Utnyttelse av eksergi i LNG for kuldeformål

Abstract

Hensikten med rapporten er å studere ulike anvendelser av eksergien i flytende naturgass rettet mot fiskerinæringen. Norge har gjennom internasjonale avtaler som Kyoto- og Gøteborgprotokollen forpliktet seg til å begrense veksten i klimagassutslipp og redusere utslipp av miljøskadelige stoffer som NOX og SOX. I 2005 var de samlede utslipp i Norge av klimagasser på 54 millioner tonn CO2-ekvivalenter, hvorav fiskeflåtens andel 1,3 millioner tonn, en andel som besto nesten utelukkende av CO2. Analyser gjort av Statens Forurensningstilsyn i 1999 viste at om lag 40 % av de norske NOX-utslippene kommer fra innenriks sjøfart og fiske. Dette er bakteppet for innholdet i rapporten hvor det innledningsvis presenteres resultater av en litteraturstudie innen områdene LNG og kogenerering med tanke på energieffektivisering og utslippsreduksjon. Det er estimert at fossile energibærere vil stå for 90 % av veksten i energietterspørsel globalt fram mot 2030. Naturgass, og da LNG som vi her fokuserer på, er en betydelig andel av denne veksten. Stadig flere stater entrer LNG markedet og en utbygging av distribusjonen lokalt i Norge er også godt i gang. Med SINTEF Marinteks Kystgassprosjekt i spissen er det også en vekst i lokal bruk av LNG, men da først og fremst i gassfase. Med et økende distribusjonsnettverk av LNG nasjonalt åpner det seg muligheter for bruk av LNG i marine fartøy. I rapporten identifiseres fordeler og utfordringer knyttet til konvertering fra diesel som energibærer i slike fartøy. Litteraturen viser at en miljøgevinst absolutt er tilstedeværende ved substitusjon av bunkerdrivstoff i skip. En kan ved bruk av LNG redusere NOX-utslipp med 85-90 % og CO2-utslipp med 20-25 %, i forhold til bruk av normal dieselolje. Ved å gjennomføre konseptanalyse i bruk av LNG i fabrikktrålere ser en potensial for nyttiggjøring av en større andel av eksergien i LNG. Selve konseptet er en kuldekjede bygd rundt LNG som bunkerdrivstoff i fiskefartøy, hvor en i tillegg tenker seg utnyttelse av termisk energi som normalt sett går tapt til omgivelsene. Både direkte utnyttelse av kulden i LNG og gjenvinning av spillvarme fra motorene for å drive absorpsjonskuldeanlegg er gjennomgått i konseptanalysen. Omfanget av denne er ikke så stor da dette er en konseptanalyse hvor det ikke er gått inn i dybden. Det har mye å gjøre med det faktum at dette med absorpsjonskjøling i skip er et relativt uutviklet teknologiområde. Beregningene viser at absorpsjonskuldeanlegg drevet av spillvarme har potensial, da en ser mulighet for å redusere den elektriske innsatsen i konvensjonelle kuldeanlegg med over 50 prosent og da redusere CO2-utslipp med 3 % i forhold til dieseldrift. Gevinsten disse tiltakene fører med seg ser dessverre ut til å være beskjedne i forhold til effektene ved endring av bunkerdrivstoff.