Vergroening in de binnenvaart en de Europese regelgeving Boudewijn Hoogvelt Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart (EICB)
Kenniscentrum Binnenvaart Vlaanderen
Berchem, 10 oktober 2015
Onderwerpen Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart Regelgeving • •
Huidige regelgeving CCR Regelgeving Stage V (nabije toekomst)
Vergroenen binnenvaart • • •
Status Nederlandse binnenvaartvloot Vergroeningsmogelijkheden EICB - Innovation Lab
Kansen en uitdagingen
2
Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart (EICB)
3
Onderwerp Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart Regelgeving • •
Huidige regelgeving CCR Regelgeving Stage V (nabije toekomst)
Vergroenen binnenvaart • • •
Status Nederlandse binnenvaartvloot Vergroeningsmogelijkheden EICB - Innovation Lab
Kansen en uitdagingen
4
Vanaf 2002: CCR1 PN [kW]
CO HC [g/kWh] [g/kWh]
NOx [g/kWh]
PM [g/kWh]
37 <= PN < 75
6,5
1,3
9,2
0,85
75 <= PN < 130
5,0
1,3
9,2
0,75
1,3
9,2 (n >= 2800) 45*n(-0.2) (500 =< n < 2800)
0,54
PN >= 130
5,0 NOx (n)
14
NOx
13 12
n [rpm]
NOx
500
13,0
1000
11,3
1900
9,9
2800
9,2
11 10 9 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
rpm
5
Vanaf 2007: CCR2 PN [kW]
CO HC [g/kWh] [g/kWh]
NOx [g/kWh]
PM [g/kWh]
37 <= PN < 75
5,5 5,0
1,5 1,3
8 7
0,8 0,4
75 <= PN < 130
5,0
1,0
6
0,3
130 <= PN < 560
3,5
1,0
6
0,2
18 <= PN < 37
6 (n >= 3150) PN >= 560
3,5
1,0
45*n(-0.2) - 3 (343 =< n < 3150)
0,2
11 (n < 343)
6
Vanaf 2007: CCR2 PN [kW]
CO [g/kWh]
HC [g/kWh]
NOx [g/kWh]
PM [g/kWh]
130 =< PN < 560
3,5
1
6
0,2
3,5
PN >= 560
45*n(-0.2) - 3
1
(343 =< n < 3150)
0,2
NOx (n) 12,00 11,00
NOx
10,00 9,00 8,00 7,00
6,00 5,00 0
500
1000
1500
2000
rpm
2500
3000
3500
n [rpm] 343 800 1000 1900 3150
NOx [g/kWh] 11,0 8,8 8,3 6,9 6,0 7
EU Stage IIIA Categorie
Slagvolume (D) dm3 per cilinder
Date
CO [g/kWh]
HC+NOx [g/kWh]
PM [g/kWh]
V1:1
D ≤ 0.9; PN > 37 kW
2007
5.0
7.5
0.40
V1:2
0.9 < D ≤ 1.2
5.0
7.2
0.30
V1:3
1.2 < D ≤ 2.5
5.0
7.2
0.20
V1:4
2.5 < D ≤ 5
5.0
7.2
0.20
V2:1
5 < D ≤ 15
5.0
7.8
0.27
V2:2
15 < D ≤ 20; PN ≤ 3300 kW
5.0
8.7
0.50
V2:3
15 < D ≤ 20; PN > 3300 kW
5.0
9.8
0.50
V2:4
20 < D ≤ 25
5.0
9.8
0.50
V2:5
25 < D ≤ 30
5.0
11.0
0.50
2009
Bron: dieselnet.com/standards/eu/nonroad.php#vessel
8
Stage V Voorstel eisen voor Binnenvaart
NIEUW
Motoren voor de voortstuwing—Categorie IWP Categorie
PN [kW]
Date
IWP-v/c-1
37 ≤ PN < 75
2019
5.00
4.70
0.30
-
IWP-v/c-2
75 ≤ PN < 130
2019
5.00
5.40
0.14
-
IWP-v/c-3
130 ≤ PN < 300
2019
3.50
1.00
2.10
0.11
-
IWP-v/c-4
300 ≤ PN < 1000
2020
3.50
0.19
1.20
0.02
1×1012
IWP-v/c-5
PN ≥ 1000
2021
3.50
0.19
0.40
0.01
1×1012
81% reductie!
NOx CO HC PM PN [g/kWh] [g/kWh] [g/kWh] [g/kWh] [1/kWh]
80% - 89,1% reductie!
90% - 95% reductie!
93,3% - 96,3% reductie! Bron: dieselnet.com/standards/eu/nonroad.php#vessel 9
Stage V Voorstel eisen voor Binnenvaart NIEUW
Gasmotoren voor de aandrijving—Categorie IWP Categorie
*
PN CO Date [kW] [g/kWh]
*
*
*
0.19 + (1.5 × A × GER)
* Zie vorige tabel Voor gasmotoren: A = 6 (uit Methaanslip) HCmax = 6,19
NOx PM PN [g/kWh] [g/kWh] [1/kWh]
HC [g/kWh]
GER 1,00 0,70 0,50 0,30 0,00
*
*
*
HC [g/kWh] 6,19 6,19 4,69 2,89 0,19
10
Stage V Voorstel eisen voor Binnenvaart NIEUW
Hulpmotoren—Categorie IWA Categorie
PN [kW]
Date
NOx CO HC PM PN [g/kWh] [g/kWh] [g/kWh] [g/kWh] [1/kWh]
IWA-v/c-1
560 ≤ PN < 1000
2020
3.50
0.19
1.20
0.02
1×1012
IWA-v/c-2
PN ≥ 1000
2021
3.50
0.19
0.40
0.01
1×1012
Bron: dieselnet.com/standards/eu/nonroad.php#vessel
11
XLS Sheet Verschillen tussen CCR1, CCR2 en Stage V Omschrijving invoer grootheid Nominaal vermogen (PN) Maximum toeren (n) Slagvolume (D) Indien gasmotor: Gas Energy Ratio (GER) Dit is het percentage energie geleverd door gas
CCR1 CCR2 NRMM-Stage IIIA (IWV) NRMM-Stage V (IWP) Op basis van voorstel EC NRMM-Stage V (IWP) Op basis van de laatste versie Raad v/d EU, van 30 juni 2015.
Waarde 780 2100 6,2 0%
Eenheid [kW] [rpm] [dm³/cilinder] [-]
EU type- Placing on approval the market of [g/kWh] [g/kWh] [g/kWh] [n/kWh] of engines engines 9,745 NVT 0,540 NVT 6,745 NVT 0,200 NVT NVT 7,8 0,270 NVT
CO
HC
NOx
[g/kWh] 5,0 3,5 5,0
[g/kWh] 1,30 1,00 NVT
3,5
0,19
1,200
3,5
0,19
1,800
HC+NOx
PM
PN
NVT
0,020
1x10¹² 1-1-2019
1-1-2020
NVT
0,015
1x10¹² 1-1-2019
1-1-2020
Onderwerp Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart Regelgeving • •
Huidige regelgeving CCR Regelgeving Stage V (nabije toekomst)
Vergroenen binnenvaart • • •
Status Nederlandse binnenvaartvloot Vergroeningsmogelijkheden EICB - Innovation Lab
Kansen en uitdagingen
13
Nederlandse binnenvaartvloot Leeftijd 25,0%
CCR1 20,0%
20,0%
18,8% 16,8%
CCR2
15,0%
10,0%
8,2% 5,9%
5,9% 5,0%
3,9% 2,7%
3,4%
3,4%
3,8%
4,0%
3,2%
0,0%
14
Nederlandse binnenvaartvloot Brandstofverbruik 100,0%
100,0%100,0% 87,0%
90,0%
80,0% 70,0%
63,8%
60,0% 50,0% 39,6%
40,0%
30,1% 30,0% 19,1%
20,0%
14,3% 8,5%
5,9% 0,4%
4,2% 0,2%
4,0% 0,2%
3,8% 0,2%
≥500 m3 ≥750 m3 ≥1000 m3 ≥1250 m3 Deel van de vloot Deel van het totaalverbruik
≥1500 m3
≥1750 m3
≥2000 m3
5,5%
10,0%
1,7%
0,7%
0,0% ≥0 m3
≥100 m3
≥250 m3
• 40% van de schepen: 87% van het totaal verbruik • 20% van de schepen: 64% van het totaal verbruik
15
Vergroenen van de binnenvaart Logistiek
Verlagen: Brandstofverbruik en uitstoot met een focus op de motorruimte.
