Tekno-ekonomisk analys gällande implementeringen av BESS teknologi ombord Ro-Ro och Ro-Pax skepp verksamma inom Norra Europas hav, samt evaluering av framtida marknadsutsikter

Abstract

Amid growing environmental concerns and advancements in battery technology, hybrid and electric vehicles are being increasingly adopted by the transportation sector. Recent and anticipated improvements in the performance and capabilities of battery energy storage systems (BESS) are creating new opportunities for the deployment of battery-reliant vehicles, many of which were previously considered commercially unviable. Apart from land-based transport, maritime shipping—particularly highly regular ferry services—appears especially well-positioned to benefit from these developments. With a growing number of smaller ferries already transitioning from conventional fuels to predominantly electric propulsion systems, it is reasonable to expect ferries of larger sizes—such as Ro-Pax vessels active along transnational ferry routes within Baltic Sea—to likewise begin adopting BESS. However, questions remain regarding the pace and scale of this transition, including the true extent of these commercially viable opportunities to employ BESS on larger ferries. The aim of this thesis is to contribute in answering this question. The research conducted per this work attempts to identify and quantify all commercially viable routes for deploying battery-reliant Ro-Ro and Ro-Pax ferries (with gross tonnages exceeding 1000) within the waters of Northern Europe. It also explores the key drivers both facilitating and hindering the widespread adoption of such vessels by the maritime industry. Yielded findings following research suggest significant potential for employing battery-reliant Ro-Ro and Ro-Pax ferries on shorter routes. For most of the studied routes—ranging from 20 to 150 nautical miles—conditions appear favorable for immediate adoption based on the applied methodology. On the supply side, however, there is evidence of a potential short-term bottleneck due to limited shipyard capacity to meet a sudden increase in demand for battery-powered ferries. However, these supply-side projections should be interpreted with caution, as reliable forecasting in this area remains challenging. While similar concerns have been raised in other studies in regards to the supply-side constraints, further research will be necessary in order to establish a clearer picture of the situation, especially when predicting longer-term developments.Med den allmänt rådande oron kring klimatet, i kombination med åstadkomna tekniska framgångarna inom batteriteknik, har tillämpningen av hybrid- och elfordon inom transportbranschen ökat märkbart. Sporrad från de senaste samt förväntade förbättringar i batterilagringsystemens (BESS) prestationsnivåer, presenteras nya och utvidgade möjligheterna att tillämpa batteribaserade fordon på ett kommersiellt lönsamt sätt. Förutom landbaserad transport, verkar maritim frakt (och framför allt regelbundna färjor) väl positionerad att gynna från dessa senaste teknologiska trender. Med tanke på det stigande antalet små färjor som konverteras från konventionella bränsledrivna till primärt eldrivna (BESS utrustade) framdrivningssystem, kan likartade konversioner förväntas också bli aktuella för färjor av även större storlekar (så som Ro-Pax skepp aktiva längs transnationella färjrutter inom Östersjön). Trots de tämliga positiva signalerna, återstår det ändå frågor angående farten samt skalan av denna transition, inklusive oklarhet om det reella omfånget (kommersiellt gynnsamma) projekt att installera BESS ombord större färjor. Detta diplomarbete strävar att utreda dessa spörsmål, med mål att kartlägga potentialen att tillämpa elektriska färjor inom norra Europa. Studierna utförda inom detta arbete innefattar försök att systematiskt identifiera och kvantifiera alla rutter (inom Norra Europas hav) som vore kommersiellt lämpliga för BESS utrustade Ro-Ro och Ro-Pax färjor (av storlekar som överstiger 1000 i bruttodräktighet). Utöver detta, utforskades också diverse avgörande faktorer som antingen främjar eller förhindrar utökad tillämpning av sådana skepp inom den maritima industrin. Erhållna resultaten från forskningen indikerar betydelsefulla möjligheter att tillämpa eldrivna Ro-Ro och Ro-Pax färjor längs korta rutter. Enligt applicerad modell, de flesta korta rutter (med färdlängder mellan 20 och 150 sjömil) verkar redan favorisera heleldrivna (BESS utrustade) färjor i jämförelse med de för tillfället prominenta bränsledrivna varianterna. Dock, ifall alla de skepp som påvisats (inom denna studie) vara konkurrenskraftiga med BESS-utrustning vore (omedelbart och samtidigt) konverteras till eldrivna varianter, indikerar resultaten också en möjlig kortsiktig brist i tillgången av lediga varv. Dessa tillgångsrelaterade resultat bör dock tolkas med varsamhet eftersom noggranna prognoser gällande tillgången av varvkapacitet är utmanande. Trots att även andra studier rapporterat liknande risker, krävs mera omgående forskning angående varvkapaciteten, i synnerhet vid estimering av mera långsiktiga framtidsutsikter