Prevención de la Contaminación Onshore Power Supply (OPS)
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XXXIX Reunión Portuaria del Istmo Centroamericano Impacto de la Alimentación Eléctrica de Muelle a Buque “ Cold Ironing ” en la Prevención de la Contaminación Onshore Power Supply (OPS) Klaus Essig Oceanólogo Consultor Ambiental Marítimo [email protected]
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XXXIX Reunión Portuaria del Istmo
Centroamericano
Impacto de la Alimentación Eléctrica de Muelle a Buque “Cold Ironing” en la
Prevención de la Contaminación
Onshore Power Supply(OPS)
Klaus Essig
Oceanólogo
Consultor Ambiental Marítimo
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La industria naviera tiene como objetivo ser más
verde, en parte impulsada por las regulaciones
gubernamentales.
Una de las posibilidades de reducir las emisiones
como el CO2, los NOx y los Sox, es el uso de la
fuente de alimentación terrestre (OPS).
Los buques representan
90%del transporte mundial
de mercancías*
2% de las emisiones
mundiales de
CO2**
15% de las emisiones
mundiales de óxidos de
nitrógeno (NOx)**
6% de las emisiones
globales de óxidos
de azufre (SOx) **
*www.unctad.org
** División de Estadística de las Naciones Unidas, Indicadores de los Objetivos de Desarrollo del Milenio
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Medio ambiente y Salud
La necesidad de reducir las emisiones• El impacto de los buques en el atraque puede ser significativo, dependiendo de la ubicación del
terminal.
• La investigación científica ha demostrado que la exposición a largo plazo a las material
particulado (PM) y los óxidos de nitrógeno (NOx) tienen un efecto significativo sobre la salud
humana (Tripulaciones, Trabajadores portuarios y población vecina).
Efectos en la saludLa OMS ha llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones sobre los efectos adversos de los
contaminantes atmosféricos en la salud humana.
• Las partículas (PM) penetran profundamente en las partes sensibles de los pulmones y pueden
causar afecciones cardiacas y enfermedades respiratorias que pueden resultar en mortalidad
prematura.
• Las emisiones de SO2 que se producen en los puertos se derivan en gran medida de los motores
de los buques. SO2 es un precursor de PM.
• Estudios epidemiológicos indican que la exposición a NOx puede conducir a una disminución de
la función pulmonar y el asma.
• El ruido y la vibración de la nave pueden provenir de una variedad de fuentes, incluyendo los
gases de escape auxiliares del motor, la sala de máquinas y los sistemas de ventilación de la
bodega y los reefers de buques de contenedores. En la categoría más grande de buques se
encuentra un nivel medio de potencia acústica de 110 dB, lo cual genera pérdida de audición.
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Medidas globales para reducir las emisiones de los buques
Regulaciones Internacionales
La OMI (Organización Marítima Internacional)
actúa sobre las emisiones de SOX y NOX
mediante:
• Redacción de regulaciones como el Convenio
MARPOL 73/78 (Anexo VI).
• Aprobar y demarcar las Áreas de Control de
Emisiones (SECA) en conjunto con los
gobiernos nacionales, principalmente en el
Báltico y el Mar del Norte, así como alrededor
del Atlántico y Costas del Pacífico (EU, USA).
• Hacer obligatorio desde el año 2013 el Índice
de Diseño de Eficiencia de Energía (EEDI) y
Plan de Gestión de la Eficiencia Energética de
los buques (SEEMP) sobre las emisiones de
CO2 de los buques para buques mayores de
400 toneladas.
AÑO
OMI
MARPOL (Anexo VI)
UE
Directiva sobre el
azufre en
Combustible Marino
de la UE
(2005 / 33 / CE)
Promedio
Límite de
NOx en
Combustib
le (g / kWh)
Límite de SO2 en el combustible
(% m / m)
ALTA MAR y
MUELLESECA MUELLE
2009
11.84.5%
1.5%1.5%
2010
0.1%
2010 Julio
1.0%2011
9.6
2012
3.5%2015
0.1%2016
20200.5%
2021 2.3
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Medidas globales para reducir las emisiones de los buques
Regulaciones locales y federales
La UE actúa por:
• Proponiendo las normas medioambientales, como la Directiva 2005 / 33 / CE, que restringe el contenido de
azufre del combustible marino utilizado por buques atracados durante más de dos horas a no más del 0,1%.
• Adoptando una Directiva de Implementación de Infraestructuras de Combustibles Alternativos (DAFI) que
establezca la implementación del Onshore Power Supply (OPS) en todos los puertos en 2025 y obligue el
cumplimiento de la norma IEC / IEEE 80005.
• Reducción de los impuestos sobre la electricidad a los buques atracados, tal como se establece en la
Directiva 2003/96 / CE
• La ejecución de programas subvencionados, como Marco Polo y Trans-European Network Transport (TENTT)
para cofinanciar proyectos de conexión a tierra.
• Aprobaron la Directiva 2014 / 94 / UE sobre el despliegue de infraestructuras de combustibles alternativos
para finales de 2014. Esta Directiva obliga a los Estados miembros a poner en práctica actividades que
mejoren el rendimiento medioambiental, como la provisión de tecnología de suministro de energía eléctrica
desde tierra.
China
• Como parte de su plan quinquenal 2011-2015, el Ministerio de Transporte de China ha abordado el problema
de la contaminación en los puertos e identificó la conexión a tierra como una solución.
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Regulaciones locales y federales
California, Estados Unidos
El Consejo de Recursos del Aire de California es un organismo ambiental líder. Sus decisiones
sirven como punto de referencia para toda USA.
En California:
• Los barcos equipados con sistemas de conexión a tierra han sido requeridos para usarlos
desde el 1 de enero de 2010.
• En 2014, los buques que deseen atracar deben tener sistemas de conexión a tierra y el 50% de
la energía a ser utilizada debe ser eléctrica. Este porcentaje aumentará a 70% en 2017 y 80% en
2020.
Organizaciones proactivas
Las asociaciones portuarias, tales como las Iniciativas Mundiales
del Clima Portuario (WPCI) o la Red Internacional de Ciudades
Portuarias (AIVP) animan a los miembros a seguir regulaciones.
Promueven tecnologías y mejores prácticas que son mejores
para el medio ambiente, la comunidad que vive alrededor del
puerto y la competitividad del puerto.
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Normas Técnicas
Al mismo tiempo que las exigencias medioambientales son cada vez más
estrictas, las normas técnicas recientemente desarrolladas tienen por
objeto facilitar las expectativas y los requisitos tanto para los operadores
portuarios como para los buques visitantes, estableciendo los
componentes necesarios y la calidad del suministro esperado en los
puestos de atraque.
La Norma Conjunta IEC / ISO / IEEE 80005-1 establece los requisitos para
Conexiones de Alta Tensión en Red (HVSC) (IEC / ISO / IEEE, 2012),
mientras que IEC / IEEE 80005-3 (pre-estándar) (Comisión Electrotécnica
Internacional, 2014) para buques con menor demanda de energía basada
en conceptos similares, como la ubicación del convertidor de frecuencia
en tierra y la necesidad de aislamiento galvánico para cada conexión.
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Opciones para reducir emisiones en el puerto
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El principio funcional de una planta generadora de
energía en tierra
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Panorama general de la fuente de alimentación en tierra
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Barcaza “E-Power” de Robert Eckelmann AG se
encuentra actualmente en la fase de planificación y
autorización
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Cómo cumplir con las regulaciones ambientales de la
forma más rentableHoy en día, las naves atracadas en los puertos tienen dos maneras diferentes de cumplir con
las regulaciones ambientales:
• pueden generar su propia electricidad usando combustible limpio, o
• pueden conectarse a tomas de corriente en el puerto.
La investigación ha demostrado que esta última es la solución más sostenible, en todos los
sentidos.
Reducción de tarifas portuarias
Creado por WPCI, el Environmental Ship Index (ESI- programa voluntario) mide las cantidades de NOX,
SOX, PM y emisiones de CO2 de un buque y da calificaciones en consecuencia para evaluar el
desempeño ambiental del buque.
Como la conexión a tierra es una tecnología verde, los buques equipados con dicha solución reciben
una calificación más alta.
Para promover las mejores prácticas, varios puertos están utilizando ESI como un factor en el cálculo
de tarifas portuarias. Los buques más ecológicos pueden disfrutar de un descuento de hasta un 10%.
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Cómo cumplir con las regulaciones ambientales de la
forma más rentable
Recorte de SOX, NOX y PM
Uno de los principales beneficios de los sistemas de conexión a tierra proviene del hecho de que la
electricidad generada en tierra por las centrales eléctricas tiene una eco-huella más pequeña que la
producida por los motores de los buques.
Motores AE que utilizan
combustible con 2,7% de azufre
Motores AE que utilizan
combustible con 0,1% de azufre
Producción de electricidad
según EU25
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Cómo cumplir con las regulaciones ambientales de la
forma más rentable
Reducción de las emisiones de CO2
La reducción total de las emisiones de CO2 depende de cómo se produzca la electricidad utilizada.
En la Unión Europea, el uso de electricidad en tierra, en lugar de la electricidad generada por un
buque que utilice combustible de bajo contenido de azufre, reducirá las emisiones de CO2 en un
promedio del 50%. (Reporte ENTEK)
Eliminación de ruidos y vibraciones
La principal causa de contaminación acústica en los puertos es el uso de motores diesel auxiliares
para generar electricidad en los buques.
El ruido puede alcanzar 120 dB cerca de los motores y las vibraciones asociadas son desagradables
para la tripulación, los pasajeros y el personal portuario.
Sin embargo, todo este ruido se elimina usando un sistema de conexión a tierra.
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El desarrollo sostenible y el crecimiento económico no son mutuamente
excluyentes.
De hecho, muchas ciudades portuarias han sido capaces de incorporar
factores económicos y ambientales en sus planes de desarrollo.
Cómo cumplir con las regulaciones ambientales de la
forma más rentable
Aumento de Precios de combustible con bajo contenido de azufre
La demanda mundial de combustible aumentará considerablemente.
La Administración de Información de Energía de Estados Unidos prevé
que la demanda de productos refinados de petróleo crecerá un 1,5% por
año durante los próximos cinco años.
Los precios actuales del combustible hacen que la electricidad en tierra
sea una opción financieramente atractiva.
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Menores costos de mantenimiento
Los costes de mantenimiento del motor (estimados en 1,6 € / h / motor)
disminuyen bruscamente cuando se utiliza electricidad en tierra como
principal fuente de energía.
El ahorro medio anual por buque se estima en 9.600 euros.
Nuevo negocio
Los puertos que instalen las conexiones a tierra en sus puestos de
atraque proporcionarán un nuevo servicio a los buques y serán
recompensados.
Al vender electricidad cuando los buques conectan sus instalaciones de
conexión a tierra, los puertos cuentan con ingresos que les permiten
obtener un retorno de la inversión.
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Ahorros medibles
Consumo de electricidad
• Ferry: 2.400 MWh / año
• Buques de contenedores: 1.270 MWh / año (1)
• Crucero: 3.640 MWh / año (2)
Costes de electricidad
• Generado a bordo a partir de combustible diesel
marino: € 200 / MWh (3)
• Proporcionado por una cuadrícula: € 160 / MWh
Ahorro anual por buque
• Ferry: 200.000 €
• Contenedor: 180000 €
• Crucero: 520000 €
(1) Basado en 11 paradas al año, 72 horas por escala, consumo medio de 1,6 MW
(2) Basado en 52 paradas al año, 8 horas por escala
(3) Basado en el precio medio del combustible diésel marino en 2011 de 800 € / ton
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Promedio de rentabilidad medible
para buques y puertos
Amortización de la
inversión, en tierra posible
más de 4 años
Amortización de la inversión,
de parte del buque sea
posible en 3 años
Parámetros para el cálculo de la
amortización, lado de la costa
• Nivel de inversión
• La ocupación del puesto de atraque
• Potencia suministrada
• La electricidad adquirida de utilidad
• Electricidad vendida a los buques
Parámetros para el cálculo de
amortización, lado del barco
• Nivel de inversión
• Tiempo en el muelle
• Energía consumida
• La electricidad comprada en tierra
• Diferencia entre los costos de
energía y LSD (Diésel bajo en azufre)
Invers
ión
(€
)
Años
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Transición energética en un Puerto
Modelo basado en tecnologías medioambientales
Energía Portuaria Inteligente
Energía renovable Eficiencia energética
y energía inteligenteMovilidad
Plantas Eólicas
Energía Solar
Biomasa
Eficiencia Energética
Combinación de calor y
electricidad y recuperación
de calor residual
Gestión de carga, central
virtual, almacenamiento
Suministro alternativo de
energía de buques
Sistemas de propulsión
alternativos
Combustibles
alternativos
Empresas portuarias y socios de cooperación
www.hamburg-port-authority.de/en/smartport/
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La perspectiva de los armadores
El éxito del sistema OPS depende de las actitudes de los Partes en tierra,
(Puerto, Gobierno, etc.) así como de los armadores.
Varios armadores ya han invertido en tecnología OPS a bordo de sus
buques.
Estos incluyen NYK Line, Evergreen, Princess Cruise y Holland America
Line, China Shipping, Evergreen, MOL, Stena Line, Wagenborg,
TransAtlantic, SOL, TransLumni, ICL y Cobelfret.
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ESQUEMA PROMOCIONAL
BUQUES MAS LIMPIOS
Aparte de lograr un major ambiente de trabajo a bordo y en el puerto, los beneficios ambientales son la fuerza impulsadora.
Estudios han demostrado que la sociedad es el mayor beneficiario. En un estimado grueso, los costos externos para la
sociedad se reducen entre 15 a 75 veces a los costos de los sistemas.
Esto implica que los sistemas OPS ayudan a demostrar que los puertos son “líderes ambientales locales” y “ciudadanos
responsables” cuyas actividades se desarrollan en comunidades locales.
Esto ayuda, en contra de la percepción de que los puertos sean “vecinos sucios” y provee una plataforma al puerto de
intensificar tanto sus actividades y su cooperación con las comunidades locales
Poniendo los intereses ambientales en el centro de las actividades portuarias afirma el puerto en el corazón de la comunidad
(escenario ganar – ganar para todas las partes)
EN RESUMEN
Para Buques/Armadores
+ Beneficios
+ Transporte de carga de alto perfil
Para Puertos/Terminales
+ Aire limpio
+ Aceptación de las Partes
Para Usuarios
+ Experiencia para usuario
+ Forma de implementar metas sostenibles
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