Emissioner fra skibe i havn

6 Diskussion og vurdering

6.1 Trafikopgørelser og effektforbrug
6.2 Overslag over usikkerheden ved beregningerne.
6.3 Resultater
6.4 Betydning af og mulighed for brug af strøm fra land

6.1 Trafikopgørelser og effektforbrug

Der er fundet gode oplysninger om trafikken i de tre udvalgte havne, ligesom der er opstillet pålidelige formler for motorstørrelser og effektforbrug på forskellige skibstyper.

Det er imidlertid ikke muligt at gå i detaljer med hvert enkelt skib, hvorfor der kan være væsentlige afvigelser, hvis man sammenligner motorstørrelse og effektforbrug for et tilfældigt skib med de beregnede gennemsnit. Gennemsnitsopgørelsen formodes at give et godt billede af de faktiske forhold.

Opgørelsen af skibsstørrelser i Københavns Havn er baseret på en statistik, der placerer skibene i store intervaller, og middelværdien af øvre og nedre grænse bruges som gennemsnit for skibe i intervallet. For Køge Havn havde vi mulighed for at bestemme det korrekte gennemsnit i de enkelte intervaller, da vi har opgørelser over samtlige anløb i Køge i 2001. Afvigelsen mellem den korrekte og den beregnede gennemsnitsstørrelse i de enkelte intervaller varierer fra 3 til 50%. De fleste afvigelser er omkring 20%.

For Helsingør Havn og Køge Havn er skibsstørrelserne bestemt på basis af eksakte oplysninger om skibene.

Der er en række antagelser om belastningen af motorer, som kan diskuteres. I den forbindelse er antagelsen om belastningen på krydstogtskibes hjælpemaskineri vigtig, fordi krydstogtskibe ved kaj er en betydende kilde til emissioner. Vi vurderer, at 30% belastning er tilstrækkeligt. Blandt andet er der installeret aircondition på skibene, som er dimensioneret også til varme områder som f.eks. Caribien. Da aircondition er en meget stor energiforbruger, og der næppe bruges meget i København, er der kun lav belastning på hjælpemaskineriet i København.

Vi har ikke været i stand til at tage højde for installation af centralvarmeanlæg på færger og krydstogtskibe. For fragtskibe har vi fået oplyst, at der på hovedparten af disse sker opvarmning ved brug af udstødsgaskedler.

Sundbusserne i Helsingør har oplyst, at der bruges olie til centralvarmeanlæg, og vi har fået skønsmæssige tal for olieforbruget i sommer- og vintermåneder. På det grundlag har vi beregnet, at effektforbruget på centralvarmeanlægget ved kaj og under manøvrer er ca. 65 MWh per år. Til sammenligning er effektforbruget på hjælpemaskineriet ved kaj og under manøvrer ca. 140 MWh per år.

Centralvarmeanlæg kan - i det omfang de findes på færger og krydstogtskibe - udgøre en væsentlig andel af færgers samlede forbrug ved kaj. For krydstogtskibenes vedkommende er det dog sandsynligt, at skibene ikke varmes nævneværdigt op, da de kommer i sommerperioden.

6.2 Overslag over usikkerheden ved beregningerne.

Det er efter vores opfattelse ikke muligt at lave en egentlig usikkerhedsberegning. Der kan laves kvalificerede skøn over delusikkerheder og beregnes et skøn over den samlede usikkerhed.

Trafikopgørelserne vurderes at være meget pålidelige, og antallet af skibe tillægges derfor en usikkerhed på 10%.

Størrelsesfordelingen er derimod mere usikker for Københavns Havn og sættes til 25% på gennemsnitsstørrelsen. Dette gælder også for opgørelsen i de 21 havne.

Beregningen af motorstørrelserne ud fra gennemgangen af skibe i Dansk illustreret skibsliste giver som vist i tabel 3.1 gode formler. For bulkcarrierers <20.000 tons er der et enkelt skib hvor den beregnede motorstørrelse afviger 50% fra den faktiske motorstørrelser. Alle øvrige ligger langt bedre og flere afviger mindre end 10%. Usikkerheden på den gennemsnitlige motorstørrelse sættes derfor konservativt til 25%.

Oplysningerne fra MAN B&W om effektforbrug på hjælpemotorer ved sejlads er baseret på mange observationer og antages derfor at være pålidelige. Desværre har vi ikke kunnet få éntydige meldinger om effektforbruget i havn, idet nogle kilder mener, det er størst i havn, og andre mener det er størst under sejlads. Vi antager derfor, at usikkerheden på denne del af beregningen er 50%.

