Prosjektnummer
901714
Effekt av ulike klimatiltak og avklare regler for godkjenning av hydrogen som drivstoff i fiskeflåten (Loran Hydrogen)
Dokumentasjon av effekter av og muligheter for hydrogen som drivstoff i havfiskefartøy
• Eksisterende energisparende teknologi gir større reduksjon i CO2-utslipp, enn bruk av hydrogen som alternativ energi på havgående fiskefartøy.
• Prisbildet på hydrogen er krevende, og ikke definerbart overfor leverandøren.
• Tilgjengelig teknologi kunne muliggjøre prosjektet, men til en svært høy kostnad og svært liten effekt på CO2-reduksjon.
• Energi innholdet i trykksatt-hydrogen medførte at det nye fartøyet realistisk sett kunne gå tre dager på hydrogen på en fem ukers tur.
• Prisbildet på hydrogen er krevende, og ikke definerbart overfor leverandøren.
• Tilgjengelig teknologi kunne muliggjøre prosjektet, men til en svært høy kostnad og svært liten effekt på CO2-reduksjon.
• Energi innholdet i trykksatt-hydrogen medførte at det nye fartøyet realistisk sett kunne gå tre dager på hydrogen på en fem ukers tur.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Med bakgrunn i målsettinger konkluderes det med følgende resultater av prosjektet:
Delmål 1: Å dokumentere de ulike tiltakene som en del av prosjekteringen med hensyn til virkemåte og effekt på utslipp av klimagassen CO2
Det ble utarbeidet en detaljert energiberegning basert på de forskjellige driftsmodusene og ved anvendelse av ulike energireduserende teknologier. Resultatet var en forventet reduksjon av CO₂ på 2747 tonn. Det ble estimert en reduksjon på 858 tonn MGO (Diesel). Totalt en reduksjon på CO2 og MGO på 35 % i forhold til konvensjonell løsning.
Delmål 2: Å sammenlikne samlet beregnet utslipp av CO2 med utslipp fra eksisterende fartøy (M/S Loran). Det nye fartøyet blir større og sammenligningen blir derfor på forskjellig kvotegrunnlag
Sammenligningen mellom CO2-utslipp ved nytt kontra gammelt fartøy ble aldri realitetsvurdert, i og med at fartøyet ikke ble bygget. Ved å sammenligne med likt fangstgrunnlag på begge båtene, ville CO2-utslippet ligget om lag 150 tonn høyere på det nye fartøyet kontra fartøyet fra 2002. Dagens fartøy slipper ut om lag 1550 tonn i året, mens det nye fartøyet ville hatt et utslipp på om lag 1700 tonn.
Delmål 3: Å utvikle og utføre en designprosess for godkjenning av hydrogen som energibærer i fiskefartøy
Ikke oppnådd resultat på dette delmålet.
Delmål 4: Å foreta en konkretisering av fem havneanlegg for distribusjon av hydrogen, samt den mest effektive distribusjonsløsning for hydrogen
Det ble konkretisert 5 steder som det kunne bunkres på:
1. Ålesund
2. Justøya / Hitra
3. Glomfjord
4. Tromsø
5. Båtsfjord
Et av problemene ved dette var at ingen av hydrogen-leverandørene hadde tenkt på distribusjonsløsning for trykksatt hydrogen i container. Det ble gjort en felles konklusjon om at trykksatt hydrogen i container var veien å gå, men at ingen visste hvordan logistikken og eierskapet rundt disse containerne skulle løses. Man visste heller ikke hvordan containerne skulle sertifiseres.
Med bakgrunn i målsettinger konkluderes det med følgende resultater av prosjektet:
Delmål 1: Å dokumentere de ulike tiltakene som en del av prosjekteringen med hensyn til virkemåte og effekt på utslipp av klimagassen CO2
Det ble utarbeidet en detaljert energiberegning basert på de forskjellige driftsmodusene og ved anvendelse av ulike energireduserende teknologier. Resultatet var en forventet reduksjon av CO₂ på 2747 tonn. Det ble estimert en reduksjon på 858 tonn MGO (Diesel). Totalt en reduksjon på CO2 og MGO på 35 % i forhold til konvensjonell løsning.
Delmål 2: Å sammenlikne samlet beregnet utslipp av CO2 med utslipp fra eksisterende fartøy (M/S Loran). Det nye fartøyet blir større og sammenligningen blir derfor på forskjellig kvotegrunnlag
Sammenligningen mellom CO2-utslipp ved nytt kontra gammelt fartøy ble aldri realitetsvurdert, i og med at fartøyet ikke ble bygget. Ved å sammenligne med likt fangstgrunnlag på begge båtene, ville CO2-utslippet ligget om lag 150 tonn høyere på det nye fartøyet kontra fartøyet fra 2002. Dagens fartøy slipper ut om lag 1550 tonn i året, mens det nye fartøyet ville hatt et utslipp på om lag 1700 tonn.
Delmål 3: Å utvikle og utføre en designprosess for godkjenning av hydrogen som energibærer i fiskefartøy
Ikke oppnådd resultat på dette delmålet.
Delmål 4: Å foreta en konkretisering av fem havneanlegg for distribusjon av hydrogen, samt den mest effektive distribusjonsløsning for hydrogen
Det ble konkretisert 5 steder som det kunne bunkres på:
1. Ålesund
2. Justøya / Hitra
3. Glomfjord
4. Tromsø
5. Båtsfjord
Et av problemene ved dette var at ingen av hydrogen-leverandørene hadde tenkt på distribusjonsløsning for trykksatt hydrogen i container. Det ble gjort en felles konklusjon om at trykksatt hydrogen i container var veien å gå, men at ingen visste hvordan logistikken og eierskapet rundt disse containerne skulle løses. Man visste heller ikke hvordan containerne skulle sertifiseres.
Prosjektet har dokumentert at hydrogen som drivstoff ikke er egnet for havfiskefartøy. I hovedsak fordi hydrogen tar 10 ganger så mye plass som dieselolje.
-
Sluttrapport: Effekt av ulike klimatiltak og avklare regler for godkjenning av hydrogen som drivstoff i fiskeflåten
Loran AS. 30. juni 2023. Av Andreas Kiplesund.
Norge er bundet av Parisavtalen av 2015 som er en rammeavtale under Klimakonvensjonen. Denne avtalen stadfester at fiskefartøyer (del av ikke kvotepliktig sektor) skal redusere klimagasser med 40 % eller mer fra toppnivået i 2004 til 2030. Utslippene fra 2004 til 2015 ble redusert fra 1,25 millioner CO2-ekvivalenter til 1,06 CO2-ekvivalenter som tilsvarer en reduksjon på 28 %. I samme periode er kjølemedier tilsvarende R22 (Freon) blitt faset ut med en reduksjon av CO2-ekvivalenter på 0,35 millioner tonn. Dersom kjølemedier inkluderes så er nedgangen i CO22-ekvivalenter på 42 % fra 2004 til 2015.
Rederiet Loran AS skal bygge nytt autoline fartøy. Rederiet har jobbet fram alternative energibesparende tiltak som skiller seg mye fra det konvensjonelle utgangspunktet. Disse tiltakene kan gjøre fiskefartøy grønnere. Det å kunne være verdens første hybride hydrogenfartøy vil kunne åpne dører til markeder som ikke tidligere har kjøpt norsk linefanget fisk. For å muliggjøre dette er denne investeringen vesentlig.
Prosjektet har fem tiltak hvor det med størst langsiktig potensial, og med høyeste kostnad, vil være hydrogen. Dette er et tiltak hvor utfordringene er store med tanke på manglende regelverk og erfaring fra tidligere prosjekt hos designere og verft. I dette prosjektet tar man sikte på å utvikle regelverket for fiskefartøy med hydrogen som drivstoff. Sjøfartsdirektoratet har gitt klart uttrykk for at det ikke blir dannet grunnlag for regelverk før det bygges fartøy med slik teknologi. En konsekvens av denne politikken gjør at det på nåværende tidspunkt hindrer spredning av teknologien internasjonalt. Samtidig så ser vi at det i Norge kan være vilje til å satse i denne retningen og at dette kan være med å øke spredningen av slik teknologi.
Rederiet Loran AS skal bygge nytt autoline fartøy. Rederiet har jobbet fram alternative energibesparende tiltak som skiller seg mye fra det konvensjonelle utgangspunktet. Disse tiltakene kan gjøre fiskefartøy grønnere. Det å kunne være verdens første hybride hydrogenfartøy vil kunne åpne dører til markeder som ikke tidligere har kjøpt norsk linefanget fisk. For å muliggjøre dette er denne investeringen vesentlig.
Prosjektet har fem tiltak hvor det med størst langsiktig potensial, og med høyeste kostnad, vil være hydrogen. Dette er et tiltak hvor utfordringene er store med tanke på manglende regelverk og erfaring fra tidligere prosjekt hos designere og verft. I dette prosjektet tar man sikte på å utvikle regelverket for fiskefartøy med hydrogen som drivstoff. Sjøfartsdirektoratet har gitt klart uttrykk for at det ikke blir dannet grunnlag for regelverk før det bygges fartøy med slik teknologi. En konsekvens av denne politikken gjør at det på nåværende tidspunkt hindrer spredning av teknologien internasjonalt. Samtidig så ser vi at det i Norge kan være vilje til å satse i denne retningen og at dette kan være med å øke spredningen av slik teknologi.
Hovedmål
Å utvikle et fartøy med utvalgte energieffektiviserende tiltak som reduserer klimautslipp (CO2) med 40 % eller mer sammenlignet med et konvensjonelt fartøy, der rederiet Loran og samarbeidspartnere står for utviklingsarbeidet i forbindelse med nybygg.
Delmål
Å utvikle et fartøy med utvalgte energieffektiviserende tiltak som reduserer klimautslipp (CO2) med 40 % eller mer sammenlignet med et konvensjonelt fartøy, der rederiet Loran og samarbeidspartnere står for utviklingsarbeidet i forbindelse med nybygg.
Delmål
1.
Å dokumentere de ulike tiltakene som en del av prosjekteringen med
hensyn til virkemåte og effekt på utslipp av klimagassen CO2.
2. Å sammenlikne samlet beregnet utslipp av CO2 med utslipp fra eksisterende fartøy (Loran). Det nye fartøyet blir større og sammenligningen blir derfor på forskjellig kvotegrunnlag. For begge fartøyene skal utslippene angis som:
2. Å sammenlikne samlet beregnet utslipp av CO2 med utslipp fra eksisterende fartøy (Loran). Det nye fartøyet blir større og sammenligningen blir derfor på forskjellig kvotegrunnlag. For begge fartøyene skal utslippene angis som:
a. totale utslipp av CO2 i tonn
b. kg CO2/kilo rund fisk
c. kg CO2/kilo ilandført råstoff (inkludert restråstoff)
3. Å utvikle og utføre en designprosess for godkjenning av hydrogen som energibærer i fiskefartøy.
4. Å foreta en konkretisering av fem havneanlegg for distribusjon av hydrogen, samt den mest effektive distribusjonsløsning for hydrogen.
c. kg CO2/kilo ilandført råstoff (inkludert restråstoff)
3. Å utvikle og utføre en designprosess for godkjenning av hydrogen som energibærer i fiskefartøy.
4. Å foreta en konkretisering av fem havneanlegg for distribusjon av hydrogen, samt den mest effektive distribusjonsløsning for hydrogen.
Nytteverdien av dette prosjektet på kort og lang sikt er at ny teknologi vil kunne bli tilgjengelig for flere. Noen må være villig til å teste uprøvd teknologi. Dette prosjektet vil være med å gjøre teknologien mer tilgjengelig. Man har også et håp om at “grønn” fisk vil kunne bli en fisk som er bedre betalt i markedet. Dette håper en vil kunne sette norsk fiskeri på kartet, og medvirke til at fisken blir foretrukket på verdensmarkedet.
1. Økt lønnsomhet gjennom økte inntekter
Rederiet håper og tror at reduserte utslipp fra fiskeflåten kan være med å “brande” norsk fisk slik at man får en markedsfordel foran land man konkurerer med.
2. Miljøeffekt
Resultatet i hele prosjektet er forhåndsberegnet til å kunne bidra med en miljøeffekt på nesten 7500 MWh i året. Dette er en reduksjon på nesten 46 % sammenliknet med hva et konvensjonelt autolinefartøy ville ha sluppet ut. Dette vil bli dokumentert i prosjektet.
1. Økt lønnsomhet gjennom økte inntekter
Rederiet håper og tror at reduserte utslipp fra fiskeflåten kan være med å “brande” norsk fisk slik at man får en markedsfordel foran land man konkurerer med.
2. Miljøeffekt
Resultatet i hele prosjektet er forhåndsberegnet til å kunne bidra med en miljøeffekt på nesten 7500 MWh i året. Dette er en reduksjon på nesten 46 % sammenliknet med hva et konvensjonelt autolinefartøy ville ha sluppet ut. Dette vil bli dokumentert i prosjektet.
Tekonologiløsninger
Prosjektet har 5 teknologiløsninger:
Tiltak 1: Hybrid batteriløsning med asynkron generator/tmoror med Power take out (PTO)/Power take in (PTI) (kan tilføre kraft til generator via gearet, eller kjøre el-kraft via generator til aksel), “peak shaving” (toppene i energiforbruket tas gjennom batteri, i stedet for å variere belastningen på dieselmotoren), variabelt turtall. Frekvenskontrollert azimuth thruster for redusert last. Grid med 690 V anlegg for å redusere varmetap, samt PTI og variabel fart for redusert 0 pitch tap, dvs. når propellen går med konstant turtall og liten stigning så taper man mye energi. Alternativet er å gå elektrisk med lavt turtall og stor stigning.
Tiltak 2: Hybrid + landstrøm
Tiltak 3: Hybrid + Heat to power (gjenvining av varme i eksos)
Tiltak 4: Hybrid + vindturbin
Tiltak 5: Hybrid + hydrogen (dette er den mest krevende fasen)
Prosjektfaser
Prosjektet er delt opp i 2 faser:
Fase 1: Alternativ designprosess: Aktivitet 1–5.
Fase 2: Optimalisering av drift og bunkers: Aktivitet 6–8.
Fase 1
1. Spesifikasjon
Her må det etableres en spesifikasjon basert på rederiets behov ved et nytt autolinefartøy. Hvilke kapasiteter på fryseri, lagring, design fart vil fartøyet trenge? Man vil se nærmere på de forskjellige behovene man har erfart etter mange års drift med forrige Loran. Spesifikasjonen vil bli brukt aktivt inn i resten av prosjektet for å sikre at designprosessen tar høyde for alle disse utfordringene.
Prosjektet har 5 teknologiløsninger:
Tiltak 1: Hybrid batteriløsning med asynkron generator/tmoror med Power take out (PTO)/Power take in (PTI) (kan tilføre kraft til generator via gearet, eller kjøre el-kraft via generator til aksel), “peak shaving” (toppene i energiforbruket tas gjennom batteri, i stedet for å variere belastningen på dieselmotoren), variabelt turtall. Frekvenskontrollert azimuth thruster for redusert last. Grid med 690 V anlegg for å redusere varmetap, samt PTI og variabel fart for redusert 0 pitch tap, dvs. når propellen går med konstant turtall og liten stigning så taper man mye energi. Alternativet er å gå elektrisk med lavt turtall og stor stigning.
Tiltak 2: Hybrid + landstrøm
Tiltak 3: Hybrid + Heat to power (gjenvining av varme i eksos)
Tiltak 4: Hybrid + vindturbin
Tiltak 5: Hybrid + hydrogen (dette er den mest krevende fasen)
Prosjektfaser
Prosjektet er delt opp i 2 faser:
Fase 1: Alternativ designprosess: Aktivitet 1–5.
Fase 2: Optimalisering av drift og bunkers: Aktivitet 6–8.
Fase 1
1. Spesifikasjon
Her må det etableres en spesifikasjon basert på rederiets behov ved et nytt autolinefartøy. Hvilke kapasiteter på fryseri, lagring, design fart vil fartøyet trenge? Man vil se nærmere på de forskjellige behovene man har erfart etter mange års drift med forrige Loran. Spesifikasjonen vil bli brukt aktivt inn i resten av prosjektet for å sikre at designprosessen tar høyde for alle disse utfordringene.
2. Konsept tegningsliste
3. Vurdering av hydrogen og de teknologiske løsningene sin innvirkning på generalarrangementet
Her vil man jobbe med å avdekke hvordan hydrogen påvirker andre arrangement og arbeidsflyten i båten generelt. Man vil vurdere plass, rømningsveier, luftinger, plassering av containere, plassering av brenselsceller og batteri/teknisk rom.
4. Vurdering av teknologier brukt i prosjektet
Avklaringer med dem som skal levere teknologiløsningene som kan passe best med prosjektet.
5. Alternativ designprosess, inkludert systematisk metode for fareidentifikasjon (HAZIDs)
Alternativ designprosess i henhold til MSC.1_Circ. 1455, IMO – International Maritime Organization (2013) – Guidelines for the Approval of Alternatives and Equivalents as Provided for in Various IMO Instruments. DNV kommer med et regelverk for ammoniakk. For hydrogen eksisterer det ikke et slikt regelverk. Det er viktig at DNV og Sjøfartsdirektroatet har et visst antall prosjekt med hydrogen som energibærer for å kunne danne seg erfaringer som i sin tur kan bli grunnlaget for et nytt regelverk.
Her skal en produsere tegningene i tegningsliste under punkt 4, samt beregne kostnader ved modelltesting hos skipsmodelltanken. Det er lagt inn vanlig pakke for skipsmodelltanken CTO i Polen via Skipsteknisk. Totalkostnaden ved å lage alle tegningene samt analyser av skrogdesign er lagt inn i denne aktiviteten.
