Real Energy Efficiency and Emissions in the Seaway

Kombinasjonen av utfordrende fraktmarkeder, høy bunkerskostnad og økende internasjonal fokus på utslippsreduksjon gjør at energieffektiv drift fremdeles ligger høyt på agendaen til den maritime industrien. Mer effektiv drift krever tilgang på driftsdata av høy kvalitet, en god forståelse av usikkerhet i viktige parametre som seilingshastighet og bunkersforbruk, samt bruk av moderne beslutningsverktøy. Den teknologiske utviklingen har gitt en sterk økning i volumet av tilgjengelige driftsdata (eksempelvis AIS posisjonsdata og kontinuerlig overvåkning av maskineri), uten at teori og modellutvikling har fulgt etter. Dette gjelder særlig vår forståelse av hva som driver observert hastighet og energiforbruk over tid, gitt stor usikkerhet i de fysiske, teknologiske og kommersielle drivere som et skip faktisk opererer under. REEalSea prosjektet har hatt som målsetting å utvikle og forbedre modeller for analyse og anvendelse av driftsdata under usikkerhet. Mer realistiske modeller for faktisk bunkersforbruk muliggjør optimalisering av drift (eksempelvis seilingshastighet, intervaller for skrogrengjøring) gitt de tekniske og kommersielle begrensninger som eksisterer, men også bedre estimater av faktiske utslipp fra skipsflåten. REEalSea var et treårig samarbeidsprosjekt mellom ledende forskningsinstitusjoner innen miljøvenlig shipping fra Norge og Singapore: Nanyang Technological University, Samfunns- og næringslivsforskning AS (SNF) og industripartnerne SKS Tankers, Bergens Rederiforening og DNV GL (Singapore). Prosjektet har vært strategisk viktig for partnerene og knyttet sammen to viktige maritime forskningsklynger. Hovedresultatene fra forskningsprosjektet kan oppsummeres som følger: 1. Begrensninger og insentive i certepartier (f.eks. demurrage) leder til økt seilingshastighet og utslipp, 2. Klassiske modeller for bunkersforbruk og optimal hastighet er dårlig tilpasset faktiske opersjonelle forhold til havs og vil typisk overvurdere den positive effekten av redusert seilingshastiget, og 3) Skrogrengjøring har et meget gunstig kost-nytte forhold med tanke på reduserte utslipp og bunkersforbruk.

Outcomes: The project has entailed that one of our industry partners has refined and enhanced their internal tools for managing speed (and thereby consumption) on individual voyages, within charter party constraints. They have also refined procedures and intervals for hull cleaning and propeller polishing based on findings from the REEalSea project. The project has also led to increased interdisciplinary and international research collaboration, such as between the technical and commercial management of our shipping company partners, and between key academic research groups in Singapore and Norway. Impacts: The project results have challenged the classical theory with regards to fuel consumption and optimal speed. This is important in the discussion and design of supranational environmental policy. Researchers from the project have presented at the World Bank.

Due to the combination of challenging freight markets, high fuel costs and increasing regulatory pressure to reduce emissions, energy efficient fleet operation remains on top of the maritime industry agenda. Improving energy efficiency by making the right operational decisions requires good quality performance data, a thorough understanding of the drivers of uncertainty in key variables such as vessel speed and fuel consumption, and state of the art decision-support tools. While the volume and quality of empirical data is increasing, models of ship performance remain largely theoretical and unable to account for the high uncertainty in multiple drivers - physical, technical and commercial - of real-life speeds and fuel consumption. The objective of REEalSea is to bridge the gap between ship performance data and decision-support tools, using state-of-the art statistical analysis and stochastic optimization models. Implementing the results from the project will assist ship operators in making better operational decisions when subject to commercial constraints and changing market conditions, and enable improved bottom-up estimates of local and regional emissions for maritime authorities by accounting for the uncertainty in real operating conditions. The three-year project draws together a multi-disciplinary consortium of leading research institutions in the areas of green shipping: Nanyang Technological University, Center for Applied Research at NHH (SNF) and industry partners SKS Tankers, Bergen Shipowners' Association and DNV GL (Singapore). REEalSea is of strategic importance to the partner institutions, bridges the Norwegian and Singaporean maritime knowledge clusters and supports the move towards a more sustainable and advanced transport system. The project also strengthens cooperation with other maritime research groups that are leading international efforts in energy efficiency and activity-based emissions monitoring, such as UCL Energy Institute.