detta är 0,077 % av CO2 avgasutsläppen som inrikes sjöfarten bidrog till under ett år. Skulle 13 fartyg använda landströmsanläggningar i samma utsträckning som Stena Vision skulle CO2 avgasutsläppen från inrikes sjöfarten minska med 1 % under ett år. För att sätta utsläppen av CO2 i annat perspektiv så motsvarar 286 ton CO2 lika mycket som förbrukningen av liter diesel (Utsläppsrätt, 2015). 21

24 5 Diskussion Att använda sig av landström minskar de lokala utsläppen av avgaser, men kan öka kostnaderna för fartyget om landströmsanläggningen används på ett ofördelaktigt sätt. Om landströmsanläggningen används få timmar i månaden med ett högt maxeffektuttag blir kostnaderna högre än att producera el ombord på fartyget. Däremot om fartyget använder landströmsanläggningen fler timmar i månaden med ett lägre maxeffektuttag blir kostnaderna lägre än att producera el ombord. Ett sätt att minska kostnaderna är att använda sig av flera fartyg med likvärdigt maxeffektuttag, då landströmsanläggningen används många timmar och kostnaden blir låg. Priset på WRD och dollarkursen spelar en avgörande roll om man har lönsamhet i landströmsanslutningen eller inte. Då vi gjorde undersökningen kostade WRD 874,1 USD/MTD och dollarn kostade 6,779 SEK ändrar sig detta kommer förutsättningarna ändra sig markant. Genom att inte använda fartygets generatorer vid kaj minskas avgasutsläppen. Elen som levereras till fartyget via en landströmsanslutning behöver inte vara mer miljövänlig än den elen som produceras ombord, detta är upp till den som bestämmer vilket bolag som ska leverera elen. Det finns många olika elbolag som levererar el enbart från förnyelsebar och miljövänligare energi. Att Stena Vision minskat sitt växthusgasutsläpp med 290 ton på ett år anser vi som bra. Skulle fler fartyg ansluta sig till landströmsanläggningar under hamnuppehåll skulle utsläppen av växthusgas minska väsentligt från sjöfarten. I och med att det inte bara är färjor som anlöper svenska hamnar får man undersöka vidare hur man kan tillämpa landströmsanslutningar på andra fartygstyper såsom torrlastare, lastfartyg eller tankfartyg. Någon generell lösning har vi inte kommit fram till. Genom att installera mätutrustning ombord på ett fartyg som loggar exakt effektproduktion och mäter avgaspartiklar, skulle man kunna få mer precisa resultat än de resultaten vi har räknat fram. Viktigaste resultatet vi har kommit fram till är minskningen av växthusgaser. Samt att det går att få lönsamhet i landströmsanslutning ur fartygets synvinkel. 22

25 6 Referenser Lindved, H., Förutsättningar för elanslutning av fartyg i Göteborgs hamn, Göteborg: Göteborgs hamn. Lundin, M., Att dokumentera en undersökning i en uppsats, u.o.: Linnéuniversitetet. Naturvårdsverket a, Beräkningsmodell. [Online] Available at: Naturvårdsverket b, Utsläpp av växthusgaser från inrikes transporter. [Online] Available at: Naturvårdsverket c, Utsläpp av växthusgaser från utrikes sjöfart och flyg. [Online] Available at: Naturvårdsverket d, Kväveoxidutsläpp till luft. [Online] Available at: Naturvårdsverket e, Svaveldioxidutsläpp till luft. [Online] Available at: Naturvårdsverket f, Utsläpp av partiklar (PM10) till luft. [Online] Available at: till-luft/?visuallydisabledseries=0,1,2,3,4 St1 Sverige AB, Produktdatablad MDF WRD (DMC). [Online] Available at: Svenskenergi, Kärnkraften och miljön. [Online] Available at: Thulin, E., Elanslutning av fartyg i hamn, Uppsala: Uppsala Universitet. Transportstyrelsen a, svaveloxider. [Online] Available at: --svaveloxider/ Transportstyrelsen b, Svavelkontrollområde (SECA). [Online] Available at: --svaveloxider/kommande-krav/ 23

26 Utsläppsrätt, Beräkning av utsläpp från bilar. [Online] Available at: 24