ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

22.5. Energiatehokkuus-, ympäristö ja turvallisuusnäkökohtia laivanrakennuksesta

•
•
Tekes Programmes and Campaigns
Tekes Programmes and Campaigns

Energiatehokkuus-, ympäristö ja turvallisuusnäkökohtia laivanrakennuksesta, Tero Mäki-Jouppila, STX/Turun telakka

1 of 12
Downloaded 21 times
Tekes, Energiatehokkuudesta liiketoimintaa Energiatehokkuus-, ympäristö- ja turvallisuusnäkökohtia laivanrakennuksesta Paasitorni, Helsinki Tero Mäki-Jouppila 22-05-2012
Laivojen vaikutukset ympäristöönsä 22-05-2012
Haasteita laivanrakennuksessa Pienen Ympäristö / Energian- Rajoitettu kaupungin päästöt kulutus tila infrastruktuuri Keveys & Lujuus Energian- energian & Nopeus kulutus säästö turvallisuus 22-05-2012
Pakokaasujen päästörajoitusalueet 22-05-2012
SOx – Päästörajoitukset • Rikkipitoisuusrajoitukset kaikille laivoille • Joko käytettävä pienempipitoisuuksista polttoainetta tai puhdistettava pakokaasuja 5 GLOBAL limit 4,5 19.5.2006 4 or 2025 based on review by 2018 3,5 1.1.2012 3 Sulphur-% 2,5 ECAs California 2 EU: 11.8.07 MGO MARPOL: 22.11.07 30.6.2009 MARPOL: 19.5.2006 1,5 EU: 11.8.2006 1 1.7.2010 California MDO 0,5 1.1.2020 30.6.2009 Greek 1.1.2015 ports 0.1 0 EU Ports and Inland 0.1 %: 1.1.2010 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 22-05-2012
NOx – Päästörajoitukset • NOx rajat uusille marine-moottoreille > 130 kW • Katalysaattorit ja LNG ratkaisuja päästörajoituksien alittamiseen Engine technologies SCR, LNG, other fuels 20 IMO Tier I <300 rpm 18 1.1.2000... 500 rpm 17 16 IMO Tier II 1.1.2011... >1200 rpm 14 14,4 13,0 outside ECAs 12 NOx [ g/kWh ] 9,8 10,5 10 8 7,7 6 Tier I:45 × n-0,2 in ECAs Tier II:44 × n-0,23 IMO Tier III 4 Tier III: 9 × n-0,2 1.1.2016... 3,4 review for tier III 2012-2013 2,6 2 2,0 0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 22-05-2012
CO2 päästöt • Hiilidioksidipäästöjen rajoittamiseksi IMO:ssa (International Maritime Organisation) on tekeillä vaatimus risteilijöiden energiatehokkuudelle. Rahtialuksille kyseinen on jo olemassa • EEDI (= Energy Efficiency Design Index ) • Ideana on verrata aluksen kuluttamaa tehoa sen kuljetussuoritteeseen ja asettaa tälle suhdeluvulle vaatimukset hiilidioksidin tuotto EEDI = --------------------------------------- kuljetuskapasiteetti x nopeus 22-05-2012
LNG – Nesteytetty maakaasu • Merkittävästi pienemmät pakokaasupäästöt • Kaasuvarannot merkittävästi öljyvaroja suuremmat  turvattu energianlähde pitkälle tulevaisuuteen • (Potentiaalisesti) edullisempi hinta • Puhtaampi palaminen  pienemmät huoltokustannukset Edut: • CO2 päästövähennys 25 – 35 % • NOx päästövähennys 85 % (täyttää IMO Tier III vaatimukset NOx ECA-alueille) • SOx vähennys 100% • Ei lainkaan hiukkaspäästöjä • Ei näkyvää savua Haasteet: • Jakeluverkosto vielä puutteellinen • LNG:n koostumus vaihtelee alkuperän mukaan • Hinta määräytyy tapauskohtaisesti, ”pienasiakasmarkkinat” vielä kehittymättömät 22-05-2012
