Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 431: Analyse af CO2-emissioner og økonomi ved grøn omstilling af fiskefartøjer

Winther, M. & Martinsen, L. 2020. Analyse af CO2-emissioner og økonomi ved grøn omstilling af fiskefartøjer. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 36 s. - Videnskabelig rapport nr. 431. http://dce2.au.dk/pub/SR431.pdf

Sammenfatning

CO2-emissionerne fra fiskeskibe er direkte proportional med fiskeskibenes dieselforbrug, og i 2018 udledte fiskefartøjerne i Danmark 275,3 ktons CO2 svarende til 0,7 % af Danmarks samlede CO2-emission (Nielsen et al., 2018). Udviklingen i energiforbruget og CO2-emissionerne fra fiskeri afspejler generelt set sammensætningen af fiskefartøjsflåden og hvor meget fiskeskibene benyttes, og fra 1990 til 2018 er CO2-emissionerne fra fiskeskibe faldet med 57 %.

 

Dette notat præsenterer resultaterne af analyser udarbejdet af DCE (Nationalt Center for Miljø og Energi under Aarhus Universitet) med fokus på Klimaomstilling af fiskerierhvervet set i lyset af Danmarks nationale målsætning om at reducere de samlede drivhusgasemissioner med 70 % i 2030 regnet i forhold til året 1990. Analysen fokuserer på brug af grønne brændstoffer i nybyggede fiskeskibe, opnåede CO2-emissionsbesparelser, de relaterede økonomiske omkostninger og CO2-skyggepriser. Skyggepriserne angiver den omkostning, der er forbundet med at opnå CO2-reduktioner ved de forskellige omstillingsalternativer. Projektet finansieres af Søfartsstyrelsen under Erhvervsministeriet, og skal bidrage med baggrundsviden om mulighederne for klimaomstilling af fiskerierhvervet.

 

I projektet har Søfartsstyrelsen bedt DCE om at beregne CO2-emissionsbesparelser og omkostninger ved brug af grønne brændstoffer i nybyggede fiskeskibe. Beregningerne er udført for et skift i brændstof fra fossilt baseret MDO/MGO (Marine Diesel Oil/Marine Gas Oil), der normalt bruges af fiskeskibe, til hhv. HVO (Hydro treated Vegetable Oil) - biodiesel og brug af grøn metanol i dual fuel-motorer for fem typiske typer af nybyggede fiskeskibe. Derudover beregnes også CO2-emissionsbesparelser og omkostninger for omstilling i form af skift fra MDO/MGO til el-dieselhybriddrift for et mindre fiskefartøj, som er relevant i forhold til kystnært fiskeri. Et skifte til ren eldrift inden for fiskeri vurderes ikke som teknologisk muligt.

 

På baggrund af de beregnede CO2-reduktioner og estimerede omkostninger beregnes der skyggepriser for CO2-reduktion forbundet med de forskellige omstillingsalternativer. Alle fartøjstyper antages at have en levetid på 30 år, og skyggepriserne beregnes med udgangspunkt i investeringernes samlede nutidsværdi set over hele fartøjernes levetid, og de samlede diskonterede emissionsreduktioner opnået i samme periode. I forhold til beregningerne bemærkes det, at der er en asymmetri i timingen af gevinster og omkostninger, idet langt størstedelen af investeringsomkostningerne afholdes i omstillingsåret, hvorimod drivmiddeludgifter og emissionsreduktioner er fordelt udover hele fartøjets levetid.  Der gennemføres beregninger for tre forskellige omstillingstidspunkter (2020, 2025 og 2030) for at illustrere, i hvilken udstrækning skyggepriserne ændres, hvis tidspunktet for omstillingen udskydes.

 

I forhold til omstillingens potentielle bidrag til opfyldelse af 2030 målsætningen om en 70 % reduktion i den samlede udledning af drivhusgasser bemærkes det, at CO2-reduktionerne angivet i tabel 2-tabel 4 er de samlede diskonterede reduktioner over hele fartøjernes levetid. De årlige reduktioner i 2030, som primært er relevante ift. vurdering af omstillingens potentielle bidrag til opfyldelse af 2030 målsætningen, udgør dermed kun en mindre del af de i tabellerne angivne reduktioner. Det skal dog bemærkes, at ved overgang til HVO eller metanol vil CO2 udledningen være tæt på nul. Det vil således være muligt at fjerne stort set alle CO2 udledninger fra fiskeriet i 2030.

 

De fem basisfartøjer, der indgår i analysen, er illustrative eksempler på typiske fiskerfartøjer i fiskeflåden. De er således ikke dækkende for alle segmenter af fiskeriet. De fem fartøjstyper er udvalgt som nogle af de mest almindelige fartøjstyper i forskellige størrelsesklasser. Det er sket med udgangspunkt i data fra Danmarks Statistik over det samlede antal fiskefartøjer i Danmark i 2019. Nøgletal for de fem basisfartøjer fremgår af tabel 1.

 

Beregningen af brændstofforbrug og CO2-emissioner for MDO/MGO og omstilling til hhv. brug af HVO-brændstof, metanol dual fuel-motorer og el-dieselhybridfartøjer forklares detaljeret i afsnit 4.

 

CO2-emissionsfaktorerne for grøn metanol og HVO-biodiesel sættes til nul i denne analyse, hvilket betyder, at der ikke beregnes CO2-emissioner for disse to brændstoffer. Dette beregningsprincip er i overensstemmelse med FN Klimakonventionens retningslinjer for beregning af drivhusgasser, hvor CO2-emissionerne skabt ved forbrænding af grønne brændstoffer definitionsmæssigt skal regnes som nul i de nationale emissionsopgørelser.

