PÄIVITYS: LAIVAPOLTTOAINEEN RIKKIPITOISUUS VUONNA 2015

Transkriptio

1 PÄIVITYS: LAIVAPOLTTOAINEEN RIKKIPITOISUUS VUONNA SELVITYS IMO:N UUSIEN MÄÄRÄYSTEN VAIKUTUKSESTA KULJETUSKUSTANNUKSIIN Juha Kalli Selvityksessä esitetään arviot polttoaineen rikkipitoisuutta säätävän määräyksen aiheuttamasta lisäkustannuksesta Suomeen kohdistuvalle meriliikenteelle ja rikkipesurin soveltuvuudesta suomalaisille laivoille. MERENKULKUALAN KOULUTUS- JA TUTKIMUSKESKUS CENTRE FOR MARITIME STUDIES FI Turun yliopisto, Finland

2 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 SELVITYS IMO:N UUSIEN MÄÄRÄYSTENVAIKUTUKSESTA KULJETUSKUSTANNUKSIIN Sisällysluettelo JOHDANTO... 2 VÄHÄRIKKISEN POLTTOAINEEN SAATAVUUS JA HINTA... 3 SUOMELLE KOHDISTUVA LISÄKUSTANNUS VUODEN 2015 JÄLKEEN... 4 RIKKIPESURI... 7 RIKKIPESURIN SOVELTUVUUS LAIVOIHIN... 8 Tekninen soveltuvuus... 9 Taloudellinen soveltuvuus... 9 Aluksen polttoaineenkulutus SECA -alueella... 9 Aluksen elinikä... 9 ARVIO LAIVAKOHTAISELLE RIKKIPESURIN NETTONYKYARVOLLE RIKKIPESURIHANKINNAN TALOUDELLINEN KANNATTAVUUS LAIVOILLA PÄÄTELMÄT LÄHTEET Sivu 1

3 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 JOHDANTO Vuonna 2009 Merenkulkualan Koulutus- ja Tutkimuskeskus teki liikenne- ja viestintäministeriölle selvityksen MARPOL Liitteen VI määräysten vaikutuksesta kuljetuskustannuksiin (Karvonen et al. 2009). Tämän selvityksen mukaan laivojen polttoainekustannukset tulevat nousemaan merkittävästi vuonna 2015 voimaanastuvan laivapolttoaineiden 0,1 % rikkipitoisuusrajan vuoksi (Karvonen et al. 2009). Tällöin laivat, jotka liikennöivät Itämerellä, Pohjanmerellä ja Englannin kanaalissa (Euroopan SECA alue), joutuvat todennäköisesti käyttämään nykyistä huomattavasti kalliimpaa polttoainetta. Vaihtoehtona on, että laiva käyttää teknologiaa, jolla saavutetaan vähärikkistä polttoainetta vastaava päästövähennystehokkuus. Tässä selvityksessä olemme päivittäneet vuonna 2009 tekemämme lisäkustannusarvion. Uusi arvio perustuu edellistä tarkempaan polttoainekulutusarvioon, sekä uudempaan tietoon eli vuonna 2011 Suomeen kohdistuneesta liikennemäärästä. Tehtävänämme oli tutkia myös rikkipesureiden soveltuvuutta olemassa oleviin suomalaisiin laivoihin. Rikkipesureiden taloudellisen soveltuvuuden arvioimiseksi käytimme Reynoldsin (2011) tekemän tutkimuksen tuloksia sekä laivakohtaisia polttoainekulutusarvioita, jotka ovat luotu STEAM mallilla (Jalkanen et al ja 2012). Rikkipesurin tekninen soveltuvuus on aina laivakohtaista ja siksi tekniseen soveltuvuuteen liittyvät arviot on jätetty tämän tutkimuksen ulkopuolelle. Laitevalmistajille on kertynyt huomattavasti lisää kokemusta rikkipesureista sitten 2009 tehdyn selvityksen. Kokemuksen perusteella rikkipesureita voidaan asentaa sekä uusiin että olemassa oleviin laivoihin, varsinaisia teknisiä esteitä ei ole. Kuitenkin on yksittäisiä tapauksia, joissa saattaa olla haasteita esimerkiksi tilan puutteen tai laivan vakavuuden kanssa. Tällöin laivakohtaisen suunnittelun tarve korostuu. Liitteenä on laitevalmistajan toimittama päivitys vuoden 2009 selvityksessä olleeseen rikkipesureita käsittelevään liitteeseen. Sivu 2

4 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 VÄHÄRIKKISEN POLTTOAINEEN SAATAVUUS JA HINTA STEAM-mallin mukaan laskettu Euroopan SECA -alueen (Itämeri, Pohjanmeri ja Englannin kanaali) laivaliikenteen kokonaispolttoaineenkulutus on noin 17 miljoonaa tonnia (2011). Tiedustelimme vähärikkisen polttoaineen saatavuutta suomalaisilta laivapolttoaineiden toimittajilta ja näihin haastatteluihin perustuen arvioimme, että alle 0,1 % rikkiä sisältävällä polttoaineella ei ole saatavuusongelmaa vuonna Kuvassa 1 on esitetty laivapolttoaineiden hintakehitys viime vuosilta. Pohdittaessa vuonna 2015 muuttuvien määräysten aiheuttamaa lisäkustannusta ja rikkipesureiden taloudellista soveltuvuutta, seuraavat kaksi polttoaineiden hintaeroa ovat hyvin tärkeitä: 1. LS380:n eli raskaan polttoöljyn (alle 1,0% rikkiä) ja MGO:n eli kaasuöljyn (alle 0,1% rikkiä) välinen hintaero oli noin 198 tonni -1 ( ). Vähärikkinen polttoaine on siten noin 35% kalliimpaa verrattuna nykyisin käytettävään 1,0 % rikkipitoisuuden polttoaineeseen. Tämä hintaero määrää lisäkustannuksen suuruuden siinä tapauksessa että laiva vaihtaa polttoainelaatua vähärikkiseksi määräystä noudattaakseen. 2. IFO380 eli korkearikkisen raskaan polttoöljyn (alle 3,5 % rikkiä) ja MGO:n eli kaasuöljyn (alle 0,1 % rikkiä) välinen hintaero oli noin 248 tonni -1 ( ). Tämä hintaero määrää rikkipesurin taloudellisen kannattavuuden. Mitä suurempi ero on, sitä lyhyempi on pesurin takaisinmaksuaika. Polttoaineiden hinnan kehitystä on hyvin vaikea ennustaa, sillä hetkittäistä vaihtelua on melko paljon (Kuva 1). Fuel prices (Rotterdam) Price (USD/t) MGO 0.1% S MDO LS % S LS % S IFO380 Date KUVA 1 VIIMEAIKAINEN LAIVAPOLTTOAINEIDEN HINNAN VAIHTELU. KUVASSA LS (LOW SULPHUR) ON RASKAS POLTTOAINE, JOTA KÄYTETÄÄN SECA -ALUEILLA JA JOKA TÄYTTÄÄ NYKYISEN 1,0 % RIKKIPITOISUUSVAATIMUKSEN. MDO JA MGO OVAT KESKITISLEITÄ. MGO ON AINOA, JOKA SISÄLTÄÄ RIKKIÄ ALLE 0,1 %. TOSIN SUOMESTA SAA MYÖS MDO:IA, JOSSA ON ALLE 0,1 %-S). IFO (INTERMEDIATE FUEL OIL) ON RASKASTA POLTTOÖLJYÄ, JOKA SAA SISÄLTÄÄ ALLE 3,5 % RIKKIÄ. LUVULLA 380 KUVATAAN POLTTOAINEEN VISKOSITEETTIA. Sivu 3

5 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 SUOMELLE KOHDISTUVA LISÄKUSTANNUS VUODEN 2015 JÄLKEEN Tässä selvityksessä on päivitetty vuonna 2009 tehty polttoainekulutusarvio (Karvonen et al. 2009) vuoden 2011 lähdetiedoilla. BSR Innoship -hankkeessa on tuotettu päästö- ja polttoainekulutusarvio kaikille Itämerellä ja Pohjanmerellä AIS lähetintä käyttäville laivoille STEAM -mallilla (Jalkanen et al. 2009). STEAM -mallin tuloksia ja Liikenneviraston tilastoa vuonna 2011 Suomessa käyneiden alusten osalta soveltaen on tehty arvio Suomen ulkomaanliikenteen polttoainekulutuksesta SECA -alueella. Taulukossa 1 on esitetty Suomessa käyneiden laivojen lukumäärät alustyypeittäin ja niiden yhteenlaskettu kantavuus DWT (deadweight tonnage). TAULUKKO 1 SUOMESSA KÄYNEIDEN LAIVOJEN LUKUMÄÄRÄ JA DWT ALUSTYYPEITTÄIN. Kaikki Suomessa käyneet alukset Suomalaiset alukset lukumäärä DWT lukumäärä DWT matkustaja-alus risteilyalus ro-ro matkustaja-alus junalautta ro-ro lastialus autojenkuljetusalus konttialus irtolastialus (bulk) muu kuivalastialus säiliöalus öljysäiliöalus kaasusäiliöalus kemikaalisäiliöalus muu alus hinaaja hinaaja - proomu proomu puskija pusku - proomu säiliöproomu Yhteensä Sivu 4

6 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 STEAM -mallin mukaan Euroopan SECA -alueen (Itämeri, Pohjanmeri ja Englannin kanaali) polttoaineenkulutus (2011) oli yhteensä noin 16,8 miljoonaa tonnia. Vuonna 2011 Suomessa käyneiden laivojen polttoaineenkulutus oli noin 3,3 miljoonaa tonnia (Taulukko 2). Tätä arviota ei kuitenkaan voi suoraan käyttää arvioitaessa Suomen ulkomaanliikenteelle aiheutuvaa lisäkustannusta vuonna 2015 ennen kuin laivakohtaisesti on arvioitu (allokoitu) laivan Suomeen kohdistuvan liikenteen osuus. Toisin sanoen on otettava huomioon tilanteet, jolloin laiva on liikennöinyt alueella runsaasti kalenterivuoden aikana, mutta käynyt Suomessa vain esimerkiksi kerran. Allokointi on tehty tässä arviossa samalla tavalla kuin vuoden 2009 selvityksessä (Karvonen et al. 2009). Allokoitu polttoaineenkulutus Suomessa käyneille laivoille on noin 2,2 miljoonaa tonnia ja vastaavasti allokoitu polttoaineenkulutus suomalaisille laivoille on 0,38 miljoonaa tonnia. Vuoden 2015 lisäkustannus on molemmissa selvityksissä arvioitu polttoaineenkulutuksen perusteella. Vuoden 2009 selvityksessä oletuksena oli, että 5 % käytetystä polttoaineesta olisi ollut vähärikkistä keskitislettä (MGO tai MDO) ja 95 % raskasta polttoöljyä (HFO). Koska vuonna 2010 voimaan astui määräys, jonka mukaan laivojen on satamassa ollessaan käytettävä alle 0,1 % rikkiä sisältävää polttoainetta, keskitisleen osuus on kasvanut. Arvioimme vähärikkisen keskitisleen osuuden nykyään olevan noin 15 %. LS380 (alle 1,0 % rikkiä) ja MGO (alle 0,1 % rikkiä) välinen hintaero Rotterdamissa oli 199 euroa ja 212 euroa Tällä hintaerolla arvioituna vuosittainen lisäkustannus lasketaan seuraavasti: Esimerkki, kaikki Suomessa käyneet laivat: 2,2 Mtonnia/vuosi*0,85*199euroa/tonni = 371 miljoonaa euroa vuodessa. 2,2 Mtonnia/vuosi*0,85*212euroa/tonni = 396 miljoonaa euroa vuodessa. Esimerkki, suomalaiset laivat: 0,38Mtonnia/vuosi*0,85*199euroa/tonni = 64 miljoonaa euroa vuodessa. 0,38Mtonnia/vuosi*0,85*212euroa/tonni = 68 miljoonaa euroa vuodessa. Taulukosta 2 nähdään, että lisäkustannus Suomessa 2011 käyneille laivoille olisi 371 milj. ja tästä Suomen lipun alla olevien laivojen osuus oli 64 milj., jos liikennemäärä pysyy samana. Karvosen (2009) asiantuntija-arvio polttoainekulutukselle on 2,1 milj. tn (vuoden 2007 liikenteelle) ja tässä päivitetyssä arviossa 2,2 milj. tn. Laivatyypeistä suurin polttoainekulutus on kuivalastialuksilla, joita kuitenkin lukumääräisesti on selvästi eniten. Ro-ro alusten kulutus on erityisen suuri suhteutettuna laivojen lukumäärään, mikä johtuu ro-ro alusten suuresta liikennemäärästä SECA-alueella ja suuresta tehon tarpeesta. Suomen lipun alla olevien laivojen arvioitu polttoaineenkulutus on 380 kilotonnia. Karvosen (2009) asiantuntija-arvio on 500 kilotonnia. Päivitetty arvio vuoden 2011 liikenteelle on 120 kilotonnia vähemmän, mikä näkyy myös lisäkustannuksen suuruudessa, 101 milj. (Karvonen et al. 2009) ja 64 milj. (Taulukko 2). Osittain ero selittyy myös oletetun raskaan polttoöljyn osuudella ja hintaerolla, jotka Karvosen (2009) selvityksessä olivat 95 % ja 214 tn -1. Sivu 5