Laivan energiankulutuksen jakautuminen • Tehokkain tapa säästää energiaa on vähentää propulsiotehon tarvetta Propulsioteho 18 % parantamalla hydrodynaamista 1% Konehuoneen hyötysuhdetta apusysteemit Ilmastoinnin • Pyrittävä tarpeenmukaiseen säätöön 12 % jäähdytyskompressorit 54 % Keula- ja perätrusterit • Laite- ja systeemitoimittajat kehittävät järjestelmiään energiatehokkaammiksi 15 % Hotellin kulutus tahoillaan • Risteilijän tyypillinen energiankulutusjakauma Hotellin kulutus Konehuoneen AC Propulsio apusysteemit kompressorit Keulapotkurit 22-05-2012
Energiatehokkuus Alhaiset Taloudellinen Tehokas energian tarpeet operointi energian tuotto Hotellitoiminnot Sähkön tuotto Matkustajat Polttoaine Laivatoiminnot Lämmön tuotto Energian tarve Operointi Energian tuotto • Energiatehokkuus ykkössijalla • Reitin optimointi • Tehokas koneisto suunnittelussa • Nopeuden alentaminen • Optimointi todellisiin • Paino-optimointi • Trimmin säätö operointiolosuhteisiin • Tilojen pienentäminen • Optimoitu bunkerointi • Hukkalämmön hyötykäyttö • Energiatehokkaat laitteet • Laituriliitännät satamissa • Päästöjenvähennysmenetelmät • Optimoitu runkomuoto ja • Kierrätys • LNG ja biopolttoaineet ulokkeet • Tuuli- ja aurinkovoiman • Tehokas propulsio hyödyntäminen 22-05-2012
Energiatehokkuus uudisprojekteissa • Konseptin kehitys-/ myyntivaiheessa, ennen sopimusta ◦ Määritellään laivan energiatehokkuustaso ja tavoitteet ◦ Voimalaitos- ja propulsiotyypit määritetään ja mitoitetaan alustavasti ◦ Tilavaraukset ja mahdolliset tulevat energiasäästömahdollisuudet määritetään • Perussuunnittelu- ja hankintavaihe ◦ Laitteiden ja järjestelmien energiatehokkuus-/ kustannusvertailut ◦ Systeemien suunnittelu ja energiatehokkuusoptimointi • Valmistussuunnitteluvaiheessa ◦ Energiatehokkaan operoinnin manuaalin ja laivan energiatehokkuuden hallintasuunnitelman laatiminen (SEEMP) • Projektin kuluessa reaaliaikainen seuranta • Luovutuksen jälkeen ◦ Järjestelmien energiatehokkuusoptimointi ja energiatehokkuuden verifiointi Blu Motion, Energy Efficiency follow-up diagram Energy efficiency value [kg/APCD] Estimated design value [kg/APCD] Contractual value [kg/APCD] Contract Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5 Step 6 Step 7 Step 8 Step 9 Step 10 Step 11 Step 12 Step 13 Step 14 Step 15 Step 16 Step 17 22-05-2012
Tekes, Energiatehokkuudesta liiketoimintaa Kiitos! 22-05-2012

More Related Content

22.5. Energiatehokkuus-, ympäristö ja turvallisuusnäkökohtia laivanrakennuksesta

  • 1. Tekes, Energiatehokkuudesta liiketoimintaa Energiatehokkuus-, ympäristö- ja turvallisuusnäkökohtia laivanrakennuksesta Paasitorni, Helsinki Tero Mäki-Jouppila 22-05-2012
  • 3. Haasteita laivanrakennuksessa Pienen Ympäristö / Energian- Rajoitettu kaupungin päästöt kulutus tila infrastruktuuri Keveys & Lujuus Energian- energian & Nopeus kulutus säästö turvallisuus 22-05-2012
  • 5. SOx – Päästörajoitukset • Rikkipitoisuusrajoitukset kaikille laivoille • Joko käytettävä pienempipitoisuuksista polttoainetta tai puhdistettava pakokaasuja 5 GLOBAL limit 4,5 19.5.2006 4 or 2025 based on review by 2018 3,5 1.1.2012 3 Sulphur-% 2,5 ECAs California 2 EU: 11.8.07 MGO MARPOL: 22.11.07 30.6.2009 MARPOL: 19.5.2006 1,5 EU: 11.8.2006 1 1.7.2010 California MDO 0,5 1.1.2020 30.6.2009 Greek 1.1.2015 ports 0.1 0 EU Ports and Inland 0.1 %: 1.1.2010 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 22-05-2012
  • 6. NOx – Päästörajoitukset • NOx rajat uusille marine-moottoreille > 130 kW • Katalysaattorit ja LNG ratkaisuja päästörajoituksien alittamiseen Engine technologies SCR, LNG, other fuels 20 IMO Tier I <300 rpm 18 1.1.2000... 500 rpm 17 16 IMO Tier II 1.1.2011... >1200 rpm 14 14,4 13,0 outside ECAs 12 NOx [ g/kWh ] 9,8 10,5 10 8 7,7 6 Tier I:45 × n-0,2 in ECAs Tier II:44 × n-0,23 IMO Tier III 4 Tier III: 9 × n-0,2 1.1.2016... 3,4 review for tier III 2012-2013 2,6 2 2,0 0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 22-05-2012
  • 7. CO2 päästöt • Hiilidioksidipäästöjen rajoittamiseksi IMO:ssa (International Maritime Organisation) on tekeillä vaatimus risteilijöiden energiatehokkuudelle. Rahtialuksille kyseinen on jo olemassa • EEDI (= Energy Efficiency Design Index ) • Ideana on verrata aluksen kuluttamaa tehoa sen kuljetussuoritteeseen ja asettaa tälle suhdeluvulle vaatimukset hiilidioksidin tuotto EEDI = --------------------------------------- kuljetuskapasiteetti x nopeus 22-05-2012
  • 8. LNG – Nesteytetty maakaasu • Merkittävästi pienemmät pakokaasupäästöt • Kaasuvarannot merkittävästi öljyvaroja suuremmat  turvattu energianlähde pitkälle tulevaisuuteen • (Potentiaalisesti) edullisempi hinta • Puhtaampi palaminen  pienemmät huoltokustannukset Edut: • CO2 päästövähennys 25 – 35 % • NOx päästövähennys 85 % (täyttää IMO Tier III vaatimukset NOx ECA-alueille) • SOx vähennys 100% • Ei lainkaan hiukkaspäästöjä • Ei näkyvää savua Haasteet: • Jakeluverkosto vielä puutteellinen • LNG:n koostumus vaihtelee alkuperän mukaan • Hinta määräytyy tapauskohtaisesti, ”pienasiakasmarkkinat” vielä kehittymättömät 22-05-2012
  • 9. Laivan energiankulutuksen jakautuminen • Tehokkain tapa säästää energiaa on vähentää propulsiotehon tarvetta Propulsioteho 18 % parantamalla hydrodynaamista 1% Konehuoneen hyötysuhdetta apusysteemit Ilmastoinnin • Pyrittävä tarpeenmukaiseen säätöön 12 % jäähdytyskompressorit 54 % Keula- ja perätrusterit • Laite- ja systeemitoimittajat kehittävät järjestelmiään energiatehokkaammiksi 15 % Hotellin kulutus tahoillaan • Risteilijän tyypillinen energiankulutusjakauma Hotellin kulutus Konehuoneen AC Propulsio apusysteemit kompressorit Keulapotkurit 22-05-2012
  • 10. Energiatehokkuus Alhaiset Taloudellinen Tehokas energian tarpeet operointi energian tuotto Hotellitoiminnot Sähkön tuotto Matkustajat Polttoaine Laivatoiminnot Lämmön tuotto Energian tarve Operointi Energian tuotto • Energiatehokkuus ykkössijalla • Reitin optimointi • Tehokas koneisto suunnittelussa • Nopeuden alentaminen • Optimointi todellisiin • Paino-optimointi • Trimmin säätö operointiolosuhteisiin • Tilojen pienentäminen • Optimoitu bunkerointi • Hukkalämmön hyötykäyttö • Energiatehokkaat laitteet • Laituriliitännät satamissa • Päästöjenvähennysmenetelmät • Optimoitu runkomuoto ja • Kierrätys • LNG ja biopolttoaineet ulokkeet • Tuuli- ja aurinkovoiman • Tehokas propulsio hyödyntäminen 22-05-2012
  • 11. Energiatehokkuus uudisprojekteissa • Konseptin kehitys-/ myyntivaiheessa, ennen sopimusta ◦ Määritellään laivan energiatehokkuustaso ja tavoitteet ◦ Voimalaitos- ja propulsiotyypit määritetään ja mitoitetaan alustavasti ◦ Tilavaraukset ja mahdolliset tulevat energiasäästömahdollisuudet määritetään • Perussuunnittelu- ja hankintavaihe ◦ Laitteiden ja järjestelmien energiatehokkuus-/ kustannusvertailut ◦ Systeemien suunnittelu ja energiatehokkuusoptimointi • Valmistussuunnitteluvaiheessa ◦ Energiatehokkaan operoinnin manuaalin ja laivan energiatehokkuuden hallintasuunnitelman laatiminen (SEEMP) • Projektin kuluessa reaaliaikainen seuranta • Luovutuksen jälkeen ◦ Järjestelmien energiatehokkuusoptimointi ja energiatehokkuuden verifiointi Blu Motion, Energy Efficiency follow-up diagram Energy efficiency value [kg/APCD] Estimated design value [kg/APCD] Contractual value [kg/APCD] Contract Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5 Step 6 Step 7 Step 8 Step 9 Step 10 Step 11 Step 12 Step 13 Step 14 Step 15 Step 16 Step 17 22-05-2012