Session 34 Carolina Sahlén

2010-01-13 Carolina Sahlén

LNG för fartygsdrift i SverigeUtredning på uppdrag av


Utredningens innehåll

Drivkrafter och svårigheter utifrån ekonomiska, tekniska,

juridiska och miljömässiga aspekter

LNG som fartygsbränsle – Egenskaper, hantering, infrastruktur ochleveranskedjor

Drivkrafter för användning av LNG

Förutsättningarna inom svensk sjöfart – tänkbara hamnar, fartygstyper etc

Möjliga synergieffekter med andra användningsområden

Norska erfarenheter av LNG för fartygsdrift

Motorer och gasinstallationer inklusive alternativ miljöteknik

Regelverk

Miljö och utsläpp

Fallstudie Stockholm och Göteborg


Rapport

Rapporten kan laddas ner som pdf från;

Svenska Gasföreningen:http://www.gasforeningen.se/upload/files/publikationer/rapporter/lngochsjofart.pdf

Sveriges Redareförening:http://www.sweship.se/Files/091109%20Slutrapport%20LNG.pdf


ca 94 % metan (därutöver ca 4,7 % etan, 0,8 % propane, 0,3 % nitrogen,resterande mängd består av butan och tyngre kolväten)

kokpunkt -163 oC

densitet 0,44 ton/m3

expanderar 600 gånger vid övergång till gasfas

specifik densitet 0,55 i förhållande till luft

brännbarhetsområde i luft 5-15 %Bränsle Värmevärde

(MJ/kg)Densitet vid

15°C (kg/m3)Energi-densitet

(MJ/m3)

Relativtenergiinnehåll

(LNG=1)

Gas Oi l 10(Eldn.olja 1) 42,7 860 36 722 1,60

IF 380 41 940 38 540 1,68

IF 220 XLS 41,6 940 39 104 1,71

Diesel MK1 43,1 815 35 127 1,54LNG 52 440 22 880 1,00

LNG - Egenskaper


Drivkrafater - Bränslepriser


Drivkrafter - Bränslepriser


Drivkrafter - Emission Control Area (ECA)


Begränsning av svaveldioxidutsläpp (SOx)

enligt MARPOL, Bilaga VI

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

Sv

av

eli

nn

eh

åll

ib

un

ke

rolj

a

%GLOBALT

SECA

Drivkrafter - SOx enligt MARPOL


Begränsning av kvävedioxidutsläpp (NOx)

enligt MARPOL, Bilaga VI

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

0 500 1000 1500 2000 2500

Varvtal (rpm)

Tier I Tier II Tier III

g/kWh

Drivkrafter - NOx enligt MARPOL


Försörjning



Export- och mottagningsterminaler




Leveranskedjan


Leveranskedja - Lokalt lager


Lerveranskedja - Mottagningsterminal


geografiskt strategiska platser för lossning ochbunkring av LNG

hamnar med anlöp av linjetrafik, såsom RoRo- ellerRoPax-fartyg

utrymmesbehov för lagring inom hamnen

utrymmesbehov vid bunkring

tekniska och säkerhetsmässiga godaförutsättningar

synergieffekter

Lokalisering - Hamnar


RoRo- eller RoPax-fartyg i linjetrafik


Göteborgs hamn

Nynäshamns hamn

Malmö hamn

Helsingborgs hamn

Karlshamns hamn

Stockholms hamn

Tänkbar placering av mottagningsterminaler


Trelleborgs hamn

Ystads hamn

Kapellskär

Stockholms hamn

Tänkbar placering av lokala lager


Fartygstyper med få bunkringshamnar

Passagerarfärjor med få destinationer (även skärgårdsfärjor, etc.)

Färjor för fordon och passagerare (sk. RoPax)

Fartyg med rullande last (sk. RoRo)

Tankfartyg (för till exempel LNG eller petroleumprodukter)

Vägfärjor

Kustbevakningen och andra fartyg i samhällets tjänst

Containerfartyg

Mindre bulkfartyg

Bogserbåtar och isbrytare

Fiskebåtar

Tänkbara användare



Synergier – annan användning av LNG

• Fordonsgas

• Komplement/backup inaturgasnätet

• Tung industri – tex stålindustrin

• Råvara i processindustri


Synergier - Fordonsgas


Synergier - Peak-shaving i naturgasnätet


Synergier - Stålindustrin


Synergier - Råvara till processindustrin


Nyanskaffningsplan, Norge


Gasdrivna fartyg i Norge




Bunkringsanläggningar



Motoralternativ - Gasmotorer


Motoralternativ - Dual/Triple Fuel-motorer (både gasoch bunkeroljor)


Motoralternativ - Gasturbiner


Installationer - maskinrum

LNG cistern

Motor


Installationer - LNG-cistern för norskt supplyfartyg


Installationer– maskinrum för RoPax-fartyg



Alternativ miljöteknik


Landström


Tankfordon


Regelverk

• Tillstånd enligt miljöbalken - för terminaler ochlokala lager

• Tillstånd enligt Lagen om brandfarliga ochexplosiva varor - för terminaler och lokala lager