Usikkerheden på emissionsfaktorer sættes til 25%. De er baseret på vurdering af mange kilder og er repræsentative for alle kilders vurdering. ENTEC vurderer, at usikkerheden på emissionsfaktorer er fra 20 % på nogle parametre til 40% på andre. Vi antager derfor en usikkerhed på 30%.

Beregningen af emissionerne fra hjælpemaskineriet er således sammensat af fem led. Den samlede usikkerhed kan beregnes som kvadratroden af kvadratsummen af de enkelte led. Denne størrelse bliver for emissioner fra hjælpemotorer i Københavns Havn til

Usikkerheden på vores antagelser om belastning på hjælpemaskineri og hovedmotorer indgår ikke i denne beregning. Vi vurderer derfor, at den samlede usikkerhed er mindre end 100% på beregningen på de tre først undersøgte havne.

For de 21 havne må der regnes med en større usikkerhed, idet vi ikke har kendskab til opholdstider i disse havne. Det antages, at usikkerheden på denne størrelse er 50%. Den samlede usikkerhed for de 21 havne bliver derfor

Den samlede usikkerhed for de 21 havne vurderes at være mindre end 120%.

6.3 Resultater

Ud fra de beregnede emissioner er det helt tydeligt – og ikke overraskende – Københavns Havn, der har de største emissioner, blandt de tre grundigst undersøgte havne. Emissionen af NOx i København er ca. 4 gange større end i Helsingør og ca. 16 gange større end i Køge.

De dominerende kilder til emission af NOx i Københavns Havn er færger ved kaj (25%), lastning og losning af tankskibe (23%) og krydstogtskibe ved kaj (18%). For krydstogtskibes og færgers vedkommende gør det sig gældende, at opholdstiden ved kaj er stor i forhold til den anslåede manøvretid. Det er desuden væsentligt, at effektforbruget er stort af hensyn til passagerernes komfort.

For øvrige skibe er "komfort" forbruget begrænset, hvorfor selv et stort antal skibe ikke får en dominerende betydning, når de ligger ved kaj. For tankskibe gælder derimod, at pumpningen af flydende gods kræver meget energi. Tankskibe udgør en stor andel af fragtskibe i København (53%) og får dermed en dominerende betydning.

Samtlige skibes manøvrer er årsag til 13% af den samlede emission af NOx.

I Køge Havn er antallet af tankskibe lille i forhold til gruppen andre bulkcarriers og containerskibe (14% af alle fragtskibe) og mængden af flydende gods er lille. Dermed er tankskibene af mindre betydning, og den væsentligste bidragsyder til emissionen af NOx er bulk carrierers ved kaj (49%).

I Helsingør Havn er manøvrer en væsentlig årsag til emissionen af NOx (ca. 73%). Dels er manøvretiden betydende i forhold til tiden ved kaj (ca. 6 minutter per anløb med en samlet opholdstid i havn på ca. 16 minutter). Dels sejler færgerne ind og ud for "fuld kraft".

For de 21 største havne pumpning af flydende gods årsag til ca. 36% af den samlede emission af NOx, mens færgers manøvrer er årsag til ca. 27%. Det er vigtigt at relatere færgernes andel til den gennemsnitlige manøvretid, der er sat til 15 minutter per anløb. En fejl på f.eks. 5 minutter øger eller reducerer emissionen væsentligt. Det kan derfor være relevant at søge mere detaljerede oplysninger om den betragtede færgetrafik. Det kan heller ikke udelukkes, at det store antal anløb af mindre ø-færger i andre havne har en betydning for den samlede emission i Danmark.

For de 21 største havne er pumpning af flydende gods ansvarlig for ca. 59% af den samlede emission af SO2.

I Miljøprojekt nr. 597/2001 er den samlede emission i danske farvande opgjort, og resultaterne er vist i tabel 6.1 sammen med de i denne rapport beregnede emissioner i havn.

Tabel 6.1
Emissioner i havn (manøvrering og ved kaj) og i farvande

Type

NOx

CO

Kulbrinter

CO2

SO2

Partikler

1000 ton per år

I farvande

236

24

8,3

8.400

133

17

I dansk havn

3,7

1,3

0,16

190

1,1

0,098

Havn/Farvande

1,6%

5,4%

1,3%

2,3%

0,8%

0,06%

Danske havne udgør kun en lille del af havne i det område, der er beskrevet i Miljøprojekt nr. 597/2001 (farvandsområdet begrænset af 6. og 16. længdegrad og af Holland og Polen i syd og Norge og Sverige i nord). Tallene kan derfor ikke vurderes yderligere uden kendskab til antallet af havne i området og disses størrelse.

