Gemiddelde walstroomvraag Masterclass
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.
The methodology behind estimating average shore power demand per ship category, for ports, terminals and OPS developers
Average shore power demand is the holy grail of OPS development. Every business case, every grid connection request and every transformer specification depends on one number: how much power will the ships actually draw at berth. It is also the number nobody can give you with confidence.
The same vessel can vary by up to 300% during a port call. Two sister ships doing the same job can differ by 30%. Tankers of the same type and size can differ tenfold in installed auxiliary capacity. And the main published sources (IMO, DNV and EMSA) disagree with each other by a factor of three or more, because they use different ship classifications, different size parameters and different bands.
This masterclass sets out the methodology we developed to deal with that, built on these recognized frameworks A and calibrated against measured operational data. The approach is deliberately simple: power demand is a load factor multiplied by a scaling function of gross tonnage, applied for specific ship categories.
The methodology and the results are intended for project developers estimating revenue and sizing infrastructure across a fleet, a terminal or a whole port, particularly in the situation where you do not yet have ship-specific information and have not spoken to the chief engineer. It is explicitly not intended to predict a single named vessel. If you know which ship is coming and you can get the auxiliary engine data, you have better information than any model can give you.
Sign up to become a member and download the latest version of the guide, database and tools used in this masterclass.
(1) Waarom gemiddeld vermogen in kW het moeilijkste getal is voor walstroom
Walstroom zelf is niet ingewikkeld. Elektriciteit van het net wordt via een onderstation naar een e-house gebracht met daarin transformatoren, een frequentieomvormer voor de stap van Europese 50 Hz naar 60 Hz aan boord en het energiebeheersysteem, en vervolgens via een kabelmanagementsysteem naar het aansluitpaneel van het schip, de transformator aan boord en het hoofdschakelbord, waarna de hulpmotoren kunnen worden uitgeschakeld. Het brandstofverbruik, de emissies en het geluid stoppen. De infrastructuur kan groot zijn en de engineering is echt, maar conceptueel is het ‘een stekker in het schip steken’. Die erin steken is één ding, weten welke omvang de stekker moet hebben en wat de gemiddelde vermogensvraag is, is lastig, en daar zijn vier duidelijke redenen voor.
Hetzelfde schip varieert enorm. Gemeten over één havenaanloop fluctueert de vermogensvraag continu door laad- en losactiviteiten, reeferbelasting, hotelbelasting, het weer en het gedrag van de bemanning. Gerapporteerde variaties lopen op tot 300%.
Zusterschepen zijn in de praktijk niet identiek. Onderzoek naar de Fortuny en Sorolla in Málaga wees uit dat de twee schepen ongeveer 30% verschillen in vermogensvraag terwijl ze hetzelfde doen aan de kade. Zelfde ontwerp, zelfde operatie, andere cijfers.
Schepen van dezelfde omvang kunnen tien keer van elkaar verschillen. Zet het geïnstalleerde hulpvermogen uit tegen de brutotonnage en de spreiding is opvallend. In de band rond 30.000 GT verschillen tankers bijna een factor tien in geïnstalleerd hulpvermogen, omdat het ene schip is gebouwd voor eenvoudig laden en lossen, terwijl het andere verwarmings-, koel- of pomptaken uitvoert die het energieprofiel volledig veranderen.
En de gepubliceerde bronnen zijn het niet eens. IMO deelt containerschepen in op basis van TEU. DNV gebruikt brutotonnage. De bandbreedtes verschillen en er is geen garantie dat wat het ene raamwerk een containerschip noemt overeenkomt met de definitie van het andere. IMO merkt zelf op dat er niet zoiets bestaat als één universele definitie van een scheepstype. Het resultaat is dat aan hetzelfde schip een vermogensvraag kan worden toegewezen die een factor drie of vier verschilt, afhankelijk van welke bron je opent.
Er is nog één praktisch probleem dat het benoemen waard is. Als je een scheepseigenaar vraagt hoeveel vermogen ze nodig hebben, zullen ze doorgaans hun maximum noemen, omdat ze alles willen kunnen doen wat ze ooit zouden kunnen doen. Dat getal ligt doorgaans ongeveer twee keer zo hoog als de werkelijke gemiddelde vraag. Ontwerp je daarop, dan bouw je de infrastructuur én de businesscase te groot.
Operationele belastingstabellen helpen, en in het land der blinden is eenoog koning: als je ze hebt, gebruik ze. Maar schepen evolueren. Motoren worden vervangen, apparatuur wordt toegevoegd en een nieuwe bemanning kan het energiegebruik aanzienlijk veranderen. De tabel vertelt je wat het schip nodig zou moeten hebben, niet wat het daadwerkelijk doet.
(2) Voordat je kunt middelen, moet je eerst bepalen wat een scheepstype is
Je kunt geen gemiddelde vermogensvraag per scheepscategorie bepalen voordat je hebt besloten wat een scheepscategorie is. Onze classificatie, uiteengezet in de Ship Types Guide, werkt op drie niveaus:
Categorie. De regelgevende en economische groepering, afgestemd op hoe IMO en EU-regelgeving zoals EEXI, CII, FuelEU Maritime en EU ETS schepen behandelen. Dit is belangrijk omdat de kosten voor naleving voortvloeien uit de categorie. Dit is het niveau waarop we de vermogensvraag middelen.
Type. Functioneel gebruik en ontwerp. De vermogensvraag vloeit voort uit het type: binnen de tankercategorie gedraagt een algemene vloeistoftanker zich anders dan een olie- en chemicaliëntanker of een productentanker.
Omvang. Grotere schepen hebben over het algemeen meer vermogen nodig. Sommige categorieën, zoals offshore, hebben wel typen maar geen betekenisvolle omvangsklassen.
Een uitgewerkt voorbeeld: de Abao Explorer valt in de tankercategorie, het type chemicaliëntanker en de omvangsklasse medium range. Combineer dat met een terminalprofiel en je kunt het verwachte vermogensbereik direct aanzienlijk verkleinen. Als je weet dat je terminal voornamelijk olie- en chemicaliëntankers afhandelt, worden de omvangsverdeling en daarmee ook de vermogensverdeling aanzienlijk krapper.
(3) De methodologie in één regel
Vermogensvraag = belastingsfactor × schaalfunctie (GT)
Elk schip boven 400 GT heeft een brutotonnage, waardoor GT de enige omvangparameter is die vergelijking tussen categorieën en bronnen mogelijk maakt. De twee componenten:
Schaalfuncties. Zet voor elk schip in de database het geïnstalleerde hulpvermogen uit tegen GT en pas een curve toe. Voor vrijwel alle categorieën is die fit een machtsfunctie; containerschepen kunnen beter worden beschreven met een polynoom. We hanteren twee varianten: het totale geïnstalleerde hulpvermogen en de grootste afzonderlijk geïnstalleerde hulpmotor. De tweede is nuttig voor een andere vraag, namelijk of een terminal hoogspanning of laagspanning nodig heeft. De meeste schepen hebben een totale geïnstalleerde hulpvermogencapaciteit van minder dan ongeveer 5 MW en de gegevens laten een duidelijke clustering rond standaard scheepsgroottes zien, in plaats van een continuüm.
Belastingsfactoren. Een schip gebruikt zijn geïnstalleerde capaciteit niet aan de kade. Gemeten en gevalideerde operationele gegevens laten zien dat de gemiddelde vraag doorgaans slechts 20% tot 30% van het geïnstalleerde hulpvermogen bedraagt. Hulpmotoren zijn bewust overgedimensioneerd: redundantie betekent dat je er twee installeert, zodat het schip nog steeds vermogen heeft wanneer er één wordt onderhouden, en daarbovenop worden veiligheidsmarges toegevoegd. We leiden lage, gemiddelde en hoge belastingsfactoren af uit de gemeten gegevens, waarbij de laagste en hoogste paar procent als uitschieters worden uitgesloten. Toegepast per scheepscategorie geeft dat een lage, gemiddelde en hoge schatting van de vermogensvraag bij elke brutotonnage.
Het volledige raamwerk is gebaseerd op 7.102 schepen met gegevens over hulpmotoren en 153 gemeten of gevalideerde operationele datasets. Er zit geen volledige statistische behandeling achter de percentielen, en dat is bewust: de spreiding in de onderliggende gegevens is groot genoeg dat een rigoureuzer statistisch apparaat wel precisie zou toevoegen, maar geen nauwkeurigheid.
(4) Niet alle data is gelijk: vier niveaus zijn gedefinieerd
Niveau 1, gegevens over geïnstalleerde hulpmotoren. Het fysieke plafond. Een schip kan niet meer vermogen afnemen dan het geïnstalleerd heeft. Dit vormt de structurele basis van de schaalfuncties.
Niveau 2, gemeten tijdreeksen. De werkelijke operationele vraag in de tijd. Goud waard en de basis voor de belastingsfactoren.
Niveau 3, enquêtes onder scheepseigenaren. Wat eigenaren denken dat ze nodig hebben. Systematisch overschat, vaak met ongeveer een factor twee.
Niveau 4, regelgevingsklassen. Gepubliceerde bandbreedtes van IMO, DNV en EMSA. Nuttig als benchmark, maar met verschillende omvangparameters en ondoorzichtige afleidingen.
Alleen niveaus 1 en 2 worden gebruikt om het model op te bouwen. Niveaus 3 en 4 worden over de resultaten heen gelegd als plausibiliteitscontrole.
Een waarschuwing over zelfs de beste data. Bij één project met zes maanden aan gemeten operationele gegevens bekeken twee verschillende hoofdwerktuigkundigen van hetzelfde schip dezelfde dataset en kwamen ze tot verschillende conclusies: de een wilde een bepaalde capaciteit, de ander wilde het dubbele. Zelfs perfecte data leidt nog steeds tot meningsverschillen, en precies daarom is een gedocumenteerde, reproduceerbare methodologie belangrijker dan welk afzonderlijk getal dan ook.
