National Transport Library Research Database

Avgasemissioner från inneliggande fartyg (Exhaus emissions from ships at berth)

  • Cooper, David
  • IVL Svenska Miljöinstitutet AB, Svenskt företag eller organisation, 556116-2446
Sponsors, duration, budget: Sjöfartsverket, Vinnova, Stena Line Scandinavia AB, Göteborgs Hamn AB, DFDS Seaways AB, Regeringskansliet ; 2003-01-01 -- 2003-02-28 Registration number:
  • Vinnova
Subject(s): Online resources: Abstract: Inom ett samfinansierat projekt har IVL Svenska Miljöinstitutet AB utfört omfattande emissionsmätningar på 22 st. hjälpmotorer ombord på 6 fartyg under kajuppehåll. Syftet med projektet har bl. a. varit att ge ett bidrag till den internationella emissionsdatabasen för sjöfart. Detta i sin tur kommer att leda till noggrannare emissionsuppskattningar samt förbättrade beslutsunderlag för hamnar, rederier och luftvårdsmyndigheter. Emissioner till luft från sjöfart har blivit alltmer signifikanta inom luftkvalitetsutredningar och emissionsinventeringar på lokal, regional och global nivå. I jämförelse med utsläppen från fartyg till sjöss, emitterar inneliggande fartyg i hamnområden mindre föroreningar per tidsenhet men emissionerna från hjälpmotorer (som används för att förse fartyg med el under kajuppehåll) är av betydelse eftersom utsläppen ofta sker nära tätbebyggelser. För att förbättra den alltför bristfälliga kunskapen inom detta område har ett omfattande mätprojekt utförts med syftet att kartlägga avgasemissioner från hjälpmotorer under verkliga driftsförhållanden. Huvudresultaten kan sammanfattas som följande: • De specifika emissionerna visade en signifikant variation mellan olika motormodeller och även inom samma modelltyp ombord på samma fartyg • Förutom CO2 och SO2, var även PAH-emissionerna beroende av bränslekvalitet. • Resultaten från de tre passagerarefärjorna indikerar att samband med bl. a. dödvikten föreligger. • Övriga luftemissioner förväntas i allmänhet vara mycket mindre än emissionerna från hjälpmotorerna under ett kajuppehåll. • För samtliga fartyg var kraftuttagen under kajuppehåll relativt konstanta och klart mindre än den totala installerad effekten från hjälpmotorna (9 – 49%). Sjöfartverkets krav på emissionsmätningarna vid 75% motorlast för erhållandet av ett NOx-reduktioncertifikat bör omprövas (50%-nivån skulle vara lämpligare). • Relativt till den totala tiden i kaj var de kraftiga lastsvängningarna och höga lastperioder (som förekom före avgång med bog- och akterpropeller drift) försumbara. • Enligt maskincheferna ombord på fartygen förekommer inga större skillnader i kraftbehovet för olika hamnbesök. En avvikelse från detta var dock med tankfartyget som hade ett större kraftbehov (ca. 2,5 gånger) under lossning (egna pumpar drift) jämfört med lastning. Abstract: Over the past decade several reports have outlined exhaust emissions from the growing marine transport sector as a significant air pollution source In light of the considerable emission reductions and tighter legislation for land-based sources that have progressed since the 1960s, further emission reduction scenarios will most certainly include the relatively untapped marine sources. Thus an accurate assessment and control of ship emissions will play key roles in providing cost-effective solutions to achieve regional and global environmental targets in the future. the present investigation was initiated with the primary aim of providing an improved reference material for air emissions from AEs used on ships while at berth. Besides the determination of specific emissions, case studies for actual harbour stops by the ships were investigated. The specific emissions showed significant variations between the different engine models and also within the same engine model on board the same ship. Besides CO2 and SO2, PAH emissions were also seen to be dependent on fuel quality. Other emissions from boiler use and possible main engine warm-up prior to departure were in general expected to be considerably less than those from the AEs. The results obtained for the three passenger ferries demonstrate that empirically derived, universal emission formulae using dead weight tonnage can prove to be a costeffective and accurate tool for harbour emission inventories. To improve the limited knowledge regarding ship emissions while in berth, both specific (g kWh-1) and total emissions (kg) of NOx, SO2, CO, HC, CO2, PM (particulate matter) and PAH (polyaromatic hydrocarbons) were determined on board 6 ships during actual harbour stopovers i.e. real-world emissions. The results obtained for the three passenger ferries demonstrate that empirically derived, universal emission formulae using dead weight tonnage can prove to be a cost-effective and relatively accurate tool for estimating total emissions from ferries in berth. Besides AE emissions, other emissions from boiler use and possible ME warm-up prior to departure were in general considerably less than those from the AEs, but can be significant especially for SO2 if different fuel qualities are used. In light of eventual EU legislation to enforce low sulphur fuels in port areas i.e. predominantly through increased MGO use, these results indicate that besides SO2 and PM, PAH emission reductions can be expected. The measurements in this study show however, that the variations in condition between engines in the real-world and other factors affecting NOx emissions, can hide, at least for individual engines, any expected improvements in these emissions due to the lower fuel nitrogen content of MGOs. Generally, the power consumption of the ships at berth was fairly constant and considerably less (9 - 49%) than the total installed AE power. Relative to the total time spent at berth, periods with abrupt engine load changes and higher loads (engagement of thrusters prior to departure) were insignificant. The observed AE operation on board the ships indicate that legislative emission testing ought to focus on an engine load setpoint of 50% of maximum for AEs. A significant difference in power requirement was observed for the chemical tanker when loading and unloading (on board cargo pumps engaged) where the power requirement increased approximately by a factor of 2.5.
Item type: