Så stor är klimatpåverkan från elbilsladdning ombord

2022-07-05 06:00  

Att erbjuda elbilsladdning på färjan är på väg att bli en ”hygienfaktor” för rederierna. Men hur klimatsmart är det egentligen att låta dieseldrivna fartygsmotorer generera elen? Det har forskare räknat ut. 

I takt med att elbilarna blir allt fler ökar kravet på laddmöjligheter. Att kombinera elbilssemester på kontinenten med ett laddstopp på färjan kan verka som en attraktiv möjlighet. Bilen måste ju ändå stå stilla ett antal timmar och väl i Tyskland eller Polen är man förhoppningsvis utvilad och redo att börja avverka mil snarare än att leta snabbladdare. 

Möjligheten till detta är dock fortsatt mycket begränsad. En av orsakerna är en brand i en privatkonverterad elbil ombord på färjan Pearl of Scandinavia 2010 som fick rederierna att dra öronen åt sig.

Forskare: Hygienfaktor för rederier

Men som Ny Teknik rapporterade redan 2018 – en förändring är på gång. 

– Jag tror nog att det är en service som kunderna kommer att uppskatta. Det kan bli något av en hygienfaktor för rederierna, säger Henrik Kloo, forskare på IVL Svenska Miljöinstitutet och en av författarna bakom en ny rapport som undersöker hur elbilsladdning kan gå till ombord färjor eller vid kaj. 

För om laddning bäst sker vid kaj eller ombord – eller både och – är ännu så länge en fråga som varje rederi måste ställa sig, och som bland annat Stena gjort. 

Det finns för- och nackdelar med båda varianter, påpekar Henrik Kloo. Vid laddning på kaj, alltså i samband med att bilarna väntar på att få köra ombord, kan man ju använda elnätet som redan finns. Det är en fördel särskilt i Sverige som har el med lågt koldioxidavtryck. Oavsett är det bättre jämfört med att ladda ombord på färjan där elen genereras av en dieselmotor. 

Nackdelen med kajladdning är att man som elbilist måste vara i god tid innan färjan avgår. Att ladda ombord där bilen ändå måste stå still i flera timmar är förstås bekvämare ur ett kundperspektiv.

Resa Örebro–Hamburg undersökt

För att ta reda på de klimatmässiga för- och nackdelarna med kaj- respektive ombordladdning har Henrik Kloo gjort en analys av en resa mellan Örebro och Hamburg. Fyra alternativa resesätt har undersökts: 

1) Fullelektrisk bil och färja mellan Trelleborg och Rostock med laddning ombord. 
2) Fullelektrisk bil och färja mellan Trelleborg med laddning vid kaj före avfärd. 
3) Samma resa som ovan, men med dieseldriven bil. 
4) Fullelektrisk bil mellan Örebro och Arlanda med direktflyg till Hamburg. 

Resealternativ 2, alltså laddning vid kaj, kommer bäst ut ur analysen med utsläpp motsvarande 80,7 kilo koldioxidekvivalenter (CO2ekv).  

Laddar man elbilen ombord med el från fartygets dieselmotor ökar utsläppen till 125 kilo.  

Tar man i stället dieselbilen, tankad med biodrivmedelsinblandad svensk diesel, så ökar utsläppen ytterligare till 241 kilo.  

Och sist flyget, som i kombination med elektrisk hyrbil till flygplatsen landar på 423 kilo, alltså drygt fem gånger mer än det bästa alternativet att ladda elbilen vid kaj. Väljer man flyget får man ju dessutom inte med sig någon bil till Hamburg (men å andra sidan går det betydligt fortare). 

Laddning ombord underlättar

Henrik Kloo vill inte påstå att han blev förvånad över resultatet. Men medger att han inför analysen tänkte att det knappast lät optimalt att ladda elbilen via fartygets dieselmotor. 

– Men egentligen är det jämförbart med att köra motsvarande sträcka med dieselbil. De 30 milen du laddar på färjan motsvarar ungefär att köra 30 mil med dieselbil. Så det blir ett nollsummespel, säger han.

Även om laddningen görs med hjälp av fossilt bränsle så underlättar det livet för elbilsförarna och minskar tröskeln att ta elbilen på en långfärd med färja. Dessutom kan ju fartyget tankas med förnybart bränsle vilket minskar klimatpåverkan, påpekar han. 

Effektbehovet ombord

Rapporten har även studerat el- och effektbehovet vid laddning ombord. Fartygets generatorer har ju en begränsad möjlighet att tillverka el. 

