Λοΐζος Ησαΐας, PhD Head of Maritime Service Centre Region South East Europe, M. East & Africa
Λοΐζος Ησαΐας, PhD Head of Maritime Service Centre Region South East Europe, M. East & Africa
Τρεις είναι οι θεμελιώδεις παράμετροι που μπορούν να οδηγήσουν στην απανθρακοποίηση των πλοίων: κανονισμοί και πολιτικές, πρόσβαση σε επενδυτές και κεφάλαια, και οι προσδοκίες των ιδιοκτητών φορτίων και των καταναλωτών.
Στο κατώφλι του 2023, η ναυτιλία -και ιδιαίτερα οι πλοιοκτήτες- συνεχίζει την προσπάθεια μπροστά στη μεγάλη πρόκληση της απανθρακοποίησης. Η παγκόσμια ναυτιλιακή αγορά εργάζεται σκληρά προς αυτή την κατεύθυνση, ωστόσο υπάρχουν ακόμη πολλά θέματα που πρέπει να διευθετηθούν ώστε να μηδενιστεί η καμπύλη του άνθρακα. Ήδη είναι ορατές οι επιδράσεις της εφαρμογής της στρατηγικής GHG του IMΟ και του επικείμενου πακέτου Fit for 55 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής στον σχεδιασμό και στη λειτουργία των πλοίων. Τρεις είναι οι θεμελιώδεις παράμετροι που μπορούν να οδηγήσουν στην απανθρακοποίηση των πλοίων: κανονισμοί και πολιτικές, πρόσβαση σε επενδυτές και κεφάλαια, και οι προσδοκίες των ιδιοκτητών φορτίων και των καταναλωτών. Η μελέτη «Maritime Forecast to 2050» του DNV δείχνει ότι η πρόσβαση στη χρηματοδότηση θα εξαρτάται ολοένα και περισσότερο από την επίτευξη των στόχων απανθρακοποίησης κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής των πλοίων. Μέχρι στιγμής, είκοσι επτά τράπεζες, που ισοδυναμούν με 185 δισεκατομμύρια δολάρια σε ναυτιλιακή χρηματοδότηση, έχουν προσχωρήσει στο «Poseidon Principles». Επίσης, το «Sea Cargo Charter» αναμένεται να αυξήσει τις απαιτήσεις του για μείωση του CO2 επιπλέον των στόχων του ΙΜΟ. Τα νεόδμητα πλοία, που παραγγέλνονται και παραδίδονται τα τελευταία χρόνια, εφαρμόζουν διάφορα μέτρα για τη μείωση και/ή μηδενισμό των εκπομπών άνθρακα, όπως είναι η βελτιστοποίηση των γραμμών γάστρας και η χρήση πιο αποδοτικών κινητήρων και συστημάτων πρόωσης, προκειμένου να ανταποκριθούν στους νέους κανονισμούς και στις περιβαλλοντικές προσδοκίες της ναυτιλίας και άλλων εμπλεκομένων. Για τα υπάρχοντα πλοία, η άμεση πρόκληση είναι η συμμόρφωση με τους κανονισμούς που αφορούν το CII (Carbon Intensity Indicator). Για το 40% περίπου των υφιστάμενων δεξαμενόπλοιων και πλοίων χύδην φορτίου παγκοσμίως θα πρέπει να αρχίσουν να εφαρμόζονται μέτρα για την απανθρακοποίησή τους από το 2023 (ποσοστό που αναμένεται να αυξηθεί στο 50% το 2026 αν δεν ληφθούν μέτρα συμμόρφωσης). Για τα πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων, η κατάσταση είναι ακόμα πιο κρίσιμη, καθώς περίπου το 55% του παγκόσμιου στόλου πρέπει να αρχίσει να εφαρμόζει μέτρα μείωσης των εκπομπών άνθρακα από το 2023 (70% το 2026 χωρίς μέτρα συμμόρφωσης). Στο πλαίσιο της συμμόρφωσης νεόδμητων και υπαρχόντων πλοίων, επιβάλλεται να ληφθούν μέτρα για τη μείωση και/ή μηδενισμό των εκπομπών άνθρακα, που μπορούν να μειώσουν το CII:
Μείωση ταχύτητας καθώς και άλλα λειτουργικά και επιχειρησιακά μέτρα: >20%
Βελτίωση των υδροδυναμικών χαρακτηριστικών τους (καθαρισμός και βάψιμο γάστρας, βελτιστοποίηση γραμμών γάστρας κ.λπ.): 5%-15%
Βελτίωση της απόδοσης μηχανών και βοηθητικών μηχανημάτων, εφαρμογή waste heat recovery, de-rating μηχανών, χρήση μπαταριών κ.λπ.: 5%-20%
Χρήση εναλλακτικών καυσίμων (LNG, LPG, αμμωνία κ.λπ.): 0%-100%
Εάν, για παράδειγμα, εφαρμόσουμε κάποια από τα παραπάνω μέτρα σε ένα capesize φορτηγό ηλικίας περίπου δέκα ετών με τρέχουσα διαβάθμιση D (για συμμόρφωση απαιτείται διαβάθμιση C), μπορούμε να δούμε τις δυνατότητες και την πορεία συμμόρφωσής του στον πίνακα 1. To πλοίο αυτό, ακόμη και με την εφαρμογή των τεχνικών και επιχειρησιακών μέτρων που παρουσιάζονται στο γράφημα (εξαιρουμένης της μείωσης ταχύτητας πέραν του Engine Power Limitation, EPL) κατά τα έτη 2022 και 2023, δεν θα μπορέσει να διατηρήσει τη συμμόρφωσή του με το CII μέχρι το αναμενόμενο τέλος της ζωής του. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να εφαρμοστούν πρόσθετα μέτρα μείωσης σύμφωνα με τους κανονισμούς για το CII. Για να παραμείνει το πλοίο σε συμμόρφωση έως το 2030, συνιστώνται περαιτέρω μέτρα κατά τον τρίτο δεξαμενισμό του το 2027. Με την εφαρμογή αυτών, το πλοίο θα μπορέσει να παραμείνει σε συμμόρφωση έως το 2030.
Ο ρόλος των καυσίμων και οι παραγγελίες Αν και ο κλάδος συνεχίζει να εργάζεται για την ανάπτυξη και εφαρμογή νέων τεχνολογιών απανθρακοποίησης, μακροπρόθεσμα ο σημαντικότερος παράγοντας για την επίτευξη των στόχων της ναυτιλίας θα είναι τα καύσιμα. Η τάση προς τα εναλλακτικά καύσιμα έχει ενισχυθεί πρόσφατα, ειδικά με την οριστικοποίηση και την έναρξη εφαρμογής του κώδικα IGF για το LNG. Αν δούμε τα πρόσφατα δεδομένα, μια ενδιαφέρουσα εξέλιξη το 2021 ήταν ο αριθμός των πλοίων που παραγγέλθηκαν με συστήματα εναλλακτικών καυσίμων. Η πλατφόρμα «Alternative Fuel Insight - AFI» του DNV παρακολούθησε στενά αυτή την τάση καθ’ όλη τη διάρκεια των τελευταίων ετών. Τα πλοία εναλλακτικών καυσίμων ισοδυναμούσαν με το 17% των πλοίων που παραγγέλθηκαν το 2021 και πάνω από το 36% βάσει του gross tonnage, κάτι που δείχνει την αυξανόμενη τάση χρησιμοποίησης εναλλακτικών καυσίμων σε μεγαλύτερα πλοία. Συγκεκριμένα, το 2021 η αύξηση του αριθμού των πλοίων που κινούνται με εναλλακτικά καύσιμα ανέρχεται σε περισσότερα από 240 πλοία με δυνατότητα χρήσης LNG, 48 με LPG, 22 μεθανόλης και 4 υδρογόνου, όπως φαίνεται στον πίνακα 2. Οι παραγγελίες πλοίων με καύσιμο LNG συνεχίστηκαν το 2022, με 70 νέα πλοία μέχρι την 1η Απριλίου. Μόνο τα πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων με δυνατότητα χρήσης LNG αποτελούν πλέον το ένα τέταρτο των παραγγελιών του κλάδου, με την πλειονότητα αυτών να εισέρχεται στην αγορά το 2023 και το 2024. Η αύξηση του αριθμού των μεγαλύτερων πλοίων που λειτουργούν με εναλλακτικά καύσιμα θα συμβάλει στη δημιουργία ζήτησης για την κατασκευή και την επέκταση της υποδομής ανεφοδιασμού με τέτοια καύσιμα στα μεγάλα λιμάνια. Επί του παρόντος, το AFI του DNV απαριθμεί παγκοσμίως πάνω από 110 σταθμούς ανεφοδιασμού LNG σε λειτουργία, άλλους 60 επιβεβαιωμένους για κατασκευή και άλλους 50 υπό συζήτηση. Αναμένουμε ότι έως το 2030 το μερίδιο του LNG ως καυσίμου θα αυξηθεί μέχρι την πιθανή αυστηροποίηση των κανονισμών (το 2030 ή και αργότερα). Τα bio-MGO, e-MGO, bio-LNG και e-LNG ενδέχεται να εξελιχθούν σε επιπρόσθετα εναλλακτικά καύσιμα για τα υπάρχοντα πλοία. Μέχρι το 2050, προβλέπουμε ότι τα καύσιμα e-ammonia, blue ammonia και bio-methanol θα κατέχουν μερίδιο στην αγορά των καυσίμων και μακροπρόθεσμα θεωρούνται από τα πλέον υποσχόμενα πράσινα καύσιμα.
Ευελιξία στη χρήση του καυσίμου Για τα νεόδμητα πλοία, η ευελιξία στη χρήση καυσίμων είναι ένα βασικό μέσο για την αντιμετώπιση του αβέβαιου μέλλοντος όσον αφορά την απανθρακοποίηση της ναυτιλίας. Τα νέα πλοία που παραγγέλνονται τώρα θα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να επιτρέπουν αναβάθμιση ή αλλαγή καυσίμου κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Ο DNV εξέδωσε διάφορα class notations που καλύπτουν τη δυνατότητα για μελλοντικές αναβαθμίσεις ή αλλαγές καυσίμων των πλοίων, συμπεριλαμβανομένου του notation «Fuel Ready» για αμμωνία, μεθανόλη κ.λπ. Αυτά τα notations προσδίδουν αναμφίβολα προστιθέμενη αξία σε αυτά τα πλοία. Η επίτευξη της απανθρακοποίησης είναι σήμερα η μεγάλη πρόκληση της ναυτιλίας και αποτελεί ευθύνη όλων. Απαιτείται η συνεργασία μεταξύ όλων των εμπλεκομένων στη ναυτιλία, αλλά και πέρα από αυτή. Ο κλάδος χρειάζεται υποστήριξη όσον αφορά την ανάπτυξη της υποδομής παραγωγής, αποθήκευσης και ανεφοδιασμού πράσινων καυσίμων, καθώς και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με μηδενικές εκπομπές άνθρακα, προκειμένου να επιτύχει αυτόν τον στόχο. Ο δρόμος για μια πιο πράσινη ναυτιλία είναι μακρύς και δύσκολος, και απαιτείται ευρεία συναίνεση για την επίλυση των σχετικών προβλημάτων. Με την ανάπτυξη και εφαρμογή της κατάλληλης τεχνολογίας, την εφαρμογή αποτελεσματικών επιχειρησιακών μέτρων και την υιοθέτηση της ευελιξίας στα καύσιμα, μπορούμε να φτάσουμε στον τελικό προορισμό.
------------
MEASURES TO REDUCE CARBON EMISSIONS
Loizos Isaias, PhD Head of Maritime Service Centre Region South East Europe, M. East & Africa
There are three fundamental parameters that can lead to ship decarbonization: regulations and policies, access to investors and funds, and the expectations of cargo owners and consumers
At the threshold of 2023, shipping -and shipowners in particular- continue to struggle in the face of the great challenge of decarbonization. The global shipping market is working hard in this direction, but in order to zero the carbon curve, there are still many issues that need to be addressed. The effects of the implementation of the IMO’s GHG strategy and the forthcoming European Commission's “Fit for 55” package on the design and operation of ships are already visible. There are three fundamental parameters that can lead to the decarbonization of ships: regulations and policies, access to investors and funds, and the expectations of cargo owners and consumers. DNV's “Maritime Forecast to 2050” study shows that access to finance will increasingly depend on achieving decarbonization targets over ships’ life cycle. So far, twenty-seven (27) banks, collectively translating to $185 billion in maritime financing, have joined the Poseidon Principles. The “Sea Cargo Charter” is also expected to step up its CO2 reduction requirements in addition to IMO targets. Newly built ships, ordered and delivered in recent years, are implementing various measures to reduce and/or eliminate carbon emissions, such as optimizing hull lines and using more efficient engines and propulsion systems to meet new regulations and the environmental expectations by shipping and other stakeholders. Compliance of newly built and existing ships A direct challenge facing existing ships is to comply with CII (Carbon Intensity Indicator) regulations. About 40% of the world's existing tankers and bulk carriers will need to take decarbonization measures by 2023 (a rate that is expected to rise to 50% by 2026 should no compliance measures are taken). Conditions for container ships are even more critical, as approximately 55% of the global fleet must start implementing carbon reduction measures by 2023 (70% in 2026 without compliance measures).