• Gasföreningens LNG-anvisningar (på gång)

• Klassningssällskapens regelverk förfartygsinstallationer

• IMO:s regelverk för fartygsinstallationer

• Saknas: Regler för bunkring och läktring av LNG


Tillståndsprocess - Miljöbalken

Samråd

Samrådredogörelse

Framtagande av handlingar

Tillståndsansökan till LST***

LST Remitterar

Kompletteringar

Bemötanden av synpunkter

Beslut av LST-MPD****

Ev. överklagningsprocess

- Länsstyrelsen

- Tillsynsmyndigheten*

- Enskilda berörda- Ev. andra statliga

myndigheter,kommuner,allmänhet,organisationer

Länsstyrelsebeslut (BMP)**

- Juridisk ansökan

- Teknisk beskrivning (TB)

- Miljökonsekvensbeskrivning (MKB)

- Samrådsredogörelse

- SäkerhetsrapportEv. kompletteringskravutifrån remissvaren

Ev. Synpunkter frånsökanden

Ev. synpunkter från

myndigheter, berörda m.fl.

LST remitterar och kungör ansökan

Preliminärt beslut

Tillståndsprocesser


Tillståndsprocess – Lagen om brandfarliga och explosiva varor

Ev. ansökan om förhandsbesked

Tillståndmyndigheten samråder

Förhandsbesked

Ansökan om tillstånd

Tillståndmyndigheten samråder

Beslut om tillstånd

Avsyning

- Räddningstjänsten- Myndigheten för

samhällsskydd ochberedskap (MSB)

- Ev. andra kommunalaeller statligamyndigheter varsverksamhet berörs

- Kartor över omgivningen

- Ritningar och skisser överanläggning och byggnader

- Drift och skötselinstruktioner

- De brandfarliga varornas namn,klass och mängd

- Klassningsplaner

- Föreståndare

Räddningstjänstetc. ska delta

- Tillståndshavare/ombudsamt Räddningstjänst etc. kallas

- Myndigheter som deltagit isamrådet ges möjlighet att delta.

Ev. överklagningsprocess

Startmedgivande”Drifttillstånd”

Ev. ”Provdrifttillstånd”från tillsynsmyndigheten


Gasföreningens LNG-anvisningar


Koldioxid, CO2 Svaveldioxid,SOx

Kväveoxider,Nox

2,7 % 4 % 7 %

Utsläpp

Sjöfartens andel av de globala utsläppen


Bränsletyp SOxg/kWh

NOxg/kWh

Partiklarg/kWh

CO2g/kWh

Tjockolja,3,5 % svavel

13 9-12 1,5 580-630

Marin diesel,0,5 % svavel

2 8-11 0,25-0,5 580-630

Marin gasolja,0,1 % svavel

0,4 8-11 0,15-0,25 580-630

LNG 0 2 Ca 0 430-480

Utsläpp - bränslejämförelse


Svenskt miljökvalitetsmål Sjöfarten påverkar möjligheten attnå målet genom utsläpp av

Begränsad klimatpåverkan koldioxidkväveoxider (genom bildning avmarknära ozon)

Frisk luft svaveldioxidkväveoxiderkolvätenpartiklar

Bara naturlig försurning svaveldioxidkväveoxider

Ingen övergödning kväveoxider

Svenska miljökvalitetsmål


Utsläpp av Etappmål för transportpolitiken Delmål till miljökvalitetsmål

Koldioxid Koldioxidutsläppen från transporteri Sverige år 2010 bör hastabiliserats på 1990 års nivå.

Motsvarande delmål för det nationellamiljökvalitetsmålet ”Begränsadklimatpåverkan” innebär att år 2010 ska desvenska utsläppen av växthusgaser varaminst fyra procent lägre än de var 1990.

Kväveoxider Kväveoxidutsläppen fråntransporter i Sverige bör ha minskatmed minst 40 procent till år 2005räknat från 1995 års nivå.

År 2010 ska utsläppen i Sverige avkväveoxider till luft ha minskat till 148 000ton.

Svaveldioxid Svaveldioxidutsläppen fråntransporter i Sverige bör ha minskatmed minst 15 procent till år 2005räknat från 1995 års nivå.

År 2010 ska utsläppen i Sverige avsvaveldioxid till luft ha minskat till 60 000ton.

Flyktiga organiskaämnen (VOC)

Utsläppen av VOC från transporteri Sverige bör ha minskat med minst60 procent till år 2005 räknat från1995 års nivå.

2010 ska utsläppen i Sverige av flyktigaorganiska ämnen till luft ha minskat till 241000 ton. Delmålet omfattar endast NMVOCdet vill säga inte metan som ingår i dettransportpolitiska etappmålet.

Transportpolitiska mål


RoRo-fartyg RoPax-fartyg

Motorstyrka (kW) 12 000 20 000

Utnyttjandegrad 85 % 85 %

Utnyttjad effekt (kW) 10 200 17 000

Andel av tiden till sjöss 75 % 75 %

Tid till sjöss (h/år) 6 570 6 570

Energiåtgång (GWh/år) 67 014 111 690

Verkningsgrad 40 % 40 %

Bränsle SOx

g/kWh

NOx

g/kWh

Partiklar

g/kWh

CO2

g/kWh

MGO * 0,4 9,5 0,2 605

LNG 0 2 Ca 0 ** 455

Bränsle Energiinnehåll(MJ/m3)

MGO* 36 722

LNG 22 880

Antal RoRo- fartyg Antal RoPax- fartyg

Stockholms hamn 2 15

Göteborgs hamn 18 5

Fallstudie


År 2010

År2015*

Då samtliga fartyg ärgasdrivna

MGO

LNG

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

700 000

800 000

m3/år

Teoretisk potential

Bränsleförbrukning för RoRo- och RoPax-fartyg i

Stockholms hamn

*År 2015ant as fartyg äldre än 25 årvara utbytta mot

gasdrivna fartyg

År 2010År 2015*

Då samtliga fartyg

är gasdrivna

MGO

LNG

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

600 000

700 000

m3/år

Teoretisk potential

Bränsleförbrukning för RoRo- och RoPax-fartyg i

Göteborgs hamn

* År2015 antas fartygäldre än 25 år vara ut bytta mot

gasdrivna fart yg

Bränsleanvändning


År 2010

År 2015*

Då samtliga fartyg ärgasdrivna

M GO

LNG

0

100

200

300

400

500

600

700

800

t o n/år

Luftemissioner av svavel (SOx) från RoRo- och RoPax-fartyg

som anlöper Stockholms Hamn

*År 2015 antas fartyg äldre än 25 år vara utbyt ta

mot gasdrivna fartyg

År 2010

År 2015*

Då samt liga fartyg är

gas drivna

M GO

LNG

0

100

200

300

400

500

600

700

to n/ år

Luftemissioner av svavel (SOx) från RoRo- och RoPax-fartyg

som anlöper Götebor gs Hamn

*År 2015 antas fartyg äldre än 25 år vara utbyt ta mot

gasdriv na fartyg

Luftemissioner av svavel


År 2010

År 2015*

Dåsamtliga fartyg ärgasdrivna

M GO

LNG

0

50

100

150

200

250

300

350

400

to n/å r

Luftemissioner av par tik lar från RoRo- och RoPax- fartyg somanlöper Stockholms Hamn

* Å r 2015 antas fartygäldreän 25 år vara utbytt a

mo t gasdrivna fa rtyg

År 2010

År 2015*

Dåsamtliga fa rtygärgasdrivna

MGO

LNG

0

50

100

150

200

250

300

350

to n/å r

Luf temissioner av partik lar från RoRo- och RoPax- fartyg som

anlöper Göteborgs Hamn

* Å r 2015 antas fartyg äldre än 25år varautbyt ta

mo t gasdrivna fartyg

Luftemissioner av partiklar


År 2010

År 2015*Då samtliga fartyg är

gasdrivna

M GO

LNG0

2 00 0

4 00 0

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

16 00 0

18 00 0

ton/ år

Luftem issioner av kväveoxider (NOx) från RoRo- och RoPax-fartyg som anlöper Stockholms Ham n

* Å r 2015 antas fartyg äldre än 25 år v ara utbyt ta


År 2010

År 2015*

Då samtliga fartygär

gasdrivna

M GO

LNG

0

2 000

4000

6000

8000

10 000

12 000

14000

16000

ton/år

Luftemiss ioner av kväveoxider (NOx) från RoRo- och RoPax-

fartyg som anlöper Göteborgs Hamn

* År 2015 ant as f artyg äldre än 25 år vara utbytta

mo t gasdrivna f artyg

Luftemissioner av kväveoxider


År 2010

År 2015**Då samtliga fartyg är

gasdrivna

M GO

LNG*

0

200 000

400 000

600 000

800000

1000 000

1200 000

t on/ år

Luftemissioner av koldioxid (CO2) från RoRo- och RoPax-fartyg

som anlöper Stockholm s Hamn( *Exklusive CO2 -ekv. från event uellt met anslip)

** Å r 2015 antas fartygä ldre än 25 år varautbyt ta

mot gasdrivnafartyg

År 2010År 2015**

Då samtligafartyg ärgasdrivna

M GO

LNG*

0

100 000

200000

300000

400000

500 000

600 000

700000

800000

900000

1000000

ton/år

Luf temiss ioner av koldioxid (CO2) från RoRo- och RoPax-fartyg

som anlöpe r Göteborgs Hamn

(*Exklusive CO2-ekv. från eventuellt metanslip)

**År 2015 antas fartyg äldre än 25 år vara ut bytta


Luftemissioner av koldioxid


Slutsatser


TACK FÖR VISAT INTRESSE!

Carolina Sahlén, SWECO Environment AB

[email protected]

+46 (0)734 12 57 06

För ytterligare info och referenser

hänvisas till slutrapporten

Documents

Session 34 Carolina Sahlén