White paper Wind-Assisted Propulsion Systems (WAPS)

Hoe windondersteuning kan helpen om te voldoen aan de regelgeving voor broeikasgassen, wordt uiteengezet in een nieuw rapport van klassebureau DNV. De maritieme experts van DNV zijn positief en spelen erop in met hun aanbod.

Windondersteunde voortstuwing heeft volgens reders, exploitanten en technologiefabrikanten al een jaarlijkse brandstofbesparing van 5% tot 20% opgeleverd voor bepaalde schepen, wat resulteert in een reductie van de broeikasgasemissies in dezelfde verhouding. Een grotere toepassing van WAPS door grotere vrachtschepen in het diepzee-segment, die verantwoordelijk zijn voor ongeveer 80% van de wereldwijde scheepvaartemissies, zou aanzienlijk bijdragen aan het behalen van de IMO-doelstellingen voor het terugdringen van broeikasgassen. […]

Invoering van WAPS in de huidige vloot

Sinds 2021 is er sprake van een snelle invoering van WAPS in de wereldwijde vloot, met 52 zeeschepen in de vaart en 97 nieuwbouwschepen met WAPS in de orderportefeuille (vanaf januari 2025). Dit omvat een breed scala aan scheepstypen, met bulkcarriers, tankers en algemene vrachtschepen als de belangrijkste scheepstypen. De ontwikkelingen in de sector in de afgelopen jaren hebben aangetoond dat de installatie van WAPS niet beperkt blijft tot bepaalde schepen of scheepstypen.

Retrofit kan altijd

Het achteraf installeren van WAPS is technisch mogelijk op bijna elk schip dat voldoende dekruimte en een onbelemmerde luchtstroom biedt, zelfs als het schip oorspronkelijk niet was ontworpen om zeilen te herbergen (momenteel is 75% van de WAPS-vloot retrofits). Dit aanpassingsvermogen maakt implementatie van WAPS op een groot aantal bestaande schepen en scheepstypen mogelijk. Voortschrijdende windondersteunde voortstuwing WAPS-technologieën houden een grote belofte in als vitaal element in hybride voortstuwingssystemen en is een voortstuwingsbron met voorspelbare kapitaalinvesteringen en operationele kosten gedurende de gehele levensduur.

Moderne technologie

Moderne windondersteunde aandrijfsystemen zijn gebouwd op de allernieuwste technologie, met vooruitgang in aerodynamica, automatisering, computermodellen en moderne materialen. Deze systemen maken gebruik van geavanceerde besturing en automatisering om de efficiëntie en operationele effectiviteit te verbeteren. Door het brandstofverbruik te verminderen, verlagen WAPS niet alleen de operationele kosten, maar ook de uitstoot van broeikasgassen en andere emissies.

Verschillende werkingsprincipes

Hoewel ze gebaseerd zijn op dezelfde fysische principes, verschillen de beschikbare WAPS-technologieën in hun werkingsprincipes en prestatiegerelateerde kenmerken. De keuze van de WAPS-technologie voor een specifiek schip wordt beïnvloed door factoren zoals de gemiddelde snelheid van het schip, de operationele route en weersomstandigheden, maar ook door praktische overwegingen zoals beschikbare dekruimte en afstemming op de vrachtactiviteiten. […]
Omdat de prestaties worden beïnvloed door veel factoren, zoals de romp en structuur van het schip, de machines, de windomgeving en de WAPS-technologie zelf, vereist het opbouwen van vertrouwen van belanghebbenden in de prestaties van windaandrijvingssystemen strenge, gestandaardiseerde verificatiemethoden voor zowel korte- als langetermijnbeoordelingen. […]

Emissiehandel

Vanaf 2024 heeft de EU de EU-regeling voor de handel in emissierechten (EU ETS) uitgebreid naar schepen van meer dan 5.000 GT die vracht of passagiers vervoeren in de EU/EER, waardoor rederijen emissierechten moeten kopen en inleveren voor de uitstoot van kooldioxide (CO2) van tank tot wak. Vanaf 1 januari 2025 moeten schepen van meer dan 5.000 GT die vracht of passagiers vervoeren in de EU/EER ook voldoen aan de FuelEU Maritime Regulation, waarin eisen worden gesteld aan de broeikasgasemissie-intensiteit voor energie die aan boord wordt gebruikt. Deze verordening biedt een extra stimulans voor het installeren van WAPS, aangezien de berekening van de broeikasgasintensiteit in de verordening een beloningsfactor van 1%, 3% of 5% bevat voor schepen die zijn uitgerust met WAPS.

Windassist sponsor

Resultaten van casestudy’s uit de EU

Uit casestudy’s, die gericht zijn op het effect van EU-regelgeving, blijkt dat windondersteunde voortstuwingssystemen op zowel schepen voor de kustvaart als schepen voor de grote vaart de kosten van brandstof, EU-ETS en FuelEU-naleving kunnen verlagen. In het geval van de kustvaart worden de jaarlijkse kosten ten opzichte van het basisscenario met kustvaart zonder WAPS in de jaren 2026-2044 verlaagd met ongeveer 4% voor geval 1 (1× zuig- of rotorzeil), ongeveer 8% voor geval 2 (2× zuig- of rotorzeilen) en ongeveer 12% voor geval 3 (3× zuig- of rotorzeilen). Aangezien het kustvaartschip voltijds in EU-wateren vaart, zijn de economische voordelen van de installatie van WAPS in vergelijking met de basisschepen zonder WAPS groter dan voor een schip dat internationaal vaart en minder lang in EU-wateren is. […]

Regelgeving beter naleven

Het gebruik van WAPS op schepen zal scheepseigenaren helpen om de regelgeving na te leven via een lager brandstofverbruik, en de nieuwe regelgeving kan ook een beloning inhouden voor de BKG-intensiteit van schepen met WAPS. […] De economische voordelen van de installatie van WAPS zullen naar verwachting toenemen wanneer de nieuwe IMO-regelgeving in 2027 van kracht wordt. Een levenscyclusanalyse die de totale eigendomskosten berekent, is cruciaal om inzicht te krijgen in de financiële levensvatbaarheid van de investering op de lange termijn. Door een holistische evaluatie van de kostenfactoren kunnen scheepseigenaren en -exploitanten weloverwogen beslissingen nemen over de invoering van windondersteunde voortstuwing, waarbij initiële kosten worden afgewogen tegen operationele voordelen op de lange termijn en waarbij wordt voldaan aan de wettelijke vereisten voor broeikasgasemissies.

Stappen ondernemen om klaar te zijn voor WAPS

Als WAPS in een later stadium geïnstalleerd worden, kunnen scheepseigenaren het schip en het ontwerp ervan voorbereiden op WAPS in de toekomst. Dit kan relevant zijn als er ten tijde van de bouw of op de nieuwbouwlocatie geen WAPS beschikbaar is. […]
WAPS is een van de vele mogelijke oplossingen voor het koolstofarm maken van schepen die kunnen worden gecombineerd met elk aandrijfsysteem dat wordt aangedreven door brandstof met een lage broeikasgasintensiteit of door batterijen. Voor schepen die al in gebruik zijn en nieuwbouwschepen moet WAPS worden beschouwd als een optie om aan de regelgeving te voldoen en kosten te besparen.

Bron: Rood boven Groen en de website van DNV.
Het volledige rapport vind je hier.

Windassist sponsor