National Transport Library Research Database

Energilagringsystem och plugin hybrid fartyg (ESS; Energy Storage System and plugin hybrid ship)

  • Wimby, Per
  • Stena Rederi AB, Svenskt företag eller organisation, 556057-8360
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2017-05-01 -- 2018-12-31 Registration number:
  • Trafikverket 2017/55631
Subject(s): Abstract: Valet av framtida energikällor för sjöfartsindustrin är långt ifrån okomplicerat. Snabb teknikutveckling, förändringar i regelverken för utsläpp och skiftande bränslekostnader samtidigt med långa avskrivningstider skapar stor osäkerhet när det gäller framtida investeringar i nya bränslen som kan användas för framdrivning av fartyg. I denna snabbt föränderliga marknad är det viktigt att utveckla ett perspektiv på hur olika energikällor kommer att utvecklas från en kostnads-, tillgänglighet- och miljösynpunkt, och vilka åtgärder vi kan göra nu för att skapa möjligheter för framtiden. Stena gjorde en strategisk översyn med hjälp av en extern konsult McKinsey under våren 2016, med ambitionen att analysera utvecklingen av relevant teknik och bränslen för sjöfarten. Den innehåller både en översyn av det aktuella läget och utsikter för de närmaste 15-20 åren för alternativa bränslekällor. De centrala slutsatserna från översynen är att, baserat på dagens bästa kunskap om den framtida marknadsutvecklingen kan elektrisk framdrivning mycket väl bli ett kostnadseffektivt alternativ för närsjöfart på 10-15 års sikt. Det är vår uppfattning att den banbrytande snabba utvecklingen för elektriska fordon kan ge en liknande utveckling för marinindustrin. Detta kan då drastiskt minska utsläppen från färje och Ro-Ro sjöfarten. Under de senaste sex åren har kostnaden för batterier gått ner med 11 % per år och denna utveckling spås fortsätta ytterligare i flera år eftersom en storskalig batteriindustri med ny förfinad teknik håller på att etableras. För tillfället är batterier till fartyg ca 3 gånger dyrare än de till bilar beroende på högre krav på antal laddningscykler mm. Detta gap borde kunna minskas när intresset för denna energilagring ökar. Idag opererar fartygen med suboptimal last på huvudmaskiner och hjälpmaskiner under en stor del av gångtiden (ca 40 %) vilket ger en stor potential för energibesparing genom s.k.”peak shaving”. Detta projekt syftar till att använda en batteribank på 1000 kWh till att ta hand om topplaster och därigenom köra färre hjälpmaskiner på optimal last. Batterisystemet (ESS, Energy Storage System) kommer att installeras ombord på Stena Jutlandica, som trafikerar rutten Göteborg – Frederikshavn, och kopplas in på huvudtavlan som en extra hjälpmaskin. Systemet kommer sedan att utvärderas för att ge kunskap och erfarenhet inför framtida nybyggen. Systemet har tre funktioner: 1. att i hamnmanöver köra bogpropellrar med el från batteribanken, 2. att vara en back-up till hjälpmaskinerna vid körning i skärgården och 3. att tillse att hjälpmaskinerna körs optimalt, ”peak shaving” under drift. Vi förväntar oss att reducera CO2 utsläppen med ca 1500 ton per år, vilket motsvara utsläppen från 600 bilar. Batterierna kommer att laddas från befintlig landanslutning i Göteborg. Frederikshavn planerar att installera landanslutning vilket möjliggör laddning även i Frederikshavn. Förnybar energi finns till-gänglig både i Sverige och Danmark.Abstract: The choice of future energy sources for the shipping industry is far from straightforward. Rapid technological developments, changes in regulations for emissions and changing fuel costs, while the depreciation times are long, creates great uncertainty with regard to future investments in new fuels that can be used for marine propulsion. In this rapidly changing market, it is important to develop a perspective on how various energy sources will be developed from a cost, availability and environmental point of view, and what actions we can do now to create opportunities for the future. Stena did a strategic review with the help of an external consultant, McKinsey, in spring 2016 with the ambition to analyze the development of relevant technologies and fuels for shipping. It includes both a review of the current situation and outlook for the next 15-20 years for alternative fuel sources. The key findings from this review is that, based on today´s best understanding of future market, electric propulsion can very well be a cost effective alternative for short sea shipping in 10-15 years' time. It is our view that the disruptive development of electric vehicles can provide a similar development for the marine industry. This can then drastically reduce emissions from the ferry- and Ro-Ro shipping. Over the past six years, the cost of batteries has fallen by 11 % per year, and this trend is predicted to continue for several years as a large-scale battery industry with new refined technology is being es-tablished. At the moment the batteries to ships are about three times more expensive than those for cars due to higher demands on the number of charging cycles mm. The gap should be reduced when the interest for this energy storage increases. Today, the vessels operate with sub-optimal load on the main and auxiliary machinery during much of the time period (about 40 percent) which gives a great potential for saving energy by so-called "peak shaving". This project aims to use a battery bank of 1,000 kWh to take care of peak loads and thereby run fewer auxiliary engines at optimum load. The battery system (ESS Energy Storage System) will be in-stalled on board the Stena Jutlandica, which operates the route Gothenburg - Frederikshavn, and be connected to the main board as an extra auxiliary engine. The system will then be evaluated to provide knowledge and experience for future new buildings. The system has three functions: 1. The port operation; run thrusters with power from the battery bank 2. Be a back-up to the auxiliary engines when running the archipelago, and 3. to ensure that the auxiliary engines are running optimally, "peak shaving" in all operation. We expect to reduce CO2 emissions by about 1,500 tons per year, equivalent to the emissions from 600 cars. The batteries will be recharged from the existing shore power connections in Gothenburg. Frederikshavn is planning to install shore power, which allows charging also in Frederikshavn. Renewable energy is available both in Sweden and Denmark.
Item type: