Walstroomvraag naar elektriciteit in EU-havens vanaf 2030
Gemiddelde walstroomvraag in EU-havens wordt vanaf 2030 geschat op 6 tot 13 TWh per jaar
Nauwkeurige schattingen van de elektriciteitsvraag in EU-havens zijn steeds belangrijker geworden door strenge regelgeving, zoals AFIR en FuelEU Maritime. AFIR schrijft voor dat tegen 2030 90% van alle havenaanlopen van container- en passagiersschepen in TEN-T-havens gebruik moet maken van elektriciteit vanaf de wal. Het nauwkeurig bepalen van deze elektriciteitsvraag is echter complex vanwege verschillen in scheepsgroottes, apparatuur aan boord, operationele profielen en ontwerpspecificaties. Deze onzekerheid legt aanzienlijke druk op terminaleigenaren, havenautoriteiten en ontwikkelaars om walstroominfrastructuur te plannen zonder volledig betrouwbare gegevens.
Deze blog evalueert drie methoden om de Total Addressable Market (TAM) voor walstroom in EU-havens te schatten: een top-downbenadering met behulp van brandstofverbruiksgegevens uit de EU MRV-database (Thetis), een bottom-upbenadering op basis van de dataset van Sustainable Ships met de vermogensvraag op scheepsniveau, en een analyse van de International Council on Clean Transportation (ICCT). De top-downmethode, gebaseerd op MRV-gegevens, schat de jaarlijkse vraag op ongeveer 11,8 TWh. De schatting van ICCT ligt lager op ongeveer 5,9 TWh en is gebaseerd op gegevens uit de World Ports Index en MRV. Ondertussen levert de bottom-upmethode, gebaseerd op de dataset van Sustainable Ships, een iets hogere voorlopige schatting op van ongeveer 13,1 TWh. Deze bevestigt de resultaten van MRV, maar laat ook verschillen voor bepaalde scheepstypen zien.
Gezamenlijk suggereren deze bevindingen dat het behalen van de Europese walstroomdoelstellingen infrastructuur vereist die jaarlijks tussen ongeveer 6 en 13 TWh kan leveren. Dit maakt duidelijk welke aanzienlijke investeringen, planning en coördinatie hiervoor nodig zijn. Bekijk de gedetailleerde methodologieën en aannames in de onderstaande secties en meld je aan voor toegang tot uitgebreide tools, databases en deskundige ondersteuning.
Members only
(1) Top-downschatting van de elektriciteitsvraag naar walstroom
De totale hoeveelheid brandstof die aan de kade wordt verbruikt, omgerekend naar kWh, resulteert in een vraag van ~12 TWh
Deze methode schat de Total Addressable Market (TAM) voor walstroom in terawattuur (TWh) door de totale hoeveelheid brandstof die aan de kade wordt verbruikt om te rekenen naar het energie-equivalent en te corrigeren voor het motorrendement. Deze top-downbenadering biedt een globale, maar robuuste benadering van de hoeveelheid elektriciteit die nodig is om scheepsoperaties aan de kade in de hele EU volledig te elektrificeren. Daarmee wordt duidelijk wat de schaal is in termen van infrastructuurplanning en netgereedheid. De methode vermijdt aannames over scheepstypen, duur van havenaanlopen of operationele schema’s, waardoor deze bijzonder geschikt is voor prognoses op het niveau van energiesystemen en strategische investeringsplanning voor havens en nutsbedrijven.
Als uitgangspunt worden gerapporteerde brandstofverbruiksgegevens uit de EU MRV-database (Thetis) gebruikt. Volgens de meest recente dataset uit 2023 verbruikten schepen aan de kade jaarlijks ongeveer 2,57 miljoen ton scheepsbrandstof in EU-havens. Dit cijfer omvat brandstof die tijdens het afgemeerd liggen wordt verbruikt en omvat alle scheepstypen boven 400 GT die onder het MRV-kader rapporteren. Let op: dit sluit schepen uit die hun brandstofverbruik niet onder het MRV-kader hoeven te rapporteren. Omdat MRV geen onderscheid maakt tussen de verschillende gebruikte brandstoftypen, maar alleen een totaal brandstofverbruik weergeeft, wordt een conservatieve middenschatting voor de onderste verbrandingswaarde (LCV) van 41,5 MJ per kg gebruikt om het energieverbruik te bepalen. Dit leidt tot een totaal energieverbruik van iets meer dan 106,5 petajoule per jaar, wat overeenkomt met ongeveer 29,6 terawattuur (TWh) aan ruwe thermische energie.
Niet alle primaire energie wordt omgezet in bruikbaar vermogen aan boord. Maritieme hulpmotoren, die doorgaans elektriciteit leveren wanneer schepen in de haven liggen, werken met een rendement van ongeveer 40 procent. Wanneer deze efficiëntiefactor wordt toegepast, bedraagt de daadwerkelijk bruikbare elektrische energie die aan de kade wordt verbruikt 11,84 TWh per jaar. Dit is het cijfer dat de potentiële elektriciteitsvraag vertegenwoordigt die via walstroom zou moeten worden geleverd om de energieopwekking aan boord volledig te vervangen.
Indien nodig kan dit getal verder worden afgestemd op beleidsdoelstellingen, in het bijzonder de Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR), die voorschrijft dat 90% van alle havenaanlopen in TEN-T-havens tegen 2030 moet worden geëlektrificeerd. Wanneer de totale vraag dienovereenkomstig wordt aangepast, resulteert dit in een beleidsrelevante TAM van ongeveer 10,6 TWh per jaar. Dit is de hoeveelheid walstroom die de EU zou moeten leveren om aan haar verplichtingen onder AFIR te voldoen, uitgaande van volledige naleving en elektrificatie van de relevante vlootsegmenten.
-
De basis voor deze methode is de EU MRV-database (Monitoring, Reporting and Verification), specifiek de Thetis MRV-dataset van 2023. Deze dataset rapporteert dat het totale brandstofverbruik aan de kade in EU-havens gedurende 2023 ongeveer 2.568.156 metrische ton bedroeg. Dit cijfer omvat alle brandstof die wordt verbruikt terwijl schepen afgemeerd liggen en omvat het verbruik van specifieke schepen boven 400 GT, zoals gerapporteerd in het kader van de MRV-verplichtingen. De brandstoftypen worden in de dataset niet afzonderlijk weergegeven, maar bestaan waarschijnlijk voornamelijk uit Marine Diesel Oil (MDO), Marine Gas Oil (MGO) en Heavy Fuel Oil (HFO).
-
Elk type scheepsbrandstof heeft een verschillende energie-inhoud. Volgens Annex I van de FuelEU Maritime-regelgeving bedraagt de standaard Lower Calorific Value (LCV) 42,7 MJ per kg voor MDO en MGO, en 40,4 MJ per kg voor HFO. Omdat de uitsplitsing naar brandstoftype in de MRV-gegevens niet is gespecificeerd, gebruikt deze methode een middenschatting van 41,5 MJ/kg om een gemiddelde LCV te vertegenwoordigen voor alle brandstoffen die aan de kade worden verbruikt. Als er meer MGO wordt gebruikt voor energievoorziening aan de kade, kan de schatting enigszins conservatief zijn. Daarnaast houdt deze methode geen rekening met brandstoffen zoals LNG en methanol, hoewel deze waarschijnlijk slechts een klein aandeel vormen van het brandstofverbruik aan de kade in 2023.
-
De totale chemische energie-inhoud wordt berekend door de totale brandstofmassa te vermenigvuldigen met de LCV. Dit resulteert in een thermische energiehoeveelheid van ~106,6 petajoule per jaar, of ~29,6 TWh. Dit cijfer weerspiegelt de primaire energie-inhoud van de brandstoffen en houdt nog geen rekening met hoe efficiënt deze energie aan boord wordt gebruikt of met de daadwerkelijk benodigde hoeveelheid elektriciteit.
-
Maritieme hulpmotoren werken doorgaans met een gemiddeld rendement van 40%, wat betekent dat slechts 40% van de chemische energie van de brandstof wordt omgezet in bruikbaar elektrisch vermogen, terwijl de resterende 60% als warmte verloren gaat. Wanneer deze efficiëntiefactor wordt toegepast op de eerder berekende energiehoeveelheid, resulteert dit in een bruikbare elektriciteitsvraag van ~11,84 TWh per jaar. Dit vertegenwoordigt de hoeveelheid elektriciteit, of Total Addressable Market (TAM), die via walstroom nodig zou zijn om het gebruik van hulpmotoren aan de kade volledig te vervangen.However, as highlighted by the ICCT report, boilers contribute a significant portion of onboard energy use at berth. According to the report, boilers account for approximately 32% of total energy consumption, used primarily for heating and steam. Since boilers are not typically replaced by shore power, this analysis conservatively excludes boiler energy demand from the electrification estimate. If future shore power systems or onboard systems also electrify boiler loads, total electricity demand could increase substantially.
-
De laatste stap is om het technische potentieel af te stemmen op de reikwijdte van AFIR, die voorschrijft dat tegen 2030 ten minste 90% van de havenaanlopen van container- en passagiersschepen in TEN-T-havens van elektriciteit vanaf de wal wordt voorzien. Door deze factor van 90% toe te passen op de waarde van 11,8 TWh, ontstaat een beleidsmatig aangepaste Total Addressable Market (TAM) van 10,65 TWh/jaar.
This figure reflects the realistic policy-driven electricity demand that EU ports would need to supply annually, assuming full compliance and full auxiliary electrification for all relevant vessel calls. It is not a technical maximum, but a compliance-aligned operational target.
(2) Bottom-upschatting van de elektriciteitsvraag naar walstroom
Gemiddelde walstroomvraag vermenigvuldigd met havenaanlopen en verblijfsduur levert een vraag van ~13 TWh op
De bottom-upschatting is gebaseerd op de gemiddelde vermogensvraag en schattingen van de verblijfsduur aan de kade. Hoewel deze verblijfsduren niet zijn afgeleid van gemeten AIS- of MRV-aanloopgegevens, laat deze methode zien hoe bottom-upcijfers zich verhouden tot het gerapporteerde verbruik.
De EU MRV-gegevens van 2023 bevatten de hoeveelheid en het type van alle schepen in de EU die onder de MRV-regelgeving vallen. Deze informatie wordt gecombineerd met de Sustainable Ships Average Shore Power Demand Database (link) om de database te vergelijken met en te valideren aan de hand van de EU MRV-cijfers. De resultaten, weergegeven in Tabel 2, laten zien dat de totale energievraag volgens de bottom-upbenadering 13,12 TWh bedraagt. Het verschil tussen de top-downbenadering op basis van EU MRV en de bottom-upbenadering met behulp van de database van Sustainable Ships bedraagt ongeveer 10%. De grootste verschillen tussen scheepstypen zijn zichtbaar bij bulkcarriers en RoRo-schepen. De energievraag van bulkcarriers volgens MRV ligt 64% lager dan de schattingen van Sustainable Ships, terwijl de door MRV geschatte energievraag van RoRo-schepen 72% hoger ligt.
-
De Sustainable Ships’ Average Shore Power Demand Tool (link) biedt gedetailleerde schattingen van de walstroomvraag voor alle scheepstypen, samengesteld uit betrouwbare bronnen zoals IMO, DNV en EMSA, en onderbouwd door de Sustainable Ships’ Database. Voor dit document worden alleen de schattingen van IMO en DNV meegenomen, omdat de gerapporteerde vermogensvragen van EMSA ongeveer drie keer hoger lijken te liggen en daarom mogelijk overschat zijn. De gemiddelde vermogenswaarden van IMO en DNV worden gecombineerd en vermenigvuldigd met het totale aantal schepen, het geschatte aantal havenaanlopen per jaar en de verblijfsduur in de haven in uren. Dit resulteert in de totale jaarlijkse energievraag per scheepstype.
Gegevens over de gemiddelde verblijfsduur aan de kade zijn afkomstig van de United Nations Conference on Trade and Development (UNCTAD). Volgens de Review of Maritime Transport (2019) van UNCTAD brachten schepen wereldwijd in 2018 mediaan 23,5 uur in de haven door. Wanneer meer specifieke gegevens over de verblijfsduur aan de kade per scheepstype niet beschikbaar zijn, wordt deze standaardduur van 23,5 uur toegepast.
Helaas ontbreken gedetailleerde gegevens over de jaarlijkse frequentie van havenaanlopen per scheepstype in de EU. Om deze leemte op te vullen, wordt uniform voor alle scheepscategorieën uitgegaan van 100 havenaanlopen per schip per jaar. Hierdoor kan een zinvolle schaalvergelijking worden gemaakt tussen de bottom-upbenadering met behulp van de Sustainable Ships’ Database en de top-downschattingen op basis van EU MRV-gegevens. Met deze methode laten bulkcarriers en RoRo-schepen aanzienlijke afwijkingen zien tussen de twee datasets, wat de noodzaak benadrukt van verdere verfijning om nauwkeurigere schattingen van de energievraag voor deze scheepstypen te verkrijgen.
(3) Vergelijking met schattingen van ICCT
International Council on Clean Transportation (ICCT) schat de maximale energievraag op ~6 TWh
Volgens een working paper uit 2023 van de International Council on Clean Transportation (ICCT) moet de Europese Unie haar walstroominfrastructuur aanzienlijk uitbreiden om de doelstellingen van het Fit for 55-wetgevingspakket te behalen. De studie onderzoekt het potentieel voor elektrificatie van schepen die binnen de reikwijdte van de FuelEU Maritime-verordening en de Alternative Fuels Infrastructure Regulation (AFIR) vallen. Van de 489 geanalyseerde havens behoren er 189 tot het Trans-European Transport Network (TEN-T), waaronder 73 kernhavens en 116 uitgebreide havens. Deze TEN-T-havens zijn een belangrijk onderdeel van de maritieme decarbonisatiestrategie van de EU. Onder AFIR moet tegen 2030 ten minste 90 procent van de havenaanlopen van container- en passagiersschepen in TEN-T-havens van elektriciteit vanaf de wal worden voorzien.
In 2019 verbruikten schepen van 400 brutotonnage en hoger die langer dan twee uur aan de kade lagen ongeveer 4,10 TWh aan energie in TEN-T-havens. Voor alle 489 EU-havens samen liep dit cijfer op tot 5,89 TWh, wat betekent dat TEN-T-havens verantwoordelijk waren voor ongeveer 70 procent van het energieverbruik aan de kade. Momenteel bieden echter slechts 51 havens in 15 EU-kustlidstaten walstroom aan, met een gezamenlijk geïnstalleerd vermogen van 309 megawatt, voornamelijk bij cruise- en passagiersterminals. Deze capaciteit blijft ver achter bij de verwachte vraag. Om aan de komende regelgeving te voldoen, zal de EU haar walstroomcapaciteit moeten verdrievoudigen of verviervoudigen, afhankelijk van de vraag of landen zich richten op de gemiddelde of piekvraag van schepen. Naar verwachting zullen Italië, Spanje en Frankrijk de grootste investeringen nodig hebben.
Het rapport benadrukt ook dat maximale emissiereducties afhankelijk zijn van het vervangen van niet alleen elektriciteit uit hulpmotoren, maar ook de energie die door ketels aan boord wordt gebruikt. De meeste bestaande systemen richten zich alleen op hulpvermogens, terwijl ketels vaak worden gebruikt voor verwarming en stoom wanneer schepen aan de kade liggen. Als beide systemen worden geëlektrificeerd, kunnen de CO₂-besparingen oplopen tot 69 procent in TEN-T-havens en tot 100 procent wanneer dit EU-breed wordt toegepast. De ICCT merkt ook op dat het aantal EU-havens mogelijk wordt onderschat, omdat de in de studie gebruikte WPI-database alleen grote internationale havens bevat en kleinere, maar nog steeds belangrijke locaties uitsluit.
-
In 2019 verbruikten schepen met een brutotonnage van 400 GT of meer die langer dan twee uur in 489 havens in de Europese Unie aan de kade lagen, in totaal ongeveer 5.886 GWh aan energie. Dit cijfer, afkomstig uit de World Ports Index en EU MRV-gegevens, dient als belangrijke referentie voor het beoordelen van de omvang van de walstroomvraag in de EU. Het geeft een realistische schatting van de hoeveelheid energie die via elektriciteit vanaf de wal zou kunnen worden geleverd als de maritieme sector overstapt van het verbranden van fossiele brandstoffen aan boord. In de methodologie van het rapport werden zeer korte havenverblijven uitgesloten om beter rekening te houden met schepen die waarschijnlijk het meeste baat hebben bij elektrificatie en om vergelijkbaarheid te waarborgen met de operationele reikwijdte waarop de Alternative Fuels Infrastructure Regulation en FuelEU Maritime zijn gericht.
