Red tanker in the navy ocean

Mot grönare horisonter

En ny våg av initiativ inom sjöfarten

Trots att fartygstransporter är mycket energieffektiva står sjöfartssektorn för 13 procent av EU:s koldioxidutsläpp från transporter. De flesta bedömare talar om en stadig ökning av sjötransporterna, och precis som när det gäller landbaserade transporter väcker utfasningen av fossila fartygsbränslen allt större intresse hos stater, lokala myndigheter och företag. Sjöfartens utsläpp görs till största delen till sjöss; utsläpp i hamnarna kan stå för mindre än en tiondel. Fartyg som ligger i hamn släpper dock också ut andra gaser, som kväveoxider och svaveloxid och partiklar som utgör allvarliga föroreningsproblem i städerna.

Anslutning av fartyg

Vi ser nu hur utvecklingen tar fart parallellt inom teknik, affärsmodeller, politik och lagstiftning. Läget för tekniker som används i hamn – s.k. landanslutning – är ett helt annat än för tekniker som används till sjöss. I hamn är det tekniskt sett relativt enkelt att ansluta fartyg till elnätet och därmed ersätta kraftproduktion från hjälpmotorer. Det finns beprövad teknik för alla huvudkomponenter, som transformatorer och frekvensomvandlare. De största utmaningarna har att göra med standardisering av anslutningssystemen, och inte minst kostnaderna. Trots att det är mycket mer effektivt att använda elektricitet från elnätet än att producera el ombord med dieselmotorer är kostnaderna för retroaktiv anpassning, el- och nätavgifter samt energiskatter så höga att det ur affärssynvinkel är svårt att argumentera för landinvesteringar.

Marknadsrisken är ytterligare en osäkerhetsfaktor: hur många fartyg kommer i realiteten att använda ett system för landanslutning?  Komplexiteten lyfts fram i flera studier. Exempelvis har intresset varit stort för landström för kryssningsfartyg. Men kryssningsfartyg stannar i regel bara en kort tid i varje hamn, samtidigt som de kräver mycket hög nätkapacitet. I och med de korta användningstiderna är det oftast svårt att bygga ett affärsfall endast utifrån kryssningsfartygen. Andra fartygskategorier, som färjor, containerfartyg och ro-ro-fartyg med fasta rutter, visar sig vara mycket mer attraktiva för landanslutning.

Att ersätta marin gasolja (MGO) till sjöss är en betydligt större utmaning. Batterier som laddas i hamn kan användas för mindre fartyg och kortare avstånd. För lagring av samma energimängder som MGO kräver dock batterier 20 gånger så stort utrymme och väger 20 gånger mer. I praktiken innebär detta att batterilösningar, såsom tekniken ser ut idag och så långt som prognoserna sträcker sig, kommer att begränsas till ett mindre segment av sjötransportsektorn, såsom hybridlösningar för ”sista milen” för att undvika utsläpp på särskilt sårbara platser som stadsområden eller fjordar och andra världsarvsmiljöer.

Bränslealternativ

Om MGO ska kunna ersättas i större fartyg och för längre avstånd behövs andra bränslen. Fokus ligger här framförallt på väte (H₂) och ammoniak (NH₃), båda gaser som idag produceras för användning i industrin. Till skillnad från batterier ställer dessa gaser ungefär samma vikt- och volymkrav ombord som MGO. Tekniken för användning av väte eller ammoniak ombord är dock inte fullt utvecklad ännu. I princip skulle lösningen bygga antingen på bränsleceller eller på modifierade förbränningsmotorer. Dessutom produceras i dagsläget nästan all vätgas av naturgas, en process som medför koldioxidutsläpp. Om fartygen ska kunna köras på utsläppsfri vätgas måste teknik för avskiljning och lagring av koldioxid användas. Alternativt kan vätgas produceras genom elektrolys med förnybar el. Här finns det potentiella samordningsvinster med landanslutning och lokal nätkapacitet: om distribuerad elektrolys, tillhandahållande av komprimerad vätgas och landanslutning samlokaliseras kan nyttjandet av nätkapaciteten förbättras avsevärt.

Det finns några stora utmaningar när det gäller väte och ammoniak. Primärenergifaktorn är kanske den viktigaste. Om man använder elektrolys och förnybar el är omvandlingsförlusterna mycket stora; mindre än 20 procent av primärenergin kan faktiskt användas för framdrivning. Ett lokalt värmeuttag kan förbättra bilden något, men inte i någon större utsträckning. Ett annat bekymmer är säkerheten, då både väte och ammoniak är ytterst brandfarliga och ammoniak dessutom mycket giftigt.

Utsläppsfritt i Oslo

Det problem som både företag och politiker står inför är hur de ska bygga och argumentera för hållbara affärsmodeller när osäkerheten är så stor. För politikerna är frågan hur de ska väga upp nya krav med incitament till utveckling, både på teknik- och affärssidan. Investeringsstöd för landanslutningsanläggningar finns redan på många ställen. I vissa länder och regioner skapas lokala utsläppsfria zoner. Oslo stad har t.ex. beslutat att minska utsläppen i Oslos hamn, inklusive ett område på 7 sjömil (15 km) utanför hamnen, med 95 procent till år 2030. Detta kommer att kräva åtminstone omfattande elhybridlösningar ombord.

I Sydeuropa tas nu ett gemensamt initiativ för gröna hamnar där Italien, Spanien och Grekland deltar. Finansieringen kommer delvis från EU:s facilitet för återhämtning och resiliens.

När det gäller marknadsaktörerna ser vi flera exempel på samriskföretag mellan hamnar och energibolag som investerar i landanslutnings- och potentiellt också laddningsanläggningar. Den största osäkerhetsfaktorn har visat sig vara kundernas intresse. Fartyg är bokstavligen flytande tillgångar, som snabbt kan flyttas nästan vart som helst i världen. Korta chartringsperioder gör det svårt att investera i ombordinstallationer. En framväxande lösning kan ses i kraven på mycket långa transportavtal som säkerställer det kassaflöde som krävs för att motivera kostnaderna för ytterligare ombordinvesteringar. Mot bakgrund av den befintliga fraktflottans långa livslängd verkar det dock krävas starkare incitament och skärpta regleringar även för fartygen, om de närmaste decenniernas ambitiösa koldioxidmål ska kunna nås. Sist men inte minst bör samordnade åtgärder från hamnar, rederier, energibolag och myndigheter stå högt på dagordningen.

 

Kontakta våra experter

Kjetil Ingeberg

Director, AFRY Management Consulting
Girl in headphones listening to music in the city at sunset

Podcast: Fuelling the transition

Leading industry experts join us to discuss how energy systems are responding to decarbonisation, digitalisation and decentralisation.