Bostek viderefører ledende posisjon i det grønne skiftet

Presentasjon om: "Bostek viderefører ledende posisjon i det grønne skiftet"— Utskrift av presentasjonen:

1 Veien mot nullutslipp for HURTIGBÅTER Hurtigbåtkonferansen 2018 Peter H. Kahrs

2 Bostek viderefører ledende posisjon i det grønne skiftet
Partnere Komplementære, ambisiøse og teknologisk ledende Fleksible og integrerte fremdriftssystemer med lavest mulig utslipp, vekt og LCC Markedsledende innen fremdriftssystemer til hurtigbåter med kvalitet, pålitelighet og service Kompetanse og patentert teknologi for grønne løsninger Nye null-/lavutslipps-løsninger med flere energibærere Utvikling fleksible hybride og helelektriske fremdriftssystemer MTU motorer verifisert for fornybar diesel m/avgassrensing og gassmotorer Ledende leverandør av dieselmekaniske fremdriftssystemer for hurtigbåter i Norge 1969 2017

3 Stort behov, høye utslipp og ekstra utfordrende
7 Dieselforbruk hurtigbåter (mill. liter pr år) 6 Passasjerførende hurtigbåter: Stort behov langs hele kysten og i byer Svært høye utslipp Fra høye globale mål til lokal handling Parisavtale Nasjonale mål og føringer Lokale anbudskrav Krevende med høy effekt og lav vekt Norsk teknologi kan bli først i verden 18 1 9 6 Sør Trøndelag: 6 hurtigbåter > alle lokalbusser 17 10 Stort behov for passasjerførende hurtigbåter Storbyene med økende transportutfordringer + dyrt og tidkrevende med utbygging veier og jernbane Beste og noen ganger eneste mulighet mange steder langs kysten Svært høye utslipp: CO2 4-6 x buss pr passasjer = mer enn alle lokalbusser i Sør Trøndelag (Selfa / NOx rapport, 2017) Omfang bruk av hurtigbåter på Vestlandet (Rogaland, Hordaland, S&F) = 4 x Sør Trøndelag Omfang bruk av hurtigbåter i Nordland = 2 x Sør Trøndelag Høye globale mål fører til lokal handling Parisavtale: To graders målet For å holde globale temperaturøkning under to grader, må utslippene nå toppen allerede før 2020 Oljeforbruket må kuttes med en fjerdedel frem til 2040 (dagens politikk går mot litt økt forbruk) Nasjonale mål og føringer: Offentlige anbud for ferger og hurtigbåter skal legge til grunn lav eller nullutslippsteknologi (Budsjettforliket 2015) Lokale anbudskrav, eksempler: Sør Trøndelag: -50% klimagasser innen 2020 Oslo: Fossilfri kollektivtrafikk innen 2020 Krevende med høy effekt vs. lav vekt / volum Hovedutfordringen for fremdriftssystemer til hurtigbåter – gjør det grønne skiftet mer utfordrende enn for andre fartøy Norske teknologier på gang - kan bli først i verdenssammenheng Flere studier og pilotprosjekter i startfasen En realisering av nullutslippsløsning for hurtiggående passasjerfartøy vil være først i verden Nyttige erfaringer for eksport og for andre typer fartøy Kartet: Viser befolkningstetthet i Norge. Jo rødere desto tettere befolkede områder. Viser at vi bor langs hele kysten med mange befolkningsområder hvor behovet for hurtigbåter vil være stort også fremover. Oslofjorden: 2 hurtigbåter = 54 busser 9 3 Kart: Befolkningstetthet (Kilde: Selfa / NOx rapport Sør Trøndelag, 2017)

4 Elektrifisering blir hovedlinjen med ulike energibærere
Zero emission propulsion system (helelektrisk / batteri + hydrogen) Low emission range extender system (Batteri fremdrift + genset) Compact & long range hybrid system (Diesel fremdrift + batteri) ELEKTRIFISERING MOT NULLUTSLIPP Elektrifiserte systemer Drive Basert på komponenter og kontrollsystem vi utvikler for hybrid systemet vil vi kunne levere helelektrisk fremdriftsløsning for mindre fartøy der hvor driftsprofil tillater det. Kan også nevne PM (Thorque), hybridcontroller og drives som andre spesialområder for Inpower. Basert på det mekaniske hybridsystemet vil fremdriftslinjen relativt raskt kunne tilpasses en ny kraftkilde som brenselcelle, og vi vil kunne hente store synergier fra tidligere utviklingstrinn Hydrogen bør trolig kombineres med batteri –hydrogen kan sikre rekkevidde, mens batterier kan bli viktige for å sikre akselerasjon og manøvreringsevne. I tillegg vil de ulike energibærerne sammen kunne fungere som back up for hverandre. PM motor Spesial-produkter In-line hybrid module KGS

5 Elektrifisering kan vurderes fra nå for 1/3 av sambandene
Riktig fremdriftsløsning er alltid en helhets-vurdering, men følgende bør vurderes: Vurdere helelektrisk / høy hybridifisering Aktuelt nå: NM Sannsynlig i løpet av 5 år: NM Kort sikt: Vurdere fornybar diesel + avgassrensing Lang sikt: Vurdere hydrogen og/eller batteri Riktig fremdriftsløsning er alltid en helhetsvurdering i forhold til type fartøy, nybygg / ombygging, ruteprofil, infrastruktur (lading, hydrogenfylling, etc.) og økonomi (Capex+Opex). Elektrifisering er å foretrekke når mulig ift. utslipp, kost og ytelse (ref. foregående side) Merk: 1-15 NM = 48% av sambandene og ca. 25% av hurtigbåtliter, noe større andel små fartøy (men 11 med 80+ pax, fleste pax), men høy fart med 24+ knop for de fleste 11-15 NM bør være aktuelt ila 5 år. PBES Norway: +40% økning energimengde per batteri ila 5 år. I tillegg kan dette løses med «Range extender» løsninger. På de lengre sambandene (16+ NM) kan også hybrid med fornybar diesel og batteri være aktuelt hvis hydrogen blir for dyrt eller tar for lang tid. Kilde: Fordeling norske hurtigbåtsamband ift. distanse fra Selfa / NOx rapport Sør Trøndelag, 2017 Merk: Samband 1-15 NM utgjør ca. 50% av sambandene og ca. 25% av totalt dieselforbruk

6 Elektrifiseringen må være fleksibel og tilpasses formålet
Ruteprofil og infrastruktur Compact Long Range Hybrid Systems Hybrid Range Extenders Inpower Zero Emission Propulsion Distanse(r) Vendetider Hastigheter Antall PAX Lading / fylling Fartøy Diesel / fornybar diesel som primær energi Batteri for utslippsfritt i havn , stille gange, etc. Lave utslipp - kombinasjon fornybar diesel med avgassrensing og batterier Batteri primær energi Genset hjelpemotor og backup Svært lave utslipp og lite fuelforbruk - avhengig av driftsprofil I dag: 100% batteri Fremtid: Større batteri eller hydrogen + batteri Tilnærmet nullutslipp - avhengig av batteri- og hydrogenproduksjon Skrog Plass Mulig vekt Fremdrifts- løsninger Kommentar: Utslippsnivå synker i takt med hybridisering/elektrifiseringsgrad og mengde grønn energi man kan ta med. Men, effektbehov øker også pga økt vekt, spesielt for fartøy med høy fart/motstand. Mulig å kutte gir dersom PM motor (Thorque) med høy virkningsgrad på lavt turtall driver propellen direkte (vi har vist el motor + gir men andre løsninger er trolig mulig). Gir bedre totalvirkningsgrad. (Vi skal studere dette i hybridprosjektet, men har ikke kommet dit ennå). Kan nevne PM (Thorque), hybridcontroller og drive som andre spesialområder for Inpower Kommentere noe om parallell- og seriehybride løsninger? Parallell enklere å installere? Fleksibilitet? Mot nullutslipp

7 Fornybar diesel kan gi store og raske utslippsreduksjoner
Fossilfri og karbonnøytral Krav til totalt klimaavtrykk HVO (Hydrogenerert Vegetabilsk Olje) Store utslippsreduksjoner 60-85% CO2 reduksjon Redusert SOx og PM 75% NOx reduksjon med avgassrensing (10% fra fornybar diesel uten SCR) Innenfor Tier III kravene MTU motorer er testede og verifiserte Testet i benk Gjennomført Risk assessment for bruk av EN15940 Enkel infrastruktur MTU S2000 CR motor testet i benk og godkjent for fornybar diesel Drivstoffets klimaavtrykk inkluderer fra produksjon, transport til tankanlegg og til bruk for fremdrift på hurtigbåtene HVO (Hydrogenerert Vegetabilsk Olje ) (evt. HBO = Hydrogenerert Biologisk Olje) Første hurtigbåt med fornybar diesel for Norled: Tidevind, remotoriseres med 2 x 8V2000M72, skal kjøre på syntetisk diesel. Leveres med SCR anlegg (STT Emtech). Estimert 65-85% CO2 reduksjon ift. dagens båter Nevne at begrenset erfaring med SCR i kombinasjon med fornybar diesel(?)

8 Kostbart drivstoff, men små investeringer og mulige besparelser
Fornybar diesel ca. kr 10-11,-/liter (volumkjøp) MGO ca. kr 5–6,-/liter DNV studie 2017: HVO = 2,3 x MGO kostnad Noe lavere massetetthet, men høyere energiinnhold Krever lite ekstra investeringer Forholdsvis enkel infrastruktur Standard motorer – ingen modifikasjon påkrevet Relativt lav innkjøpskostnad for SCR Ingen økning i fartøysvekt Gir økt avkastning på optimaliseringstiltak Skrogtilpasning / nye skrog Driftsoptimalisering Avgassrensing med NOx støtte Eksempel: Nordhordlandsruten* Estimater for dagens hurtigbåt med 180 PAX: Estimert MGO kostnad pr år: ca. 2 MNOK Kostnadsøkning med fornybar diesel/år: ca 2,6 MNOK Kostnadsøkning i andel av årlig totale kostnader: 23 % Estimater for hurtigbåt med 270 PAX: Estimert MGO kostnad pr år: ca. 4 MNOK Kostnadsøkning med fornybar diesel/år: ca.5,2 MNOK Kostnadsøkning i andel av årlig totale kostnader: 32% Estimater for hurtigbåt med 270 pax ved evt. valg av hydrogen istedenfor fornybar diesel: Drivstoff besparelse årlig: 1,6 - 5,7 MNOK Økt kapitalkostnad årlig: 8,8 – 9,8 MNOK Total årlig kostnadsøkning 3,1 – 8,2 MNOK Ikke funnet gode prognoser for prisutvikling spesifikt for HVO, men generelt viser IEA analyser og andre rapporter bl.a. fra Vegvesenet, at priser for 2. generasjon Biodiesel forventes å falle vesentlig frem mot Dette basert på forventninger til teknologiutvikling, tilgang lavkost biomasse og integrasjon av produksjon med treforedling, kraftproduksjon mm. (kan redusere både råstoff- og kapitalkostnader). Kommentar SCR: Relativt lav innkjøpskostnad for SCR til ca. NOK pr motor + installasjon Estimater for dagens hurtigbåt med 180 PAX: Estimert forbruk MGO pr år: 230 tonn Estimert MGO kostnad pr år: 4 MNOK Kostnadsøkning fornybar diesel pr år: ca 2,9 MNOK Kostnad urea pr år: ca Kostnadsøkning i andel av årlig total kost: ca 23 % (total kost: 12,4 MNOK) Estimater for hurtigbåt med 270 PAX: Kostnadsøkning med fornybar diesel pr år: 5,2 MNOK Kostnadsøkning i andel av totale kostnader: 32% (totale årlige kostnader 16,2 MNOK) Hydrogen som energibærer sammenlignet med fornybar diesel: Drivstoff besparelse årlig: 1,6 - 5,7 MNOK Økt kapitalkostnad årlig: 8,8 – 9,8 MNOK (Økt kapitalkost med hydrogen = renter, avskrivninger på økte investeringer og etter fradrag for støtteordninger) Merk: Angitt i intervaller siden beregnet for to nivåer for hydrogenpris, «lav» og «høy», som tilsvarer hhv. 20 kr/kg og 35 kr/kg I tillegg mulig besparelse i vedlikehold grunnet renere forbrenning, men foreløpig usikkert før rensing er testet over tid med fornybar diesel (Ref. Eco-1 som hevder: Bedre smøreevne, mindre avleiring, reinere avgass) Generelt om fordeler med fornybar diesel ift. levetidsforlengelse og nybygg: Ved levetidsforlengelse - en av få muligheter for store reduksjoner i utslipp Nybygg: Reduksjon kan oppnås også på andre måter (optimalisering, drift/fartøy), men dette reduserer også merkostnad for fornybar diesel gjennom lavere forbruk * Kilde: Beregninger basert på «Mulighetsstudie for Askøysambandet og Nordhordland», DNV, 2017

9 Optimalisering blir viktigere med det grønne skiftet
Reduserer dieselmekaniske utslipp og kostnader Muliggjør elektrifisering i større grad Reduserer utslipp og kostnader med marin diesel Reduserer merkostnader med fornybar diesel Lettere fartøy åpner for mer vekt til batterier Bedre skrog og optimalisert drift reduserer energibehov og øker rekkevidde for elektrisk fremdrift Fartøyoptimalisering Lettere motorer Redusert behov for installert effekt som følge av lettere/optimaliserte båter Nye bedre og lettere skrog Skrogform og materialer (eksempler på 15-30% besparelse) Skrogmodifikasjoner Luftsmøring, redusert ruhet, bulb modifikasjon, optimale propell tuneller Driftsoptimalisering Fartstilpasning Tilpasning av ruter for lavere fart Opplæring For optimal kjørestil og trening med manøvreringssystemer Digitalisering / maskinlæring Optimalisere seilingsdistanser og fartstilpasning Interceptor Optimaliserer trim og krenging MTU jobber med utvikling av

10 Det store bildet: Kompetanse og teknologi for flere - I Norge og med eksport
Passasjerbåter Windfarm vessels Havbruk Fiskebåter Turistbåter Ca 100 samband Viktig for kyst + byer 25+ knop Lav vekt / volum Støy og komfort Anbud med krav til lavutslipp Krav om utslippsfritt i havn Økende potensiale med markeder i Danmark, Tyskland, Nederland og UK Fokus på utslipp i verdikjeden for miljøprofil Fokus på støy / arbeidsforhold Kan lade fra vindmøller Aktuelt med diesel i transit og batteri ved merdene Helelektrisk mulig med ladestasjon på merd Fokus på miljøprofil for produksjonstillatelser Viktig for arbeidsmiljø – støy og eksos Potensielt 3000 fiskebåter Avhengig av lade-mulighet i mange havner hvis batteri + rekkeviddeforlenger Eventuelt aktuelt med diesel i transit og batteri på felt Viktig for utslipp, fuelforbruk og arbeidsmiljø (støy og eksos) Tidlig ute med elektrifisering Fokus på lave utslipp, støy og komfort Lavt fartsbehov, men lite plass til fremdriftssystem (tilpasses strekning og hastighet) Kommentar Windfarm vessels: Eks. Statoil med stort fokus på utslipp som forutsetning for oppdrag (ref. PSV med krav om batteri) Kommentar havbruk: Fokus på miljøprofil trolig viktig for produksjonstillatelser og sikre volum Kommentar fiskebåter: En rapport publisert av Bellona, Nelfo, Elektroforeningen og Siemens estimerer potensial for dieselelektrisk drift med inntil 3000 fiskebåter. Fiskarlaget bestrider dette og mener det vil være krevende kostnadsmessig og ift. manglende ladestruktur i mange havner. Kommentar internasjonalt potensial: Trolig også kommende internasjonalt potensial sammen med norske verft. Ref. eksempel med Brødrene AA som allerede eksporterer hurtigbåter til Kina med MTU motorer. Et stort marked hvor myndigheter har begynt å stille strenge krav til mindre utslipp i transport – først med bilsektoren.

11 Oppsummering: Veien mot nullutslipp for hurtigbåter
Elektrifisering blir hovedlinjen Helelektrisk / høy hybridifiseringsgrad når mulig Kan vurderes nå for 1/3 av sambandene Må være fleksibel og tilpasses formålet Fornybar diesel kan gi store og raske utslippsreduksjoner Kostbart drivstoff, men små investeringer Optimalisering blir viktigere med det grønne skiftet Det store bildet: Kompetanse og teknologi for flere fartøytyper Fleksible og integrerte fremdriftssystemer med lavest mulig utslipp, vekt og LCC Partnere Bostek: Markedsledende innen fremdriftssystemer til hurtigbåter med kvalitet, pålitelighet og service Inpower: Kompetanse og patentert teknologi for grønne løsninger Samarbeidspartnere: Komplementære, ambisiøse og teknologisk ledende