Koldioxidbesparingar, effektbehov och energianvändning i framtidens hamnar.
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Hamnar har funnits i flera hundra år och dess utveckling har mer eller mindre varit linjär sedan start. Just nu har vi kommit in i en period där fler och fler hamnar börjar tänka annorlunda när det kommer till miljöaspekten och många hamnar runtom i världen använder sig av nya innovationer och lösningar som inte bara gynnar dagens miljö utan förhoppningsvis även flera hundra år framåt av en hållbar planet.
Sjöfart står idag för enorma utsläpp världen över och var och en hamn behöver göra sitt för att minimera våra miljöfarliga utsläpp. Hamnarna kan göra sitt med bland annat att se över sina maskinparker för att göra den grönare. Samtidigt kan rederierna göra sitt. Med dagens teknik kan även samarbetet mellan de båda göra betydelsefull skillnad för vår planet.
Ett sådant samarbete är shore-to-ship teknik och finns i dagsläget i en rad olika hamnar runtom i världen, inklusive Sverige. Denna teknik möjliggör fartyg som förtöjt att stänga av alla sina egna generatorer och istället använda sig av energi som tillförs från kajen vilket förhoppningsvis kommer från förnyelsebara energikällor.
Frågan är dock att i och med dessa tekniker för både fartyg och fordon i hamnen, hur mycket en hamn kan komma att spara i koldioxidutsläpp samt hur mycket el hamnen kommer att konsumera per år från maskinparken och shore-to-ship tekniken. Även effektbehovet kommer att öka i och med denna transformation och denna rapport kommer att granska även hur stort detta blir.
Denna rapport grundar sig i hamnen i Oskarshamn där alla de ovan frågeställningarna har beräknats. Resultat för koldioxidbesparingarna är baserat på hamnen planerade utfasning av en del av sina fossildrivna fordon vilket visade sig att i och med utfasningen som ska vara färdigställt inom 10 kommer hamnen spara 386 ton koldioxidutsläpp per år. Effektbehovet som uppstår då samtliga elektriskt drivna maskiner laddas samtidigt kommer uppgå till 1080 kW. Om hamnen dessutom skulle använda sig av shore-to-ship teknik för fartygen som lägger till i hamnen kommer den konsumtionen tillsammans med den nyimplementerade maskinparken kräva 3417 MWh per år.
För att få fram resultatet för koldioxidbesparingar har beräkningar för hur mycket koldioxid maskinparken släppte ut per år innan och efter utfasningen av fossildrivna maskiner gjorts. Därefter får man skillnaden av utsläpp. Beräkningar är baserade på att en liter diesel vid ideal förbränning ger 2,61 kilo koldioxid samt att energin som de eldrivna maskinerna laddas med har framställt helt koldioxidfritt.
Resultatet för effektbehovet beräknades genom att från given maskininformation räkna ut med hur stor effekten skulle bli om alla eldrivna maskiner laddades samtidigt med en 30 kW laddare. Vidare till energibehovet summerades maskinparken elkonsumtion under ett år med givna arbetstimmar med hur stort energikonsumtionen under ett år för de förtöjda fartygen var.
Abstract [en]
Ports have existed for several hundred years, and their development has been more or less linear since the beginning. Currently, we are entering a period where more and more ports are starting to think differently about environmental aspects. Many ports around the world are using new innovations and solutions that benefit today's environment and hopefully ensure a sustainable planet for hundreds of years to come.
Shipping today accounts for enormous emissions worldwide, and each port needs to do its part to minimize harmful emissions. Ports can contribute by upgrading their equipment to be greener, while shipping companies can also play their part. With today's technology, collaboration between both can make a significant difference for our planet.
One such collaboration is shore-to-ship technology, which is currently available in various ports worldwide, including Sweden. This technology allows docked ships to turn off all their generators and use energy supplied from the shore, ideally from renewable sources.
The question is, with these technologies for both ships and port vehicles, how much carbon dioxide emissions can a port save, and how much electricity will the port consume annually from its equipment and shore-to-ship technology. The power demand will also increase with this transformation, and this report will examine the extent of this increase.
This report is based on the port of Oskarshamn, where all the above questions have been calculated. The results for carbon dioxide savings are based on the port's planned phase-out of some fossil-fueled vehicles, which showed that within ten years, the port will save 386 tons of carbon dioxide emissions per year. The power demand arising when all electric machines are charged simultaneously will be 1080 kW. If the port also uses shore-to-ship technology for docked ships, the combined consumption with the newly implemented equipment will require 3417 MWh per year.
To calculate the carbon dioxide savings, emissions from the equipment before and after phasing out fossil-fueled machines were measured. The difference in emissions was then determined. Calculations are based on the fact that one liter of diesel ideally produces 2,61 kilos of carbon dioxide, and the energy used to charge electric machines is entirely carbon-free.
The power demand was calculated by determining the total power needed if all electric machines were charged simultaneously with a 30 kW charger. For the annual energy demand, the total electricity consumption of the equipment over a year, with given working hours, was added to the annual energy consumption of docked ships.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 33
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:178
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-353049OAI: oai:DiVA.org:kth-353049DiVA, id: diva2:1896777
Supervisors
Examiners
2024-09-112024-09-112024-09-11Bibliographically approved