- Brandstoffen - Motor - Voor- en nabehandeling
Gebruiks-profiel Romp Motorruimte
- Gebruik - Aandrijflijn - Combinaties van technologieën
16
InnovationLAB – Aanpak Samenbrengen: • Innovatieve toeleveranciers; • Early adapters; • Representanten (scheepseigenaren en rederijen); • Stakeholders; • …..
Faciliteren: • Bijeenkomsten; • Thema’s; • Netwerken; • Experts; • Statistieken; • Analyses; • Normen; • Eisen; • …..
Ontwikkelen: • Bewezen technologie; • Standaard componenten; • Standaard configuraties/ ontwerpen; • Proces; • Specificaties; • …..
Demonstreren: • Praktijk projecten; • Demonstratie modellen; • Informatie; • ….
Weerstanden wegnemen: • Kennis; • Wetgeving; • Financiering; •…
InnovationLAB Vergroening 4100 motoren 300
2500
900
400
LNG
SCR/DPF
Lage vermogens
Alternatief
600 Hybride
300 Juiste vermogen
Focus: Standaardisatie Combineren van vergroeningstechnieken tot goedkopere totaaloplossingen 18
InnovationLAB: OBM/OBD • OBM/ OBD (On Board Monitoring/ Diagnostics) • EICB: Binnenvaart VergroeningsAdviesTool (BVAT) – Testen met aantal aanbieders (BlueCo/ Multronics/ Imtech/ TNO) – In verkenningsfase (welke sensoren en onderdelen noodzakelijk) – Voldoende animo uit de markt (50 schepen reeds aangemeld)
19
InnovationLAB - Greening Tool greeningtool.naiades.info/web/
20
Onderwerp Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart Regelgeving • •
Huidige regelgeving CCR Regelgeving Stage V (nabije toekomst)
Vergroenen binnenvaart • • •
Status Nederlandse binnenvaartvloot Vergroeningsmogelijkheden EICB - Innovation Lab
Kansen en uitdagingen
21
Kansen en uitdagingen (1) Brandstof - (Bio-) LNG: Een weg met hoge verwachtingen; Business cases in ontwikkeling - Gas-To-Liquid (GTL); reductie tot 10% NOx en > 50% PM; echter verhoging van de operationele kosten - Dieselelektrische voortstuwing is een bewezen technologie; efficiëntie vooral bij deellast
22
Kansen en uitdagingen (2) Uitstootreductie door Voor- en Nabehandeling Bestaande motor geschikt maken voor de regelgeving • Voorbehandeling: Water injectie vermindert NOx; • Nabehandeling (NOx): Selective Catalytic Reduction (SCR) is zeer effectief in het verminderen van NOx • Nabehandeling (PM): Roetfilters zijn zeer effectief in het verminderen van de uitstoot van roet.
23
Kansen en uitdagingen (3) Ontwikkeling van schone motoren - LNG-Retrofit heeft momenteel hoge verwachtingen; - EURO VI vrachtwagenmotoren; niet eenvoudig om te bouwen voor de binnenvaart.
24
Dank voor uw aandacht !
Boudewijn Hoogvelt Email:
[email protected] Tel: +31 6 5068 1908
25