 

Af hensyn til sammenlignelighed med Transport- og Boligministeriets færgeanalyse (2020) benyttes Færgeanalysens CO2-emissionsfaktorer for elproduktion i denne analyse[1].

 

Omkostningsberegningerne omfatter investeringsomkostninger, udgifter til udskiftning af motorer og batterier i løbet af fartøjernes levetid, samt udgifter til drivmidler. For drivmidler og batterier anvendes samme priser som i Færgeanalysen.

 

Priser på nybyggede basisfartøjer, samt fartøjerne i el-dieselhybrid-casen, og priser på udskiftning af motorer er som en del af projektet indsamlet fra skibsværfter og motorproducenter. Merprisen for nybyg af metanol dual fuel-fartøjer er fastlagt jf. antagelser i Færgeanalysen. Vedligeholdelsesomkostninger og eventuel scrap-værdi af fartøjerne inddrages ikke i analysen, idet de antages at være ens for de dieseldrevne basisfartøjer og de grønne alternativer. Afledte effekter, herunder ændringer i NOx-, SO2- og partikel-emissioner, inddrages ikke i analysen, hvilket medfører en overvurdering af de samfundsøkonomiske skyggepriser i analysen. Der tages heller ikke hensyn til eventuelle infrastrukturrelaterede omkostninger hvad angår distribution af drivmidler og etablering af elopladningsfaciliteter i havnene.

 

De i analysen beregnede emissionsændringer, nutidsværdier og skyggepriser fremgår af tabel 2 (HVO), tabel 3 (metanol dual fuel) og tabel 4 (el-dieselhybrid).

 

I alle tilfælde falder skyggepriserne i takt med at omstillingstidspunktet udskydes. For el-dieselhybrid-casen kan faldet tilskrives en forventet reduktion i investeringsomkostninger. For HVO og metanol dual fuel-scenarierne kan faldet derimod tilskrives forventede fald i priserne på hhv. HVO-biodiesel og grøn metanol i perioden 2020-2030. I alle tilfælde, på nær el-dieselhybrid-casen med omstilling i 2030, er skyggeprisen positiv, hvilket betyder, at omstillingsalternativerne ikke er rentable i sig selv, og at der dermed er en samfundsøkonomisk omkostning forbundet med implementering af de forskellige omstillingsalternativer. Som reference i forhold til niveauet af de beregnede skyggepriser, kan Klimarådets vurdering vedr. reduktionsomkostningerne forbundet med at opnå 70 % målsætningen anvendes. Klimarådet vurderer det usandsynligt, at reduktionsomkostningerne kan holdes under 1.000-1.500 kr./ton CO2 for alle nye tiltag, hvis målet skal nås.

 

For HVO-scenariet er CO2-skyggepriserne for de forskellige omstillingsår ens på tværs af fartøjstyperne (tabel 2). Det skyldes, at både CO2-reduktion og omkostninger udelukkende er en funktion af brændstofforbruget. For metanol dual fuel-scenarierne (tabel 3) er skyggeprisen noget højere for Fartøj 1 end for de større fartøjer, men ellers er variationen begrænset, hvilket indikerer, at der for fartøjer med en længde på 12 m og derover ikke kan forventes nogen betydelig skalaeffekt i reduktionsomkostningerne. Dette indikerer, at det set fra et rent økonomisk synspunkt ikke har den store betydning, hvilken fartøjstyper en eventuel omstilling målrettes imod. Fartøjstypen har dog stor betydning i forhold til reduktionspotentialet, idet fartøjer med en længde på 24 m og derover (svarende til Fartøj 4 og Fartøj 5 i analysen) står for omkring 75 % af de samlede emissioner fra den danske fiskefartøjsflåde. Omvendt står de helt små fartøjer på 12 m og derunder for mindre end 2 % af emissionerne. 

 

Hvis omstillingen ønskes initieret hurtigt, er el-dieselhybrid-alternativet ikke relevant, idet skyggeprisen er meget høj, om end faldende, for en omstilling i både 2020 og 2025. Hvis omstillingen udskydes til 2030, vil en omstilling til el-dieselhybrid være attraktiv, idet omstillingen på det tidspunkt forventes at ville kunne finansiere sig selv. Det er dog væsentligt at bemærke, at denne omstillingsmulighed kun er relevant for de helt små fartøjer, som står for en meget begrænset del af de samlede CO2-udledninger fra danske fiskefartøjer. Det overordnede reduktionspotentiale forbundet med omstilling til elhybriddrift er derfor begrænset.

 

På nær for Fartøj 1 med omstillingsår 2020 er skyggeprisen for omstilling til metanol dual fuel i alle tilfælde lavere end skyggeprisen for HVO-biodiesel, hvilket indikerer, at metanol dual fuel er at foretrække set fra et samfundsøkonomisk synspunkt. En væsentlig fordel ved HVO, som ikke umiddelbart afspejles i analysens resultater, er dog, at omstillingen principielt kan ske fra dag til dag, idet den umiddelbart kan implementeres i eksisterende fartøjer. I modsætning hertil er nybyg – eller omfattende teknisk modifikation af eksisterende fartøjer – en forudsætning for implementering af metanol dual fuel løsningen.

 

 

 



[1] Dette valg er ikke i overensstemmelse med retningslinjerne for afrapportering af de nationale emissionsopgørelser til FN’s Klimakonvention, hvor CO2-emissionen for elproduktion skal henregnes til kraftvarme-værker (stationære kilder). CO2-emissioner for eldrevne mobile kilder vil med andre ord ikke optræde som en del af de samlede totaler for mobile kilder i de nationale opgørelser.