Mulig konsept for ladestrømtilkobling. Illustrasjon fra Revolt-konseptskip. (Bilde: DNV GL)
Adm.dir. Sofus Gedde-Dahl fra Cavotec, programsjef Bjørn Vartdal og prosjektleder Hans Anton Tvete fra DNV GL R&I. (Bilde: Tore Stensvold)
DNV GLs Hans Anton Tvete skal lede Recharge-prosjektet fram til ferdig rapport overleveres Enova 1. september neste år. (Bilde: Tore Stensvold)
Enovas Konrad Pütz samt Heidi Neilson og Carl Johan Hatteland fra Oslo Havn lytter til prosjektleder Hans Anton Tvete på oppstartsmøtet for Recharge. (Bilde: Tore Stensvold)
Prosjektavtalen for Recharge mellom Cavotec, DNV GL og Oslo Havn ble undertegnet på Høvik i forrige uke av Sofus Gedde-Dahl (adm. dir. Cavotec), Bjørn Vartdal (programsjef, DNV GL) og Heidi Neilson (miljøsjef, Oslo Havn). (Bilde: Tore Stensvold)
Seniorrådgiver Konrad Pütz i Enova. (Bilde: Tore Stensvold)
Det elektriske lastefartøyet må lades mens det ligger til kai og laster og losser. (Bilde: DNV GL)
Et cruiseskip kobles på landstrøm i Seattle. (Bilde: Cochran Marine)
Konseptskipet Revolt. Før vi får autonome skip, vil tilgang til land- og ladestrøm omfatte ombygde plug-in hybride skip og rene batteridrevne skip. (Bilde: DNV GL)
Color Line kobler på landstrøm i Oslo og sparer byen for store mengder helseskadelige utslipp. (Bilde: Håkon Jacobsen)
PLUGG INN: Et skip kobler seg til landstrøm ved ro-ro-terminalen i Göteborg. (Bilde: Göteborg hamn)
STRØMMER TIL: Ro-ro-havnen i Göteborg har utstyr og anlegg klart. Skipene som anløper kan få landstrøm. (Bilde: Göteborg hamn)

DNV GL CAVOTEC OSLO HAVN

Nå skal det bli fart på elektrifiseringen av norsk skipsfart

Nytt DNV GL-ledet prosjekt.

Lading og last

ReCharge:

  • Ett års prosjekt for å kartlegge barrierer for landstrøm og ladestrøm ved norske havner.
  • Ledes av DNV GL med Oslo Havn og Cavotec som partnere. Enova støtter prosjektet.
  • Oppstart september 2015. Rapport levers 1. september 2016.
  • Budsjett: 1.45 millioner kroner. Enova-støtte: 650.000 kroner.

ReVolt:

  • DNV GLs konseptskip for et 60 meter langt autonomt nærfraktskip. Med et batteri på 3000 kWh vil rekkevidden være på 100 nautiske mil, og må lades når det er til kai.
  • Recharge-prosjektet skal definere hvilke behov og identifisere barrierer for å få det til.

Landstrøm:

"Sømløs" skifte fra hjelpemotorer til strøm fra land for å opprettholde funksjoner om bord når skip ligger til kai for lasting og lossing.

Høyspent: 1000 volt og oppover. Skip som krever høyspent: Cruiseskip, store passasjerferger.

Lavspent: 440 V, 690 V, -1000 V): Offshoreskip, frakteskip.

På land: Kabel inn til transformator og eventuelt frekvensomformer fra 50 Hz på land til skip som har 60 Hz-anlegg.

På skip: Tilkoblingsskap, transformator og kontrollsystem.

  • Ved å benytte internasjonale standarder, skal ethvert skip kunne koble seg til landstrøm. Skiftet fra generator til landstrøm må skje "sømløst" for ikke å ødelegge systemer om bord.
  • Ved å bruke landstrøm kan skipene slå av hjelpemotor og generator som produserer strøm til nødvendige funksjoner om bord. Dermed slipper man helt utslipp av helseskadelig NOx, svovel, sotpartikler og klimagassen CO2.

