Modulo Porti in INEMAR 7

1. Modulo Porti in INEMAR 7 Milano 12, dicembre 2012 Riunione interregionale INEMAR Alessandro Marongiu SettoreMonitoraggiAmbientali U.O. ModellisticaAtmosferica e Inventari ARPA Lombardia a.marongiu@arpalombardia.it

2. Modulo Porti INEMAR7 Nuova struttura dell’algoritmo • Definizione delle caratteristiche medie della flotta, fattori medi di emissione Tier 3 per PTS/NOx/COV • Stima delle emissioni e dei consumi • Applicazione della metodologia Tier 1 per tutti gli altri inquinanti Test del modulo e possibili applicazioni/sviluppi • Ricalcolo di una precedente edizione dell’inventario • Scansione ed interfaccia del sito web Marinetraffic • Applicazione del modulo alla navigazione dei laghi in Lombardia

3. Struttura dell’algoritmo in INEMAR 7 OUTPUT Parametri algoritmo Codifica INPUT

4. Metodologia di stima delle emissioni La nuova versione dell’algoritmo si articola in 4 differenti fasi • Stima di fattori medi pesati sulle caratteristiche di flotta per poter effettuare la stima delle emissioni tramite approccio di maggior dettaglio Tier 3. I fattori di emissione sono in funzione del tipo di motore e combustibile, fase e sistema (ausiliario o principale) ma non direttamente del tipo di imbarcazione. Se non si conoscono i dettagli sui motori della singola imbarcazione si utilizzano dei parametri medi sulle flotte internazionali che sono stati inseriti in una nuova tabella PO_CARATTERISTICHE_IMC. • Stima delle emissioni di PTS/COV ed NOxtramite algoritmo Tier 3 e ricalcolo dei consumi associati a ciascun movimento/fase di navigazione. L’algoritmo di maggiore dettaglio, tier 3,  utilizza la stima dei consumi a partire da relazioni di stima della potenza installata nei motori espressa come funzione del tonnellaggio della imbarcazione. • Calcolo delle emissioni degli inquinanti di cui sono disponibili solo i fattori di emissione tipo Tier 1 sulla base del ricalcolo precedente dei consumi di carburante. • Elaborazione e compattamento dei risultati intermedi per la tabella di output.

5. Gradi di dettaglio possibili nella stima delle emissioni dai porti

6. Step 1 – Calcolo dei fattori di emissione medi per tipo di imbarcazione Modificata dalla precedente edizione Nuova PO_FATTORI_EMISSIONE_MEDI Nuova VALORE_FATT_EMISS_MEDIO:(([PO_CARATTERISTICHE_IMC]![PERC_MOT_FLOTTA]*[PO_FATTORI_EMISSIONE]![VALORE_FATT_EMISSIONE]/100*[PO_FATTORI_EMISSIONE]![FATT_CONV]*10^-6)))

7. Diffusione della tipologia di motori imbarcazioni Tipo di imbarcazione • SSD - Slow Speed Diesel • MSD - Medium Speed Diesel • HSD - High Speed Diesel • GT - Gas Turbine • ST - Steam Turbine • MDO - Marine Diesel Oil • MGO - Marine Gas Oil • BFO - Bunker Fuel Oil I dati del Guidebook sono basati sullo studio: Trozzi C. (2010). Update of Emission Estimate Methodology for Maritime Navigation, Techne Consulting report ETC.EF.10 DD

8. Step 2 – Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook PO_RIS_DETTAGLIO EMISSIONE:(INEMAR6_08_PO_NUM_MOVIMENTI!NUMERO_IMC)*10^-6*INEMAR6_08_PO_TEMPI_NAVIGAZIONE!TEMPO_NAVIGAZIONE*INEMAR6_08_PO_IMC!STAZZA_LORDA^([PO_POTENZE_CONSUMI]!B)*PO_FATTORI_EMISSIONE_MEDI!VALORE_FATT_EMISS_MEDIO*[PO_POTENZE_CONSUMI]!A*INEMAR6_08_PO_FRAZ_POT!FRAZIONE_POTENZA CONSUMI: [EMISSIONE]*10^6/[PO_FATTORI_EMISSIONE]![VALORE_FATT_EMISSIONE]

9. Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook l tipo motore k tipo imbarcazione m tipo fase j combustibile y tipo inst. motore Stazza lorda (klj) PkyPotenza max LFkmy frazione potenza Elaborati tenendo conto dei motori e del carburante principalmente associati ad un certo tipo di imbarcazione Skmystima dei kW FEjlmy tkm(jl) Nk(jl) Emissionek m

10. Stima delle emissioni e dei consumi di carburante tramite algoritmo Tier 3 del Guidebook La struttura del nuovo database ha comportato due principali modifiche rispetto alla edizione precedente: • La tabella PO_CONSUMI cambia di significato e struttura dal momento che ciascuna tipologia di imbarcazione è caratterizzata da una relazione, di due parametri, che collega la stazza alla potenza dei motori installati. • La percentuale di carico dei motori, frazione di potenza, tiene conto anche dell’eventuale installazione di motori ausiliari. Tale caratteristica è stata implementata tramite una apposito campo di codifica.

11. Step 3 – Stima delle emissioni tramite algoritmo Tier 1 E l’operazione è effettuata solamente considerando i record di PO_RIS_DETTAGLIO dove FK_ID_INQUINANTE = 2 (scalata sulle emissioni di NOx calcolate con il Tier 3). I risultati della stima sono poi accodati alla tabella PO_RIS_DETTAGLIO. VALORE_EMISSIONE: [PO_FATTORI_TIER1]![VALORE_FATT_EMISSIONE]* [PO_RIS_DETTAGLIO]![CONSUMI]*10^-6

12. Applicazioni del modulo – ricalcolo su una edizione precedente I dati di INPUT del modulo di una edizione dell’inventario delle emissioni è stata fornita dai partners di INEMAR. Gli stessi dati sono stati utilizzati con la nuova edizione del modulo. Si tratta unicamente di un confronto tra metodologie che potrebbe essere non valido per altri dati di INPUT. Variazione emissioni rispetto al modulo precedente

13. Applicazioni del modulo – ricalcolo su una edizione precedente

14. Scansione ed interfaccia del sito web Marinetraffic • Testare l’algoritmo modulo porti su dati esterni agli inventari • Verificare la possibilità di trattare le singole imbarcazioni (ove possibile) come sorgenti puntuali • Acquisire informazioni sulle caratteristiche di flotta (tipologia imbarcazioni vs tonnellaggio), presenza nei porti, principali destinazioni • Verificare la rappresentatività di alcune stime emissive con dati di inventaria nazionale

15. www.marinetraffic.com

16. Disponibilità dei dati • Sono monitorate le imbarcazioni dotate di AIS “The system is based on AIS (Automatic Identification System). As from December 2004, the International Maritime Organization (IMO) requires all vessels over 299GT to carry an AIS transponder on board, which transmits their position, speed and course, among some other static information, such as vessel’s name, dimensions and voyage details. References:Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_Identification_System” • Per aree geografiche coperte dalla ricezione del segnale che viene reso disponibile al db • E’ anche disponibile un Wiki (non sempre completo) con informazioni sulle imbarcazioni (es: GT)

17. Elaborazione dati

18. Scansione dei dati • Tra il 15.05. ed il 25.05 sono state effettuate differenti scansioni dei dati, generalmente tra le 12.00 e le 15.00 • Sul sito sono disponibili informazioni su 76 porti italiani suddivisi in 4 aree marittime • Per ogni scansione sono state rilevate presenti o in fase di manovra 400-500 imbarcazioni • Di queste sono utilizzabili ai fini del calcolo delle emissione 200-300, a causa della mancanza dei dati sulla stazza di altre informazioni sulla imbarcazione

19. Dati sulla flotta campionata nei porti Italiani

20. Emissioni orarie di NOx (t/h) 18.05.2012

21. 17.05.2012 Olbia 13.00-15.00 0,12 t/h NOx

22. Emissioni totali porti per ora di manovra o stazionamento da proiezione dati Marinetraffic

23. Emissioni per tipo imbarcazione

24. Rappresentatività dei giorni campionati sulla stima delle emissioni annuali

25. Navigazione laghi (attualmente in corso)