(5) Zo ziet de gemiddelde vermogensvraag eruit per scheepscategorie
Weergegeven als boxplots per categorie, valt het beeld uiteen in twee groepen.
Voorspelbare categorieën. General cargo-schepen hebben gemiddeld ongeveer 160 kW nodig, met een beperkte spreiding, waardoor een general cargo-terminal met hoge mate van zekerheid kan worden gedimensioneerd. Tankers hebben gemiddeld ongeveer 1 MW over het bereik tot ongeveer 50.000 GT en komen zelden onder de 200 tot 300 kW uit, waarbij de helft van alle waarnemingen binnen een redelijk smalle band valt. Bulkcarriers gedragen zich vergelijkbaar: slechts een klein deel van de geïnstalleerde capaciteit wordt daadwerkelijk aan de kade gebruikt.
Onvoorspelbare categorieën. RoRo-autotransportschepen, RoRo-vrachtschepen, passagiersschepen en vooral cruiseschepen laten extreme bereiken zien, die zelfs binnen de middelste 50% van de waarnemingen boven de 2.000 kW uitkomen, met lange staarten daarboven. Cruiseschepen worden helemaal niet weergegeven in het categorieoverzicht, omdat er slechts ongeveer 40 bruikbare datapunten beschikbaar zijn. Voor deze segmenten is het eerlijke antwoord dat een categoriegemiddelde niet goed genoeg is en dat de analyse moet worden teruggebracht tot het individuele schip.
Die splitsing is de belangrijkste praktische conclusie. Voor terminals voor tankers, bulkcarriers en general cargo-schepen is een schatting op categorieniveau verdedigbaar. Voor RoRo-, passagiers- en cruiseschepen moet je het categoriegemiddelde beschouwen als een startpunt voor een gesprek, niet als input voor de specificatie van een transformator.
Een illustratief datapunt aan de containerzijde: de MSC Maya, met ongeveer 200.000 GT, heeft een grootste afzonderlijk geïnstalleerde hulpmotor van 5.500 kW. Zelfs bij 20% tot 30% benutting is dat een aanzienlijke belasting aan de kade, wat overeenkomt met de drempel van 8 MW die de normen hanteren als het punt waarop hoogspanning de praktische vereiste wordt.
(6) Welke formules en belastingsfactor moet je gebruiken, en hoe zit het met het maximale vermogen?
Gebruik het gemiddelde voor inkomsten en businesscases. Er is precies één werkelijk gemiddelde voor elk schip en dat kan alleen achteraf worden berekend, zodra je weet wat het schip daadwerkelijk heeft gedaan. Tot die tijd is de gemiddelde belastingsfactor de meest verdedigbare schatting en degene die een businesscase oplevert die het dichtst bij de werkelijkheid ligt.
Gebruik de lage band voor conservatieve omzetcases. Als je een project aan een stresstest onderwerpt, of een ondergrens voor de omzet nodig hebt voor een financieringsgesprek, is de lage band de juiste input. Gemeten tijdreeksdata ligt doorgaans dichter bij de lage band dan bij de door scheepseigenaren gerapporteerde cijfers.
Gebruik de hoge band voor engineering en dimensionering, niet voor omzet. Dimensioneren op basis van de hoge band en vervolgens ook de omzet daarop modelleren, is hoe projecten op papier winstgevend lijken en in de praktijk tegenvallen. Voor de maximale vraag is de fysieke limiet het geïnstalleerde hulpvermogen. Als je het schip kent, gebruik dan het nominale hulpvermogen als bovengrens en het gemiddelde voor de omzet. Als je het schip niet kent, gebruik dan de hoge band of de schaalfunctie op volledige waarde. In de praktijk draaien de meeste schepen slechts één of twee hulpmotoren aan de kade; containerschepen en tankers zijn de uitzonderingen, omdat zij aan de kade meer werkzaamheden uitvoeren.
(7) Belangrijkste conclusies
De vermogensvraag aan de kade is op elk niveau onzeker. Hetzelfde schip varieert tijdens één havenaanloop tot 300%, zusterschepen verschillen ongeveer 30% en schepen van dezelfde omvang kunnen tien keer verschillen in geïnstalleerd vermogen.
Door scheepseigenaren opgegeven cijfers zijn doorgaans ongeveer twee keer zo hoog als het werkelijke gemiddelde, omdat eigenaren hun maximum opgeven. Ontwerpen op basis van dat getal leidt tot overdimensionering van het project.
De gemiddelde vraag bedraagt slechts 20% tot 30% van het geïnstalleerde hulpvermogen, omdat hulpmotoren van ontwerp af aan zijn overgedimensioneerd voor redundantie en veiligheid.
Brutotonnage is de enige universele omvangparameter, waardoor vergelijking tussen categorieën en bronnen überhaupt mogelijk is.
De methodologie bestaat uit een belastingsfactor vermenigvuldigd met een op GT gebaseerde schaalfunctie, toegepast per scheepscategorie: een machtsfunctie voor de meeste categorieën en een polynoom voor containerschepen.
Alleen gegevens over geïnstalleerde motoren en gemeten tijdreeksen zouden het model moeten aansturen. Enquêtes en regelgevingsklassen zijn bedoeld voor validatie, niet voor kalibratie.
Sommige categorieën zijn voorspelbaar en andere niet. General cargo rond 160 kW met een beperkte spreiding en tankers rond 1 MW zijn op categorieniveau verdedigbaar. RoRo, passagiers- en cruiseschepen niet, en daarvoor is analyse op scheepsniveau nodig.
Gebruik het gemiddelde voor omzet, laag voor conservatieve cases en hoog voor engineering. Dimensioneer nooit op hoog en modelleer de omzet vervolgens ook op hoog.
De methode is ontwikkeld voor vloten, niet voor afzonderlijke schepen. Over een spreiding van schepen werkt de wet van de grote aantallen in je voordeel; voor één specifiek schip: vraag het aan de hoofdwerktuigkundige.
Sign up for premium tools and benefits
The Shore Power Quickscan is a comprehensive tool designed to provide a business case for a shore power refit onboard vessels, based on IEC/IEEE 80005. It includes CAPEX estimates, operational expenses including fuel costs and engine maintenance, emissions savings as well as key regulations such as FuelEU and EU ETS. This purchase allows you to store your calculations, work offline anywhere, plus print a comprehensive techno-economic feasibility that you can show off to friends or your management.
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
References
Sustainable Ships - Average Shore Power Demand Database
Sustainable Ships - Average Shore Power Demand Guide
Sustainable Ships - What does it cost to generate electricity onboard a ship?
Sustainable Ships - Shore Power Quickscan
Sustainable Ships - Overview of Shore Power Sockets and Plugs, IEC/IEEE 80005
Sustainable Ships - FuelEU Maritime
Sustainable Ships - AFIR
ABB and Chalmers University - Shore-Side Power Supply, MSc thesis
TNO - measured berth power demand of container vessels
IMO, DNV and EMSA - published shore power demand bands
IEC/IEEE 80005-1 and 80005-3 - shore connection systems
Misschien vindt u dit ook interessant:
Walstroomprijs (OPS) per kWh in de EU
AFIR and FuelEU Maritime make the use of onshore power supply (OPS) effectively mandatory but say nothing about what it should cost or how it should be priced. The result is a patchwork of tariff designs and varying levels of transparency, making like-for-like comparisons difficult for shipowners and operators. This blog aims to provide at least some guidance on the matter.
Analyse van de prijsstructuur van walstroom in de EU, de belangrijkste drijfveren en verschillende modellen
AFIR en FuelEU Maritime maken het gebruik van walstroom (OPS) vanaf 2030 feitelijk verplicht in belangrijke havens, maar zeggen vrijwel niets over wat walstroom zou moeten kosten of hoe het geprijsd zou moeten worden. De prijsstelling wordt daarom overgelaten aan havens, nutsbedrijven en nationale kaders voor het elektriciteitsnet en belastingen. Het resultaat is een lappendeken van tariefstructuren en benaderingen voor kostenverhaal, met beperkte standaardisatie en uiteenlopende niveaus van transparantie, waardoor één-op-éénvergelijkingen voor scheepseigenaren en exploitanten moeilijk zijn. Deze blog wil hierover op zijn minst enige guidance bieden.
Om te beginnen vanuit het perspectief van een scheepseigenaar is een praktische benchmark voor “redelijkheid” het alternatief: elektriciteit aan boord opwekken met hulpmotoren terwijl het schip aan de kade ligt. Op basis van alleen brandstofkosten betekent dit een break-evenpunt van ongeveer €0,15/kWh, maar deze benchmark stijgt sterk zodra regelgevings- en onderhoudskosten worden meegenomen en komt in ons scenario richting ~€0,80/kWh in 2030. Zelfs met een duidelijk break-evenpunt zijn vergelijkingen op basis van de prijs per kWh moeilijk vanwege de verschillende prijsmodellen die worden gebruikt. In de EU vallen publiek beschikbare HVSC-tarieven grofweg uiteen in drie modellen: (1) alleen €/kWh, (2) vaste kosten + €/kWh en (3) tijds-/toegangskosten + €/kWh. Waargenomen prijzen voor belangrijke havens liggen rond ~€0,25/kWh, wat zeer grofweg vergelijkbaar is met “elektriciteitskosten van het land + ~€0,10/kWh” wanneer nettarieven, servicelagen en terugwinning van infrastructuurkosten zijn inbegrepen.
Meld je aan om lid te worden en de nieuwste versies van de tools en databases die voor deze analyse zijn gebruikt te downloaden.
AFIR en FuelEU Maritime verplichten het gebruik van walstroom …
Walstroom (ook OPS genoemd, ook wel ‘cold ironing’) verschuift in Europa van “nice-to-have” naar “standaardvereiste”. Twee EU-regelgevingen sturen deze verschuiving: AFIR (infrastructuur aan de walzijde) en FuelEU Maritime (operationeel gebruik aan de scheepszijde). Samen creëren ze een systeem waarin havens de aansluiting moeten aanleggen en van scheepsexploitanten steeds vaker wordt verwacht dat zij deze gebruiken. In de praktijk is dit vooral relevant voor zeegaande containerschepen en passagiersschepen boven 5.000 GT die TEN-T-havens aanlopen, omdat deze segmenten het grootste aandeel van de emissies aan de kade veroorzaken.
AFIR stelt de infrastructurele basis: lidstaten moeten ervoor zorgen dat walstroom wordt uitgerold in TEN-T-kernnetwerkhavens en uitgebreide TEN-T-havens waar verkeersdrempels dit rechtvaardigen. FuelEU Maritime voegt daar vervolgens de operationele druk aan toe: voor dezelfde scheepscategorieën vereist het gebruik van emissievrije technologie wanneer het schip aan de kade ligt in TEN-T-havens. In eenvoudige bewoordingen: zodra walstroom beschikbaar is, wordt aansluiten de verwachte route om aan de regelgeving te voldoen.
Deze regelgeving zorgt er mogelijk voor dat het gebruik van walstroom verplicht wordt, maar de prijsstelling van elektriciteit wordt overgelaten aan de marktwerking en de beleidsvrijheid van de lidstaten.
-
Onder AFIR moeten lidstaten zorgen voor de uitrol van walstroominfrastructuur in maritieme TEN-T-kernnetwerkhavens en uitgebreide TEN-T-havens, evenals in TEN-T-binnenvaarthavens, afhankelijk van verkeersgerelateerde drempelwaarden. De verplichte uitrol richt zich voornamelijk op zeegaande containerschepen en zeegaande passagiersschepen boven 5.000 GT, die worden aangemerkt als de scheepscategorieën die de hoogste emissies veroorzaken wanneer ze aan de kade liggen. De verordening verplicht havens om ‘voldoende elektriciteitsvoorziening aan de wal beschikbaar te stellen’ om naleving van de emissiereductievereisten die van toepassing zijn op schepen aan de kade mogelijk te maken. AFIR stelt daarmee een duidelijke infrastructurele verplichting vast en zorgt ervoor dat walstroom fysiek beschikbaar is waar dit op basis van verkeersvolumes en operationele relevantie gerechtvaardigd is.
-
FuelEU Maritime vult deze infrastructuurverplichting aan door gebruiksgerelateerde eisen op te leggen aan scheepsexploitanten. Voor bepaalde scheepscategorieën, met name containerschepen en passagiersschepen, vereist FuelEU Maritime het gebruik van een emissievrije technologie wanneer het schip afgemeerd ligt in TEN-T-havens. In de praktijk wordt verwacht dat aan deze eisen voornamelijk wordt voldaan door het gebruik van walstroom, waar deze beschikbaar is. Als gevolg hiervan schrijft FuelEU Maritime het gebruik van walstroom niet expliciet in alle omstandigheden voor, maar creëert het wel een feitelijke verplichting voor scheepsexploitanten om aan te sluiten op elektriciteit vanaf de wal zodra dergelijke infrastructuur onder AFIR is aangelegd.
… maar AFIR en FuelEU bepalen niet de prijs van walstroom
In essentie reguleren AFIR en FuelEU Maritime de prijs van walstroom niet: ze geven havens en scheepseigenaren alleen aan wat er operationeel moet gebeuren. “Wat je moet betalen”, of hoe die prijs wordt bepaald, wordt overgelaten aan lidstaten, havenautoriteiten, elektriciteitsleveranciers en nationale kaders. Dit creëert een mismatch: schepen kunnen verplicht zijn om aan te sluiten, maar de EU biedt geen geharmoniseerd regelboek om walstroomprijzen voorspelbaar of onderling vergelijkbaar te houden.
Dit is vooral opvallend omdat AFIR wél gedetailleerde regels bevat voor prijstransparantie en consumentenbescherming bij het laden van elektrische voertuigen op land (duidelijke prijzen vóór het laden, mogelijkheden voor ad-hocbetaling, niet-discriminerende toegang). Vergelijkbare bepalingen ontbreken voor walstroom: er zijn geen EU-brede principes voor aanvaardbare tariefstructuren, prijsplafonds of kostengebaseerde prijsstelling voor elektriciteit die aan schepen aan de kade wordt geleverd.
Het resultaat is een soort asymmetrie in de regelgeving. Walstroom wordt uitgerold als klimaatkritische infrastructuur en scheepsexploitanten worden gestimuleerd om deze te gebruiken, terwijl de prijsstelling sterk kan variëren afhankelijk van nationale nettarieven, belastingen, de manier waarop havens hun kosten terugverdienen en of de dienst wordt aangeboden via een gepubliceerd tarief of een onderhandeld contract. Dat leidt rechtstreeks tot de kernvraag die deze blog probeert te beantwoorden: wat zou een “redelijke” walstroomprijs zijn voor scheepseigenaren en wat betalen scheepseigenaren vandaag daadwerkelijk?
Redelijke prijs voor een scheepseigenaar → break-evenpunt per kWh
Als het gebruik van walstroom verplicht wordt, ligt de volgende vraag voor de hand: wat is een “redelijke” prijs? Met andere woorden: wanneer is het voor een scheepseigenaar net zo aantrekkelijk om elektriciteit te gebruiken als om brandstof te verbranden? In plaats van te proberen een universele walstroomprijs te definiëren (dit is niet zinvol omdat deze voor elk schip en elke reis verschilt), is een praktischere benchmark om te kijken naar het enige alternatief van de scheepseigenaar: elektriciteit aan boord opwekken met hulpmotoren terwijl het schip aan de kade ligt. Dit geeft een concreet “break-even”-referentiepunt in €/MWh, waartegen de walstroomprijs per MWh kan worden geëvalueerd.
Om deze benchmark op te bouwen, hebben we een representatief referentieschip gemodelleerd dat in de ARA-regio (Amsterdam - Rotterdam - Antwerpen) opereert en aan de kade hulpmotoren op marine dieselolie (MDO) gebruikt. Brandstof wordt omgerekend naar elektriciteitskosten met behulp van standaardparameters zoals motorbelasting, specifiek brandstofverbruik (SFC ~240 gram/kWh) en de onderste verbrandingswaarde (LCV volgens FuelEU), wat resulteert in vergelijkbare kosten per MWh elektrische output.
Het belangrijkste inzicht is dat het uitsluitend kijken naar de kosten van elektriciteitsopwekking aan boord op basis van brandstof een misleidende benchmark oplevert. Zodra je de regelgevings- en operationele kosten toevoegt waarmee scheepseigenaren in de loop der tijd te maken krijgen (IMO Net-Zero, FuelEU Maritime, EU ETS), evenals het onderhoud van hulpmotoren, stijgen de effectieve kosten van elektriciteitsopwekking aan boord sterk. Met andere woorden: wat eruitziet als “goedkope, aan boord opgewekte elektriciteit” wordt aanzienlijk duurder zodra de volledige kosten voor naleving en exploitatie worden geïnternaliseerd. Deze ontwikkeling kan vervolgens worden gebruikt als beslissingsgrens: walstroom onder dat niveau verbetert de kostenpositie van de scheepseigenaar; walstroom boven dat niveau dreigt de overstap te ontmoedigen, zelfs in een wereld waarin de regeldruk schepen ertoe aanzet om aan te sluiten.
-
Schip dat in de ARA-regio opereert en marine dieselolie (MDO) gebruikt voor de hulpmotoren.
Elektriciteitsopwekking omgerekend vanuit het brandstofverbruik met behulp van realistische waarden voor motorbelasting, SFC en de fossiele LCV volgens FuelEU.
Stijging van de brandstofprijs: 0% indexatie.
Voor de modelleringperiode wordt uitgegaan van een constante USD/EUR-wisselkoers van 1,15.
EU ETS toegepast op alleen emissies aan de kade, met een jaarlijkse indexatie van 7% van de EUA.
Kosten van FuelEU Maritime berekend op basis van de volledige jaarlijkse Well-to-Wake-broeikasgasintensiteit.
Kosten van IMO Net-Zero worden verondersteld bovenop FuelEU te worden gestapeld (geen harmonisatie).
Onderhoudskosten van de hulpmotoren opgenomen in de berekening per €/MWh.
CAPEX voor retrofit uitgesloten van de analyse.
Modellen voor walstroomprijzen in de EU → hoe de prijs is opgebouwd
Zelfs met een duidelijk break-evenreferentiepunt zijn walstroomprijzen in Europa moeilijk met elkaar te vergelijken, omdat de meeste havens niet simpelweg “elektriciteit verkopen” zoals bij reguliere retail. Wat de scheepseigenaar betaalt, bestaat doorgaans uit verschillende elementen, waaronder de inkoop van elektriciteit (spot/contract), gereguleerde nettarieven (vaak inclusief capaciteits- of vermogenselementen), belastingen/heffingen en vervolgens een laag van de haven/exploitant om infrastructuurkosten terug te verdienen en de exploitatiekosten te dekken (boeking, toezicht, omschakeling, facturatie). Sommige havens publiceren dit transparant als een tariefproduct, andere verwerken het in bredere havengelden en in sommige gevallen wordt de effectieve prijs bepaald door contractvoorwaarden in plaats van een openbaar tariefschema. In de praktijk leidt dit tot een aantal terugkerende prijsmodellen:
Het eerste is een pass-throughmodel, waarbij elektriciteit tegen (of dicht bij) de marktprijs wordt doorberekend en de haven haar kosten voornamelijk terugverdient via vaste kosten of algemene havengelden.
Het tweede is een combinatie van vaste kosten (per havenaanloop, per aansluiting, abonnement/reservering van capaciteit) plus een €/kWh-component, soms met onderscheid naar seizoen of tijdstip van gebruik.
Het derde is een service-/contractmodel, waarbij walstroom als een beheerde dienst wordt geleverd en de commerciële voorwaarden gedeeltelijk worden onderhandeld. Hierdoor wordt publieke benchmarking moeilijker, zelfs wanneer de onderliggende kostenopbouw vergelijkbaar is.
Daarom is een “enkele walstroomprijs per kWh” vaak misleidend. Een haven kan duur lijken op basis van €/kWh, maar goedkoop zijn wanneer vaste kosten en benutting worden meegerekend, of andersom. Zolang de regelgeving geen standaardisatie of harmonisatie voorschrijft, zullen zowel prijsmodellen als de prijzen zelf ondoorzichtig blijven. Dat betekent echter niet dat we geen inschatting of vergelijking kunnen maken.
Walstroomprijzen per kWh in een selectie van EU-havens
Deze grafiek laat zien dat het belangrijkste verschil tussen walstroomaanbiedingen in de EU vaak het prijsmodel is, en niet alleen de genoemde €/kWh-prijs. Zelfs binnen voorbeelden die uitsluitend gebruikmaken van HVSC (High Voltage Shore Connection)-systemen is er een grote spreiding in de waarneembare waarden in €/kWh. Deze wordt niet alleen veroorzaakt door nationale elektriciteitsmarktfundamenten, maar ook door verschillen in de structuur van nettarieven, fiscale behandeling (waaronder gevallen waarin lidstaten een verlaagde belasting op elektriciteit voor walstroom toepassen) en de manier waarop havens ervoor kiezen infrastructuurkosten terug te verdienen bij een onzekere benutting.
De figuur maakt daarom onderscheid tussen havens die walstroom presenteren als een puur volumetrisch tarief (alleen €/kWh) en havens die een €/kWh-tarief combineren met vaste kosten per havenaanloop of over een bepaalde periode. Voor benchmarking en plausibiliteitscontroles is de verdedigbare aanpak om havens te vergelijken op basis van (1) prijsmodel en transparantie (wat is vast, wat is variabel, wat wordt doorberekend), (2) kwaliteit van het bewijs (gepubliceerde tarieven versus secundaire berichtgeving versus onderhandelde tarieven) en (3) verwachte benutting en belastingsprofielen, in plaats van te vertrouwen op één enkele waarde in €/kWh. Desondanks geven deze cijfers – onder voorbehoud van wijzigingen! – een indicatie van wat een scheepseigenaar momenteel kan verwachten bij grote havens in de EU.
Sign up for premium tools and benefits
The Shore Power Quickscan is a comprehensive tool designed to provide a business case for a shore power refit onboard vessels, based on IEC/IEEE 80005. It includes CAPEX estimates, operational expenses including fuel costs and engine maintenance, emissions savings as well as key regulations such as FuelEU and EU ETS. This purchase allows you to store your calculations, work offline anywhere, plus print a comprehensive techno-economic feasibility that you can show off to friends or your management.
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
Referenties
Sustainable Ships - Shore Power Quickscan
Sustainable Ships - OPS Connections and Pricing Database
Sustainable Ships - Average Shore Power Demand Database
Sustainable Ships - Shore Power Demand 2030+
Sustainable Ships - FuelEU Maritime
Misschien vindt u dit ook interessant
Walstroomvraag naar elektriciteit in EU-havens vanaf 2030
Accurate estimation of shore power demand at EU ports has become essential due to strict regulations like AFIR, which requires electrification for 90% of port calls by container and passenger ships at TEN-T ports by 2030. This blog evaluates three methods—using EU MRV fuel data, Sustainable Ships’ ship-specific power database, and ICCT research—to estimate the Total Addressable Market (TAM) for shore power. Results show the total annual electricity demand across EU ports is between approximately 6 and 13 TWh, highlighting the significant scale of infrastructure investment ahead.
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
Misschien vindt u dit ook interessant
Wat is de gemiddelde walstroomvraag van een containerschip?
Accurate estimates of containership power demand are becoming increasingly critical due to stringent regulations, such as FuelEU Maritime, in combination with technical complexities. Ship power demand varies significantly depending on size, onboard equipment installed, and operational profile. These uncertainties places considerable pressure on terminal owners, port authorities, and developers to design and implement shore power infrastructure. This blog aims to provide guidance on this issue.
De gemiddelde walstroomvraag van een containerschip wordt geschat op ~600 kW
Nauwkeurige schattingen van de vermogensvraag worden steeds belangrijker door strenge regelgeving, zoals FuelEU Maritime, die het gebruik van walstroom voor containerschepen vanaf 2030 verplicht zal stellen. De technische complexiteit van de vermogensvraag maakt dit nog uitdagender: deze varieert aanzienlijk afhankelijk van de grootte van het schip, de aan boord geïnstalleerde apparatuur en het operationele profiel of de ontwerpspecificaties. Deze onzekerheid legt aanzienlijke druk op terminaleigenaren, havenautoriteiten en ontwikkelaars om walstroominfrastructuur te ontwerpen en te implementeren zonder betrouwbare gegevens over de vermogensbehoefte van binnenkomende containerschepen.