ENTEC rapporten har foretaget lignende beregninger for hele EU, hvor emissionerne af NOx, SO2 og CO2 i havne udgør 4-6% af den totale emission. For kulbrinter er emission i havne opgjort til 13% af den samlede emission, mens emission af partikler er beregnet til kun at forekomme i havne. Denne sidste information er meget overraskende og kan ikke bekræftes af vores beregninger.

6.4 Betydning af og mulighed for brug af strøm fra land

Det er ikke realistisk at benytte strøm fra land til færgerne i Helsingør, da de kun er langs kaj i kort tid. Det skal bemærkes, at de bruger strøm fra land, når de ligger ved kaj om natten.

I Køge Havn er der mulighed for at anvende strøm fra land, idet der er forsyningssteder ved kajen. Vi har fået oplyst, at kun de færreste benytter sig af det. Det formodes bl.a. at hænge sammen med, at skibene ikke forventer at kunne spare noget ved det (økonomisk). Måske mener man endda at spare ved at bruge egen motor. Vi har fået oplyst, at ved længere ophold i havnen (ankomst fredag og losning mandag – eller ved reparationer) er der flere, der slår over til strøm fra land.

Der kan også være en sammenhæng med, at ikke alle skibe er indrettet til at koble sig til en ekstern forsyning. Resultaterne indikerer imidlertid, at en væsentlig del af emissionerne kan flyttes fra havnen til kraftværket, hvis denne mulighed kunne benyttes i større udstrækning.

I København er det oplagt at se på to væsentlige kilder, som i princippet bør kunne forsynes fra land. Det drejer sig om krydstogtskibe og færger ved kaj. Især krydstogtskibe kalder på opmærksomheden, idet de emitterer den samlede mængde over mindre end fire måneder.

På basis af den forholdsvist detaljerede opgørelse over krydstogtskibenes ankomst og afgang og deres hjælpemaskineris størrelse har vi beregnet effektbehovet time for time fra ankomst af det første skib til det sidste afgik. Resultatet er illustreret i figur 3.

Figur 3
Effektbehov for krydstogtskibe i sæsonen 2001 i København

Det gennemsnitlige behov er 3,3 MW, men der er mange spidser med væsentligt højere behov. De højeste behov er ca. 22 MW, mens der i 90% af timerne er et behov for mindre end 8,4 MW.

Til sammenligning har Køge By (beboelser og mindre virksomheder) et gennemsnitligt effektbehov på ca. 6,3 MW. Forbruget i Køge er fordelt på 7.500 målere (husstande og mindre virksomheder).

Avedøreværkets to blokke kan yde ca. 600 MW. Det formodes således at være realistisk at dække kortvarige behov på 22 MW fra land med eksisterende kraftværker.

Færgerne har et samlet forbrug ved kaj, der er ca. 45% større end krydstogtskibenes, men det er fordelt over hele året, hvor krydstogtskibene kun kommer i ca. 4 måneder. Den nødvendige effekt målt i MW er derfor noget mindre (ca. 50% af krydstogtskibenes behov). Det vurderes således at være muligt også at dække færgernes behov fra land.

Vi kan ikke vurdere, om det er teknisk muligt at gå over til strøm fra land. Da skibene er indrettet til at levere egen energi, vil der formodentlig være stor interesse fra rederiernes side for at blive ved med det. Især hvis der kræves omfattende ændringer af installationerne på skibene. Levering af strøm fra land til store skibe, f.eks. krydstogtskibe, vil kræve ændringer i havnenes infrastruktur.

I Københavns Havn bidrager pumpning fra tankskibe væsentligt til emissionerne af både NOx og SO2. I Køge Havn er bidraget mindre, men dog væsentligt. Det er derfor interessant at vurdere, om energien til pumpningen kan leveres fra land.

Der er principielt ikke forskel på, om der er tale om drift af pumper eller aircondition, hvis pumperne er elektrisk drevet.

Hvis tankskibe derimod har turbinedrevne (dampturbine) pumper, fordi den nødvendige effekt er så stor, at det kun vanskeligt/dyrt kan leveres af eldrevne pumper, kan strømmen ikke leveres fra land.

Også for tankskibe er det et problem, at skibene ikke er indrettet til at tage strøm fra land. Hvis der er tale om dampturbiner, kan energien (dampen) næppe leveres fra havnen.

For de 21 største havne er pumpningen af flydende gods en betydelig årsag til emissionen af SO2 (ca. 59%) og af NOx. (ca. 35%). Da disse havne har 95% af det flydende gods, er der en teoretisk mulighed for en stor reduktion af landets samlede SO2-emission