Emissioner fra skibstrafik i Danmark

Transkript

1 Emissioner fra skibstrafik i Danmark Røggasemissioner fra skibsfart, før, nu og i fremtiden Skibsteknisk Selskab København, 15. november 2006 Morten Winther National Environmental Research Institute Department of Policy Analysis mwi@dmu.dk

2 Disposition Indledning Metode Emissionslovgivning Faktorer for energiforbrug og emissioner Aktivitetsdata Beregningsmetode Resultater Konklusion

3 Indledning Præsentationen omhandler NO x og SO 2 emissionsopgørelsen for skibstrafik i Danmark fra , samt en emissionsprognose Resultaterne fokuserer primært på den nationale del (DK s ansvar), men vigtigste hovedresultater vises også for international skibstrafik Beregningsmetode iht. internationale retningslinjer på luftemissionsområdet

4 Indledning Baggrund for emissionsberegningerne: Data for totalemissioner afrapporteres årligt til klimakonventionen, Genevekonventionen og EU Emissionsfremskrivninger opgøres til Genevekonventionen og EU (Nationale emissionslofter) Emissionsandelen for skibstrafik er ikke ubetydelig Baggrundsdata har brug for en opdatering

5 Indledning Rammen for emissionsopgørelsen er brændstofsalget iht. den nationale statistik: Energistyrelsens energistatistik National søfart: Brændstof solgt til skibe (uanset flag) der bevæger sig mellem to danske havne Fiskeri: brændstof solgt til danske fiskefartøjer Internationalt søfart: Brændstof solgt til skibe (uanset flag) der sejler fra en dansk havn med udenlandsk destination Fritidsfartøjer: Beregnes af DMU, og fratrækkes ENS statistik i relevante grupper

6 Indledning Opgørelsens kategorier: National skibstrafik Store færger Ø-færger Øvrig trafik Fritidsfartøjer Fiskeri International skibstrafik

7 Energiforbrug (PJ) Mobile kilder i Danmark Vejtrafik dominerer energiforbruget Indenrigs skibstrafik: 6% Fly (indenrigs) 1% Jernbane 1% Arbejdsmaski ner 14% Militær 2% Skibe (indenrigs) 6% Vej 76% SO2 emissioner (ktons) Mobile kilder i Danmark Skibstrafik: Høje svovlprocenter medfører stor SO 2 emission (72%) Arbejdsmaski ner 16% Fly (indenrigs) 1% Militær 1% Jernbane 0% Vej 10% Skibe (indenrigs) 72%

8 Energiforbrug (PJ) Mobile kilder i Danmark Fly (indenrigs) 1% Jernbane 1% Arbejdsmaski ner 14% Militær 2% Skibe (indenrigs) 6% Vej 76% NO x emissioner (ktons) Mobile kilder i Danmark Skibstrafik: Relativt høje NO x emissionsfaktorer giver stor NO x andel ift. energi Fly (indenrigs) 1% Arbejdsmaskin er 22% Militær 1% Skibe (indenrigs) 17% Jernbane 3% Vej 56%

9 Emissionslovgivning NO x Marpol 73/78 Annex VI (IMO): NOx grænse g/kwh afh. rpm, for motorer (>130 kw) i skibe fra + SO 2 EU direktiv 1999/32 (tung olie: max. 3% svovl fra 2003; gas olie: max 0,2% () og max 0,1% (2008) EU direktiv 2005/33 (SECA områder: Max. 1,5% svovl i tung olie fra ~ 2007) Fritidsfartøjer EU direktiv 2003/44 (CO, HC, NO x, Partikler)

10 Forbedret energieffektivitet frem til High speed: +10 g/kwh ift. MS Gas turbiner: 240 g/kwh Kilde: TEMA (g/kwh) Specifikt energiforbrug for skibsmotorer Medium speed (4-stroke) Slow speed (2-stroke) NOx emissionsfaktorer for skibsmotorer Energiforbedringer giver forøget NO x Lovkrav fra år reducerer NO x emissionen High speed: + 1 g/kwh ift. MS Gasturbiner: 4 g/kwh Kilde: MAN B&W, TEMA (g/kwh) Medium speed (4-stroke) Slow speed (2-stroke)

11 Svovlprocenter for marin fuel olie og gas olie (national skibstrafik) 3,5 3 2,5 2 1,5 Fuel Diesel 1 0, Fuel olie: ENS salgsfordeling (max 1%, > 1%), SECA (2007) Gas olie: Raffinaderier (t.o.m 1999), +: EU direktiver SO 2 (g/kwh) = 2 x (S-%)/100 x sfc (g/kwh)

12 Aktivitetsdata: Store færger Trafikdata: Danmarks Statistik Antal dobbeltture ( ) Færgedata: Dansk Færgehistorisk Selskab Rute(12) Færgenavn (58) Byggeår Motorstørrelse (hoved- og hjælpemaskiner) Motortype (slow, medium, high, gas turbine) Fuel type (tung olie, gas olie) Specifikt energiforbrug (g/kwh) Belastningsgrad (%) Sejltid pr. overfart Prognosedel: Trafik som 2005, Motor levetid 30 år

13 Aktivitetsdata: Andre kategorier Energiforbrug Ø-færger: Tidligere undersøgelse (FORCE) Øvrig trafik: Residual (ENS statistik minus færger) Fiskeri: ENS Statistik Fritidsfartøjer: Tidligere undersøgelse (DMU) International skibstrafik: ENS statistik

14 Aktivitetsdata: Andre kategorier Energiforbrugets fordeling på motortyper: Kategori Tung olie Gas olie SS MS HS SS MS HS Ø-færger % 50% Øvrig trafik 75% 25% - 25% 75% - Fiskeri % 50% Int. skibstrafik 75% 25% - 25% 75% - Motorlevetid (år): Ø-færger: 20; Øvrig trafik og int. skibstrafik : 30; Fiskeri: 20 (MS) og 10 (HS) Kilder: Danmarks Fiskeriforening, (fiskeri), H. O. Kristensen (ø-færger og øvrig trafik)

15 Beregningsmetode: Store færger Energiforbrug/emissioner pr. opgørelsesår, X E ( X ) i, j = Ni Ti Si, j Pi LFj EFk, y E = Energiforbrug/emissioner N = Antal dobbeltture T = Sejltid pr. dobbelttur (timer) S = Andel af dobbeltture P = Motorstørrelse (kw) LF = Belastningsgrad (%) EF = Faktor for energiforbrug/emissioner (g/kwh) i = rute, j = færge, k = motor type, y = motor år

16 Beregningsmetode: Ø-færger og fiskeri Emissioner pr. opgørelsesår, X E ( X ) i = ECi EFk, l E = Emissioner EC = Energiforbrug EF = Emissionsfaktor (g/kwh) i = ø-færger, fiskeri k = motor type l = motor levetid

17 Energiforbrug (PJ) Skibstrafik i Danmark Fritidsfartøjer 11% Store færger 25% Energiforbrug for fiskeri og anden skibstrafik omtrent ens færger ~ 25% af samlet forbrug Øvrig trafik 11% Ø-færger 4% Fiskeri 49% SO2 emissioner (ktons) Skibstrafik i Danmark Øvrig trafik: Stor SO 2 andel pga. forbrug af tung olie Fiskeri bruger kun gas olie, derfor meget lavere andel af SO 2 emission ift. energi Øvrig trafik 50% Fritidsfartøjer 4% Store færger 22% Ø-færger 2% Fiskeri 22%

18 Energiforbrug (PJ) Skibstrafik i Danmark Fritidsfartøjer 11% Store færger 25% Øvrig trafik 11% Ø-færger 4% Fiskeri 49% NO x emissioner (ktons) Skibstrafik i Danmark Øvrig trafik: Større NO x end energiandel pga. større brug af slow speed motorer Fritidsfartøjer: Mindre NO x end energiandel ~ lavere NO x emission fra benzinmotorer Øvrig trafik 16% Fritidsfartøjer 6% Fiskeri 49% Store færger 25% Ø-færger 4%

19 Energiforbrug (PJ) for store færgeruter i Danmark Halsskov-Knudshoved Korsør-Nyborg, DSB Energi (PJ) Kalundborg-Århus Sjællands Odde-Ebeltoft Hundested-Grenaa København-Rønne Korsør-Nyborg, Vognmandsruten Køge-Rønne Sjællands Odde-Århus Energiforbruget falder med 53% fra ruter lukker i midt 90 erne: Korsør-Nyborg (DSB og VR), Halsskov- Knudshoved og Hundested-Grenaa København-Rønne afløses af Køge-Rønne i 2004 Sjællands Odde-Århus starter i 1999

20 NO x emission (tons) for store færgeruter i Danmark Halsskov-Knudshoved Korsør-Nyborg, DSB NOx (tons) Kalundborg-Århus Sjællands Odde-Ebeltoft Hundested-Grenaa København-Rønne Korsør-Nyborg, Vognmandsruten Køge-Rønne Sjællands Odde-Århus NO x emissionen falder med 57% fra Kalundborg-Århus: Fra bruges slow speed motorer igen Sjællands Odde-Ebeltoft: Fra kun gas turbine motorer Sjællands Odde-Århus: Fra 2002 også gas turbine motorer

21 SO2 emission (tons) for store færgeruter i Danmark SO2 (tons) Halsskov-Knudshoved Korsør-Nyborg, DSB Kalundborg-Århus Sjællands Odde-Ebeltoft København-Rønne Køge-Rønne SO 2 emissionen falder med 89% fra Kalundborg-Århus: Forbrug af tung olie reduceres meget fra 1992 (ophører i 1996) Sjællands Odde-Ebeltoft: Fra 1997 intet forbrug af tung olie Bornholmsfærgerne bruger kun tung olie (største kilde fra 1998)

22 Energiforbrug, NO x og SO 2 emission for national skibstrafik i Danmark ,0 10,0 8,0 6,0 4,0 Energi (PJ) 2,0 0, Store færger Ø-færger Fiskeri Fritidsfartøjer NOx (tons) SO2 (tons) Store færger Ø-færger Fiskeri Fritidsfartøjer Store færger Ø-færger Fiskeri Fritidsfartøjer samlet: Energiforbrug falder med 36%, og NO x og SO 2 med 31 og 79%.

23 Justeret energiforbrug, NO x og SO 2 emission for store færger og Ø-færger i Danmark (effekt af energibalance) Energi (PJ) 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Store færger Store færger (just.) Ø-færger Ø-færger (just.) NOx (tons) Store færger Store færger (just.) Ø-færger Ø-færger (just.) Statistik: Lavere samlet salgstal; dvs. beregnet total energi, NO x og SO 2 skal reduceres Ofte et markant gas olie underskud. Omvendt et overskud af tung olie i visse år; overskud overføres til øvrig trafik SO2 (tons) Store færger Store færger (just.)

24 Endeligt energiforbrug, NO x og SO 2 emission for national skibstrafik Energi (PJ) Store færger (just.) Ø-færger (just.) Fiskeri Fritidsfartøjer Øvrig trafik NOx (tons) Store færger (just.) Ø-færger (just.) Fiskeri Fritidsfartøjer Øvrig trafik Øvrig skibstrafik (kun tung olie): Moderat energiandel, vejer relativt meget for NO x og er markant for SO 2 i de senere år samlet: Energiforbrug falder med 25%, og NO x og SO 2 med 16 og 61%. SO2 (tons) Store færger (just.) Ø-færger (just.) Fiskeri Fritidsfartøjer Øvrig trafik

25 Energiforbrug, NO x og SO 2 : National vs. international skibstrafik Udenrigs Indenrigs 2 0 Energi NOx SO2 Energiforbrug, NO x og SO 2 emissioner for international skibstrafik er hhv. 2,6, 3,4 og 9,3 gange større end bidraget fra national skibstrafik. Energiforbrug, NO x og SO 2 emissioner er faldet med 17, 5 og 54% siden 1990.

26 Prognose for NO x og SO 2 : NO x emissioner (ktons) Mobile kilder i Danmark NO x : National skibstrafik > vejtrafik i (tons) Militær Jernbane Nat. Skibstrafik Nat. flytrafik Arbejdsredskaber Vej SO 2 emissioner (ktons) Mobile kilder i Danmark SECA område (2007) og 50% reduktion af svovlprocent for gas olie (2008) har tydelig effekt på SO 2 emissionen. (tons) Nat. Skibstrafik Øvrige National skibstrafik er dog stadig altdominerende kilde efter

27 Konklusion National skibstrafik, 2004: Energi- NO x og SO 2 andel på hhv. 6, 17 og 72% af alle mobile kilder i Danmark. National skibstrafik, 2004: Størst energiforbrug har fiskeri (49%), store færgers forbrugsandel er 25%. For SO 2 har øvrig trafik en andel på 50%, pga. høj s-% i tung olie og udstrakt brug af slow speed motorer. Ø-færger og fritidsfartøjer er kun små emissionskilder. International skibstrafik, 2004: Energiforbrug, NO x og SO 2 emissioner fra er hhv. 2,6, 3,4 og 9,3 gange større end bidraget fra national skibstrafik i 2004.

28 Konklusion National skibstrafik, : Energiforbrug falder med 25%, og NO x og SO 2 med 16 og 61%. Store færger: Der er en tydelig nedgang i energiforbrug og emissioner pga. Storebæltbroen, mindre brug af tung olie og brug af gas turbiner. Energi, NO x og SO 2 falder med 53, 57 og 89% fra 1990 til 2005 (ujusteret estimat). Mobile kilder i Danmark, : Emissionsudviklingen giver incitament til nye skærpelser. I basisfremskrivning er national skibsfart større emissionskilde end vejtrafik i 2018 for NO x, og er altdominerende emissionskilde for SO 2.

29 Konklusion Negativ justering peger på usikkerhed i opgørelserne Usikkerhed i energistatistik Sektor allokering: Oliebranchen angiver forbrugssektoren (fejl kan f.eks. være at brændstof til fiskeri bruges af national søfart, eller brændstof angivet til ikke-transport formål bruges til søfart) Usikkerhed i opgørelsen Motorbelastning Øvrige parametre i beregningsudtrykket

30 Tak for Jeres opmærksomhed!