Standarder

  • Alle de tre internasjonale standardiseringsorganene ISO, IEC og IEEE er blitt enige om standarder både for høyspent og lavspent landstrøm. Høyspentstandarden ble vedtatt i juli 2012.

Her finner du høyspentstandarden.

  • Standard for lavspent tilkobling, det vil si under 1000 volt, ble vedtatt i 2014 og er kalt: «ISO IEC PAS 80005-3: Utility connections in port: Low Voltage Shore Connection (LVSC) Systems – General requirements».

Her finner du lavspentstandarden.

Last ned DNVs klassekrav for landstrøm her.

EU-direktivet om alternativ drivstoff finner du her. Artikkel 4.5 krever landstrøm innen 2025.

Landstrøm og ladestrøm:

  • Bruk av elektrisitet som eneste energibærer til skip krever robuste batteriløsninger og utbygging av infrastruktur på land. Ladeprosessen er effektkrevende og i de fleste tilfeller vil det lavspente forsyningsnettet på kai måtte bygges ut for å levere tilstrekkelig effekt til lading.
  • Alle skipssegmenter er relevant for elektrifisering, men omfang og effekt av tiltak vil variere basert på motorenes operasjonsprofil. Operasjoner med store variasjoner i effektuttak eller skip med periodisk lav motorutnyttelse, vil være de som har mest å hente på hel eller delvis elektrifisering.
  • Typiske eksempler på skip med store variasjoner i effektuttak er offshore fartøy, taubåter, og ferger. Eksempler på skip med periodisk lav motorutnyttelse er skip som ofte er i ventesituasjoner for å laste og losse, fiskebåter under fiske, og vindmølle servicefartøy som venter.

Rene batteriskip er typisk:

  • Skip med begrenset energibehov med regelmessig havneligge
  • Typisk bil- og godsferger, passasjerfartøy og annen nærskipsfart kan klare seg med ladetid på 5-10 minutter.  Maks 60 minutter overfart og maks 20 knop

Maritime hybridløsninger har et større bruksområde og vil typisk kunne først og fremst favne:

  • Ferger
  • Offshore fartøy
  • Slepebåter

Men også:

  • Isbrytere
  • Passasjerbåter
  • Hurtigbåter
  • Forskningsfartøy
  • Vind-fartøy
  • Spesialskip
  • Offshoreplattformer
  • Skytteltankere
  • Tørrlast med kraner

Hybridløsninger er særlig egnet der det er store svingninger i effektuttak der batteribanken kan stå for effekttoppene mens motorene hele tiden opererer jevnt innenfor optimalt område

Kilde: DNV GL-rapport til Miljø- og klimadepartementet desember 2014: «Miljøtiltak for maritim sektor: Teknisk vurdering av skip og av infrastruktur for forsyning av drivstoff til skip»

Norske insentiver til el-biler har vært en suksess. Nå vil en prosjektgruppe bidra til at elbilrevolusjonen skal nå skipsfarten.

– Vi har vært med på å hjelpe Tesla og elbilleverandører. Vi har fasilitert deres forskning og utvikling. Vi må lage en innovasjonsplattform for maritim elektrifisering. Det er tross alt en norsk næring, påpeker Sofus Gedde Dahl, administrerende direktør i Cavotec.

Kartlegge

DNV GL leder et prosjekt som i løpet av ett år skal kartlegge barrierer og muligheter for å tilby landstrøm og ladestrøm i en rekke havner langs kysten.

I tillegg til teknologileverandør Cavotec, er Oslo Havn med på prosjektet. Enova, som støtter prosjektet med 45 prosent av budsjettet på 1,45 millioner kroner, var med på første arbeidsmøte i forrige uke.

Allerede 1. september neste år skal prosjektet legge fram en rapport.

Les også: Disse fem prosjektene skal gjøre norsk skipsfart mer miljøvennlig

Målstyrt

Målet er det ingen tvil om: Flere skip må kobles på landstrøm når de kommer til havn.

Dermed kan de stanse hjelpemotorer og spare byer lokalt for helseskadelige utslipp som NOx, svovel og partikler. For klimaregnskapet vil det også ha noe å si.