In the context of compliance by newly built and existing vessels, measures must be taken to reduce and/or eliminate carbon emissions, which may drive CII down:
Speed reduction and other operational measures: >20%
Improvement in ship hydrodynamic characteristics (cleaning and painting of hull, hull line optimization, etc.): 5% -15%
Enhancing engine and auxiliary machine performance, application of waste heat recovery, engine de-rating, use of batteries, etc.: 5% -20% Use of alternative fuels (LNG, LPG, ammonia, etc.): 0% -100%
For instance, should the above measures be applied to a capesize freighter that is about 10 years old and with a current rating of D (a rating of C is required for compliance), its capabilities and compliance path can be seen in the graphs table 1. This ship in question, even with the application of the technical and operational measures shown in the graph (excluding speed reduction beyond the Engine Power Limitation [EPL]), during the years 2022 and 2023, will not be able to maintain its compliance with the CII until the expected end of its service life. This means that additional mitigation measures will have to be implemented in accordance with the CII regulations. In order for the ship to remain in compliance until 2030, further measures are recommended during its third tanking in 2027. Implementation of these measures will mean that the ship will be able to remain in compliance until 2030.
The role of fuel and new orders
While the industry continues its development and implementation work on new decarbonization technologies, fuel -in the long run- will be the most important factor in achieving the shipping sector’s goals. The trend towards alternative fuels has recently intensified, especially following the finalization and implementation of the IGF code for LNG. A look at latest data reveals that an interesting development in 2021 was the number of orders of ships equipped with alternative fuel systems. DNV's Alternative Fuel Insight (AFI) platform has been monitoring this trend closely over the past few years. Alternative fuel vessels accounted for 17% of the total number of ships ordered in 2021, and over 36% based on gross tonnage, which shows the growing trend of using alternative fuels on larger vessels. Specifically, in 2021 the number of ships running on alternative fuels rose to more than 240 ships that can be LNG-powered, 48 LPG ships, 22 methanol ships and 4 hydrogen vessels, as shown in the table 2. Orders for LNG-powered ships continued their upward trend in 2022, with 70 new ships ordered by April 1. LNG-enabled container carriers alone currently make up a quarter of the industry's total orders, with the majority entering the market in 2023 and 2024. The growth in the number of larger ships operating on alternative fuels will help create demand for construction and expansion of the required refueling infrastructure in major ports. DNV’s AFI currently lists more than 110 LNG refueling stations in operation worldwide, with another 60 confirmed for construction and a further 50 under discussion. It is expected that by 2030, the share of LNG as fuel will be moving higher until a likely tightening of regulations in 2030 or later. Bio-MGO, e-MGO, bio-LNG and e-LNG may evolve into additional alternative fuels for existing vessels. By 2050, e-ammonia, blue ammonia and bio-methanol are forecast to claim a share of the fuel market, and in the long run are considered to be the most promising of green fuels.
Flexibility in fuel use
For newly built ships, flexibility in fuel use is a key tool in dealing with the uncertain future of shipping decarbonization. New ships currently being ordered should be designed to allow for upgrading or refueling during their lifetime. DNV has issued various class notations covering the capability for future ship upgrade or fuel change, including the “Fuel Ready” notation for ammonia, methanol, etc. These notations undoubtedly add value to these ships. Achieving decarbonization is currently the great challenge of shipping and is everyone's responsibility. Cooperation is required between all parties involved in shipping, but also beyond. To achieve this goal, the industry needs support in order to push for the development of green fuel production, building storage and refueling infrastructure, as well as generating zero-carbon electricity. The road to greener shipping is long and tough, and a broad consensus is needed to resolve the issues facing the industry. Our ultimate goal can be attained by the development and application of appropriate technology, implementation of effective operational measures and adoption of fuel flexibility, we can reach the ultimate goal.