Deze blog is bedoeld om hierbij richting te geven door de databases van Sustainable Ships te vergelijken met vier gerenommeerde bronnen: IMO, DNV-GL en EMSA. De gemiddelde walstroomvraag van alle containerschepen samen bedraagt ongeveer 600 kW wanneer de gegevens van EMSA buiten beschouwing worden gelaten, waarbij de vermogensvraag varieert van 60 kW tot meer dan 3.800 kW. Bekijk de resultaten hieronder en meld je aan voor toegang tot alle premiumtools, databases en deskundige ondersteuning om je eigen analyses uit te voeren en de resultaten voor jouw situatie verder te verfijnen.
Gemiddeld walstroomverbruik volgens …
-
De IMO schat de walstroomvraag voor containerschepen op basis van de omvang in TEU (Twenty-foot Equivalent Unit), met resultaten variërend van 0 kW voor de kleinste schepen tot maximaal 1.950 kW voor de grootste schepen. De gemiddelde vermogensvraag over de verschillende categorieën bedraagt ongeveer 549 kW. Deze waarden gaan echter uit van minimaal gebruik van hulpmotoren en er is geen gestandaardiseerde methodologie die consistentie tussen verschillende operationele modi van schepen waarborgt. Dit roept vragen op over de toepasbaarheid van de schattingen van de IMO voor havens die te maken hebben met uiteenlopende scheepstypen en operationele profielen.
-
DNV-GL geeft schattingen van de walstroomvraag op basis van GT (Gross Tonnage) in plaats van TEU. De resultaten laten een kleinere bandbreedte zien, met lage vermogensvraagwaarden van 100 kW en hoge waarden die zijn afgetopt op 1.000 kW, ongeacht de omvang van het schip boven 25.000 GT. De gemiddelde vermogensvraag bedraagt ongeveer 725 kW. Hoewel de resultaten van DNV-GL meer uniformiteit bieden, vereenvoudigen ze mogelijk de variaties die worden veroorzaakt door operationele profielen of apparatuurconfiguraties, waardoor hun nauwkeurigheid voor de ontwikkeling van havenspecifieke infrastructuur wordt beperkt.
-
EMSA rapporteert de hoogste schattingen van de walstroomvraag, variërend van 1.500 kW tot 6.000 kW, met een gemiddelde van 3.417 kW. Deze cijfers zijn gebaseerd op GT-categorieën en gaan uit van hoge hulpvermogensbelastingen, waardoor ze beter geschikt zijn voor worstcasescenario’s. Hoewel deze schattingen nuttig zijn om de robuustheid van de infrastructuur te waarborgen, kunnen ze leiden tot overdimensionering en hogere investeringskosten voor havens waar dergelijke piekvermogens onwaarschijnlijk zijn.
-
Als vuistregel heeft een containerschip volgens de database van Sustainable Ships 10 W per ton GT nodig.
Deze methode gaat uit van een lineaire relatie tussen de omvang van het schip en de behoefte aan hulpvermogen en biedt daarmee een praktische en eenvoudig te berekenen schatting voor planningsdoeleinden. Het toepassen van deze vuistregel resulteert in vermogensvragen van ongeveer 100 kW voor kleinere schepen (10.000 GT) tot 2.500 kW voor grotere schepen (250.000 GT), met een gemiddelde vermogensvraag van 750 kW voor middelgrote containerschepen.
Hoewel deze benadering nuttig is voor snelle evaluaties, vereenvoudigt deze de variatie in scheepsoperaties, apparatuurconfiguraties en belastingen van hulpsystemen. De aanname dat alle GT-categorieën een uniforme vermogensvraag per tonnage hebben, houdt geen rekening met uitschieters, zoals schepen met een groot aantal reefercontainers of energie-intensieve operaties. Hierdoor kan de vuistregel van 10 W per ton GT leiden tot onder- of overschattingen in scenario’s die afwijken van de veronderstelde lineaire relatie. Deze methode kan het best als uitgangspunt worden gebruikt en niet als definitieve richtlijn voor het gedetailleerd plannen van walstroominfrastructuur.
-
De analyse van Sustainable Ships maakt gebruik van een database met meer dan 3.000 schepen en berekent de vermogensvraag op basis van het nominale vermogen van de hulpmotoren bij 30% belasting. De resultaten variëren van 60 kW tot 3.825 kW, met een gemiddelde vermogensvraag van 584 kW. Slechts vier datapunten zijn verantwoordelijk voor de hoogste uitschieters; met uitzondering van deze waarden liggen alle overige waarden onder 2.000 kW. Deze benadering houdt rekening met individuele scheepskenmerken en biedt flexibiliteit en aanpasbaarheid voor analyses op maat. De afhankelijkheid van aannames, zoals een consistent belastingpercentage van de motoren, introduceert echter potentiële onnauwkeurigheden wanneer operationele profielen afwijken van de aangenomen normen.
Available for members or pay-per-use
Referenties
IMO - 2020 GHG Report
EMSA - EMSA Shore Supply Study Part 1
DNV-GL - GLOMEEP Shore Power Information Portal
Sustainable Ships - Average Shore Power Demand Tool
Downloads available for members and premium users
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.