7 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 TAULUKKO 2 SUOMESSA KÄYNEIDEN LAIVOJEN ALLOKOITU POLTTOAINEENKULUTUS JA ARVIO LISÄKUSTANNUKSELLE LAIVATYYPEITTÄIN VUONNA POLTTOAINEIDEN HINTAERO 199 TN -1. Suomelle väylämaksua maksavat Suomen lipun alla polttoainekulutus, allokoimaton polttoaineenkulutus lisäkustannus lukumäärä polttoaineenkulutus lisäkustannus lukumäärä 10 matkustaja-alus risteilyalus ro-ro matkustaja-alus junalautta ro-ro lastialus autojenkuljetusalus konttialus irtolastialus (bulk) muu kuivalastialus säiliöalus öljysäiliöalus kaasusäiliöalus kemikaalisäiliöalus muu alus hinaaja hinaaja - proomu proomu puskija pusku - proomu säiliöproomu Polttoaineiden hintaeron vaikutus lisäkustannukseen on esitetty kuvissa 2 ja 3. Lisäkustannus on suoraan verrannollinen polttoaineiden hintaeroon. Lisäkustannusarvio [Euroa] miljoonaa Raskaan polttoöljyn ja MGO:n hintaeron vaikutus lisäkustannusarvioon (Suomelle väylämaksua maksavat laivat) lisäkustannusarvio Raskaan polttoöljyn ja MGO:n hintaero [Euroa] KUVA 2 SUOMESSA 2011 KÄYNEET LAIVAT Sivu 6

8 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 Lisäkustannusarvio [Euroa] miljoonaa Raskaan polttoöljyn ja MGO:n hintaeron vaikutus lisäkustannusarvioon (Suomelle väylämaksua maksavat suomalaiset laivat) lisäkustannusarvio Raskaan polttoöljyn ja MGO:n hintaero [Euroa] KUVA 3 SUOMESSA 2011 KÄYNEET SUOMALAISET LAIVAT. RIKKIPESURI Markkinoilla on olemassa erityyppisiä rikkipesureita. Ne voidaan jaotella kuivapesureihin (käyttävät kuivia kemikaaleja) ja märkäpesureihin (käyttävät makeaa vettä tai merivettä). Märkäpesurit voidaan edelleen jakaa kolmeen pesurityyppiin: 1. closed-loop pesurit, jotka käyttävät pesumenetelmänään makeaa vettä, johon on lisätty emäksistä kemikaalia (esim. lipeää, NaOH) 2. open-loop -pesurit, jotka käyttävät merivettä 3. hybrid -pesurit, jotka toimivat sekä closed- että open-loop periaatteella Merivettä käyttävän pesurin toimivuus perustuu meriveden suolaisuuteen. Periaatteessa kaikki mainitut pesurityypit toimivat Itämerellä, jossa meriveden suolapitoisuus on verrattain alhainen. Merivesipesuri (open-loop) tarvitsee vain huomattavasti enemmän vettä Itämerellä saavuttaakseen saman puhdistustehokkuuden kuin korkeampisuolaisissa vesissä. Tätä selvitystä tehdessä en löytänyt varmistusta merivesipesurin toimivuudesta Itämerellä. Closed-loop - ja kuivapesurit eivät ole toimiakseen riippuvaisia meriveden laadusta. Rikkipesurimarkkinoilla on muutamia laitevalmistajia kuten Alfa Laval Aalborg, Belco Dupont, Clean Marine, Couple, MAN, MES ja Wärtsilä. Wärtsilä on suomalalaisille tunnetuin ja tarjoaa asiakkailleen sekä open-loop, closed-loop ja hybridi-pesureja (Taulukko 3). Pesureita on asennettu melko vähän huomioiden, että SECA alueen liikenteessä on noin potentiaalista laivaa (Jalkanen et al. 2012B), joihin pesuri saattaisi olla kustannustehokas ratkaisu. Gregoryn (2011) mukaan pesureita valmistavat yritykset pystyvät tekemään noin 2000 laiteasennusta olemassa oleviin laivoihin ennen vuotta 2015, jos asennukset alkavat jo vuonna Pesuritekniikan toimitukset saattavat ruuhkautua ja myöhästyä vuoden 2015 määräajasta, jos toimijat valitsevat rikkipesuriteknologian määräysten noudattamiseksi. Sivu 7

9 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 TAULUKKO 3 WÄRTSILÄN TOIMITTAMA LISTA RIKKIPESUREIDEN TOIMITUKSISTA. Laiva / Omistaja Newbuilding / Retrofit Openloop Closedloop Hybrid Pesurin toimitus MT Suula / Neste Shipping Containerships VII / Contairerhip Retrofit x 2008 Retrofit x laivaa / Algoma Newbuilding x 2012 (4 laivaa) 2013 (4 laivaa) 4 laivaa / X* MS Pride of Kent / P&O European Ferries Ltd. MS Zaandam / Carnival Corporation & plc APL England / APL MV Tamesis / Wilh. Wilhelmsen ASA Newbuilding x - Retrofit x 2005 Retrofit x 2007 Retrofit x 2011 Retrofit x laivaa / Ignazio Messina & C. S.p.A. Newbuilding x 2011 (2 laivaa) 2012 (2 laivaa) 2 laivaa / Solvang Newbuilding x 2012/2013 *Asiakas ei halua nimeään julkistettavan RIKKIPESURIN SOVELTUVUUS LAIVOIHIN Rikkipesurin soveltuvuutta olemassa oleviin laivoihin voidaan tarkastella kahdesta eri näkökulmasta 1. Taloudellinen soveltuvuus 2. Tekninen soveltuvuus Sivu 8

10 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 Tekninen soveltuvuus Laitevalmistajan mukaan varsinaisia teknisiä esteitä ei ole (henkilökohtainen tiedonanto: Jaakko Antila, Wärtsilä). Tekniseen soveltuvuuteen vaikuttavat esimerkiksi aluksesta löytyvä tila ja vakavuus. Tekniset haasteet tekevät pesuriasennuksesta ja kustannuksista laivakohtaisen ja siten osaltaan vaikuttavat taloudelliseen soveltuvuuteen. Taloudellinen soveltuvuus Rikkipesurit mahdollistavat laivojen operoinnin halvemmalla polttoaineella tiukentuvien polttoaineen rikkipitoisuutta rajoittavien rajoitusten astuessa voimaan SECA-alueilla ja myöhemmin maailmanlaajuisesti. Mitä suurempi hintaero matala- ja korkearikkisen polttoaineen välillä on sitä suuremman taloudellisen hyödyn rikkipesuriin investoinut laivavarustamo saa. Raskaan polttoöljyn (rikkiä alle 3,5 %) ja alle 0,1 % rikkiä sisältävän keskitisleen hintaero ja kulutus SECA -alueella ovat merkittävimmät tekijät, jotka määräävät laitehankinnan kannattavuuden, eli taloudellisen soveltuvuuden. Myös laivan odotettavissa oleva elinikä ja mahdollisesti menetetty kapasiteetti pitää huomioida. Aluksen polttoaineenkulutus SECA -alueella Jotta rikkipesurin asentaminen olisi taloudellisesti kannattava investointi, on laivan polttoaineenkulutuksen SECA -alueella oltava riittävän suuri. Korkearikkisen (alle 3,5 % rikkiä) ja vähärikkisen (alle 0,1 % rikkiä) polttoaineiden hintaero yhdessä aluksen SECA -alueen kulutuksen kanssa määrittävät lähtökohdan rikkipesurin hankinnan kannattavuudelle. On hyvä huomioida, että rikkipesuria käytettäessä voidaan laivassa käyttää korkearikkisempää polttoainetta kuin nykyään käytettävä alle 1,0 % rikkiä sisältävä polttoaine. Laivan edeltävien vuosien polttoaineenkulutus on siis yksi mahdollisista kriteereistä arvioitaessa rikkipesurin soveltuvuutta laivalle. Laivan liikennemäärä SECA -alueilla voi kuitenkin markkinatilanteen muuttuessa vaihdella hyvinkin paljon. Vuoden 2015 jälkeen rikkipesurilla varustettu laiva pystyisi käyttämään edullisempaa polttoainetta muihin verrattuna. Siten esimerkiksi laiva, jonka nykyinen polttoainekulutus alueella on pieni, voi kuitenkin saada rikkipesurin asentamisen myötä uudenlaisen aseman markkinoilla ja liikenne SECA -alueella kasvaa tehden rikkipesurin hankinnan kannattavaksi. Tässä selvityksessä esitetyissä tuloksissa ei ole otettu huomioon mahdollista laivan liikennemäärän lisääntymistä SECA -alueella, vaan tulokset perustuvat vuoden 2011 polttoainekulutusarvioihin. Aluksen elinikä Keskimääräinen aluksen elinikä vaihtelee laivatyypistä riippuen 25 ja 30 vuoden välillä (COWI 2004). Olemassa olevaan laivaan tehtävän rikkipesuri-investoinnin tulisi siis maksaa itsensä takaisin riittävän nopeasti, jotta investointi olisi kannattava. Takaisinmaksuaikaan vaikuttaa erityisesti polttoaineiden hintaero. Tässä selvityksessä on arvioitu laivojen soveltuvuutta rikkipesurin asentamiseen taloudellisesta näkökulmasta. Esitetyt tulokset, jotka sisältävät nettonykyarvolaskennan, ottavat huomioon myös laivan odotettavissa olevan elinajan, mikä on osasyynä siihen, että nettonykyarvon perusteella rikkipesurin asentamiseen soveltuvien laivojen lukumäärä on pienempi verrattuna polttoainekulutusperusteiseen soveltuvuuteen. Periaatteessa rikkipesuri voi olla kannattavaa asentaa myös vanhoihin laivoihin, koska laskennallisesti investointi maksaa itsensä takaisin hyvinkin pienellä aikavälillä, jopa parissa vuodessa mikäli Sivu 9

11 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 polttoaineiden hintaero on suuri. Rikkipesurin asentaminen saattaa kasvattaa laivan kannattavuutta ja siten myös sen elinikää. TAULUKKO 4 KESKIMÄÄRÄINEN ELINIKÄ LAIVATYYPEITTÄIN (COWI 2004) Laivatyyppi Elinikä [vuosia] Kylmälastialus 26 Yleislastialus 26 Tuotetankkeri 26 Konttilaiva 25 Kemikaalitankkeri 26 raakaöljytankkeri 26 LNG tankkeri 29 kuivalastialus 26 ro-ro lastialus 27 ro-ro matkustaja-alus 27 autojenkuljetusalus 27 LPG tankkeri 26 risteilyalus 27 ARVIO LAIVAKOHTAISELLE RIKKIPESURIN NETTONYKYARVOLLE Rikkipesurin taloudellinen soveltuvuus voidaan arvioida, kun tiedetään laivakohtainen rikkipesurin investointikustannus, käyttökustannukset ja SECA -alueen polttoaineenkulutus. Tässä selvityksessä rikkipesuri-investoinnin nettonykyarvo on laskettu kaikille suomalaisille laivoille (124 kpl) (Taulukko 1). Laskennassa on käytetty seuraavia oletuksia: 1. Oletuksena on closed-loop pesuri, jonka laitekustannus on hieman merivesipesuria korkeampi. 2. Yhdellä rikkipesurilla hallitaan koko laivan SOx päästöt. Reynoldsin (2011) oletuksena on, että tarvitaan kaksi pesuria, yksi pääkoneille ja yksi apukoneille. Wärtsilältä saadun tiedon mukaan (Liite 1), pakokaasut sekä pääkoneista että apukoneista on mahdollista käsitellä yhdellä pesurilla. Oletus laskee investointikustannuksen suuruutta verrattuna Reynoldsin (2011) arvioon. 3. Laivan polttoaineenkulutus SECA-alueella pysyy samana kuin vuonna LS380 (alle 3,5 %) ja MGO hintaero 248 tn -1 pysyy vakiona vuodesta 2013 vuoteen Rikkipesurin käyttöikä on 10 vuotta tai odotettavissa oleva laivan elinaika, jos se on alle 10 vuotta. 6. Diskonttokorko on 10 % 7. Laitekustannus muodostuu Kuvan 4 osoittamalla tavalla ja on konetehosta riippuvainen. 8. Laitekustannukseen lisätään 50 %, jotta saadaan arvio investoinnin kokonaiskustannuksesta. Sivu 10

12 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna Pesurin käyttökustannukset on huomioitu Reynoldsin (2011) kuvaamalla tavalla. 10. Investoinnin on oletettu tapahtuvan vuonna Eli ensimmäiset kaksi vuotta ovat lähes tuotottomat. Nettonykyarvomenetelmää (kaava 1) käytetään investoinnin kannattavuuden arvioinnissa. Menetelmässä eri vuosina tehtävät juoksevat tulot, menot ja mahdollinen jäännösarvo diskontataan investointihetkeen ja lasketaan yhteen. Kun summasta vähennetään investoinnin hankintameno, muodostuu investoinnin nettonykyarvo. Nettonykyarvon muodostuessa positiiviseksi voidaan olettaa investointi kannattavaksi. Diskonttaamisen peruskaava, jolla lasketaan n. vuotta kestävä investoinnin nettonykyarvo on seuraava: Kaava 1 NPV = B C n n t t t t t= 0 (1 + i) t= 0 (1 + i) jossa i = diskonttokorko, B t = hyöty vuodessa t, C t = kustannus vuodessa t, n = projektin kesto vuosina. Kuva 4 esittää laitekustannuksen konetehon funktiona (Reynolds 2011). Jotta saadaan arvio laitteen kokonaisinvestointikustannuksesta, tulee laitekustannukseen lisätä 50 % laitteen toimintaan saattamiseksi (Reynolds 2011). Näin arvioituna rikkipesurin (closed loop) investointi tulisi maksamaan noin 1,8-4,5 miljoonaa euroa, laivan konetehoista riippuen. Investoinnin suuruutta on vaikea arvioida, koska varsinaisia markkinoita ei vielä pesureille ole syntynyt. Myös välillisten kustannusten suuruus voi vaihdella laivasta riippuen. STENA (SWECO 2012) arvioi pesurin laitteen hinnan olevan noin 38 % kokonaisinvestointikustannuksesta. Loput 62 % prosenttia koostuvat muun muassa asennuksesta ja menetetyistä tuloista asennuksen aikana. Näin arvioituna investointi maksaisi noin 3,1 7,8 miljoonaa euroa sovellettaessa Reynoldsin (2011) laitekustannuskäyrää (Kuva 4). Reynolds (2011) olettaa myös, että laivaan pitää asentaa pesuri erikseen pääkoneille ja apukoneille. Laitevalmistajalta saadun tiedon mukaan näin ei kuitenkaan ole pakko tehdä, vaan yksi pesuri voi käsitellä molempien pakokaasut. Esitetyissä tuloksissa näkyvät laitekustannukset näille molemmille oletuksille (Taulukko 6, Taulukko 7). kustannus [US$ tai ] miljoonaa 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Teho vs. Laitekustannus teho[kw] Laitekustannus (Closed Loop) [$] Laitekustannus (Reynolds 2011) [$] Laitekustannus [ ] KUVA 4 LAITEKUSTANNUKSET KONETEHON FUNKTIONA. Sivu 11

13 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 RIKKIPESURIHANKINNAN TALOUDELLINEN KANNATTAVUUS LAIVOILLA Tässä selvityksessä on arvioitu rikkipesureiden sopivuutta suomalaisiin laivoihin vain taloudellisesta näkökulmasta. Reynolds (2011) suosittelee harkitsemaan laivoille, joiden polttoainekulutus on yli tonnia SECA -alueella rikkipesurin investointia. Suomalaisia laivoja tarkastellussa laivueessa (Suomessa käyneet laivat) on 124, joista 44 aluksella polttoainekulutus SECA -alueella on yli tonnia vuodessa. Näistä valtaosa on ro-ro -lastialuksia ja ro-ro -matkustaja-aluksia (Taulukko 5). Polttoainekulutuksen perusteella siis 35 prosenttiin suomalaisesta laivueesta voisi olla kannattavaa asentaa rikkipesuri. Näiden 44 laivan yhteinen polttoainekulutus on tonnia vuodessa, eli noin 90 % kaikkien suomalaisten laivojen SECA alueen kulutuksesta. Vertailun vuoksi: koko SECA -alueen laivue sisältää yli laivaa (kauppalaivasto vuonna 2009), joista vain noin 4 prosentilla on yli tonnin polttoainekulutus. 33 suomalaisen laivan (Taulukko 5) nettonykyarvo on positiivinen vuoden 2013 investoinnille (eli rikkipesurin asentaminen on taloudellisesti kannattavaa) arvioitaessa Reynoldsin (2011) esittämillä oletuksilla. Pienempi laivojen lukumäärä verrattuna polttoaineenkulutuksen perusteella soveltuviin laivoihin johtuu muun muassa oletetusta asennusvuodesta NPV laskennassa pesuri ei juuri tuota ensimmäisen kahden vuoden aikana vaan vasta 2015 vuoden alusta eteenpäin. Näiden 33 laivan yhteinen polttoainekulutus on 265 tuhatta tonnia vuodessa, eli noin 70 % kaikkien suomalaisten laivojen SECA -alueen kulutuksesta. Huomioitavaa on kuitenkin soveltuvien konttilaivojen määrän kasvaminen kahdesta kolmeen. Tämä osoittaa sen, että laivan polttoaineenkulutuksen ei välttämättä tarvitse olla yli tonnia SECA -alueella, jotta investointi olisi kannattava. Tässä selvityksessä tehty nettonykyarvolaskelma olettaa polttoaineiden hintaeron (248 tn -1 ) olevan vakio. Korkeammalla hintaerolla soveltuvia laivoja löytyisi huomattavasti enemmän. Sivu 12

14 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 TAULUKKO 5. RIKKIPESURIHANKINNAN TALOUDELLINEN KANNATTAVUUS SUOMALAISILLE LAIVOILLE. HANKINTAA PIDETÄÄN KANNATTAVANA MIKÄLI POLTTOAINEKULUTUS SECA-ALUEELLA ON YLI 4000 TONNIA/VUOSI TAI NPV ON POSITIIVINEN. SOVELTUVIEN LAIVOJEN LUKUMÄÄRÄ ON ESITETTY LAIVATYYPEITTÄIN JA POLTTOAINEKULUTUS LASKETTU SECA -ALUEELLA. Suomalaiset laivat kulutus yli 4000 tonnia/vuosi pesurille soveltuvien DWT polttoainekulutus positiivinen NPV vuonna 2013 pesurille soveltuvien DWT polttoainekulutus matkustaja-alus risteilyalus ro-ro matkustaja-alus junalautta ro-ro lastialus autojenkuljetusalus konttialus irtolastialus (bulk) muu kuivalastialus säiliöalus öljysäiliöalus kaasusäiliöalus kemikaalisäiliöalus muu alus hinaaja hinaaja - proomu proomu puskija pusku - proomu säiliöproomu yhteensä Rikkipesurihankinnan mielekkyydelle laivoille on muitakin kriteerejä kuin laivan SECA -alueen polttoainekulutus. Näitä ovat esim. rikkipesurin asentamisen kustannukset, tekniset rajoitteet, laivan ikä ja toiminta-alue. Rikkipesureille ei vielä ole syntynyt varsinaisia markkinoita, minkä vuoksi sen hintaa on hyvin vaikea määrittää. Rikkipesurin asentaminen on aina laivakohtaista kuten asennukselle muodostuva Sivu 13

15 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 hintakin. Siksi tässä selvityksessä esitetyt luvut ovat vain suuntaa antavia ja perustuvat Reynoldsin (2011) oletuksiin pesurin investoinnin suuruudesta. Taulukoissa 6 ja 7 esitetään vuodessa säästetyn polttoainekustannuksen (HFO alle 3,5 % S ja MGO hintaero on 248 ) mikäli kaikkiin laivoihin, joihin on taloudellisesti kannattavaa asentaa rikkipesuri, se asennetaan. Tuloksista näemme, että polttoainekustannuksissa on suomalaisten alusten osalta mahdollista säästää rikkipesurien avulla miljoonaa euroa vuodessa, lisäkustannuksen ollessa polttoainelaatua vaihtamalla noin 64 miljoonaa euroa. Rikkipesurien laitekustannukset ovat miljoonaa euroa, laskutavasta riippuen (Taulukko 6, Taulukko 7). Laitekustannukseen tulee vielä lisätä 50 %, jotta saadaan kokonaisinvestointiarvio. Tällöin kokonaisarvio rikkipesuri-investoinnille suomalaisille laivoille, joille on taloudellisesti kannattavaa asentaa rikkipesuri on miljoonaa euroa. TAULUKKO 6 PESURIN SOVELTUVUUS TALOUDELLISESTA NÄKÖKULMASTA. LAITEKUSTANNUKSIIN PITÄÄ LISÄTÄ 50 %, JOTTA SAADAAN KOKONAISINVESTOINTIKUSTANNUKSET. KRITEERINÄ YLI TONNIN POLTTOAINEKULUTUS SECA ALUEELLA. HFO 3,5 %S VS. MGO HINTAERO 248 ( ). Suomalaiset laivat taloudellisesti sopivien laivojen lukumäärä polttoainekulutus>4000 tonnia pesuri laitekustannukset (yksi pesuri) pesuri laitekustannukset (kaksi pesuria) säästetty polttoainekustannus vuodessa (allokoidusta) säästetty polttoainekustannus vuodessa matkustaja-alus risteilyalus ro-ro matkustaja-alus junalautta ro-ro lastialus autojenkuljetusalus konttialus irtolastialus (bulk) muu kuivalastialus säiliöalus öljysäiliöalus kaasusäiliöalus kemikaalisäiliöalus muu alus hinaaja hinaaja - proomu proomu puskija pusku - proomu säiliöproomu Summa Sivu 14

16 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 TAULUKKO 7 PESURIN SOVELTUVUUS TALOUDELLISESTA NÄKÖKULMASTA. LAITEKUSTANNUKSIIN PITÄÄ LISÄTÄ 50%, JOTTA SAADAAN KOKONAISINVESTOINTIKUSTANNUKSET. KRITEERINÄ POSITIIVINEN NETTONYKYARVO VUONNA 2013 TEHDYLLE PESURI-INVESTOINNILLE. HFO 3,5%S VS. MGO HINTAERO 248 ( ). Suomalaiset laivat taloudellisesti sopivien laivojen lukumäärä NPV % 248 hintaero 10vuotta pesuri laitekustannukset (yksi pesuri) pesuri laitekustannukset (kaksi pesuria) säästetty polttoainekustannus vuodessa (allokoidusta) säästetty polttoainekustannus vuodessa matkustaja-alus risteilyalus ro-ro matkustaja-alus junalautta ro-ro lastialus autojenkuljetusalus konttialus irtolastialus (bulk) muu kuivalastialus säiliöalus öljysäiliöalus kaasusäiliöalus kemikaalisäiliöalus muu alus hinaaja hinaaja - proomu proomu puskija pusku - proomu säiliöproomu Summa PÄÄTELMÄT Laivojen polttoainekustannukset tulevat nousemaan merkittävästi vuonna 2015 voimaanastuvan laivapolttoaineiden 0,1 % rikkipitoisuusrajan vuoksi. LS380 (alle 1,0 % rikkiä) ja MGO (alle 0,1 % rikkiä) välinen hintaero Rotterdamissa oli 199 euroa (bunkerworld.com). Tällä hintaerolla arvioituna vuosittainen lisäkustannus Suomeen kohdistuvalle laivaliikenteelle on 371 miljoonaa euroa vuodessa. Suomalaisten laivojen osuus tästä lisäkustannuksesta on 64 miljoonaa euroa. Asiantuntija haastatteluihin perustuen alle 0,1 % rikkiä sisältävällä polttoaineella ei ole saatavuusongelmaa vuonna Rikkipesureiden yleistyminen vähentäisi kuitenkin merkittävästi keskitisleiden kysynnän kasvua. Siten pesureilla on myös rooli keskitisleiden saatavuutta arvioitaessa. Rikkipesurin soveltuvuutta laivalle voidaan arvioida sekä taloudellisesta että teknisestä näkökulmasta. Teknisten haasteiden ratkaiseminen saattaa tosin vaikuttaa myös taloudelliseen soveltuvuuteen, siksi rikkipesurin soveltuvuus ja investoinnin kannattavuus on aina arvioitava laivakohtaisesti. Rikkipesureiden markkinat ovat vasta kehittymässä, joten niiden hintaa on siksi vaikea arvioida. Laivan SECA -alueen polttoaineenkulutus yhdessä korkearikkisen (alle 3,5 % rikkiä) ja matalarikkisen polttoaineen hintaeron (248, ) kanssa ovat kaksi tärkeintä rikkipesuri-investoinnin kannattavuuteen vaikuttavaa seikkaa. Laivat joihin on asennettu rikkipesuri parantavat kilpailukykyään vuonna 2015, kun tiukentuvat määräykset astuvat voimaan SECA alueen sisällä ja myöhemmin maailmanlaajuisesti 0,5 % rikkirajan voimaan astuessa 2020 tai Tässä selvityksessä on arvioitu vuonna 2011 Suomessa käyneiden suomalaisten laivojen (124 kpl) soveltuvuutta rikkipesuriasennukselle vain taloudellisesta näkökulmasta. Eri menetelmin arvioituna soveltuvia laivoja on 33 44, ja näiden polttoaineenkulutus kaikista suomalaisista laivoista on %. Soveltuvien laivojen määrä saattaa silti lisääntyä, jos hintaero kasvaa tai laivojen SECA alueen Sivu 15

17 Päivitys: Laivapolttoaineen rikkipitoisuus vuonna 2015 polttoaineenkulutus kasvaa. Tulosten perusteella suomalaiset laivat liikennöivät pääosin SECA alueella ja siten polttoainekustannusten nousu vaikuttaa niihin erityisen voimakkaasti. Suurin osa suomalaisista laivoista, joihin on tämän selvityksen mukaan taloudellisesti kannattavaa asentaa rikkipesuri, on Ro-Ro lastialuksia ja Ro-Ro matkustaja-aluksia. Ro-Ro laivojen nopeus ja asennettu koneteho ovat suuret ja ne liikennöivät pääsääntöisesti SECA alueen sisällä. Siksi niiden polttoaineenkulutus alueella on riittävän suuri, jotta rikkipesuri-investoinnin voidaan olettaa olevan kannattavaa. Muita laivoja, joihin rikkipesurin asentaminen olisi kannattavaa, löytyy vain muutamia eri alustyypeistä. Suomalaisten laivojen polttoainekustannuksissa on mahdollista säästää pesurien avulla miljoonaa euroa vuodessa, lisäkustannuksen ollessa polttoainelaatua vaihtamalla noin 64 miljoonaa euroa. Yhden rikkipesurin (closed loop) investointi tulisi maksamaan noin 1,8-4,5 miljoonaa euroa, laivan konetehoista riippuen (Reynolds 2011). Arvio taloudellisesti potentiaalisten laivojen yhteenlasketulle pesuriinvestoinnille Reynoldsin (2011) oletuksia soveltaen on miljoonaa euroa. Välillisten kustannusten arviointi, kuten menetetyt ansiot asennuksen aikana ja laitteen toimintakuntoon saattaminen, on vaikeaa ja laivakohtaista. STENAn (SWECO 2012) tekemän arvion mukaan rikkipesurilaitteen hinta kokonaisinvestointikustannuksesta olisi vain 38 % ja loput investoinnin kuluista olisivat välillisiä kustannuksia. Tällöin rikkipesurin kokonaisinvestointi nousisi 3,1 7,8 miljoonaan euroon, konetehoista riippuen. LÄHTEET COWI ( ) Oil Tanker Phase Out and the Ship Scrapping Industry. < Gregory D ( ) Exhaust Gas Cleaning Systems Ready for business. < Gregory.pdf> Jalkanen J.-P., A. Brink, J. Kalli, H. Pettersson, J. Kukkonen and T. Stipa, A modeling system for the exhaust emissions of marine traffic and its application in the Baltic Sea area, Atmos. Chem. Phys., 9 (2009) ; Jalkanen J.-P., L. Johansson, J. Kukkonen, A. Brink, J. Kalli and T. Stipa, 2012A. Extension of an assessment model of ship traffic exhaust emissions for particulate matter and carbon monoxide, Atmos. Chem. Phys., 12 (2012) Jalkanen J.-P., J. Kalli ja T. Stipa, 2012B. Confronting future reality. The price of sulphur reductions in Baltic Sea and North Sea shipping. Baltic Transport Journal 2/2012. Karvonen, T. and Makkonen, T. (2009). Merenkulkulaitoksen julkaisuja 3/2009. Aluskustannukset Reynolds, K.J. (2011). Exhaust gas cleaning systems selection guide. Ship operations cooperative program. The Glosten Associates. Feb USA. SWECO ( ) Consequences of the Sulphur Directive. < a.pdf> Sivu 16

18 Wärtsilä SO x Scrubber Systems Technology and economy

19 1. Introduction The purpose of this study is to present preliminary operating and investment cost calculations with exhaust gas scrubber system, and also give an indication of payback times. In case more detailed price is requested for the system and installation, an onboard survey to the vessel is needed. It is acknowledged that there are different solutions to comply with the IMO s sulphur regulations. Table 1 lists the different alternatives with their pros and cons. Table 1. Different measures to comply with IMO s sulphur requirements Method / Solution Scrubber Installation of an exhaust gas cleaning system 1.0% S fuel or MGO Switch over to low sulphur fuel in SECA areas MGO Run full time on MGO Engine gas conversion Converting engines to run on gas Cold ironing (shoreside power) Using electricity from shore Advantage Lowest total lifecycle cost Usable everywhere Easy operation Works with high sulphur content fuels Flexible Small investment Convenient No changeover Flexible Convenient No changeover Additionally, reduction of NO x and CO 2 levels Convenient No changeover Disadvantage ROI depends on price difference between HFO and low sulphur fuel oil High operating cost Fuel changeover Fuel availability Lube oil (TBN) management High operating cost Fuel availability (lacking gas distribution infrastructure) Only possible at berth No common plugging standard This study will concentrate on comparing scrubber installation & operation with MGO operation according to the annual fuel oil consumption. Cold ironing is only possible at berth and as such not a clear alternative for vessels operating SO X emission control areas. On the other hand, estimating costs for a gas conversion is even more difficult than with scrubber unless very detailed information about the vessel is available.

20 2. General 2.1. Fuel sulphur limits Figure 1 presents the future sulphur limits set by IMO and EU. IMO regulations contain global sulphur limits and SO X Emission Control Areas (ECA) with more stringent criteria. Figure 1. Fuel sulphur limits Currently, there is one Emission Control Area (ECA) where SO X is already controlled. This area contains the Baltic Sea, English Channel and parts of the North Sea. Another designated ECA is the North American ECA (for NO X and SO X ), which will come into force on August 1 st Both of these areas are marked with dark grey in Figure 2. In addition, there e are several areas where ECAs have been investigated and hence, could be designated in the future. These areas are shown in Figure 2 below with light orange. As can be seen, the potential future ECAs coincide with the major shipping routes (shown in blue).

21 Figure 2. Current (dark grey) and envisaged (light orange) ECAs, and major shipping routes (blue). Current maximum fuel sulphur limit in SO X Emission Control Areas is 1.0 %. The sulphur limit in SO X ECA will be further tightened to 0.1 % on 1 st January The fuel sulphur limit in EU ports is already 0.1% for vessels at berth for more than two hours and not using shore power. In this study the consumptions and operating costs are based on; 2.5 % sulphur Heavy Fuel Oil (assumed to be average HFO sulphur content) 0.1 % sulphur Marine Gas Oil (in case compliance is reached by low sulphur fuel) Vessel is operating all the time in SO X ECA The scrubber dimensioning is based on 3.5 % sulphur fuel oil as a standard. Hence, the scrubber is designed to clean SO X from HFO containing 3.5% sulphur to correspond to SO X equivalent of 0.1% sulphur in fuel Wärtsilä SO x Scrubber systems Wärtsilä scrubbers are designed to provide flexibility and reliable operations wherever vessels operate. The systems are suitable for both new buildings and retrofitting of existing vessels having either 2-stroke or 4-stroke engines as well as oil-fired boilers. In addition to equipment deliveries, Wärtsilä can provide customers with complete ship designs and a variety of pump systems Wärtsilä Closed Loop Scrubber Wärtsilä freshwater scrubber is a closed loop system. It means that the system can have zero discharge of effluent e.g. in sensitive areas, if required. SO X neutralization is achieved by addition of sodium hydroxide (NaOH / caustic soda) into the freshwater circulation. A schematic drawing of the closed loop scrubber is shown in Figure 3.

22 Figure 3. Wärtsilä Closed Loop Scrubber lay-out Wärtsilä Open Loop Scrubber Wärtsilä open loop scrubber operates in an open loop, utilising seawater to remove SO x from the exhaust. Exhaust gas enters the scrubber and is sprayed with seawater in three different stages. No chemicals are needed since the natural alkalinity of seawater neutralizes the acid. A schematic drawing of the freshwater scrubber is shown in Figure 4.

23 Figure 4. Wärtsilä Open Loop Scrubber lay-out Wärtsilä Hybrid Scrubber In addition to closed and open loop scrubber systems, Wärtsilä provides hybrid solutions. These solutions have the flexibility to operate in both open and closed loop.

24 3. Economical feasibility Case 1 In order to make the feasibility studies, certain information about the installation is required. The basic ship information used in the study for the calculations is presented in Table 2. Scrubber dimensioning is based on the maximum combined gas flow from the combustion units. Table 2. Vessel data Total main engine power: Annual fuel consumption Main Engines: Annual fuel consumption Auxiliary Engines: Annual fuel consumption Oil Fired Boilers: kw ton ton ton 3.1. Integrated Closed Loop Scrubber The alternative is based on one unit that cleans the exhaust gases from all the main and auxiliary engines as well as the oil-fired boilers. The ship will manage with only one fuel high sulphur HFO, and the exhaust gases are cleaned to comply with the limits. A schematic drawing presenting the integrated closed loop scrubber concept is shown in Figure 5. Figure 5. Schematic drawing of the integrated scrubber.

