Dr. Gerd–Michael Würsig y Jorge Pinto
X Aniversario de SPC-Spain
2012.10.24
El GNL como combustible alternativo para el Short Sea Shipping
X Aniversario de ‘SPC-Spain’
Lo que se avecina:
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� La Reglamentación Medioambiental
ECAs futuras - de las locales a su globalización (ECA – Emission Control Area)
La mayor parte del tráficomarítimo afecta a las ECAs
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Un calendario medioambiental apretado
CO2 OtherSOx NOx Ballast
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4
Anexo VI de MARPOL sobre los SOx
3.0
4.0
¿2018 revisión?
La revisión en 2018 podríaconcluir que la fecha sobre el límite del límite del 0.5% se posponga al 2025
2025?
en e
l F
uel para
el S
[%
] GLOBAL CAP : 4.5 % S
3.5 % S
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1.0
2.02010/0
7
2015
2020
2025
2005
~Nivel de S medioactual
Lím
ites
en e
l F
uel
1.0 % S
0.1 % S ( MGO? )
(S)ECA CAP: 1.5 % S
0.5 % S ( MDO? )
2012
…No solamente es el SOx…; límite en el 2016!NOx
Enero 2000
Enero 2011
Enero 2016
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Tier I (global):motores en buques nuevos con puesta de quilla entre 01.01.2000 – 01.01.2011
Tier II (global): motores en buques nuevos con puesta de quilla posterior a 01.01.2011
Tier III (en ECAs NOx ):Aplicable a motores en buques nuevos con puesta de quilla posterior a 01.01.2016. Los motores actuales con fuel convencional no pueden cumplir con el Tier III, sus gases necesitan tratamiento adicional (p.ej. SCR).
Los motores para GNL muy probablemente serán aprobados a nivelesequivalentes al Tier-III
Enero 2016
RPM
Ventajas medioambientales del GNL como combustible� Emisiones de CO2 en motores
- 1 t diesel emite 3.2 t CO2
- 1 t gas natural emite 2.55 t CO2
- Una reducción del 25%
� Dada la mayor energía específica en el gas natural las potenciales reduccionesen las emisiones de gas invernadero serían superiores al 30%
� La contrapartida: El metano libre tiene un efecto de gas invernadero 21 (25) [de acuerdo con IPCC] veces mayor que el propio CO2
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acuerdo con IPCC] veces mayor que el propio CO2
- Si el metano se escapa libremente de su combustión, sin quemar, sus efectos benéficospueden quedar negativamente afectados.
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Ventajas comparativas del GNL
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Reglamentación de IMO para el gas como combustible en
buques
� Guía provisional de IMO para el gas como combustible en buques (MSC-285(86))
- Iniciado en 2004 en Noruega basado en las experiencias con el primer buque(GLUTRA; (en 2000))
- En vigor desde 2010
- Guía no mandatoria para todos los buques que no sean gaseros.
- Fuerte implicación de DNV en el desarollo de MSC-285(86)
� Código IGF � en desarollo por IMO
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� Código IGF � en desarollo por IMO
- Objetivo de su finalización en 2014
- Contribución importante por DNV (en representación de la Administración Noruega)
� Código IGC � Gaseros
- El código IGC incluirá reglamentación para usar gas como combustible en buquesgaseros diferentes a los gaseros de GNL (en vigor en 2014)
� ¿Qué alternativas habrá para los operadores de los
Alternativas:
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� ¿Qué alternativas habrá para los operadores de los buques?
¿Qué alternativas habrá para los operadores de los buques?
� No hacer nada y esperar a que no hayan SECAs/ECAs
� Seguir con el fuel residual e invertir en ‘scrubbers’
- Invertir asímismo en catalizadores de NOx para los buques nuevos
- Esperar que IMO fracase en sus esfuerzos para reducir las emisiones del S
- Esperar a que las refinerías no dejen de producir fuel residual (o esperar a que se puedanvender sus buques a tiempo)
� Pasarse al diesel de bajo azufre sin preocuparse por su precio.
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- Esperar a que el charter pague la factura
- Esperar a que el GNL sea más caro
- No construir más buques nuevos mientras esté en el mercado con los antiguos
- Invertir en catalizadores de NOx para los buques nuevos
� Cambiarse al GNL
- Durante los próximos 2 a 3 años el GNL estrá disponible en Rotterdam, Amberes, Hamburgo, Brunsbüttel,….. ¿y España?
- La red de distribución del GNL se establecerá de acuerdo a las necesidades del mercado
- El precio al consumidor estará más cerca del fuel residual que del gasoil.
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En la práctica 3 opciones disponibles
1. GNL como combustible
2. Scrubbers para tratar los gases de escape
3. Fuel de bajo S
La industriaestá aquí
…o cambiar de tráfico,
esto es fuera de las ECAs!
1
2
3
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Combustible de bajo S
GNL como combustible
Scrubber
Requisitos NOx
20152011
A vela
1850
A carbónA fuel
está aquí
2016
Los precios del GNL:
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� Precios y disponibilidad del GNL
Hoy el GNL está entre 40 y 60 % más barato que el crudo
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Primera aproximación:Precio del crudo/Fuel similares o equivalentesPrecio del Diesel approx. 30 % superior al fuel
Fuente: BP
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Consumo del fuel en el Norte de Europa– Areas de
suministro de GNL
� Today there is no LNG bunkering faciltiesavailable in either terminal ports. St Petersburg have LNG production but no plans for terminals or even less small scale bunkering facilities.
� Hamburg ports planning for LNG terminals, but no decisions are made so far.
� LNG bunkering infrastructure:
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Source: Gas infrastructure Europe, 2011 Gasnor, Gasprom
ExistingNorway (41)RottderdamZeebrüggeBrunsbüttelNynäshamnTeeside (UK)Isle of Grain (UK)Dragon (UK)South Hook (UK)
ProposedKlaipedaVentspils/ RigaPorvoRostockWilmershafenAbo/TurkuGøteborgTeeside (UK)Gateway LNG (UK)Anglesay (UK)Canvey Island (UK)
PlannedSwinoujscieLysekilDunquerque
17
234
5
6
89
11
10
12
1314 22
23
2426
25 27
2835
Bunkering de GNL en Europa para el 2020
1. Florø2. CCB3. Halhjem4. Snurrevarden5. Risavika
Existentes
22. Gothenborg23. Pori24. Turku25. Sillamäe26. Helsinki
Propuestos
En Proyecto
6. Bodø7. Mongstad8. Øra
21
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13
16
15
2019
1817
28
293031
3433
32
36
39
38
37
16
26. Helsinki27. Paldiski28. Riga29. Swinoujscie30. Lubeck31. Rostock32. Helsingborg33. Copenhagen34. Aarhus35. Aberdeen36. Dunkerque37. Marseilles38. Barcelona39. Algeciras
8. Øra9. Lysekil10. Porvoo11. Stockholm12. Tallin13. Klapeida14. Hirtshals15. Brunsbüttel16. Hamburg17. Rotterdam18. Antwerp19. Zeebrugge20. Ghent21. Vestbase
ExistentesEn Proyecto (Estudios de: viabilidad, riesgos, emplazamientos, pendientes de aprobación) Propuestos (en discusión)
Inversión y costes operativos
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� La importancia del combustible
La Inversión
�Costes de los motores � 20% superiores a los convencionales
�Costes totales incluyendo motor, tanques y planta
- hoy: 800 a 1000 €/kW
- Tanques de tipo C aíslamiento por vacío
- Motores de 4 tiempos
- Previstos
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- Previstos250 (400) a 400 (600) €/kW
- Tanques de tipo C aíslados
- Motores de 2 y de 4 tiempos
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Diseño actual:Tanques tipo C (aíslamiento por vacío)Acero inoxidable (interior y exterior)
Orientación de costes para sistemas con GNL
� Factores principales que influyen en los costes de sistemas con GNL
- Tipo de buque
- Volumen de combustible
- Tamaño del buque
� Coste del sistema de GNL: 10% al 25 % de los costes del buque (100%=buqueconvencional sin GNL)
- Coste adicional de los motores (100%= Coste del sistema de GNL): 5 to 15%
- Coste adicional por el balance de la planta (bop) (100%= Coste del sistema de GNL): 15 to
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- Coste adicional por el balance de la planta (bop) (100%= Coste del sistema de GNL): 15 to 20%
• Preparación del gas, tuberías, operación de bunkering, controles, …
- Coste adicional del sistema de almacenamiento del GNL (100%= Coste del sistema de GNL): 65 to 80%
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El Coste del Fuel es el parámetro principal
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Ref: PriceWaterhouseCoopers and US Energy Information Administration
20
… y para un Ro-Pax de tráfico de cabotaje…
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Datos suministrados por ANAVE
21
Límites S actuales
Usandodestilados
Usandodestilados
y reduciendov 2 nudos
CAPEX 40 40 40
OPEX 13 13 13
Combustible 47 75,2 52
TOTAL 100 128 105
Flota y Proyectos actuales de buques a GNL
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� Lo que hay por el momento
Ejemplos de buques a GNL en servicio
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Stril PionerViking Energy
Mastrafjord, Raunefjord, Bergensfjord, Stavangerfjord
Patrol vessels Barentshav, Bergen, SortlandTidekongen, Tidedronningen, TideprinsenMoldefjordViking Lady also with Fuel cell!
Desarrollos Conceptuales
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Quantum.9000: Proyecto Conceptual desarrollado con MAN
Realizable con la tecnología actual
� Basado en la experiancia ganada con el proyecto Quantum.6000
� Se mantienen los aspectos prácticos y se desechan las sofisticacionesconsideradas menos útiles.
� Mantiene
- Flexibilidad
- Velocidad
- Peso muerto / capacidad de carga
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- Coste y eficiencia medioambiental
- Formas del casco optimizadas
- Propulsión GNL
� Alteraciones
- POD/ propulsión eléctrica con generación por GNL
- Diseño de cubierta ancha
� Proyecto Conceptual desarrollado con MAN
- Utilizando tecnología novedosa de inyección de gas
Parámetros de diseño del Quantum 9000
PARÁMETROSDE DISEÑO
OBJETIVO
Capacidad de carga 9000 TEU
Manga Max B=49m
Velocidad de proyecto V=18 - 22 kn
Calado Max D=15.2m (NPX)
Peso Muerto 90-100,000 tons
Altura Máxima Max 56m (Bayona max)
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http://www.iwr.usace.army.mil/docs/iwrreports/WhitePaperPanamaCanal.pdf
http://www.epa.gov/nonroad/marine/ci/420f09015.pdfhttp://www.epa.gov/nonroad/marine/ci/420f09015.pdf
Altura Máxima Max 56m (Bayona max)
Motor -De dos tiempos a GNL
JDP example Quantum.9000
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Tanques de combustible de GNL tipo C
Ventajas:
� Larga experiencia de la industria
� Capaces de aguantar la presión en caso de consumo cero.
� Gran capacidad en soportar flujos altos en la operación de bunkering
� Instalación fácil
Inconvenientes:
� Empacho
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Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
AiP to LNG Gas Fuelled 9,000TEU Container Carrier
Tanque de combustible de GNL: 7,000 m3
� El GNL se almacena en tanques prismáticos aísladosde baja presión de tipo IMO B.
� KHI ha adoptado una
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� KHI ha adoptado unatecnología única, el Kawasaki Panel System, para el aíslamiento y reducción de la evaporación del GNL.
� La Evaluación de la Seguridad de la instalación de combustible de GNL la realizará DNV.
1000 buques a GNL en el 2020
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� Visión de DNV
Tipos de buque usando GNL como combustible
� Quimiqueros y petroleros de producto
- Sin interacción con la carga
- Bunkering en lugar diferente a la carga y descarga
� RoRo, RoPax
- Operación de punto a punto durante largo período � solamente necesario un punto de suministro
� (Buques de Crucero)
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- Presión social a reducir emisiones y necesidad de llegar ‘al centro de la ciudad’.
� Buques Portacontenedores
- Feeder: visitas frecuentes a los mismos puertos.
- Transoceánicos: modelo de negocio optimizado y reducido número de puntos de avituallamiento.