Beräkningen gäller 100 personbilar och har gjorts för flera olika fall av överfarter och drivlinemixer. Här tar vi endast upp exemplet där samtliga 100 bilar är elbilar. Snittstorleken på bilarnas batterier antas vara 70 kWh och de ska laddas från 50 till 80 procent under överfarten. Energibehovet blir alltså 2 800 kWh.  

För en tre timmar lång överfart (ungefär Göteborg–Fredrikshamn) innebär det ett effektbehov om 930 kW, det vill säga 9,3 kW per laddpunkt.  

För en 14 timmar lång överfart (Göteborg–Kiel) sjunker effektbehovet till 200 kW. Det motsvarar 2 kW per laddpunkt och är alltså ungefär lika snabbt som om man pluggat in laddkabeln i ett vanligt eluttag hemma. 

Sex laddpunkter på Stena Scandinavia

Hur mycket el ett fartyg kan generera beror förstås på vilket fartyg det är. Stena Teknik, som medverkat i studien, förbereder ett demonstrationsprojekt på Stena Scandinavica som trafikerar Göteborg–Kiel. Sex laddpunkter om totalt 66 kW ska installeras och tas i drift under ftredje kvartalet i år, berättar Martin Carlsson, projektledare på Stena Teknik. 

Utöver generatorn monterad på propelleraxeln har fartyget fyra hjälpmaskiner om vardera 1 000 kW som endast används vid manövrering med bogpropellrarna i till exempel hamnar och liknande. Startas elbilsladdningen först efter att manövreringen är avslutad så finns alltså gott om effekt tillgängligt.  

–  Demonstrationsprojektet kommer att vara en liten service. Nu testar vi med sex stycken och i full drift kanske man kan tänka sig 10–30 stycken, säger Martin Carlsson till Ny Teknik. 

I dagsläget kommer alltså elen att genereras med klassiska dieselgeneratorer, men möjligheten att installera batterier som kan laddas med förnybar el i land finns också.  

– Batterier ger även bättre drift av hjälpmaskinerna genom att vi kan kapa effekttopparna, säger Martin Carlsson.

Samma effektbehov som en rejäl ugn

Effektbehovet från de sex laddpunkterna är knappt märkbart och motsvarar ungefär vad en rejäl ugn i köket ombord kräver.  

Martin Carlsson tror inte att det kommer att bli någon storskalig installation av hundratals laddare heller i framtiden. 

– Skalar man upp siffrorna får det betydelse. Men vi ser det inte som någon storskalig service ombord utan något som vi kombinerar med laddning vid terminalen. Vi ser det snarare som att vi genom tjänsten bidrar till elektrifiering och uppmuntrar folk att ta elbilen i stället för dieselbilen, säger han.

 

Fotnot: Rapporten heter Elbilsladdning ombord och i terminal. Den är skriven av Henrik Kloo, IVL Svenska Miljöinstitutet,och Jon Williamsson, Göteborgs Universitet, i samarbete med Martin Carlsson, Stena Teknik. Den är finansierad av Lighthouse, en samverkansplattform för forskning, utveckling och innovation inom den maritima sektorn.

Dessa antaganden görs vid beräkningen av resan till Hamburg: 

Elbilen som laddas ombord eller vid kaj antas i detta fall ha ett batteri om 75 kWh som laddas ombord med 50 kWh med elenergi som ger upphov till 0,7 kg CO2ekv/kWh. För laddning på land antas svensk elmix (0,04 kg CO2ekv/kWh) i Sverige och europeisk elmix i Tyskland (0,39 kg CO2ekv/kWh). Elbilen antas ha en förbrukning om 2 kWh/mil. 

Dieselbilens utsläpp är 2,69 kg/liter, beräknat från källa till hjul (WTW, Energimyndigheten) och med den inblandning av biobränsle som gällde för 2020. Dieselbilens förbrukning är satt till 0,5 liter/mil. 

Utsläpp från flygresan är gjord med ICAO:s kalkylator för två personer. 

Rederier som erbjuder laddning ombord: 

Bornholmslinjen: Erbjuds på Express och Max. 

DFDS: Förbereds. 

Fjordline: Erbjuds på Fjord FSTR. 

Rederi AB Gotland: Installerad men ej i drift på M/S Visby. 

Tallink Silja: Installerad men ej i drift på Megastar. 

TT-Line: Planeras på Green Ships. 

15 rederier ingick i undersökningen som gjordes i september 2021. Nio av dem erbjuder laddning vid terminal. I något fall kunde status ej fastställas. 

Källa: Laddning av elbilar på färjor och terminaler.  

Johan Kristensson

Mer om: Fartyg Elbilar

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt