Laivojen maasähköistys Helsingissä

Abstract

Tässä diplomityössä tarkastellaan laivojen maasähköistymisen sekä laajemmin meriliikenteen sähköistymisen vaikutuksia Helsingissä sähköverkon näkökulmasta. Työn taustalla ovat kansainväliset merenkulun päästövähennystavoitteet, jotka ohjaavat satamia ja merenkulkua kohti puhtaampia energiaratkaisuja. Erityisesti Euroopan unionin lainsäädäntö asettaa vaatimuksia satamien maasähköjärjestelmien käyttöönotolle. Maasähköjärjestelmiä on Euroopassa ja Suomessa jo laajasti käytössä, mutta maasähkökapasiteettia tulee edelleen merkittävästi kasvattaa lainsäädännön vaatimusten täyttämiseksi.

Diplomityössä muodostettiin käsitys maasähköjärjestelmien lähtötilanteesta ja tulevista maasähkötarpeista Helsingin satamien nykytilan sekä lainsäädännön ohjausvaikutusten tarkastelun perusteella. Tutkimustyö toteutettiin sähkönkulutusdatan, risteilytilastojen sekä asiantuntijahaastattelujen yhdistelmällä. Tutkimus keskittyy Helsingin satamista Länsisatamaan ja Hernesaareen, joihin suurin sähköistymisen aiheuttama muutostarve sähköverkon näkökulmasta kohdistuu. Tutkimuksen keskeisenä tavoitteena on muodostaa skenaarioita tulevaisuuden tehonkasvusta Helsingin sähköverkon kehittämisen tueksi.

Työn tuloksena muodostettiin kolme sähköistymisen skenaariota 2030-luvulle: pessimistinen, neutraali ja optimistinen. Lisäksi jokaisen skenaarion osalta onnistuttiin määrittämään arvioitu tulevan sähköliittymän koko sekä tunnistettiin, että jokaisessa skenaariossa on sähköverkon näkökulmasta varauduttava uuteen suurjänniteliittymään. Tulokset tarjoavat konkreettisen pohjan Helsingin sähköverkon kehittämissuunnittelulle satamien sähköistymisen edetessä.

This master’s thesis examines the impacts of ship shore power electrification and, more broadly, the electrification of maritime transport in Helsinki from the perspective of the electricity distribution network. The study is motivated by international maritime emission reduction targets, which are driving ports and shipping towards cleaner energy solutions. In particular, European Union legislation sets requirements for the deployment of shore power systems in ports. While shore power systems are already widely implemented in Europe and Finland, their capacity must still be significantly expanded to meet future regulatory requirements.

The thesis establishes an understanding of the current state of shore power systems and future electricity demand in the ports of Helsinki, based on an analysis of the existing situation and the regulatory framework. The research combines electricity consumption data, cruise traffic statistics, and expert interviews. The analysis focuses on the Port of Helsinki’s Länsisatama and Hernesaari, where the greatest changes in electricity demand are expected from a grid perspective. The main objective of the study is to develop scenarios for future power demand growth to support long-term grid development planning in Helsinki.

As a result, three electrification scenarios for the 2030s were developed: pessimistic, neutral, and optimistic. For each scenario, the required size of future grid connections was estimated, and it was identified that, in all scenarios, the electricity network must be prepared for the introduction of a new high-voltage connection. The results provide a concrete basis for planning the future development of Helsinki’s electricity network as port electrification progresses.