Energy efficiency in shipping - Review and evaluation of the state of knowledge

In total, shipping was responsible for emitting approximately 1,046 million tonnes of CO2 in 2007, which corresponds to 3.3 % of the global anthropogenic CO2 emissions in 2007. There is a direct correlation between CO2 emissions and energy consumption in the shipping business, since almost all energy consumed on-board is based on fossil oil. If just a fraction of that energy can be saved, it will have great benefits for the environment as well as the economy. Estimations from previous studies suggest that CO2 emissions from shipping can be reduced by 25-75 %, where the majority of reductions come from energy savings. This study is aiming at giving an overview of the available knowledge on the potential for energy efficiency in shipping and identifying research needs. This report gives an overview of where and why the energy is consumed on-board, how some energy can be saved, the potential for several energy saving methods and how well developed those methods are. Several methods show potential for economically viable, simple and large energy savings – especially operational methods, concerning fleet management and logistics. Since the different systems on-board are connected in different ways and influence each other, energy savings and changes in the energy system have been evaluated from a simplified systems perspective. Combinations of energy saving methods have been tried in thought experiments and the conclusion is that some methods might benefit from combinations while others might actually weaken each other. Further systems engineering for energy efficient shipping is needed to avoid sub-optimization. Svensk sammanfattning Världens samlade sjöfart släppte ut ungefär 1 046 miljoner ton koldioxid 2007, vilket motsvarar 3,3 % av världens antropogena CO2-utsläpp 2007. Det är en direkt koppling mellan CO2-utsläpp och energiförbrukning inom sjöfarten, eftersom nästan all energi som förbrukas ombord baseras på fossil olja. Om endast en bråkdel av denna energi kan sparas så kommer det att medföra goda effekter för såväl klimatet som ekonomin. Uppskattningar från tidigare studier tyder på att CO2-utsläpp från sjöfarten kan minskas med 25-75 %, där majoriteten av minskningarna kommer från energibesparingar. Denna studie ämnar ge en överblick av tillgänglig kunskap för potentiell energieffektivisering inom sjöfart och identifiera forskningsbehov. Denna rapport ger en överblick av var och varför energi förbrukas ombord, hur en del energibesparingar kan göras, potentialen för ett flertal energibesparande metoder och hur väl utvecklade dessa energibesparande metoder är. Flera metoder visar potential för ekonomiskt lönsamma, enkla och stora energibesparingar – speciellt operationella metoder, för hantering av flottan och logistik. Eftersom de olika systemen ombord är sammankopplade på olika sätt och påverkar varandra, så har energibesparingar och förändringar i energisystemet utvärderats genom ett förenklat systemperspektiv. Kombinationer av energibesparande metoder har prövats i tankeexperiment och slutsatsen är att några metoder kan dra nytta av att kombineras, medan andra faktiskt kan försvaga varandra. Ytterligare utveckling av systemkonstruktion för energieffektiv sjöfart behövs för att undvika suboptimering.