3. Vurdering av hydrogen og de teknologiske løsningene sin innvirkning på generalarrangementet
Her vil man jobbe med å avdekke hvordan hydrogen påvirker andre arrangement og arbeidsflyten i båten generelt. Man vil vurdere plass, rømningsveier, luftinger, plassering av containere, plassering av brenselsceller og batteri/teknisk rom.
4. Vurdering av teknologier brukt i prosjektet
Avklaringer med dem som skal levere teknologiløsningene som kan passe best med prosjektet.
5. Alternativ designprosess, inkludert systematisk metode for fareidentifikasjon (HAZIDs)
Alternativ designprosess i henhold til MSC.1_Circ. 1455, IMO – International Maritime Organization (2013) – Guidelines for the Approval of Alternatives and Equivalents as Provided for in Various IMO Instruments. DNV kommer med et regelverk for ammoniakk. For hydrogen eksisterer det ikke et slikt regelverk. Det er viktig at DNV og Sjøfartsdirektroatet har et visst antall prosjekt med hydrogen som energibærer for å kunne danne seg erfaringer som i sin tur kan bli grunnlaget for et nytt regelverk.
Fase 2
6. Operasjonsmoduser
Optimalisering av hydrogen i de forskjellige operasjonsmodusene. Et slik fartøy vil ha en 7–8 forskjellige operasjonsmoduser. For å utnytte hydrogenet best mulig, så vil en måtte se på i hvilke moduser man skal bruke hydrogen i framdrift/hotellast.
7. Distribusjon av hydrogen og containerløsninger
Det vil jobbes med nettverksløsninger for distribusjon av hydrogen via iso-containere som heises på og av i kai. Disse kan teoretisk enkelt transporteres på standard lastebil/frakteskip og kobles rett inn på brenselscellene. Her vil en måtte jobbe med Hexagon for å finne distribusjonspunkt og ta utgangspunkt i noen av følgende punkter:
• regelverk
• tilgjengelighet
• håndterbarhet
• logistikk
• containere
8. Dokumentasjon av effekter
Basert på de tekniske løsningene som man definerer i fase 1, så vil man dokumentere teoretisk de effektene som prosjektet vil gi. Dette gjelder alle tiltakene sett under ett (delmål 1 og 2).
Prosjektorganisering
Prosjektet vil bli gjennomført med følgende partnere: Loran, Skipsteknisk, Hexagon, Skan El og DNV.
Siemens vil ha ansvaret for leveranse av brenselsceller. Denne delen håndteres via Skan El og Skipsteknisk inn i dette prosjektet.
6. Operasjonsmoduser
Optimalisering av hydrogen i de forskjellige operasjonsmodusene. Et slik fartøy vil ha en 7–8 forskjellige operasjonsmoduser. For å utnytte hydrogenet best mulig, så vil en måtte se på i hvilke moduser man skal bruke hydrogen i framdrift/hotellast.
7. Distribusjon av hydrogen og containerløsninger
Det vil jobbes med nettverksløsninger for distribusjon av hydrogen via iso-containere som heises på og av i kai. Disse kan teoretisk enkelt transporteres på standard lastebil/frakteskip og kobles rett inn på brenselscellene. Her vil en måtte jobbe med Hexagon for å finne distribusjonspunkt og ta utgangspunkt i noen av følgende punkter:
• regelverk
• tilgjengelighet
• håndterbarhet
• logistikk
• containere
8. Dokumentasjon av effekter
Basert på de tekniske løsningene som man definerer i fase 1, så vil man dokumentere teoretisk de effektene som prosjektet vil gi. Dette gjelder alle tiltakene sett under ett (delmål 1 og 2).
Prosjektorganisering
Prosjektet vil bli gjennomført med følgende partnere: Loran, Skipsteknisk, Hexagon, Skan El og DNV.
Siemens vil ha ansvaret for leveranse av brenselsceller. Denne delen håndteres via Skan El og Skipsteknisk inn i dette prosjektet.
Resultatet av prosjektet vil bli formidlet gjennom:
• Fiskeribladet
• nettsidene til aktørene som deltar
• artikkel i Navigare
• arrangementer i FHFs regi eller maritime konferanser arrangert av andre
• Fiskeribladet
• nettsidene til aktørene som deltar
• artikkel i Navigare
• arrangementer i FHFs regi eller maritime konferanser arrangert av andre
-
Sluttrapport: Effekt av ulike klimatiltak og avklare regler for godkjenning av hydrogen som drivstoff i fiskeflåten
Loran AS. 30. juni 2023. Av Andreas Kiplesund.