25 3.2. Compliance by fuel (Running on MGO) In this alternative the compliance is reached through use of MGO, i.e., there is no scrubber Investment and operating cost The investment cost calculated is based on the following: Scrubber equipment, consisting of all the required equipment for SO X scrubber system transported to the installation facility as well as necessary documentation for installation, operation and certification of compliance Installation, consisting of existing funnel modification, scrubber equipment installation, tank modifications, materials, piping and cabling, commissioning etc. Note! The equipment and installation costs can be considered as very preliminary estimates. For more detailed price an onboard inspection and further engineering work is needed, especially to determine more precisely the installation cost. The basis for this study is continuous operation in SO X Emission Control Areas. The long term perspective is that several regions are becoming sulphur controlled areas in the future. The annual operating costs consist of: Fuel cost Freshwater cost NaOH cost Maintenance cost The data listed in Table 2 have been used to calculate the corresponding freshwater and NaOH consumptions in order to determine the operating cost. The results are shown in Figure 6.

26 Consumption [t/a or m³/a] HFO (t/year) MGO (t/year) Fresh water (m3/year) NaOH 50% (m3/year) Integrated scrubber Running on MGO Figure 6. Annual consumptions of fuel, NaOH and freshwater. NaOH and freshwater consumption have been calculated to match the given fuel consumption. The annual fuel consumption of scrubber alternative is slightly higher due to the additional energy consumption of the scrubber system. The higher heat value of MGO is also taken into account. The scrubber will typically increase the power demand by 0.5 to 1% of the prevailing engine power. In this study a figure of 1% has been applied. Table 3 presents the prices that have been used in this study to calculate the operating costs. Table 3. Prices and exchange rate applied in the study Exchange rate: Price of HFO: Price of MGO: Price difference between HFO and Price difference between HFO and MGO Price of 50% NaOH: Fresh water price: Annual maintenance cost: 1,23 $/ 638 $/ton 948 $/ton Price difference between HFO and MGO 310 $/ton Price difference between HFO and MGO 49 % 340 $/m3 3 /m The price difference between MGO and HFO is expected to clearly increase in the future. The price of 50% NaOH varies significantly (between USD/m 3 ). The actual NaOH price depends also on the contract with the supplier, the delivery method, amount purchased, etc. The freshwater is assumed to be bunkered from port. If the freshwater for scrubber is produced on board by vessel s own fresh water generator, the cost will be lower. However, the freshwater cost is insignificant compared to other costs. Figure 7 shows the annual operating costs for the alternatives.

27 Annual operating costs [ ] Water cost [ ] Maintenance cost [ ] NaOH cost [ ] HFO cost [ ] MGO cost [ ] Integrated scrubber MGO Figure 7. Annual operating cost comparison for the alternatives. Table 4 summarizes the cost comparison. Investment and operating costs are presented for the alternatives. Payback time is calculated based on the annual savings compared to investment cost. Table 4. Cost comparison and payback time Integrated Running on scrubber MGO Investment cost lower end / equipment ( ) Investment cost higher end ( ) Annual operating cost ( ) Saving compared to MGO ( ) Saving compared to MGO (%) Payback time, HFO-MGO diff as now (years) Payback time, HFO-MGO diff 400$/t (years) Payback time, HFO-MGO diff 800$/t (years) % 0,9 1,2 0, Lower end investment cost refers to a typical equipment cost for a similarly sized freshwater scrubber system, whereas the higher end investment cost refers to a typical turnkey project for the same. Based on above, considerable annual savings can be achieved with scrubber system when calculating according to today s fuel prices. In the future the savings potential can be remarkably higher as the price difference of the HFO and MGO increases.

28 3.4. Sensitivity analysis Fuel price difference between HFO and MGO is the defining factor in this study. Change in price difference affects directly the operating costs and payback time. To indicate the effect, Figure 8 shows the annual operating cost savings and the payback time of scrubber installation versus the fuel price difference Oper. cost saving, integrated scrubber 3,5 Operating cost saving [ /year] Current MGO-HFO price difference [$/ton] Payback time, integrated scrubber 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Payback time [years] Fuel price difference (MGO-HFO) [USD/t] 0, Figure 8. Operating cost savings and the payback time versus the fuel price difference. NOTE: This document provides only preliminary data and calculations only for information. It should not be considered as an offer for scrubber system. Please contact Wärtsilä for more detailed scrubber system information.

29 4. Economical feasibility Case 2 The basic ship information used in the study for the calculations is presented in Table 5. Scrubber dimensioning is based on the maximum combined gas flow from the combustion units. Table 5. Vessel data Name of the vessel: Vessel Name Total engine power used for scrubber dimensioning: Annual fuel consumption Main Engines: kw Ton 4.1. Main stream Open Loop Scrubber Open loop scrubber alternative is based on a unit that cleans the exhaust gases from main engine to comply with the limits. Each main engine is equipped with a dedicated scrubber. Main engine is operating with high sulphur HFO. Auxiliary engines and oil-fired boilers use MGO to reach compliance. A schematic drawing presenting the integrated scrubber concept is shown in Error! Reference source not found.. Figure 9. Schematic drawing of the open loop scrubber.

30 4.2. Compliance by fuel (Running on MGO) In this alternative the compliance is reached through use of MGO, i.e., there is no scrubber Investment and operating cost The investment cost calculated is based on the following: Scrubber equipment, consisting of all the required equipment for SO X scrubber system transported to the installation facility as well as necessary documentation for installation, operation and certification of compliance Installation, consisting of existing funnel modification, scrubber equipment installation, tank modifications, materials, piping and cabling, commissioning etc. Note! The equipment and installation costs can be considered as very preliminary estimates. For more detailed price an onboard inspection and further engineering work is needed, especially to determine more precisely the installation cost. The basis for this study is continuous operation in SO X Emission Control Areas. The long term perspective is that several regions are becoming sulphur controlled areas in the future. The annual operating costs consist of: Fuel cost Power consumption costs Maintenance cost The data listed in Table 5 have been used to calculate the corresponding power consumption and fuel consumptions in order to determine the operating cost. The results are shown in Figure Consumption [t/a or m³/a] MGO (t/year) HFO (t/year) Power consumption (m3/year?) Main stream scrubber Running on MGO Figure 10. Annual consumptions of fuel.

31 The annual fuel consumption of scrubber alternative is slightly higher due to the additional energy consumption of the scrubber system. The higher heat value of MGO is also taken into account. The scrubber will typically increase the power demand by 3% of the prevailing engine power. In this study a figure of 3% has been applied. Table 6 presents the prices that have been used in this study to calculate the operating costs. Table 6. Prices and exchange rate applied in the study Exchange rate: Price of HFO: Price of MGO: Price difference between HFO and MGO Price difference between HFO and MGO Annual maintenance cost: 1, $/ $/ton $/ton $/ton % The price difference between MGO and HFO is expected to clearly increase in the future. The annual operating cost consist of HFO cost, power cost and maintenance cost. The results are shown in Figure Maintenance cost [ ] Annual operation cost [ ] Power cost [ ] HFO cost [ ] Main stream scrubber MGO Figure 11. Annual operation cost comparison for the alternatives. Table 7 summarizes the cost comparison. Investment and operating costs are presented for the alternatives. Payback time is calculated based on the annual savings compared to investment cost.