https://www.mdu.se/

The Swedish climate target for the transport sector is that the emissions will be reduced by 70% by 2030 compared to 2010. A reduction of 27% has already taken place and a reduction of one million tons of CO2 per year remains until the target in 2030. In 2020, Sweden's domestic shipping accounted for 660,000 tons of CO2 emissions. Emphasizing the electrification of shipping will help achieve these goals

In this thesis, the potential of partial electrification for Gotland ferries is investigated. Two ferries' assistance systems in Visby harbor will be electrified. Therefore, the transition from LNG use to electricity use is investigated in this work, where the energy demand, environmental footprint, and superficial economic aspects are investigated. The project client will have a solar park in the port that will generate electricity and the rest of the electricity demand will be purchased from the grid. OPTIMAX, which is an energy management system, was used as a simulation tool in this thesis. The consumption-based method which uses Life cycle analyses was used for CO2 calculations. 

The results of the work were divided into two parts, one of which is a CO2 study conducted for the ferries where LNG use was compared with purchased electricity from the grid. Another study was done for the entire facility where OPTIMAX simulated future energy needs considering historical data, the solar park, part-electrified ferries, and the port's consumption. An Environmental Footprint was also examined for this part of the result. 

The results from the consumption-based method and OPTIMAX showed an environmental benefit at the same time as an economic benefit. The economic benefit is calculated in the thesis without considering the investment costs, such as batteries, solar panels, and chargers. The results of this work showed that the use of OPTIMAX is a good idea to implement for controlling the electricity system.

Since Swedish electricity is almost fossil-free, this type of project is very sustainable, as the results showed a big difference in environmental impact. This type of electrification would not give the same good results in other countries that do not use environmentally friendly energy sources. Such a project can lead to further electrification of other ferries/ships in other parts of Sweden to achieve the Swedish environmental goals. 

Klimatfrågan har blivit alltmer viktigare att diskutera och viktigare att göra något åt. Det projektet som presenteras ska hjälpa till med att möta Sveriges mål. Själva arbetet ska undersöka möjligheterna som projektet kan bidra till. Transportsektorn står idag för en tredje del av Sveriges klimatpåverkan där 660 000 ton CO2 kommer enbart från intern sjöfart i landet. Målet med projektet är att minska denna siffra. 

Två färjor (M/S Gotland och M/S Visborg) i Gotlands hamn (Visbyhamn) ska del elektrifieras där hjälpsystemen som står för 10 % av energibehovet i färjan ska elektrifieras. Generatorerna som använts för att få igång elsystemet I fartygen förbränner i dagsläget LNG och det ska ersättas med batterier som är laddbara för att använda el istället för LNG. I projektet planeras det byggas en solarpark för generera grön el samtligt som en EMS (OPTIMAX) ska användas för att styra el användningen för hamnen. 

OPTIMAX simuleringsverktyg som är en ABB produkt används som ett energiledningssystem och klassas som hjärnan bakom elsystemet i hamnen. Detta verktyg räknar med energibehovet i förväg och anpassar el inköp/sälj baserad på konsumtionen. Sol el från solarparken eller el från nätet används för att klara av konsumtionen, göra ekonomiska vinster och energi besparingar genom att använda batterier för att lagra och generera el i olika tillfällen. I arbetet används konsumtion baserade metoden också med OPTIMAX för att beräkna miljöavtrycket av projektet. Denna metod för miljöavtryck beräkningen går ut på att konsumenten av en vara/tjänst/produkt är den ansvariga för miljö av trycket och inte tillverkaren. Metoden används för att beräkna miljö påverkan av den köpa elen i jämförelse med LNG användningen. 

Med det indata som var tillgänglig kunde författaren omformulera viss indata och räkna fram ny data som användes för att kunna köra simuleringen och göra en CO2 beräkning. CO2 beräkningen visade en enorm minskning i CO2 utsläppen där färjornas utsläpp minskade med 96 % procent med användningen av el i jämförelse med LNG användningen. Användningen av simuleringsverktygen OPTIMAX visade en finansiell besparing på 11 MSEK/år (investerings kostnader exkluderade) i jämförelse med projektet utan användandet av OPTIMAX.

Slutsatser kan dras utifrån arbetet att projektet i sig är omöjlig att utföras utan solparken, batterier och OPTIMAX. Några åtgärder behöver göras för att få ett fungerande system och för att projektet ska vara görbart i de kommande åren.