Godsfergen Fremtidens kystskip Introduksjonsmøte

Presentasjon om: "Godsfergen Fremtidens kystskip Introduksjonsmøte"— Utskrift av presentasjonen:

1 Godsfergen Fremtidens kystskip Introduksjonsmøte 12.02.2013
Dag Stenersen

2 Visjon - Godsfergen 2020 GodsFergen 2013-15 har lykkes
Dekker Sør-Norge, betydelige lastmengder Populært blant speditørene Inngår i mange dør-til-dør-kjeder Daglige avganger Ruten går kontinuerlig, lasting/lossing også om natten Tiden i havn er meget kort Høy pålitelighet og rutetidene holdes Løsningen er miljøvennlig Kostnadene er redusert for kundene

3 Fremtidens kystskip Fleksibilitet vs effektiv lasthåndtering
Effektive havneoperasjoner Miljøvennlig Drivstoff Maskineri Operasjonsprofil Skrog og maskineri Rammebetingelser og krav

4 Fleksibilitet i last og lastesystem
RORO Container Stykkgods Kjøl/frys Kombinasjoner Kran Sideport Luke Akterlem, baugport

5 Fremtidens havneoperasjoner ?

6 Fremtidens havneoperasjoner ?

7 Miljøvennlig – Eksisterende design - Mono

8 Miljøvennlig – Eksisterende design - Katamaran

9 Miljøvennlig - Nye tiltak for redusert energiforbruk, maskinerisystemer
Vurdering av alternative maskinerikonfigurasjoner. Tradisjonell løsninger evalueres opp mot alternative tekniske løsninger. Mekanisk og elektrisk fremdriftssystemer Hybride løsninger Batteriteknologi Anvendelse av fornybar energi (vind og sol) Miljøeffekter knyttet til drivstoffkvalitet Maskineri hjelpesystemer for økt energieffektivitet og lavere utslipp Systemer for utnyttelse av spillvarme (ORC) Optimalisere komponenter i hjelpesystem Renseteknologi

10 Energy Usage in an Example Vessel (20 000 dwt, 15 knots and head sea

11 Miljøvennlig - Nye tiltak for redusert energiforbruk innen temaet maskinerisystemer
Vurdering av alternative maskinerikonfigurasjoner. Tradisjonell løsninger evalueres opp mot alternative tekniske løsninger. Mekanisk og elektrisk fremdriftssystemer Hybride løsninger Batteriteknologi Anvendelse av fornybar energi (vind og sol) Miljøeffekter knyttet til drivstoffkvalitet Maskineri hjelpesystemer for økt energieffektivitet og lavere utslipp Systemer for utnyttelse av spillvarme (ORC) Optimalisere komponenter i hjelpesystem Renseteknologi

12 Skrog og propulsjon (1) Optimalisere et skrog for ulik operasjonshastighet og operasjonsdypgang. Fremtidens skrog må tilpasses forskjellige driftsprofil. Et skrog som skal være optimalt eller best mulig for en redusert hastighet på f.eks 2 knop, vil være ganske annerledes enn et skrog for en høyere hastighet. Gjelder også for Propulsjonssystemet, spesielt optimal propelldiameter

13 Skrog og propulsjon (2) Valg av konsept
I prosjektet foreslås det å vurdere ulike konsepter som: En katamaranløsning En ettskrogs løsning Vurdere ulike propulsjonsløsninger for valgte konsepter Fart/effekt/utslipp for hvert konsept, men også sjøegenskaper. Tekniske løsningene utarbeides i samarbeid med designer Detaljanalyse, optimalisering og beregning i samarbeid med designeren: CFD beregning (Computational Fluid Dynamics) av skroget og propulsjonsenheten(e) Skrogets egenskaper i sjøgang – tekniske analyser (bevegelser, akselerasjoner, fart) Valg av konsept

14 Vekting av designkrav – miljø og konkuranseevne

15 Vekting av designkrav – miljø og konkuranseevne

16 Godsfergen Last, kapasitet, type Operasjonsprofil Lastehåndtering
Forretningsmodel Logistikk-analyse Operasjonsprofil Last, kapasitet, type Lastehåndtering 'Melkerute' HUB & Spoke DWt TEU Frys Palle RORO Kran Sideport Luke Akterlem, baugport Godsfergen Monohull? Katamaran?

17 Aktuelle samarbeidpartnere, Miljøskipet
MARINTEK Rolls Royce Marine (forespurt) Fjellstrand (forespurt) TTS (forespurt) Andre Input fra WP1 og 2 DNV ProNavis Havner Kunder Osv

18 Takk for oppmerksomheten

19 Miljøkrav Stricter IMO limitation on SOx Global sulphur limitations
Global cap from 4,5% to 3,5% effective from 1. January 2012 Global cap from 3,5% to 0,5% effective from 1. January 2020 SECA (Sulphur Emission Control Area) limitations* New sulphur limit from 1,5% to 1,0 % effective from 1. March 2010 New sulphur limit from 1,0% to 0,1 % effective from 1. January 2015 PM (Particulate Matter) regulated indirectly by the sulphur reduction Stricter IMO limitation on SOx *(SECA=ECA)

20 Eksterne krav (myndigheter etc)
Rammebetingelser og krav Eksterne krav (myndigheter etc) Operative krav Reder, befrakter Kunde krav (Lasteier) Sikkerhet Miljø Regularitet Frekvens Kapasitet Effektivitet Sikkerhet Kostnader Inntjening Regularitet Frekvens Kapasitet Effektivitet Lastmangfold Miljø Laste/lossesystem Havn/infrastruktur Kostnader Regularitet Frekvens Kapasitet Miljø

21 Eksterne krav (myndigheter etc)
Rammebetingelser og krav Eksterne krav (myndigheter etc) Operative krav Reder, befrakter Kunde krav (Lasteier) Sikkerhet Miljø Regularitet Frekvens Kapasitet Effektivitet Sikkerhet Kostnader Inntjening Regularitet Frekvens Kapasitet Effektivitet Lastmangfold Miljø Laste/lossesystem Havn/infrastruktur Kostnader Regularitet Frekvens Kapasitet Miljø

22 Fremtidens kystskip Mange lasttyper, fleksibiltet
Effektiv lasthåndtering Energi-og miljøeffektivt skrog og maskineri

23 Eksisterende design Mulig utgangspunkt for videre optimalisering og tilpasning til "Godsferge"-konsept Norlines nybygg basert på RR Environship konsept Katamaran konsept (F.eks CargoXpress container skip konsept

24 Nye tiltak for redusert energiforbruk innen temaet – skrog og propulsjon (1)
Vha "State of the art" beregnings/simuleringsverktøy foreslås tre hovedaktiviteter: Vurdere, utvikle og optimalisere alternative skrogløsninger Alternative propulsjonsløsninger Optimalisering av valgt design Optimalisere et skrog for ulik operasjonshastighet og operasjonsdypgang. Fremtidens skrog må tilpasses forskjellige driftsprofil. Et skrog som skal være optimalt eller best mulig for en redusert hastighet på f.eks 2 knop, vil være ganske annerledes enn et skrog for en høyere hastighet. Gjelder også for Propulsjonssystemet, spesielt optimal propelldiameter

25 Nye tiltak for redusert energiforbruk innen temaet – skrog og propulsjon (2)
I prosjektet foreslås det å vurdere ulike konsepter som: En katamaranløsning En ettskrogs løsning Vurdere ulike propulsjonsløsninger for valgte konsepter Fart/effekt/utslipp for hvert konsept, men også sjøegenskaper. Tekniske løsningene utarbeides i samarbeid med designer Detaljanalyse, optimalisering og beregning i samarbeid med designeren: CFD beregning (Computational Fluid Dynamics) av skroget og propulsjonsenheten(e) Skrogets egenskaper i sjøgang – tekniske analyser (bevegelser, akselerasjoner, fart) Valg av konsept

26 Nye tiltak for redusert energiforbruk innen temaet maskinerisystemer og drivstoff
Vurdering av alternative maskinerikonfigurasjoner. Tradisjonell løsninger evalueres opp mot alternative tekniske løsninger. Mekanisk og elektrisk fremdriftssystemer Hybride løsninger Batteriteknologi Anvendelse av fornybar energi (vind og sol) Maskineri hjelpesystemer for økt energieffektivitet og lavere utslipp Systemer for utnyttelse av spillvarme (ORC) Optimalisere komponenter i hjelpesystem Renseteknologi Miljøeffekter knyttet til drivstoffkvalitet Naturgass som drivstoff Praktiske, miljømessige og energimessige effekter av LNG som drivstoff Økonomiske forhold knyttet til LNG Alternative motorkonsepter og utviklingsbehov

27 Nye tiltak for redusert energiforbruk innen temaet maskinerisystemer og drivstoff
Vurdering av alternative maskinerikonfigurasjoner. Tradisjonell løsninger evalueres opp mot alternative tekniske løsninger. Mekanisk og elektrisk fremdriftssystemer Hybride løsninger Batteriteknologi Anvendelse av fornybar energi (vind og sol) Maskineri hjelpesystemer for økt energieffektivitet og lavere utslipp Systemer for utnyttelse av spillvarme (ORC) Optimalisere komponenter i hjelpesystem Renseteknologi Miljøeffekter knyttet til drivstoffkvalitet Naturgass som drivstoff Praktiske, miljømessige og energimessige effekter av LNG som drivstoff Økonomiske forhold knyttet til LNG Alternative motorkonsepter og utviklingsbehov

28 Diverse bakgrunnsslides

29 IMO requirements to prevent pollution from ships
IMO MARPOL Annex VI - NOx emission limits Global NOx limitations Tier II  20% reduction of Tier I limit for new ships after 1. January 2011 Emission Control Area (ECA) From 1. January 2016 NOx Tier III  80% reduction from Tier I limit (new ships)

30 Maskineri Energieffektivitet Drivstoff Nye løsninger? CO2 avtrykk
Kostnad

31 TO-BE vessel ? Diesel / HFO LNG Renewables
Er dette av interesse for Statoil?

32 SIGGTO conversion table
CO2 emissions TYPE OF FUEL ISO SPECIFICATION Carbon content (m/m) g CO2/t Fuel Diesel/Gasoil iso 8217 Grades DMX through DMC 0,  206 000 Light Fuel Oil iso 8217 Grades RMA through RMD 0,86 3 151 040 Heavy Fuel Oil iso 8217 Grades RME through RMK 0,85 3 114 400 Liquefied Petroleum Gas Butane 0,  030 000 Liquefied Petroleum Gas Propane 0,  000 000 Liquefied Natural Gas 0,75 2 750 000 Heavy Fuel Oil with a carbon content of 85 % by mass. Molecular weight CO2: (12,011+(2x15,9994)) = 44,01 Mass fraction of carbon in CO2: (12,011+(2x15,9994))/12,011 = 44,01/12,01=3,664 Multiplying with the mass fraction of carbon in the fuel we get the specific emission of CO2 3,664 x 0,85 = 3,111 t CO/t Fuel => 3 114 400 g CO2 /t fuel

33

34 Hybrid fremdriftsanlegg med direktekoblet gassmotor og dieselmotor som back-up

35 Single stage ORC system with recuperator

36 WHR med batteri på skip Consumers Battery bank