Source: http://docplayer.fi/1098767-Selvitys-etelasataman-ja-katajanokan-matkustaja-alusten-liittamisesta-maasahkoon.html
Timestamp: 2018-02-19 18:41:25+00:00
Document Index: 8783271

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Selvitys Eteläsataman ja Katajanokan matkustaja-alusten liittämisestä maasähköön - PDF
Selvitys Eteläsataman ja Katajanokan matkustaja-alusten liittämisestä maasähköön
Download "Selvitys Eteläsataman ja Katajanokan matkustaja-alusten liittämisestä maasähköön"
1 Raportti 60K Q060 Helsingin Satama Selvitys Eteläsataman ja Katajanokan matkustaja-alusten liittämisestä maasähköön
2 1 (32) Sisältö: 1 JOHDANTO NYKYTILANNE SATAMAN TOIMINTA YMPÄRISTÖNÄKÖKOHDAT Päästöt ilmaan Melu SATAMATOIMINTAAN JA LAIVALIIKENTEESEEN LIITTYVÄ LAINSÄÄDÄNTÖ MAASÄHKÖLIITYNNÄN TEKNINEN ARVIOINTI YLEISTÄ TEKNISET MAHDOLLISUUDET MAASÄHKÖLIITÄNNÄLLE LAIVOISSA Viking Line Silja Line Nordic Jet Line Aker Finnyards -telakka Risteilijät Muu vesiliikenne TEKNISET MAHDOLLISUUDET MAASÄHKÖLIITÄNNÄLLE MAISSA Helsingin Eteläsatama Helsingin Energian jakeluverkko YHTEENVETO Tekniset vaihtoehdot maasähkösyötön toteuttamiseksi KUSTANNUKSET MAASÄHKÖLIITYNNÄT JA NIIDEN KÄYTTÖ TUKHOLMAN JA TALLINNAN SATAMISSA MAASÄHKÖLIITYNNÄN TALOUDELLINEN ARVIOINTI SÄHKÖN TUOTANTO JA LÄMMITYS NYKYTILANTEESSA SÄHKÖN JA LÄMMÖN TOIMITUS MAASÄHKÖSSÄ VAIHTOEHTOJEN KUSTANNUKSET MAASÄHKÖLIITYNNÄN YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTI PÄÄSTÖT ILMAAN MELUVAIKUTUKSET YHTEENVETO LÄHDELUETTELO Liitteet Kartta satama-alueesta
3 2 (32) 1 JOHDANTO Helsingin kaupunginvaltuustolle on tehty päivätty talousarvioaloite, jossa on esitetty, että vuoden 2006 talousarvioon tulisi varata määräraha maanalaisen sähkökaapelin vetämiseksi Eteläsatamaan laivojen sähkön saantia varten niiden seistessä satamassa. Nykyisin laivat käyttävät satamassa apumoottoreitaan laivan toimintojen tarvitseman sähkön tuottamiseksi. Apumoottoreista aiheutuvien päästöjen vaikutukset ja melu huolestuttavat tai häiritsevät osaa asukkaista. Helsingin Sataman ympäristölupahakemukset ovat niin ikään käsittelyssä ja tarve tuottaa lisää tietoa maasähkön käyttömahdollisuuksista liittyy myös näihin lupamenettelyihin. Helsingin Satama käynnisti toukokuussa 2005 tämän selvityksen, jossa on tarkasteltu laivojen maasähköön liittämistä tekniseltä, taloudelliselta ja ympäristölliseltä kannalta. Selvityksen ovat laatineet MMM Mika Pohjonen, DI Jyrki Leino ja DI Riitta Ståhl Electrowatt-Ekono Oy:stä. Tässä selvityksessä Eteläsatamalla tarkoitetaan matkustajaalusten käyttämiä laitureita varsinaisen Eteläsataman sekä Katajanokan alueilla. Kartta alueesta on liitteenä 1. Selvityksen laadintaan on Helsingin Sataman puolelta osallistunut asiantuntijaryhmä, jonka jäseninä ovat olleet satamakapteeni Kari Noroviita, ympäristö- ja laatupäällikkö Kaarina Vuorivirta, toimistopäällikkö Veijo Rantio sekä sähköinsinööri Kai Koskinen. Selvitystä varten on haastateltu seuraavia henkilöitä: Nimi Asema Yritys tai vastaava Peep Mets Tekninen johtaja Nordic Jet Line Tony Öhman Tekninen johtaja Viking Line Karl-Erik Sandell Marine Supeintendent Viking Line Susanna Airola Ympäristökoordinaattori, Viking Line Veli-Pekka Stenback System Coordinator, Electrical Aker Finnyards Design Henrik Bachér Technical Director Silja Line Kalle Lindell Superintendent Electrical & Systems Silja Line Christina Nousiainen Environment Superintendent Silja Line Pertti Salomaa Suunnittelupäällikkö, HelenVerkko/Verkkoinvestoinnit Helsingin Energia Harry Lindroos Regional Director Wärtsilä Finland Oy Jukka Uronen Laivapolttoaineet, Neste Oil Oyj Gun Rudeberg Environmental Manager Stockholms Hamn AB Kuuno Külasalu Head of energy supply department AS Tallinna Sadam
4 3 (32) 2 NYKYTILANNE 2.1 Sataman toiminta Eteläsatamassa ja Katajanokalla toimivan matkustajasataman laivaliikenne suuntautuu mm. Tukholmaan ja Tallinnaan. Sataman kautta kulki vuonna 2004 noin 5,4 miljoonaa matkustajaa. Matkustajaliikenne on ympärivuotista matkustaja-autolauttaliikennettä ja avovesikautena lisäksi pika-alusliikennettä. Satamassa vierailee lisäksi risteilyaluksia, joiden vierailut ovat yleensä yhden päivän mittaisia. Esimerkiksi vuonna 2004 satamassa vierailu 128 kansainvälistä risteilijää (yhteensä risteilijöitä kävi 205). Autoliikenne satamaan ja satamasta on vilkasta: vuonna 2004 satamaan saapui tai sieltä lähti keskimäärin 700 rekkaa ja kuorma-autoa sekä 6500 paketti- ja henkilöautoa vuorokaudessa. Taulukko 1. Eteläsatamaa käyttävien alusten viipymät satamassa Aluksen nimi Varustamo Aluksen tyyppi Tuloaika Lähtöaika Huom! Viipymä laiturissa, tt:mm Silja Opera Silja Line Matkustajalaiva 10:00 18:00 Joka toinen päivä 8:00 Birka Princess Birka Line Matkustajalaiva 10:35 18:55 Kerran viikossa 8:20 Silja Symphony Silja Line Matkustaja -autolautta 9:30 17:15 Joka toinen päivä 7:45 Silja Seranade Silja Line Matkustaja -autolautta 9:30 17:15 Joka toinen päivä 7:45 Gabriella Mariella Rosella Rosella Pikalaivat SuperSeaCat 3 ja 4 Jaanika, Laura Nordic Jet, Baltic Jet Viking Line Viking Line Viking Line Viking Line Silja Line Linda Line Nordic Jet Line Matkustaja -autolautta 9:55 17:30 Joka toinen päivä 7:35 Matkustaja -autolautta 9:55 17:30 Joka toinen päivä 7:35 Matkustaja -autolautta 11:15 12:30 Joka päivä 1:15 Matkustaja -autolautta 19:45 21:00 Joka päivä 1:15 Pika-alus, autoja Pika-alus Pika-alus, autoja 8:00 Yksi alus yöpyy laiturissa 9:25 10:55 1:30 12:00 12:40 0:40 15:40 16:30 0:50 17:40 18:50 1:10 21:10 8:00 Yksi alus yöpyy laiturissa 9:30 10:00 0:30 11:30 12:00 0:30 13:30 14:00 0:30 16:30 17:00 0:30 18:30 19:00 0:30 20:30 21:00 0:30 8:00 Yksi alus yöpyy laiturissa 9:40 10:05 0:25 11:55 12:25 0:30 14:35 15:00 0:25 16:40 17:10 0:30 19:05 19:30 0:25 21:10 21:35 vain sunnuntaisin 0:25 23:15
5 2.2 Ympäristönäkökohdat ELECTROWATT-EKONO OY 4 (32) Eteläsataman toiminnan tärkeimmät ympäristövaikutukset ovat päästöt ilmaan sekä melu. Päästöjä ilmaan aiheutuu laivojen pää- ja apukoneiden sekä lämmityskattiloiden käytöstä sekä laivoille suuntautuvan ajoneuvoliikenteen pakokaasupäästöistä. Pääkoneet ovat laivan pääasiallinen voimanlähde sen liikkuessa eli ollessa kulussa. Apukoneita käytetään niin kulussa kuin satamassakin sähkön ja joissain tapauksissa myös lämmön tuottamiseen laivan järjestelmille. Lämmön tuottamiseen käytetään lisäksi erillisiä lämmityskattiloita. Pääkoneet sammutetaan noin 15 minuuttia laivan kiinnittymisen jälkeen ja käynnistetään jälleen noin minuuttia ennen laivojen lähtöä. Käynnistysvaiheen aikainen epätäydellinen palaminen saattaa aiheuttaa silmin havaittavaa savua. Niin kulussa kuin satamassa oloaikana laivat käyttävät apukoneitaan ja kattiloitaan laivojen sähkön ja lämmön tarpeen kattamiseksi. Pää- ja apukoneiden käytöstä ja maaliikenteestä aiheutuu myös melua. Sitä aiheuttavat lisäksi myös esimerkiksi ilmastointijärjestelmän ja lastilaitteiden käyttö sekä lastausliikenne erityisesti sen ajaessa lastausrampin yli. Maasähköliitynnällä voidaan vaikuttaa apukoneiden päästöihin ilmaan sekä niiden aiheuttamaan meluun. Muihin edellä mainittuihin päästö- tai melulähteisiin maasähkön käyttö ei vaikuta. Satamatoiminnan muita ympäristövaikutustyyppejä kuten jäte- ja jätevesihuollon vaikutuksia, maisemavaikutuksia, potkurivirtojen vaikutuksia pohjaan jne. ei käsitellä tässä selvityksessä, koska maasähköliitynnällä ei ole niihin vaikutusta Päästöt ilmaan Säännöllisen linjaliikenteen matkustaja-alukset käyttävät satamassa ollessaan vähärikkistä (0,1-0,5 % S) polttoainetta. Kesäaikana käyvien risteilyalusten polttoaineiden rikkipitoisuus vaihtelee 0,1-3,5 prosenttiin. Helsingin Satama on vuodesta 1992 lähtien myöntänyt säännölliselle matkustajaliikenteelle alennusta satamamaksusta, mikäli aluksen Helsingin alueella käyttämän polttoaineen rikkipitoisuus on korkeintaan yhden prosentin verran. Typenoksidien päästöjä ilmaan on eräillä aluksilla vähennetty asentamalla moottoreihin katalysaattorit tai vesisuihkutus. Hiukkaspäästöihin puolestaan voidaan vaikuttaa rikkipäästöjen tavoin lähinnä polttoaineen laadulla. Lisäksi savukaasupäästöt sisältävät hiilidioksidia, joka ei aiheuta paikallisia ilmanlaatuvaikutuksia, mutta on kasvihuoneilmiötä edistävä kaasu. Ilmatieteen laitoksen Länsisatamaa varten laatiman selvityksen (Varjoranta ym. 2002) mukaan laivojen päästöjen aiheuttamat pitoisuudet Länsisataman lähialueella alittavat selvästi ilmanlaadun ohje- ja raja-arvot. Aiheutuvat rikkidioksidipitoisuudet vastaavat ylimmillään noin 30 % ohjearvoista, typenoksidipitoisuudet sen sijaan jäävät alle 10 % ohjearvoista ja hiukkaspitoisuudet alle 3 % ohjearvoista. Selvityksen perusteella voidaan arvioida, että myöskään Eteläsataman alusliikenne ei aiheuta ilmanlaadun ohjearvojen ylittymistä.
6 5 (32) Helsingissä vierailevien risteilijöiden käyttämän polttoaineen rikkipitoisuus sekä savukaasujen nousunopeus savupiipusta lähtiessä vaihtelevat suuresti. Ilmatieteen laitoksen selvityksen Helsingin Sataman risteilyalusliikenteen aiheuttamat rikkidioksidipitoisuudet Katajanokan ja Hernesaaren alueilla (Pietarila, 1998) mukaan risteilijöiden päästöt voisivat huonoimmassa tapauksessa aiheuttaa yhden rakennuksen ylimpien kerrosten tasolla ohjearvot ylittäviä rikkidioksidipitoisuuksia. Muualla rikkidioksidipitoisuudet olivat suurimmillaankin vain hieman yli 30 % ohjearvosta. Kyseisessä selvityksessä suositeltiin kuitenkin Eteläsataman kaikkien päästölähteiden mallintamista kokonaistilanteen paremmaksi selvittämiseksi. Vaikka laivojen päästöjen aiheuttamat pitoisuudet alittavatkin ohjearvot, on huomattava, että kaupunki-ilmassa typen ja hiukkasten pitoisuuksien ohjearvot ylittyvät aika ajoin liikenteen päästöjen ja katupölyn vuoksi. Rikkidioksidipitoisuudet sen sijaan ovat olleet jo useita vuosia verrattain alhaisia energiantuotannon rikinpoistolaitosinvestointien ja liikennepolttoaineiden rikittömyyden seurauksena. Pienhiukkasten terveysvaikutusten tutkimukseen on panostettu viime vuosina yhä enemmän. Pienhiukkaset aiheuttavat nykykäsityksen mukaan haitallisia terveysvaikutuksia ilman alarajaa tai kynnyspitoisuutta. Savukaasupäästöjä ja hengitettävän ilman laatua koskevien raja-arvojen tulevassa kehityksessä onkin selkeänä suuntauksena hiukkasia koskevien päästö- ja pitoisuusraja-arvojen kiristyminen Melu Melua koskevien ohjearvojen (Vnp 993/1992) ominaispiirre on, että ne on annettu meluimmissiolle eli melutasolle tietyllä paikalla, ei meluemissiolle eli melupäästölle. Koska käytännössä millä tahansa paikalla kaupungissa vallitseva melu koostuu useista eri lähteistä aiheutuvasta melusta, ei melutason säätely ole yhden toimijan toimenpitein mahdollista. Erityisesti kaupunkiympäristön osalta on huomattava, että tärkein melulähde, liikenne, ei tarvitse ympäristölupaa eikä sen aiheuttamaa melua voi näin säädellä samoin keinoin kuin luvanvaraisten toimintojen. Lisäksi melun kokeminen on yksilöllistä ja ohjearvot alittavakin melu saatetaan kokea häiritseväksi. Meluasiat ovat olleet jonkin verran esillä Sataman saamassa yleisöpalautteessa. Satamassa vierailevista matkustaja-aluksista Serenaden, Operan, Finnjetin, Mariellan, Gabriellan, Rosellan, Star Windin, Baltic Jetin, SeaCatin ja Linda Linen alusten aiheuttama melu on mitattu. Eteläsataman meluselvityksen (Lahti ja Gouatarbes, 2004) mukaan lastausliikenne ja -toiminta on suurin melulähde. Satamassa seisovien laivojen melu on pääosin suhteellisen vähäistä. Yöllä melun ohjearvot alittuvat kaikilla Eteläsatamaa lähimmillä asuinalueilla. Päivälläkin melutilanne on hyvä eikä laivojen aiheuttama melutaso aiheuta melun ohjearvojen ylittymistä lukuun ottamatta Kalliolinnantien ja Myllytien lähimpiä taloja niinä päivinä, jolloin Silja Opera on Helsingissä. Tällöin siitä aiheutuva keskiäänitaso lähimpien talojen ulkoseinien luona on 59 db. Katuliikenne aiheuttaa kuitenkin samassa kohdassa db:n melutason, joten Silja Operan aiheuttaman melun poistamisella ei olisi merkittävää vaikutusta melutasoon.
7 6 (32) 2.3 Satamatoimintaan ja laivaliikenteeseen liittyvä lainsäädäntö Satamien toimintaa ohjataan monenlaisilla ohjeilla, määräyksillä ja säädöksillä. Satamatoiminnan säätely on kehittynyt vähitellen, minkä vuoksi säännökset koostuvat useista eri laeista ja ohjeista. Satamatoimintaa koskevia, voimassa olevia ympäristölakeja ja määräyksiä (tilanne kesäkuussa 2005) ovat: Vesilaki, 264/1961 ja -asetus 282/1962 Valtioneuvoston päätös melutason ohjearvoista 993/1992 Maankäyttö- ja rakennuslaki 132/1999, maankäyttö- ja rakennusasetus 895/1999 Laki ympäristövaikutusten arviointimenettelystä, 468/1994 ja -asetus 268/1999 Luonnonsuojelulaki, 1096/1996 ja -asetus 160/1997 Valtioneuvoston päätös jätteiden kansainvälisiä siirtoja koskevasta valtakunnallisen jätesuunnitelman osasta 495/1998 Ympäristönsuojelulaki, 86/2000 ja asetus 169/2000, lain muutos 934/2003 Ympäristöministeriön asetus yleisimpien jätteiden sekä ongelmajätteiden luettelosta 1129/2001 Sivutuoteasetus EY 1774/2002 Järjestyslaki 612/2003 Alusjätelain muutos 933/2003 ja -asetus 116/2003 sekä -lain muutos 238/2005 sekä asetuksen muutos 292/2005 Jätelaki 452/2004 Laki vesienhoidon järjestämisestä 1299/2004 ja valtioneuvoston asetus vesienhoitoalueista 1303/2004 Alusjäteasetuksen muutos tähtää aluksista aiheutuvan ympäristön pilaantumisen ehkäisemiseen. Lain muutos tuli voimaan ja asetuksen MARPOL 73/78 sopimuksen mukaisia rikkipitoisuussäännöksiä sovelletaan Itämeren alueella alkaen. IMO (International Maritime Organisation), on YK:n alainen kansainvälinen merenkulkujärjestö, jonka tavoitteena on edistää meriturvallisuutta ja merenkulun ympäristönsuojelua. IMO pyrkii mm. vaikuttamaan alusliikenteen päästöjen vähentämiseen Kioton ilmansuojelusopimuksen tavoitteiden mukaisesti ja on laatinut meriliikennettä sääteleviä normeja. EU on siirtänyt IMO:n sääntöjä omaan lainsäädäntöönsä, jotta niistä tulisi lainvoimaisia yhteisön alueella ja niitä sovellettaisiin yhdenmukaisesti kaikissa jäsenvaltioissa. EU-direktiivien lisäksi kotimaisin normein on saatettu voimaan useita kansainvälisiä sopimuksia. Ne tulevat valtion sisäisesti voimaan vasta, kun ne on lailla tai asetuksella saatettu osaksi Suomen lainsäädäntöä. Tärkeimmät kansainväliseen oikeuteen liittyvät tekstit ovat: - IMO:n suositukset - MARPOL-yleissopimus vuodelta 1973 (alusten aiheuttaman meren pilaantumisen ehkäisemistä koskeva yleissopimus), muutettu vuonna SOLAS-yleissopimus vuodelta 1974 (ihmishengen turvallisuutta merellä koskeva yleissopimus)
8 7 (32) MARPOL 73/78 -yleissopimus säätelee maailmanlaajuisesti merenkulun ympäristönsuojelua. Yleissopimuksen kuusi liitettä ovat: Liite I: Säännökset öljyn aiheuttaman pilaantumisen torjumiseksi, voimassa alkaen Liite II: Säännökset bulkkilastin myrkyllisten aineiden aiheuttaman pilaantumisen valvomiseksi, voimassa alkaen Liite III: Meritse kuljetettavien pakattujen vaarallisten aineiden aiheuttaman pilaantumisen ehkäisy, voimassa alkaen Liite IV: Laivojen jätevesien aiheuttaman pilaantumisen ehkäisy, voimassa alkaen, tarkennus vuonna 2004 Liite V: Laivojen kiinteiden jätteiden aiheuttaman pilaantumisen ehkäisy, voimassa Liite VI: Laivojen aiheuttaman ilman pilaantumisen ehkäisy, voimaan MARPOL 73/78 -sopimuksen ilmansuojelua koskeva liite VI sisältää haloneja, CFC-yhdisteitä, typen oksideja (NO x ) ja rikin oksideja (SO x ) koskevia päästömääräyksiä. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden rajoittamisesta saavat satamavaltiot itsenäisesti päättää talteenottamista koskevilla määräyksillä. MARPOL 73/78 -yleissopimuksen määräykset koskevat tai sen jälkeen aluksille asennettuja dieselmoottoreita. Alusjätelain mukaan määräyksiä ei kuitenkaan sovelleta taannehtivasti, joten Suomessa määräys koskee kaikkia VI liitteen voimaantulon jälkeen aluksiin asennettavia moottoreita sekä moottoreita, joihin tehdään VI liitteen voimaantulon jälkeen merkittävä muutos. Aluksella käytettävän polttoöljyn rikkipitoisuus ei saa ylittää 4,5 painoprosenttia. Aluksen purjehtiessa Itämeren alueella ja muilla MARPOL 73/78 -yleissopimuksen VI liitteessä tarkoitetuilla rikin oksidipäästöjen valvonta-alueilla aluksella käytettävän polttoöljyn rikkipitoisuus saa olla enintään 1,5 painoprosenttia tai aluksella on käytettävä sellaista pakokaasujen puhdistusjärjestelmää tai muuta hyväksyttyä teknistä menetelmää, jolla sekä apu- että pääkoneiden aiheuttamat rikin oksidien päästöt ovat enintään 6,0 g SO 2 /kwh rikkidioksidiksi laskettuna. Merenkulkuun ja kuljetuksiin liittyvät EU-direktiivien määräykset koskevat mm. joidenkin polttonesteiden rikkipitoisuutta, bensiinin varastoinnista peräisin olevia VOCyhdisteitä, tiettyjen ilmapäästöjen kansallisia päästörajoja, ympäristömelun hallintaa ja jäteöljyjen hävittämistä. Nämä direktiivit ovat: Rikkidirektiivi (99/32/EC) ja sen muutos Direktiivi orgaanisten liuottimien käytöstä tietyissä toiminnoissa ja laitoksissa aiheutuvien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjen rajoittamisesta (94/63/EY) Direktiivi tiettyjen ilman epäpuhtauksien kansallisista päästörajoista (2001/81/EY) Direktiivi ympäristömelun arvioinnista ja hallinnasta (2002/49/EY) Komissiolta odotetaan ohjeita maasähkön käytöstä ja satamamaksujen porrastuksista vuoden 2005 aikana. Alueellisesti voidaan erityisin sopimuksin säätää tiukempia ympäristönormeja. Helsingin sopimus vuodelta 1992 on Itämeren alueen merellisen ympäristön suojelua koskeva yleissopimus, jonka noudattamista valvoo HELCOM eli Helsingin komissio. Sopimuksen osapuolia ovat kaikki Itämeren rannikkovaltiot ja Euroopan unioni. Erityisalueeksi
9 8 (32) luokitellulla Itämeren alueella korkein sallittu polttoaineen rikkipitoisuus tulee olemaan 1,5 % ja kansainvälisillä merialueilla 4,5 % MARPOL VI - liitteen mukaisesti. HELCOM:n mukaisia ohjeita ovat: Artikla 7: Ympäristövaikutusten arviointi Artikla 14: Yhteistyö meren pilaantumisen ehkäisemisessä HELCOM SUOSITUS 11/11: Toimenpiteet laivojen haitallisten kloorifluorivetypäästöjen vähentämiseksi HELCOM SUOSITUS 11/12: Laivojen ilmapäästöjen vähentäminen HELCOM SUOSITUS 13/15: Varhaiset toimenpiteet meripolttoaineiden rikkipitoisuuden vähentämiseksi Itämerellä Muita satamatoimintaan ja laivaliikenteeseen liittyviä määräyksiä ovat: Helsingin kaupungin satamajärjestys, Helsingin kaupunginvaltuusto Pääkaupunkiseudun yleiset jätehuoltomääräykset, YTV Helsingin kaupungin rakennusjärjestys Ympäristöministeriön sedimenttien ruoppaus- ja läjitysohje Helsingin kaupungin ympäristönsuojelumääräykset
10 9 (32) 3 MAASÄHKÖLIITYNNÄN TEKNINEN ARVIOINTI 3.1 Yleistä Laivojen maasähköliitännöissä ei ole olemassa mitään standardiratkaisua, jonka avulla kaikki erityyppiset laivat voitaisiin helposti liittää maasähköön satamassa olon ajaksi. Joissakin laivoissa on olemassa olevat liitännät 6 kv jännitetasolle, toisissa laivoissa liitännät ovat taas joko 660 V tai 380 V jännitetasolla ja joissain laivoissa ei ole satamassa käytettävää maasähköliityntävalmiutta ollenkaan. Kaikissa laivoissa on yleensä sähkönsyötön liitännät telakoinnin aikaista sähkönsyöttöä varten. Näiden liittimien kautta ei välttämättä ole mahdollista syöttää sitä tehomäärää, jonka laiva kuluttaa normaalisti satamassa ollessaan. Lisäksi näiden liittimien käyttäminen on satamaolosuhteissa todennäköisesti erittäin hankalaa tai jopa mahdotonta. Matkustajalaivojen liikkuessa merellä ne käyttävät pääkoneita aluksen liikuttamiseen sekä tarvittavan määrän apukoneita sähköntuotantoa varten. Satamaan tullessa laivan pääkoneet sammutetaan ja apukoneita jätetään päälle tarpeen mukaan, jotta sähköntuotanto kattaa kulutuksen. Laivojen sähkönkulutus satamassa olon aikana on suurin juuri satamaan tultaessa ja sieltä lähdettäessä. Suurimpia sähkönkuluttajia laivoissa ovat ilmastointilaitteet, erilaiset hydrauliikkalaitteet kuten autokannen rampit, sähköllä toimivat sivupotkurit, autokannen puhaltimet ja painolasti- ym. pumput. Näistä kolme jälkimmäistä ovat käytössä juuri satamaan tultaessa ja sieltä lähdettäessä, jolloin laivojen sähkönkulutus on suurimmillaan. Keskimäärin yhden apukoneen tuottama teho (noin 2-2,5 MW) riittää laivan sähkönkulutuksen syöttämiseen satamassa olon aikana. Jos laivalla tehdään joitain laitteiden määräaikaiskoestuksia, kuten ankkurivinssit yms., joudutaan mahdollisesti käynnistämään myös toinen apukone riittävän sähkönsyötön turvaamiseksi. Normaalitilanteessa isomman matkustajalaivan sähkötehon tarve satamassa olon aikana on noin 2-3,5 MW. Helsingin eteläsatamaa käyttävien matkustajalaivojen viipymät satamassa ovat eripituisia. Pienempien laivojen ja katamaraanien viipymät laiturissa ovat luokkaa yksi tunti, kun taas Viking Linen (m/s Mariella ja m/s Gabriella) ja Silja Linen (m/s Symphony ja m/s Serenade) isoimmilla matkustajalaivoilla viipymät satamassa ovat useita tunteja. Pidemmän satamassa viipymän lisäksi näiden suurempien matkustaja-alusten sähkötehontarve laiturissa olon aikana on huomattavasti suurempi kuin pienempien pikaalusten. Suurimpien matkustajalaivojen käynnit eteläsatamassa ovat säännöllisiä ja ne käyttävät tyypillisesti aina samoja laituripaikkoja. Eteläsatamaa käyttää myös hyvin monimuotoinen joukko risteilyaluksia, joiden maasähkövalmiudet vaihtelevat suuresti. Tämän lisäksi näiden laivojen vierailut eteläsatamassa voivat olla hyvinkin epäsäännöllisiä, jolloin maasähköliitännän erikoisratkaisujen räätälöiminen laivakohtaisesti ei ole käytännössä mahdollista. 3.2 Tekniset mahdollisuudet maasähköliitännälle laivoissa Helsingin eteläsatamaa käyttävien Viking Linen ja Silja Linen matkustajalaivojen sähköntuotanto on hyvin samantyyppistä. Laivoissa on erilliset apukoneet, joiden avulla voidaan tuottaa kaikki laivalla kulutettava sähköenergia. Viking Linen ja Silja Linen matkustajalaivojen apukoneiden tehot ovat luokkaa 2-2,5 MW/apukone. Yhdessä laivassa on 2-4 apukonetta. Apukoneiden lisäksi laivoilla on pääkoneet, joista laivojen
11 10 (32) propulsiolaitteet saavat voimansa. Pääkoneiden ja joissakin laivoissa myös apukoneiden pakokaasuista otetaan talteen lämpöä, jonka avulla saadaan osittain katettua laivan lämmön tarve. Pakokaasujen lämmön talteenoton lisäksi laivoissa on erilliset öljykattilat (yleensä 2 kattilaa/laiva), joiden avulla tuotetaan loput tarvittavasta lämmöstä. Satamassa olon aikana öljykattilat ja mahdolliset apukoneiden savukaasujen lämmön talteenottojärjestelmät ovat ainoita lämmöntuottajia pääkoneiden ollessa sammutettuina. Matkustajalaivojen liittäminen maasähköön tulisi tapahtua melko nopeasti laituriin kiinnittymisen jälkeen, jotta apukoneetkin voidaan sammuttaa ja maasähköliitynnästä saadaan täysi hyöty. Tukholman satamassa Viking Linen laiturissa olevien maasähkökaapeleiden kytkemiseen ja irrottamiseen menee Viking Linen arvion mukaan aikaa noin 30 minuuttia kumpaankin. Tämän vuoksi kovin lyhyen satamassa viipymisen takia ei laivaa kannata kytkeä maasähköön. Maasähkön kytkemisen laivaan tulee tapahtua osana normaalia laituriin kiinnittymistä eikä se saa aiheuttaa ylimääräisiä vaaratilanteita, esimerkiksi sähkökaapelin putoamista veteen tai sähköiskun riskiä Viking Line Viking Linen Helsingin eteläsatamaa käyttävissä laivoissa on maasähkövalmiudet alla olevan taulukon mukaisesti. Taulukko 2. Viking Linen laivojen maasähkövalmiudet. Jännite (V) Taajuus (Hz) Virta (A) Kaapelit (kpl) x virta (A) Teho (MW) Maasähköliitännän paikka laivassa Mariella x400 2,37 oikea kylki Gabriella x400 3,16 vasen kylki Rosella ei maasähkövalmiutta Viking Linen laivoilla Rosellaa lukuun ottamatta on mahdollisuus maasähkön vastaanottamiseen 380 V jännitetasossa. Viking Linen toivomus on, että Helsingin eteläsatamassa mahdollisesti käyttöönotettava maasähkösyöttöjärjestelmä sopisi heidän nykyisiin kytkentämahdollisuuksiinsa. Yllä olevassa taulukossa on huomattava, että Helsingin eteläsatamassa samaan laituripaikkaan ajavien Gabriellan ja Mariellan maasähköliitynnät ovat tällä hetkellä eri puolilla, jolloin Gabriellan maasähkön liitäntäpaikka laivassa ei ole laiturin puolella. Viking Linen laivojen maasähkön tehontarve satamassa olon aikana on noin 1,5-2,5 MW. Nykyinen maasähköjärjestelmä, joka on Viking Linen käytössä Tukholman satamassa, ei ole osoittautunut ongelmalliseksi. Laivat pystyvät tarvittaessa ajamaan rinnakkain apukoneilla ja samalla ottamaan vastaan maasähköä. Joissain tapauksissa ne joutuvat kuitenkin käynnistämään apukoneen riittävän tehonsaannin turvaamiseksi. Näitä tilanteita ovat muun muassa jotkin laivalla tehtävät määräaikaiskoestukset tai harjoitukset Silja Line Silja Linen Helsingin eteläsatamaa käyttävillä matkustajalaivoilla (Symphony, Serenade ja Opera) ei ole mahdollisuutta ottaa vastaan maasähköä millään jännitetasolla. Näiden
12 11 (32) laivojen sähkönjakelujännite on 660 V. Silja Linen Serenaden ja Symphonyn sähkötehontarve satamassa ollessa on noin 3,5 MW. Silja Linen matkustajalaivojen Symphonyn, Serenaden ja Operan maasähköliitäntää varten laivoihin pitäisi rakentaa erilliset kytkennät tätä varten. Uusissa laivoihin rakennettavissa maasähköliitännöissä siirtojännitteenä voitaisiin käyttää keskijännitettä (6 kv), jolloin liitäntäkaapelien lukumäärä olisi huomattavasti pienempi kuin pienjännitteellä tapahtuvassa maasähkön syötössä. Näiden yhden tai kahden kaapelin kytkemiseksi pitäisi löytyä kaikki osapuolia sitova yhteinen standardiratkaisu, jolloin tulevaisuudessa maasähkösyöttö voidaan järjestää samassa laituripaikassa myös muillekin laivoille. Tämä tarkoittaa kuitenkin sitä, että laivoista pitää varata tilat muuntajille, keskijännitekaapeloinnille ja tehdä suuria muutoksia laivan tilajärjestelyihin. Silja Linen pika-alusliikenteessä olevilla SuperSeaCateilla on mahdollisuus maasähkön ottamiseen pienjännitteellä (400 V ja 250 A), mutta maasähkön liitäntäteho riittää ainoastaan yöaikaiseen tehonkulutukseen. Helsingin eteläsatamassa on tällä hetkellä kaksi tällaista maasähkösyöttömahdollisuutta, toinen näistä on laituripaikalla (EO1), jota käyttää nykyisin Silja Linen matkustajalaiva Opera ja toinen on laituripaikalla (EK5), joka on Nordic Jet Linen käytössä Nordic Jet Line Nordic Jet Linellä (NJL) on eteläsatamassa yksi laituripaikka, jolta varustamon kaksi katamaraania (HSC Nordic Jet ja HSC Baltic Jet) liikennöivät kesäaikaan Tallinnaan. Tällä laituripaikalla on maasähköliitäntämahdollisuus. Molemmissa aluksissa on kaksi 240 kw:n diesel-generaattoria (apukone) sähköntuotantoon. Merellä käytössä ovat molemmat apukoneet, mutta satamassa ollessa yhden apukoneen tuotanto riittää kattamaan aluksen sähkönkulutuksen. Alusten sähkötehontarve yöllä satamassa ollessa on noin 120 kw, jolloin yhden apukoneen käyttö noin 50 % osakuormalla riittää. Alusten lämmöntuotanto hoidetaan apukoneiden lämmön talteenottojärjestelmällä. Osaa tiloista on mahdollisuus lämmittää myös ilmastointikanaviin asennettujen sähköelementtien avulla ulkoilman lämpötilaan -5 ºC asti. NJL:n aluksilla on maasähkövalmiudet noin 150 kw tehonsyöttöön 400 V jännitteellä, mikä ei kuitenkaan riitä, jos aluksia pitää lämmittää satamassa olon aikana. NJL:n mukaan tämänhetkinen tilanne maasähkön käytön suhteen on se, että maasähköliityntää on ennen käytetty, mutta sen käytöstä on luovuttu, koska laivan kytkeminen maasähkölle yön ajaksi aiheuttaa ongelmia aluksen navigointi- ja muiden elektroniikkalaitteiden kanssa. Laitteet pitäisi kytkeä pois päältä ennen maasähkölle siirtymistä ja niiden käynnistäminen aamulla vie aikaa, joten laivan miehistön pitäisi tulla aamulla töihin aikaisemmin. Tämä aiheuttaa taas ongelmia työaikajärjestelyissä. Tämän lisäksi alusten lämmityslaitteet vaativat joka tapauksessa oman apukoneen käyttämistä Aker Finnyards -telakka Selvityksessä haastateltiin myös Aker Finnyardsin telakan edustajaa. Aker Finnyards rakentaa parhaillaan mm. uutta matkustaja-autolauttaa Tallink-varustamolle. Telakan mukaan otettaessa maasähkövalmius huomioon jo laivan suunnitteluvaiheessa, se helpottaa maasähköliitynnän sijoittamista ja rakentamista laivaan ja tekee siitä näin edullisemman.
13 12 (32) Tarvittavien komponenttien hinnat ovat kutakuinkin samat riippumatta siihen sijoitetaanko ne rakenteilla olevaan tai jo valmiiseen laivaan, mutta jälkiasennustyönä lisätty maasähköliityntä saattaa tulla hieman kalliimmaksi mahdollisten laivassa tehtävien tilajärjestelyiden ja sähkötöiden takia. Tämän lisäksi, koska kaikkia muutostöitä ei voida tehdä normaalissa ajossa, aiheuttavat pakolliset telakkapäivät vielä lisäkustannuksia valmiiseen laivaan lisättävään maasähköliityntään. Jos jo laivan rakennus- ja suunnitteluvaiheessa tiedetään varata tilaa tarvittaville sähkökomponenteille, niiden sijoittaminen laivaan on helpompaa kuin valmiiksi täyteen suunnitelluille ja rakennetuille laivoille Risteilijät Helsingin eteläsatamaan tulee vuosittain noin 180 risteilijävierailua (vuosi 2005). Risteilijäalusten sesonkiaika Helsingissä on noin neljä kuukautta toukokuun puolivälistä syyskuun puoliväliin. Näiden risteilijäalusten maasähkösyötön toteuttaminen on teknisessä mielessä hankalaa, koska laivat vaihtuvat lähes päivittäin eikä standardoinnin puutteesta johtuen ole yhteisesti sovittua järjestelmää maasähkön syötölle. Tämän lisäksi risteilijöiden sähköverkon taajuus saattaa olla 60 Hz, mikä estää suoran sähkönsyötön ilman taajuusmuuttajia sataman 50 Hz verkosta. Mariterm AB:n tekemän selvityksen (Mariterm Ab, 2003) mukaan 300 satunnaisesti Lloyd s Registeristä valitun laivan joukosta hieman yli puolella on 60 Hz sähköjärjestelmä. Tästä voidaan päätellä, että risteilijälaiturilla vierailevien laivojen sähköjärjestelmän taajuus saattaa yhtä hyvin olla joko 50 Hz tai 60 Hz. Sopivan tekniikan määritteleminen maasähköliitännälle risteilijälaiturien kohdalla vaihteleekin näin laivakohtaisesti Muu vesiliikenne Helsingin eteläsatamaa käyttävät edellä mainittujen alusten lisäksi joukko erilaisia pienempiä aluksia. Erilaiset turistivesibussit ja Suomenlinnan lauttaliikenne muodostaa suurimman osan tästä pienalusliikenteestä eteläsataman alueella. Näiden alusten moottorit ovat pieniä tyypillisesti noin kw ja laiturissa seistessään ne käyttävät vain apukoneita, joiden tehot ovat vain noin kw ja pienemmissä aluksissa kw. Alusten liittäminen maasähköön niiden lyhyiden laituriaikojen takia on käytännössä erittäin hankalaa. Tämän lisäksi Suomenlinnan lauttaliikenne on lähes ympärivuorokautista läpi vuoden ja näiden laivojen sähkön tarve on muutenkin pieni. 3.3 Tekniset mahdollisuudet maasähköliitännälle maissa Maasähkönsyötön toteuttaminen Helsingin eteläsatamassa vaatii laituripaikkakohtaisen suunnitelman siitä, mikä tai mitkä laivat tulevat kyseistä laituripaikkaa tulevaisuudessa käyttämään. Samalla varustamoiden ja sataman tulee yhteistyössä keskenään ja mahdollisesti muiden Itämeren alueen satamien kanssa keskustella ja sopia käytettävästä maasähkötekniikasta. Näin voidaan rakentaa jokaiselle laiturille maasähkösyöttöjärjestelmä, joka on mahdollisimman hyvin hyödynnettävissä myös tulevaisuudessa ja mahdollisten alusten laituripaikkamuutosten jälkeen Helsingin Eteläsatama Helsingin Eteläsataman sähkönjakeluverkon jännite on 10 kv, mikä on sama kuin Helsingin Energian kantakaupungin jakeluverkon jännite. Eteläsataman alueella on neljä 10 kv kojeistoa, kaksi Etelärannan ja kaksi Katajanokan puolella. Näistä 10 kv kojeis-
14 13 (32) toista on syötöt 10/0,4 kv jakelumuuntajille, joiden kautta syötetään satama-alueen 400 V kulutuspisteitä. Eteläsataman sähkönkulutusmittaukset ovat näissä jakelumuuntajissa. Eteläsatamassa kaikki sähkönkulutus tapahtuu nykyään 400 V jännitetasossa. Maasähköliityntöjen rakentaminen vaatii jakelumuuntamoiden rakentamista laiturikohtaisesti. Näiden puistomuuntamotyyppisten tilojen rakentaminen jo valmiiksi ahtaalle laiturialueelle on käytännössä mahdotonta. Yksi vaihtoehto on rakentaa maasähkösyöttöliityntä kiskoilla kulkevaksi maihinnoususiltojen tapaan tai syöttöliityntä sopivasti suoraan maihinnoususiltaan. Tällöin ongelmaksi voi taas muodostua liitäntäpaikka laivassa, joka ei välttämättä sijaitse samassa kohdassa laivan maihinnousupaikkojen kanssa. Tiettyä laituripaikkaa käyttävät laivat myös vaihtuvat aika ajoin. Liitäntäaseman paikan rakentaminen vaatii kuitenkin tarkempaa suunnittelua laituripaikkakohtaisesti. Risteilijälaiturin (ERA ja ERB) maasähkösyöttöjen järjestäminen on laituritilan puolesta helpoiten ratkaistavissa. Ongelman aiheuttaa kuitenkin laivojen suuri vaihtuvuus ja maasähköön liittämisen standardien puute. Laivojen maasähkön tehotarpeet ovat niin suuria, että niitä ei voida pienjännitteellä järkevästi siirtää. Tämä tarkoittaa sitä, että maasähköliitäntöjen rakentaminen vaatii Eteläsataman alueella 10 kv maakaapeliverkon laajentamista jokaiseen maasähkönsyöttöasemaan. Kaapeliverkon rakentaminen pitää suunnitella erikseen jokaista syöttöasemaa kohden. Koska maakaapeliverkko tulee rakentaa silmukoiden, voidaan samalla kaapelilla kiertää kaikki syöttöasemat samalla alueella ja säästää samalla rakennuskustannuksissa. Eteläsatamassa on varsin vähäisin toimin toteutettavissa maasähkövalmius laituripaikalle EM3 (SuperSeaCat). Laituripaikalla EK5 (Nordic JetLine) on maasähkövalmius. Myös paikalla EO1 on maasähkövalmius, mutta se ei sovellu paikkaa nykyisin käyttävälle suurelle matkustaja-alukselle Helsingin Energian jakeluverkko Liitettäessä suuria sähkönkuluttajia jakeluverkkoon tulee aina tarkastella jakeluverkon kuormitusastetta ja varmistua, ettei sähköverkko ylikuormitu ja aiheuta ongelmia muille sähkönkuluttajille. Eteläsataman lähialueella joudutaan todennäköisesti vahvistamaan verkkoa rakentamalla uusia kaapeleita, jotta tarvittavat tehot saadaan toimitettua satama-alueelle. Tarvittavan tehon määrä on noin 2 x 4 MW Etelärannan ja 4 x 3 MW Katajanokalla. Verkkovahvistusten aiheuttamat kustannukset ovat verkkoyhtiön investointeja ja liittyjän maksettavaksi tulee vain liittymismaksu, jolla verkkoyhtiö tuo kaapelin sovittuun paikkaan satama-alueen reunalle. Jos kaapeli halutaan kauemmas tontin rajasta (yli 20 m), on kaapelin ja asennustyön hinta yhteensä noin 100 /m. Liittymismaksun suuruuden määrää verkkoyhtiö ja eteläsataman tapauksessa liittymismaksu on noin /liityntä. Liityntöjä tarvitaan yksi per laivan maasähkösyöttöasema. 3.4 Yhteenveto Helsingin eteläsatamaa säännöllisestä käyttävien laivojen sähköjärjestelmät ovat jännitetasoltaan V ja näin ollen ilman laivojen muutostöitä ei korkeamman jännitetason syöttäminen laivaan ole mahdollista. Yleisesti laivojen jännitteet vaihtelevat V ja joissakin isoimmissa risteilijöissä voi olla korkeampiakin jännitteitä propulsiokäytöissä ja generaattoreissa.
15 14 (32) Suuren matkustaja-aluksen tarvitsema sähköteho satamassa ollessa on noin 2-3,5 MW. Laivan jännitetason ollessa luokkaa V tarvitaan tämän sähkötehon siirtämiseen noin A virta. Tällä hetkellä Tukholman satamassa käytössä olevan maasähköliityntäpaikan jännitetaso on 380 V. Tämä tarkoittaa esimerkiksi Viking Linen maasähkön kytkentäkaappien tapauksessa 9-12 kappaletta mm 2 alumiinikaapelia. Tämän kokoinen kaapeli on jo melko järeää siirreltäväksi ja kaapelien lukumäärän ollessa noin kymmenen on ymmärrettävää, että kaikkien maasähköliityntäkaapelien kytkemiseen ja irrottamiseen kuluu Viking Linen mukaan aikaa noin 30 minuuttia kumpaankin. Vaihtoehtona pienjännitteellä tapahtuvaan sähkönsiirtoon voitaisiin jännitetasona käyttää 6 tai 10 kv jännitettä. Tällöin virrat olisivat 2 MW tehonsiirrossa luokkaa A, mikä tarkoittaisi vain yhtä sähkönsiirtokaapelia maista laivaan. 10 kv siirtojännite olisi Helsingin Eteläsataman tapauksessa sataman kannalta helpoin ratkaisu, koska silloin sähkönsyöttö voitaisiin hoitaa suoraan sataman sähkökojeistojen kautta kaupungin kantaverkon jännitetasossa laivoihin. Tässä tapauksessa pitäisi nykyisin Eteläsatamaa käyttäviin laivoihin rakentaa suurempaa syöttöjännitettä varten erilliset muuntajat ja sähkökeskukset. Jännitetason noustessa 6 kv:sta 10 kv:iin se vaatii täyteen suunnitellusta laivasta vielä enemmän lastitilaa. 6 kv:n maasähkön siirtojännitteellä pitäisi satamassa olla ensin 10/6 kv muuntaja ja laivassa vielä 6/0,4 kv muuntaja. Tämä ratkaisu aiheuttaisi kustannuksia sekä varustamoille että satamalle Tekniset vaihtoehdot maasähkösyötön toteuttamiseksi Seuraavassa on käsitelty neljä (4) erilaista vaihtoehtoa laivojen maasähkösyöttöjen toteuttamiseksi Eteläsatamassa. Vaihtoehdot voidaan toteuttaa laituripaikkakohtaisesti, jolloin tulevat ratkaistaviksi myös laituripaikan käyttö tulevaisuudessa, siinä liikennöivät laivat ja niiden maasähkövalmiudet. 1. Maasähkösyötön toteuttaminen pienjännitteellä. Tällöin laivayhtiöiden tulee varustaa laivansa tarvittavilla maasähköliitynnöillä (osittain valmiudet jo olemassa) ja sataman tulee rakentaa maasähkönsyöttöä varten jakeluasemat sopiviin paikkoihin, joista kaapelien vetäminen laivoihin onnistuu ilman suurempia ongelmia. Jakeluasemissa tulee olla mahdollisuus syöttää eri pienjännitetasoja laituriin tulevan laivan mukaan. Jos halutaan tehdä laivakohtaiset ratkaisut, voidaan syöttö suunnitella pelkästään jollekin tietylle jännitteelle laivan mukaan, mutta tällöin laivojen vaihtaessa laituripaikkoja saatetaan joutua suunnittelemaan maasähkönsyöttö osittain uudestaan. 2. Maasähkösyötön toteuttaminen 6 kv:n keskijännitteellä. Tällöin laivayhtiöiden tulee varustaa laivansa muuntajalla ja keskijännitekojeistolla, jonka avulla saadaan siirtojännite 6 kv siirrettyä ja muunnettua laivan sähköjärjestelmään sopivaksi. Sataman tulee rakentaa keskijännitesyöttöä vastaavat jakeluasemat (10/6 kv) sopiviin paikkoihin, joista kytkentäkaapelin vetäminen laivoihin onnistuu ilman suurempia ongelmia. 3. Maasähkösyötön toteuttaminen 10 kv:n keskijännitteellä. Tällöin laivayhtiöiden tulee varustaa laivansa muuntajalla ja keskijännitekojeistolla, jonka avulla saadaan siirtojännite 10 kv siirrettyä ja muunnettua laivan sähköjärjestelmään sopivaksi. Sataman tulee rakentaa keskijännitesyöttöä vastaavat jakeluasemat sopiviin paikkoihin, joista kytkentäkaapelin vetäminen laivoihin onnistuu.
16 15 (32) 4. Maasähkösyöttöaseman toteuttaminen sekä pienjännitteen että keskijännitteen syöttömahdollisuudella. Tällöin laivayhtiöiden tulee varustaa laivansa joko pien- tai keskijänniteliitynnöillä maasähkösyöttöä varten. Uusissa rakennettavissa laivoissa tulisi maasähkön syöttäminen suuremmalla jännitteellä ottaa huomioon jo suunnitteluvaiheessa ja varustaa nämä laivat keskijänniteliitynnöillä maasähkösyöttöä varten. Nykyisissä laivoissa voitaisiin käyttää jo olevia maasähköliityntöjä tai mahdollisesti uusia laivojen järjestelmät tukemaan keskijännitesiirtoa. 3.5 Kustannukset Maasähköliitäntöjen rakentaminen eteläsataman alueella aiheuttaa väistämättä kustannuksia sekä satamalle että varustamoille. Alla olevassa taulukossa on esitetty arviot tarvittavista investoinneista maasähköliitäntöjen rakentamiseksi. Taulukko 3. Maasähköliityntöjen rakennuskustannusarviot. Varustamot Helsingin Satama Liityntämaksu /maasähkönsyöttöasema (maksetaan Helsingin Energialle) kv kaapeli ja sen rakentaminen satama-alueelle, /m (maksetaan Helsingin Energialle) Puistomuuntamon rakentaminen, /kpl Liitäntäkaapeli (6 kv), /m Maasähkövalmiuden rakentaminen laivaan, /laiva Laiturialueen maasähköliitäntävalmiuden rakentaminen, /laituripaikka Taajuusmuuttaja laituripaikalle 50 Hz -> 60 Hz Yhden laituripaikan varustaminen maasähkövalmiudella maksaa Helsingin Satamalle noin euroa. Jos laituripaikka pitää varustaa taajuusmuuttajalla 60 Hz syöttöä varten, varten hinnaksi tulee noin euroa. Varustamoille maasähköliitynnän rakentaminen maksaa laivasta ja toteutustavasta riippuen euroa/laiva. Helsingin Energialle kaupungin kantaverkon vahvistaminen tulee maksamaan jonkin verran, mutta se kuuluu osana sähköverkon kunnossapito- ja huoltotoimintaan. Verkkoyhtiö ottaa tämän huomioon liittymismaksuja määritellessään. Alla on kustannusarviot kolmen erityyppisen laivan maasähkövalmiuksien toteuttamisesta. 1. Pika-alusten maasähkösyötön toteuttaminen. a. Varustamot: Eteläsatamaa käyttävissä laivoissa on jo nykyään maasähkövalmiudet yön aikaiseen sähkönsyöttöön. Kustannukset ovat melko vähäisiä, mutta NJL:n alusten lämmitys edellyttää apukoneen käyttöä loppusyksystä alle -5 C lämpötilassa.
17 16 (32) b. Satama: maasähkösyötön rakentaminen pika-aluksille 400 V jännitetasossa. Kustannukset /laituripaikka. 2. Matkustaja-alusten maasähkösyötön toteuttaminen. a. Varustamot: laivojen maasähkövalmiuksien rakentaminen maksaa /laiva, jos valmiuksia ei vielä ole. b. Satama: maasähkösyötön rakentaminen matkustaja-aluksille sekä 400 V että 6 kv jännitetasossa maksaa noin /laituripaikka. 3. Risteilijä-alusten maasähkösyötön toteuttaminen. a. Varustamot: laivojen maasähkövalmiuksien rakentaminen maksaa /laiva, jos valmiuksia ei vielä ole. b. Satama: maasähkösyötön rakentaminen matkustaja-aluksille maksaa noin /laituripaikka ja mahdollisuus sähkönsyöttöön 60 Hz taajuudella maksaa /laituripaikka lisää. 3.6 Maasähköliitynnät ja niiden käyttö Tukholman ja Tallinnan satamissa Tukholmassa rakennettiin 1984 liityntä säännöllisesti joka toinen päivä satamassa viipyvää m/s Mariellaa varten. Jännite on 400 V ja maksimivirta 3600 A. Tehona tämä vastaa noin 2,5 MW. Liityntä tehdään 9 kaapelilla. Liityntä sekä irrotus kestävät molemmat noin puoli tuntia. Toinen liityntä rakennettiin Tukholmaan 1989, mutta se ei ole ollut enää käytössä. Alun perin maasähköliityntöjä perusteltiin Ruotsissa päästöjen vähentämisellä, vaikka apukoneen jäähdyttyä sen käynnistysvaiheessa päästöt ovatkin varsin suuret. Myöhemmin moottoritekniset keinot ja katalysaattorit ovat osoittautuneet kustannustehokkaammaksi tavaksi vähentää päästöjä ja Tukholman sataman näkemys onkin, että ympäristövaikutusten vähentämiseksi on huomattavasti tehokkaampaa asentaa laivan apukoneisiin katalysaattorit ja käyttää parempilaatuista polttoainetta kuin liittää laiva maasähköön, koska nämä toimet vaikuttavat myös laivan ollessa kulussa, jolloin pääosa päästöistä syntyy. Tukholman satamassa tehdyn meluselvityksen (Rudeberg, suulinen tiedonanto) mukaan laivojen ilmastointijärjestelmien puhaltimet ovat apukoneita suurempi melulähde. Tätä melua ei maasähkön käytöllä voida vaimentaa, koska puhaltimet käyvät sähköllä. Tukholman satama kuitenkin seuraa maasähköjärjestelmien kehittymistä ja heidän näkemyksensä on, että mikäli näitä järjestelmiä tulevaisuudessa rakennetaan, ne tulevat perustumaan keskijännitteen, esimerkiksi 6,6 kv, käyttöön. Tallinnan satamassa on seisovien alusten talviaikaista lämmittämistä varten kaikkiaan 95 liitäntäpaikkaa laivojen kytkemiseksi maasähköön. Näistä noin 60 %:a on teholtaan 280 kw ja noin 40 %:n teho on 440 kw. Tällä hetkellä liityntöjen jännitetaso laituripaikasta riippuen on V. Maasähkösyöttöjen lisääminen tai tehojen kasvattaminen edellyttäisi vahvistuksia ja investointeja sataman sähköverkkoon. Sataman maasähköliityntöjen pienten tehojen vuoksi suurempien alusten sähkönsyöttöä (1,5 3,5 MW) ei voida toteuttaa ilman sähköjärjestelmän uudistamista.
18 17 (32) Tallinnan satamassa ei ole viimeaikoina tehty selvityksiä laivojen maasähköön liittymisestä. Ympäristönsuojelulliset näkökohdat ovat esillä Tallinna sataman kehittämisessä. Erityisesti sataman ja laivojen aiheuttama melu on ongelma ja sen vähentämiseksi on esitetty maasähkön syöttömahdollisuuksien selvittämistä, jotta laivat voisivat sammuttaa koneensa satamassa olon ajaksi.
19 18 (32) 4 MAASÄHKÖLIITYNNÄN TALOUDELLINEN ARVIOINTI 4.1 Sähkön tuotanto ja lämmitys nykytilanteessa Laivojen seistessä satamassa laivojen apukoneet tuottavat tarvittavan sähkön. Apukoneitten käyttämä polttoaine on joko raskasta polttoöljyä tai meridieseliä (MGO-marine gas oil). Apukoneitten sähkön tuotannon hyötysuhde vastaa dieselmoottorien hyötysuhdetta vaihdellen prosenttiin kuormituksesta riippuen. Laivojen apukoneiden käydessä lämmitystarve katetaan erillisillä kattiloilla, jotka käyttävät samaa polttoainetta kuin apukoneetkin. Laivojen ollessa ajossa niiden lämmön tarve voidaan kattaa ottamalla talteen päämoottoreiden jäähdytysvedessä oleva lämpö. Tällöin moottoreiden kokonaishyötysuhde nousee prosenttiin. Laivan apumoottorin ja lämpökattiloiden sähkön ja lämmön tuotantokustannukset muodostuvat polttoainekustannuksista sekä moottoreiden ja kattiloiden käyttö- ja kunnossapitokustannuksista. 4.2 Sähkön ja lämmön toimitus maasähkössä Maasähkössä sähkön toimitus laivaan tapahtuu kaapelilla sataman sähköverkosta. Laivojen lämmitys satamassa tapahtuisi edelleen laivan omilla kattiloilla tuotettuna. Koska laivojen lämmitys jatkuisi ennallaan nykytilanteeseen nähden maasähköön liittymisen jälkeen, lämmityksen kustannuksia ja päästöjä ei tarkastella tässä raportissa. 4.3 Vaihtoehtojen kustannukset Maasähköön liittymisen kustannukset muodostuvat liityntämaksusta, uusista muuntoasemista, kaapelin ja maasähköliitynnän rakentamisesta satama-alueella sekä laivoissa tapahtuvista muutostöistä maasähköyhteyden rakentamiseksi. Viking Linen Mariellassa ja Gabriellassa on jo valmiudet maasähköön kytkemiseksi. Gabriellan maasähköyhteys on kuitenkin laivan väärällä puolella nykyiseen laituripaikkaan nähden, sillä Garbriellan yhteys on laivan vasemmalla kyljellä. Mariellan yhteys taas on laivan oikealla kyljellä. Maasähköön liityttäessä Helsingin Energia rakentaa tarvittavat siirtojohdot Helsingin Sataman osoittamalle muuntoasemalle. Mikäli muuntoasema sijaitsee lähellä nykyistä siirtoverkkoa, liitynnän kustannus on keskijänniteliittymän (10/20 kv) liittymismaksun suuruinen eli (alv 0 %). Jos kaapeliyhteyttä joudutaan rakentamaan merkittävästi lisää (yli 50 m), kustannukset kasvavat ollen noin /johtometri. Sähkön siirtokustannukset muodostuvat Helsingin Energian keskijännitesiirron hinnaston mukaan. Sähkön siirtotariffi on esitetty seuraavassa taulukossa.
20 19 (32) Taulukko 4. Helsingin Energian keskijännitesiirron hinnasto Tehosähkö/Keskijännitesiirto, siirto Perusmaksu, /kk 175 Tehomaksu, /kw,kk 1,26 Loistehomaksu, /kvar,kk 1,34 Talvipäiväenergia, /MWh 0,93 Kesäpäiväenergia, /MWh 0,93 Yöenergia, /MWh 0,53 Seuraavassa taulukossa on esitetty Helsingin Energian myyntihinnat keskijännitesähkön energialle. Sähköenergian hintaa voidaan kuitenkin kilpailuttaa pyytämällä tarjouksia eri sähköyhtiöiltä. Taulukko 5. Helsingin Energian keskijännitesiirron myyntienergian hinnasto Tehosähkö/Keskijännitesiirto, myynti Perusmaksu, /kk 10 Tehomaksu, /kw,kk 0,6 Loistehomaksu, /kvar,kk - Talvipäiväenergia, /MWh 3,8 Kesäpäiväenergia, /MWh 2,9 Yöenergia, /MWh 2,8 Laivojen oman sähköntuotannon kustannukset muodostuvat polttoaineen hinnasta ja apumoottoreiden käyttö- ja kunnossapitokustannuksista. Laivojen käyttämän polttoaineen hinta riippuu polttoaineen laadusta ja sen rikkipitoisuudesta. Viking Linen ja Silja Linen käyttämää vähärikkistä (0,5 %) raskasta polttoöljyä ei valmisteta Suomessa. Polttoaineen hinta on todennäköisesti hieman korkeampi kuin Suomessa lämmityskäytössä käytettävän polttoöljyn, jonka rikkipitoisuus on alle 1 %. Hinta-arvio laivojen käyttämälle raskaalle vähärikkiselle polttoöljylle on 18 /MWh (12 kk liukuva keskiarvo) ja meridieselille, jonka rikkipitoisuus on alle 0,2 prosenttia, 40 /MWh. Moottoreiden käyttö- ja kunnossapitokustannuksiksi on arvioitu 4 /MWh tuotettua sähköä kohti. Laivojen rikkidioksidipäästöjä voidaan alentaa vähärikkisemmällä polttoaineella. Typenoksidipäästöjä voidaan vähentää ruiskuttamalla vettä palotilaan tai asentamalla katalysaattori. Yleensä laivojen apukoneet ovat niin pieniä, että niihin ei ole valmiina sopivaa katalysaattorilaitteistoa, jolloin se pitää suunnitella erikseen. Kustannusarvio ammoniakkipohjaiselle katalysaattorille on noin Viking Linen Eteläsataman laivoista Mariellalla on laivan kaikissa pääkoneissa typen oksidien vähentämiseksi vesiruiskutus (Humid Air Motor - HAM) ja Gabriellalla on katalysaattori yhdessä apukoneessa. Silja Linen Ruotsin matkustajaliikenteen laivojen kaikissa pääkoneissa on vesiruiskutus ja yhdessä apukoneessa on katalysaattori. Seuraavassa kuvassa on esitetty arvio sähkön tuotanto-/hankintakustannuksista, tilanteessa, jossa laiva liittyy maasähköön sekä tilanteessa, jossa se tuottaa tarvitsemansa sähkön omilla apukoneillaan. Maasähköliitynnän rakentaminen laivoihin vie noin viikon verran, jonka ajan laivat olisivat telakalla. Tarkastelussa ei ole huomioitu seisontapäivien aiheuttamia taloudellisia menetyksiä. Tarkastelussa on myös mukana vaihtoeh-
YMPÄRISTÖLUPAVIRASTO Nro:t 1) 32/2009/2 2) 33/2009/2 Dnrot 1) LSY-2007-Y-415 2) LSY-2007-Y-416 Annettu julkipanon jälkeen 29.4.
LÄNSI-SUOMEN YMPÄRISTÖLUPAVIRASTO Helsinki PÄÄTÖS Nro:t 1) 32/2009/2 2) 33/2009/2 Dnrot 1) LSY-2007-Y-415 2) LSY-2007-Y-416 Annettu julkipanon jälkeen 29.4.2009 ASIA Helsingin Sataman Eteläsataman ympäristöluvan