-
Een nadere analyse van de energievoetafdruk laat zien dat van de 489 geanalyseerde havens de 189 die deel uitmaken van het Trans-European Transport Network – beter bekend als het TEN-T – verantwoordelijk waren voor 4.093 gigawattuur van dat energieverbruik. Met andere woorden: deze havens waren alleen al goed voor 70 procent van de totale energievraag aan de kade in de EU. Deze sterke concentratie van het energieverbruik weerspiegelt niet alleen het strategische belang van TEN-T-havens binnen de goederen- en passagiersstromen van het continent, maar ook hun disproportioneel grote aandeel in langere havenaanlopen met een hoger energieverbruik. Volgens de studie is het dan ook in deze havens waar de uitrol van walstroominfrastructuur de meest directe en meetbare voordelen kan opleveren, zowel op het gebied van emissiereductie als optimalisatie van het energiesysteem.
-
Wanneer het energieverbruik wordt uitgesplitst naar scheepstype, komt een opvallend patroon naar voren. Passagiersschepen, cruiseschepen en tankers zijn gezamenlijk verantwoordelijk voor 67 procent van de totale energie die aan de kade wordt verbruikt. Deze schepen liggen doorgaans langer in de haven en hebben aanzienlijk hulpvermogen nodig om systemen aan boord, zoals verlichting, ventilatie, koeling en hotelvoorzieningen, in bedrijf te houden – vooral bij cruiseschepen, die feitelijk functioneren als drijvende steden. Het rapport benadrukt dat het prioriteren van de uitrol van walstroom voor deze scheepscategorieën het grootste deel van het potentiële energieverbruik zou vervangen en zou leiden tot de meest impactvolle emissiereducties per geïnvesteerde euro.
-
Energieverbruik aan de kade is niet beperkt tot alleen hulpmotoren. Hoewel hulpmotoren verantwoordelijk zijn voor ongeveer 68 procent van het energieverbruik aan de kade, zijn ketels – die worden gebruikt voor verwarming, stoom en andere thermische belastingen – verantwoordelijk voor de resterende 32 procent. Dit onderscheid is belangrijk, omdat huidige walstroomsystemen doorgaans alleen zijn ontworpen om de elektrische belasting van hulpmotoren te vervangen. Het rapport roept regelgevers en infrastructuurplanners op om oplossingen te overwegen die ook de door ketels opgewekte warmte kunnen vervangen, hetzij door directe elektrificatie, hetzij door integratie met koolstofarme thermische systemen. Alleen door beide energiestromen aan te pakken, kan het volledige potentieel voor emissiereductie van elektrificatie van havens worden gerealiseerd.
-
De verdeling van het energieverbruik aan de kade over de EU-lidstaten is zeer ongelijk. Italië, Spanje en Frankrijk zijn samen goed voor meer dan de helft van de totale energievraag in EU-havens. Dit komt grotendeels door hun populariteit als cruisebestemmingen en de grote hoeveelheid passagiersscheepvaart die zij verwerken. Cruiseschepen, die aan de kade continu aanzienlijke hoeveelheden vermogen nodig hebben, zijn sterk geconcentreerd in havens in het Middellandse Zeegebied en West-Europa – waarbij deze drie landen bovenaan de lijst staan. Als gevolg daarvan identificeert het ICCT-rapport Italië, Spanje en Frankrijk als prioriteitslocaties voor investeringen in walstroom, niet alleen vanwege hun energievraag, maar ook vanwege de omvang van de emissies die door elektrificatie kunnen worden vermeden.
Referenties
Hyperlinks to downloads for members only
EU - Thetis MRV
EU - Trans-European Transport Network (TEN-T)
ICCT - Shore power needs and CO2 emissions reductions of ships in EU ports
UNCTAD - Review of Maritime Transport 2019
Premium tools and expert support at your fingertips
This Excel contains a database of almost 7,000 ships with detailed information on the auxiliary engines, backed by studies from IMO, EMSA and DNV-GL. It allows you to understand different shore power requirements for different ships types and sizes. It is meant for suppliers and Port Authorities to be able to understand the power demand estimate shore power infrastructure needs accordingly.
Use Apple Pay to purchase the Excel (only on iPhone) - contact helpdesk for payment by invoice
Don’t want to sign up? Check pay-per-use options
How much power does a ship actually draw at berth? The same vessel can vary by 300%, sister ships doing exactly the same can differ by 30%, and Tankers of the same size can differ tenfold in installed capacity. This masterclass explains the methodology we use to estimate average shore power demand per ship category, using GT-based scaling functions and calibrated load factors built on 7,102 ships and 153 measured datasets.