Utvikler fremtidens energisystem for sjøtransport og havn

Publisert 19/12/2019

Havner, nettselskap, energiselskap og rederier går sammen med SINTEF om å kartlegge utfordringer knyttet til elektrifisering av maritim transport. Målet er å redusere utslipp ved å gjøre etablering og bruk av landstrøm- og ladestrømanlegg mer attraktivt.

Seks millioner fra Forskningsrådet

Mandag 16. desember ble det klart at Forskningsrådets ENERGIX-program tildelte innovasjonsprosjektet ElMar – Elektrifisering av maritim transport og fremtidens havner – 6,25 millioner til forskning og utvikling av fremtidens energisystem for maritim transport. Prosjektet er inndelt i fem delprosjekt knyttet til integrerte energisystem, komponentpåkjenninger, nye forretningsmodeller og case-studier, og vektlegger innovasjon og kunnskapsutvikling i maritim næring.

Foto: Trondheim Havn

– For oss i Trondheim Havn er dette et svært viktig prosjekt. Helhetlige energisystemer og gode forretningsmodeller vil gjøre det mulig å få på plass landstrømløsninger som ivaretar behovene til de ulike aktørene i havna, sier Terje R. Meisler, leder av styringsgruppen for ElMar, og til daglig maritim sjef i Trondheim Havn.

Stor samfunnsverdi

Innovasjonsprosjektet ElMar er et viktig bidrag til de internasjonale målene om å redusere utslipp fra maritim transport. Norge har en verdensledende maritim klynge. Med en andel på ca. 6% av verdensflåten er også Norge verdens femte største skipsfartsnasjon, målt i verdi. Prosjektet vil bidra til internasjonal konkurransekraft og øke potensialet for verdiskaping lokalt.

Maritim sjef Terje R. Meisler i Trondheim Havn er leder i styringsgruppen for ElMar. Foto: Trondheim Havn


– Å etablere landstrømanlegg er en kompleks oppgave som involverer mange aktører med ulike behov. Ved å samarbeide med de beste fagmiljøene får vi belyst utfordringer og utviklet løsninger som muliggjør god og effektiv bruk, sier Meisler.

Reduserer klimagassutslipp

Infrastruktur for landstrøm og ladning av batterier er viktige bidrag for å redusere klimagassutslipp når skip ligger ved kai. Fartøyer som ligger i havn, krever etter hvert større og større mengder elektrisk energi og høy effekt. Det gjør det nødvendig å se på hele energisystemet i og rundt havneanleggene for å kunne bygge økonomisk bærekraftige løsninger.

– Landstrøm og elektrifisering av skipsfarten er mer komplisert enn å bare trekke strømkabler og koble til fartøy med kontakter. Vi må også ta hensyn til det elektriske energisystemet i og rundt havnene, samt økende energibehov innenfor maritim transport, for å gjøre skipsfarten utslippsfri. Det er snakk om å utvikle og tilpasse nye energisystemer og grønne forretningsmodeller, sier styreleder i Fornybarklyngen, Olav Rygvold.

Maritim elektrifisering vil gi positiv effekt for det grønne skiftet, med reduksjon av klimagassutslipp både lokalt og globalt, og også har stort fokus i en viktig handlingsplan fra regjeringen.

Styreleder i Fornybarklyngen, Olav Rygvold.


–  Drift av fartøy i havn, og etter hvert ladning av batterier om bord, krever mye strøm med stor effekt. Havner ligger gjerne sentrumsnært, noe som gjør at energisystemet i byområder rundt havneanlegg gjensidig må tilpasses energibehovene i den maritime elektrifiseringen. Gevinsten er at vi får redusert lokal forurensing i havnebyene, samtidig som vi bidrar til å redusere de globale klimagassutslippene, sier Rygvold.   

– For å få til dette må både brukere og eiere av infrastruktur arbeide sammen for å finne nye løsninger. Forsyning av fornybare drivstoff til maritime formål er ett av satsningsområdene i Fornybarklyngen, og forskningsprosjektet ElMar er en viktig del av dette arbeidet. På sikt vil de nye løsningene kunne ha stort potensial for norsk industri i det globale eksportmarkedet, sier Rygvold.

ElMar-prosjektet vil bidra til løsninger for elektrifisering av skipsfarten, slik at det blir enklere å velge elektriske alternativer fremfor fossilt drivstoff. 17 prosjektdeltakere over hele landet er involvert i prosjektet, og representerer hele verdikjeden.

– SINTEF har et av verdens mest anerkjente forskningsmiljø innen maritim elektrifisering. Det gir prosjektet et solid vitenskapelig grunnlag for å utvikle både teknologi og forretningsmodeller for fremtidens havner og skipsfart. Prosjektet kan derfor bli en viktig eksportvare for Norge. Det er omfattende og komplekse strukturer som må endres i dagens energisystemer, men det er samtidig helt essensielt for å gjennomføre det grønne skiftet, sier Rygvold.  

Tekniske barrierer

I dag er det flere tekniske utfordringer med bruk av landstrøm og ladestrøm. Omformere på kai eller om bord i fartøy kan påvirke spenningskvaliteten i strømnettet, mens tilkoblingspunktet mellom fartøyets stålskrog og jordingsanlegg på land kan føre til korrosjon på skrog og kai. Høyeffektlading i havner med flerbruk av kapasitet vil i tillegg gi termiske påkjenninger på kabler og transformatorer. ElMar vil utvikle nye modeller for å vurdere behov for korrosjonsbeskyttelse og definere akseptable grenser for nettstøy.

Eirill Bachmann Mehammer er prosjektleder for ElMar og forsker i SINTEF Energi. Foto: SINTEF


– Prosjektet skal bryte ned tekniske barrierer for landstrøms- og ladestrømsanlegg gjennom å øke forståelsen av hvordan slike anlegg påvirker strømnettet og komponentene, sier Eirill Bachmann Mehammer, prosjektleder for ElMar og forsker i SINTEF Energi.

Nye planleggingsverktøy

Landstrøm krever høy belastning over kort tid, etterfulgt av lengre perioder med lav eller ingen belastning, i motsetning til den jevne, lave belastningen på strømnettet fra husholdninger og industri. De største cruiseskipene kan ved få timers kailigge ha effektbehov opp mot 15 MW, mens elektriske ferger kan kreve 8 MW ladestrøm i noen minutter ved hvert anløp. Dette er krevende for kapasiteten i distribusjonsnettet, og kan medføre høye investeringskostnader for effekt som kun brukes i korte perioder.

ElMar vil utvikle nye verktøy for planlegging av integrerte landstrøm- og ladestrømanlegg for å øke brukstiden av effektkapasiteten i havner og kaier, samt verktøy for prissammenlikning av strøm fra land og strøm produsert om bord.

Kostnadsbesparende forretningsmodeller

I dag er ansvarsfordelingen i grensesnittet mellom nettselskap, havn, utstyr og fartøy uklar. Havnene driver normalt ikke med strømsalg og drift av elektriske anlegg, og nettselskapenes ansvar slutter ved tilknytningspunktet. Potensialet for flerbruk av effektkapasitet vil drive frem et behov for nye løsninger som kan være kostnadsbesparende for alle parter. ElMar vil definere aktørforholdet nærmere og analysere nye forretningsmodeller som gjør det mer attraktivt å bygge ut nullutslippsløsninger i havnene.

Prosjektet vil løpe fra april 2020 til mars 2023. Totalt budsjett er 13 MNOK.

Prosjektdeltakere:

Havner og forsyningsbaser:
• Trondheim Havn IKS
• Oslo Havn
• Bodø Havn
• NorSea Group
Nett-, energi- og landstrømselskap:
• Hafslund Nett
• Hafslund E-CO
• Bodø Energi
• NEAS
• Plug
Rederier og utstyrsleverandører:
• DFDS
• Siem Offshore
• Egil Ulvan Rederi
• Cathwell
FoU-partnere og andre partnere:
• SINTEF Energi AS
• SINTEF AS
• Milieuport
• Fornybarklyngen

Del:

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on email