Men prosjektet, som er kalt ReCharge (gjenopplading), skal også utrede ladestrøm. Trenden går i retning av flere hybride skip, også plug-in-hybrider.

Målet: Målet: Norge skal være verdensledende på miljøvennlige skip  

Indepence of the Seas er bygget ved Aker Yards i Finland for RCCL. Skipet er på 154.407 bruttotonn og plass til 4.375 passasjerer.
Oslo Havn mener det koster mer enn det smaker å bygge infrastruktur for landstrøm til cruiseskip ved Akershuskaia. Anders J. Steensen

Dobbeltbruk

– Lademulighet kan bli svært viktig for batteriskip og plug-in-hybride skip. Landstrøm får dermed en langt viktigere og større rolle i framtidas havneinfrastruktur, sier prosjektleder Hans Anton Tvete i DNV GL.

I DNV GLs analyser i forbindelse med underlaget for regjeringens maritime strategi, er det nå 40 hybride skip og noen få plug-in-hybride skip. Men utviklingen går fort i retning atskillig flere slike skip.

Norge er kommet godt i gang med verdens første store bil- og passsjerferge på batteri, Ampere. Statens vegvesen krever null- eller lavutslippsferger når nye fergeanbud legges ut.

Ifølge DNV GL ligger utviklingen av batteri- og hybridteknologien i Norge omtrent der LNG var for 10 år siden. Norges LNG-posisjon er fortsatt i front, men andre land og markeder kommer raskt etter.

– For å komme i gang med land- og ladestrømprosjekter, må vi har myndighetens hjelp. Utbygging av infrastruktur er helt avgjørende. Rederiene vil ganske raskt se at tida for «return of investment» er gledelig kort, sier Bjørn Vartdal, programleder for maritim forskning i DNV GL.

Les også: Oslo Havn gjorde klar høyspentkabler for skip i 2012. I dag ligger de ubrukt

Lading av Revolt

ReCharge er en oppfølger av DNV GLs prosjekt ReVolt, det autonome nærskipfartøyet med batteridrift. Skal det kunne realiseres, må det bygges ut en ladeinfrastruktur. Skal man lade, kan man også bygge ut for landstrømtilkobling.

Da øker både kundegrunnlaget og dermed markedsmulighetene for havner. Det blir flere å dele kostnader på.

Landstrøm og ladestrøm er vinn-vinn – både for lokal ren luft, for klima og for drivstofføkonomien til rederiene.

Les også: – Det sa «pling» da jeg så den. Den krana må vi bare ha

Effektbehov

Utfordringene, både praktisk og økonomisk, er å ha nok effekt tilgjengelig i havnene. Prosjektet skal samarbeide med Hafslund for å finne en del fakta.

Spørsmålet er hvem som skal betale for infrastrukturen, det vil si framføring av kabler, transformator og frekvensomformer for de skipene som har 60 Hz-anlegg.

Havnene kvier seg – de ser ikke økonomi i å legge til rette. EU krever imidlertid landstrøm innen 2025.

Dyrt for cruise

Oslo Havn regnet ut at det vil komme på over 110 millioner kroner å legge til rette for landstrøm for et par cruiseskip og kreve en bygningsmasse med 150 kvadratmeter fotavtrykk. Miljøgevinsten målt opp mot kostnaden og plassen ga prosjektet rødt lys.

– Det er klart vi må ta i betraktning om vi skal bygge ut og dimensjonere for tre cruiseskip samtidig i havn, som kanskje inntreffer en gang i året, eller skal det dimensjoneres for ett cruiseskip hver dag i høysesongen. Eller skal vi legge opp til landstrøm for de skipstypene som kommer i faste ruter til så å si faste kaiplasser og bidrar mest til luftforurensningen, spør Tvete.

Svaret vil komme i rapporten neste år.

Les også: Bergen havn får sin første «stikkontakt» for skip  

Nysgjerrige

For fire år siden var Oslo Havn svært positive til landstrøm og til dels pådriver for å få Color Lines to Kiel-ferger på landstrøm de fire timene de ligger til kai på Hjortnes.

Det har forbedret luftkvaliteten lokalt. Men regnestykket for å få blant annet cruiseskip koblet på landstrøm ved Akershuskaia har ikke vært spesielt gunstig.

Skepsisen til landstrøm har derfor seiret så langt. Likevel går Oslo Havn med i prosjektet med åpent sinn.

– Vi vil følge med, lære om hva som er teknisk mulig, få høre om teknologiske nyvinninger og bidra med vår kunnskap om hva som skal til for å redusere barrierer, sier Heidi Neilson, miljøsjef ved Oslo Havn.

DNV GL bedyrer at det ikke er Oslo havn som er «case», men at de representerer havner generelt og den innsikt de har i havnedrift.

– Vi har en holistisk tilnærming, sier Tvete.

Les også: Stad skipstunnel: Slik er status akkurat nå

Fleksibilitet

Heidi Neilson i Oslo Havn sier at de kommer til å stille en del kritiske spørsmål.

– Vi er opptatt av det legges til rette for løsninger i sjøtransporten generelt, i flere havner, og helst ikke bare i Norge, sier hun.

Hun frykter at det kan bli dyre tiltak.

– Dersom lade- og landstrømutstyret skal være så fleksibelt at alle typer skip kan benytte det, er det å forvente at det blir veldig kostbart. Av hensyn til tilgang på strøm og fleksible tekniske løsninger, blir det nok behov for å prioritere. Og da er viktig å basere på forventet bruk av løsningene, som er den eneste måten å nå en ønsket miljøeffekt, sier hun.

OMFORMER:Mange skip har 60 Hz-anlegg og må derfor ha en omformer om bord for å gjøre om 50Hz-strømmen fra land.   *** Local Caption *** Göteborg havn - landstrømtilkboling. Cavotec og ABB
Mange skip har 60 Hz-anlegg, mens strøm fra land er 50Hz. Enten må skipet ha omformer om bord, eller det må settes på kai. Det vil uansett fordyre landstrøm. Karl-Olof Claesson, Rambøll

Standarder

Cavotec påpeker at det er vedtatte standarder, både høyspent og lavspent, slik at det skal være mulig for alle skip å forberede tilkobling. De tekniske ombygginger på skip er minst omfattende.

Cavotec er den bedriften med lengst erfaring fra å levere utstyr til skip og havner for landstrømtilkobling.

Administrerende direktør Sofus Gedde-Dahl sier at det er 20 år siden de leverte landstrømtilkobling for en isbryter i Stockholm og at de var med da Los Angeles startet utbygging av landstrøm på slutten av 90-tallet.

Nå har Los Angeles vedtatt at alle cruiseskip og containerskip skal koble seg på landstrøm. Hensikten er å få ned luftforurensningen i byen.

– Vi har teknisk kunnskap og innsikt og kan hjelpe til med å tallfeste kostnader rundt det tekniske, sier Gedde-Dahl.

Les også: Klar med rekordmotor og nytt skipsdesign - nå venter de bare på kundene

Mer Enova-støtte enn i Transnova

Enova støtter ReCharge med 650.000 kroner. Partene dekker resten selv i form av nedlagte arbeidstimer.

Seniorrådgiver Konrad Pütz i Enova sier at de etter Transnovas innlemmelse, har betydelige midler som kan bidra til maritime prosjekter.

– Enova har utviklet er bredt tilbud for å støtte tiltak i maritim næring. Det går både på energieffektivisering av skip, for eksempel via batteri- og hybrid-teknologi, støtte til pilot- og demoprosjekter, energistyring og landstrøm, opplyser Pütz.

I motsetning til i Transnova, er det ikke en pott som skal fordeles på alle søkere.

– Er det mange, gode prosjekter som tilfredsstiller kravene, økes støttebevilgningene, sier Pütz.

DNV GL og aktørene regner med at de vil identifisere mange mulige prosjekter som kan søke Enova-støtte for å realiseres.

Les også: Kranene på skipet skal generere strøm når lasten senkes