� Buques ‘offshore supply’ operando en aguas de EEUU
- Precios reducidos sostenibles del gas.
- Operación exclusiva en ECA
31
27 buques a GNL en servicio
Ships in operation
Year Type of vessel Owner Class
2000 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2003 PSV Simon Møkster DNV
2003 PSV Eidesvik DNV
2006 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2007 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2007 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2007 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2007 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2008 PSV Eidesvik Shipping DNV
2009 PSV Eidesvik Shipping DNV
2009 Car/passenger ferry Tide Sjø DNV
Year Type of vessel Owner Class
2012 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2012 PSV Eidesvik DNV
Datos de Abril 2012
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2009 Car/passenger ferry Tide Sjø DNV
2009 Car/passenger ferry Tide Sjø DNV
2009 Patrol vessel REM DNV
2009 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2010 Patrol vessel REM DNV
2010 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2010 Patrol vessel REM DNV
2010 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2010 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2010 Car/passenger ferry Fosen Namsos Sjø DNV
2011 PSV DOF DNV
2011 Chemical tanker Tarbit Shipping GL
2011 Car/passenger ferry Fjord1 DNV
2011 PSV Solstad Rederi DNV
29 Nuevas Construcciones a GNL confirmadas
Confirmed orderbook
Year Type of vessel Owner Class
2012 General Cargo Nordnorsk Shipping DNV
2012 PSV Eidesvik Shipping DNV
2012 PSV Olympic Shipping DNV
2012 Ro-Ro Sea-Cargo DNV
2012 Ro-Ro Sea-Cargo DNV
2012 High speed RoPax Buquebus DNV
2012 PSV Island Offshore DNV
2012 PSV Island Offshore DNV
2012 PSV REM DNV
2012 Car/passenger ferry Torghatten Nord DNV
2012 Car/passenger ferry Torghatten Nord DNV
Year Type of vessel Owner Class
2014 Car/passenger ferry Society of Quebec ferries
2014 Tug Buksér & Berging DNV
2014 PSV Harvey Gulf Int. Marine ABS
2014 PSV Harvey Gulf Int. Marine ABS
Datos de Abril 2012
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2012 Car/passenger ferry Torghatten Nord DNV
2012 Car/passenger ferry Torghatten Nord DNV
2012 Guideship Incheon Port Authority
2013 General Cargo Eidsvaag
2013 Car/passenger ferry Norled
2013 Car/passenger ferry Norled
2013 Ro-Ro Norlines DNV
2013 Ro-Ro Norlines DNV
2013 RoPax Viking Line LR
2013 Tug Buksér & Berging DNV
2013 PSV Harvey Gulf Int. Marine ABS
2013 PSV Harvey Gulf Int. Marine ABS
2013 Patrol vessel Finish Border Guard GL
2013 Car/passenger ferry Society of Quebec ferries
Datos de Abril 2012
Tendencia en las Entregas
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1000 buques a GNL en el 2020
1000 LNG fuelled vessels 2020
100
150
200
250
300
ve
ss
els
bu
ilt/
ye
ar
1000
1500
2000
2500
3000
fle
et
vessels/year
(1000 vessels
2020)
fleet (1000
vessels 2020)
2000 1 1
2001 0 1
2002 0 1
2003 2 3
2004 0 3
2005 0 3
2006 1 4
2007 4 8
2008 1 9
2009 6 15
2010 6 21
2011 7 28
© Det Norske Veritas AS. All rights reserved.
0
50
2010 2015 2020 2025
year
0
500
vessels/year (1000 vessels 2020) fleet (1000 vessels 2020)
2012 11 39
2013 30 69
2014 53 122
2015 79 200
2016 107 307
2017 138 445
2018 171 617
2019 207 823
2020 244 1068
2021 284 1351
2022 325 1676
Punto de partida para esta predicción: Datos de DNV para la flota existente y pedidos confirmados entre2000 y November 2010
Status Abril 201214 entregas en el 201227 buques ya operando29 buques nuevos / en pedidos
35
Safeguarding life, property
and the environment
www.dnv.com
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www.dnv.com