Konseptitason tarkastelu regulaation asettamista vaatimuksista metanolipolttoainejärjestelmälle laivassa
Alaoja, Tapani (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231204150974
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231204150974
Tiivistelmä
Energiamurros on aktiivisesti käynnissä meriliikenteessä. Sen edelleen kiihdyttämiseksi päästövähennystavoitteita on kiristetty tänä vuonna Pariisin ilmastosopimuksen linjan mukaisiksi. Regulaatio uusiutuu niin viranomaisten, kuin myös luokituslaitosten suunnalta samaan aikaan, kun alan teknologinen osaaminen kehittyy. Keskellä tätä murrosta metanolista on tullut suosituin vaihtoehtoinen polttoaine laivojen globaalissa tilauskannassa.
Metanolipolttoainejärjestelmään kohdistuvat regulaation vaatimukset ovat mielenkiintoisia esimerkiksi uutta laivaa hankkivan tai sitä suunnittelevan näkökulmasta, sillä järjestelmä poikkeaa huomattavasti perinteisistä öljypolttoaineisiin perustuvista järjestelmistä. Myös metanolin ominaisuudet ovat hyvin erilaiset. Mikäli konseptitason vaatimuksiin varaudutaan projektissa hyvissä ajoin, voidaan saada aikaiseksi kustannus- ja energiatehokas järjestelmä.
Tässä työssä käytiin läpi IMO:n ja DNV:n asettamaa regulaatiota viitekehyksessä oleellisten sääntöjen ja niiden välisten erojen tunnistamiseksi. Tämän jälkeen irralliset sääntökohdat kerättiin yhteen aihealueittain ja tietoa jalostettiin edelleen kuviksi. Näistä kuvista lukijan on mahdollista saada karkean tason käsitys laivan metanolipolttoainejärjestelmälle ja sen oheisjärjestelmille asetetuista vaatimuksista. Tehtyjen kuvien ja löydösten perusteella voidaan todeta, että järjestelmästä kannattaa tehdä alueellisesti keskitetty ja yksinkertainen. Lisäksi kannattaa suosia mahdollisimman pieniä tuuletettavia tiloja ja laitteiston sijoittamista ulkokansille. Energy transition is actively ongoing in marine sector. To further increase the pace of transition, global emission reduction objectives have been tightened this year to meet the Paris agreement ambitions. Regulation is in constant motion moved by the authorities and classification societies while the technological knowhow improves in the industry at the same time. In middle of this transition methanol has taken its place as the most popular marine fuel in the global orderbook for new vessels.
Requirements of the regulation related to the methanol fuel supply system are interesting in the eyes of the builder or designer of a new vessel, since the system differs significantly from traditional fossil fuel oil -based systems. Additionally, the qualities of methanol are very different. If the concept level requirements have been considered in the early stages of the project, the system can be made cost and energy efficient.
The regulation set by IMO and DNV was processed in this thesis to recognize the relevant rule points and the differences between the regulations in the framework of the thesis. Separate rule points were then grouped under different topics and this information was further refined into pictures. It is possible for the reader to get general perception of the requirements for the methanol fuel supply system and its auxiliary system from these pictures. The systems should be made as simple and concentrated as possible based on the pictures and the findings made in this thesis. Additionally, the ventilated spaces should be minimized and the equipment should be placed in naturally ventilated deck where possible.
Metanolipolttoainejärjestelmään kohdistuvat regulaation vaatimukset ovat mielenkiintoisia esimerkiksi uutta laivaa hankkivan tai sitä suunnittelevan näkökulmasta, sillä järjestelmä poikkeaa huomattavasti perinteisistä öljypolttoaineisiin perustuvista järjestelmistä. Myös metanolin ominaisuudet ovat hyvin erilaiset. Mikäli konseptitason vaatimuksiin varaudutaan projektissa hyvissä ajoin, voidaan saada aikaiseksi kustannus- ja energiatehokas järjestelmä.
Tässä työssä käytiin läpi IMO:n ja DNV:n asettamaa regulaatiota viitekehyksessä oleellisten sääntöjen ja niiden välisten erojen tunnistamiseksi. Tämän jälkeen irralliset sääntökohdat kerättiin yhteen aihealueittain ja tietoa jalostettiin edelleen kuviksi. Näistä kuvista lukijan on mahdollista saada karkean tason käsitys laivan metanolipolttoainejärjestelmälle ja sen oheisjärjestelmille asetetuista vaatimuksista. Tehtyjen kuvien ja löydösten perusteella voidaan todeta, että järjestelmästä kannattaa tehdä alueellisesti keskitetty ja yksinkertainen. Lisäksi kannattaa suosia mahdollisimman pieniä tuuletettavia tiloja ja laitteiston sijoittamista ulkokansille.
Requirements of the regulation related to the methanol fuel supply system are interesting in the eyes of the builder or designer of a new vessel, since the system differs significantly from traditional fossil fuel oil -based systems. Additionally, the qualities of methanol are very different. If the concept level requirements have been considered in the early stages of the project, the system can be made cost and energy efficient.
The regulation set by IMO and DNV was processed in this thesis to recognize the relevant rule points and the differences between the regulations in the framework of the thesis. Separate rule points were then grouped under different topics and this information was further refined into pictures. It is possible for the reader to get general perception of the requirements for the methanol fuel supply system and its auxiliary system from these pictures. The systems should be made as simple and concentrated as possible based on the pictures and the findings made in this thesis. Additionally, the ventilated spaces should be minimized and the equipment should be placed in naturally ventilated deck where possible.