När allt fler fartyg elektrifieras och EU kräver landström i hamnarna ökar trycket på Sveriges hamnar att investera i ny infrastruktur. Frågan är dock hur mycket el som varje hamn kommer att behöva? En ny förstudie från Lighthouse och Trafikverket visar att systemens skalbarhet är avgörande och att de måste kunna växa i takt med sjöfartens elektrifiering utan att bli föråldrade efter bara några år.

– Många medelstora hamnar behöver investera i landströmsinfrastruktur redan idag, samtidigt som den framtida efterfrågan på el är osäker. Syftet med studien var att hjälpa hamnar att fatta bättre underbyggda och mer långsiktiga investeringsbeslut, säger Nicole Costa på RISE, koordinator för förstudien Scalable Onshore Power Supply Systems for Mid-Sized Ports som genomförts inom ramen för Trafikverkets branschprogram Hållbar sjöfart som Lighthouse driver.

Landström, eller Onshore Power Supply (OPS), gör det möjligt för fartyg att stänga av sina hjälpmotorer när de ligger vid kaj och i stället ansluta sig till hamnens elnät. Resultatet blir lägre utsläpp, mindre buller och minskad bränsleförbrukning. Enligt EU:s AFIR-förordning måste allt fler hamnar kunna erbjuda landström under de kommande åren.

Problemet är att det råder osäkerhet om exakt hur mycket effekt framtidens fartyg kommer att behöva eller exakt vilka fartyg som kommer att anlöpa vilka kajer på längre sikt. Och medan vissa fartyg främst kommer att använda landström för de interna elsystemen ombord kommer andra att vilja ladda stora batterier på kort tid.

Forskarna analyserade därför tre olika framtidsscenarier: ett för mindre eller delvis elektrifierade fartyg, ett för hybridfartyg med större laddbehov och ett scenario med helelektriska fartyg som kräver mycket höga effekter.

– Vi ville förstå hur landströmssystem kan utformas så att de kan byggas ut över tid, i stället för att bli antingen för små eller onödigt överdimensionerade, säger Nicole Costa.

Enligt förstudien är det viktigt att tänket om skalbarhet finns med redan från första dagen.

– Många av de mest avgörande besluten fattas tidigt i ett projekt. De kan avgöra om ett system kan byggas ut kostnadseffektivt i framtiden eller inte, säger Nicole Costa.

Rapporten rekommenderar därför modulära lösningar där nya komponenter kan läggas till efter hand i takt med att behoven växer.

En annan viktig slutsats är att batterilager kan få en central roll i framtidens hamnar. Batterierna kan laddas kontinuerligt och sedan användas när fartyg ansluter sig till landströmssystemet. På så sätt minskar effekttopparna och belastningen på elnätet. Enligt rapportens beräkningar kan batterilager i vissa fall minska de dagliga driftskostnaderna med fem till sju procent.

– Batterier kan bidra till att kapa effekttoppar, minska belastningen på lokala elnät och sänka driftskostnaderna. Samtidigt är de inte nödvändiga i alla hamnar utan måste utvärderas utifrån lokala förutsättningar, säger Nicole Costa.

Studien lyfter också fram betydelsen av internationella standarder. När fartyg ska kunna ansluta till landström i olika hamnar krävs gemensamma tekniska lösningar för spänning, frekvens, säkerhet och kommunikation. Utan standardisering riskerar investeringar att bli dyrare och mer komplicerade.

– Vår rekommendation är att hamnar inte bara utgår från dagens elbehov, utan också tar hänsyn till hur behoven kan utvecklas under de kommande 10–20 åren. Genom att utforma landströmssystem så att de är skalbara redan från början kan hamnar minska kostnader och investeringsrisker, undvika dyra uppgraderingar längre fram och stå bättre förberedda för sjöfartens snabba elektrifiering.

Rapporten Scalable Onshore Power Supply Systems for Mid-Sized Ports har författats av:
Matilda Arvidsson, Henrik Hemark, Mikael Johansson [DNV] 
Qian Xun, Nicole Costa, Vendela Santén [RISE] 

I samarbete med:
Stena [Sebastian Packalén, Hans Tistrand] 
Göteborgs Hamn [Besha Welander] 
ABB [Jörgen Karlsson, Chris Poyner] 
Actemium [André Olofsson]