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コールドアイロニング[ 1 ]、または陸上接続、陸上から船舶への電力供給（SSP）、陸上電力供給（OPS）、または代替海上電力供給（AMP ）とは、停泊中の船舶の主機関と補助機関を停止した状態で、陸上から船舶に電力を供給するプロセスです。コールドアイロニングにより、船舶が貨物を積み下ろししている間、緊急機器、冷凍、冷却、暖房、照明、その他の機器に継続的に電力が供給されます。陸上電力供給は、船舶、小型船舶、航空機、道路車両が停泊中に電力を供給することを表す一般的な用語です。
コールドアイロニングは、すべての船が石炭燃焼エンジンを使用していた時代に初めて使われた海運業界の用語です。船が港に停泊すると、火をくべ続ける必要がなくなり、鉄製のエンジンは文字通り冷え、最終的には完全に冷えてしまうため、コールドアイロニングという用語が使われるようになりました。[ 2 ]
港に停泊中に主機関を停止することは、依然として主流の慣行となっています。しかし、港に停泊中に貨物取扱機器やその他の船舶サービスに電力を供給する補助ディーゼル発電機は、重油またはバンカー燃料で稼働するため、今日の港湾における船舶からの大気汚染物質排出の主な発生源となっています。コールドアイロニングは、船舶の負荷をより環境に優しい陸上電源に接続することで、ディーゼルエンジンからの有害な排出物を軽減します。代替案としては、補助ディーゼルをガス（ LNGまたはLPG）または超低硫黄軽油で稼働させる方法がありますが、騒音公害が問題となる場合は、コールドアイロニングが唯一の選択肢となります。
船舶は、他の船舶の電源に接続するだけで、コールドアイアンニングを行うことができます。海軍艦艇は、この手順のための標準化されたプロセスと機器を備えています。しかし、これは電源の種類を変えるものではなく、大気汚染源をなくすものでもありません。
陸上電源の供給源としては、電力会社からの送電網からの電力供給のほか、外部の遠隔発電機も考えられます。これらの発電機は、ディーゼル燃料または風力、水力、太陽光などの再生可能エネルギー源によって稼働します。
陸上電源を利用することで、港に停泊中の船舶の動力源として消費される燃料を削減でき、その燃料消費に伴う大気汚染も解消されます。また、陸上電源の利用は船舶のエンジンや発電機のメンテナンスを容易にし、騒音も低減します。
2024年には、クルーズ船の半数が陸上電源に接続できるようになり、2023年から23%増加しました。これは2028年までに76.5%に上昇することを目標としています[ 3 ]。
切り替え自体はすぐには行われず、乗客と船舶設備の双方にとってスムーズな移行となるよう配慮されている。
エンジン停止プロセスは、コールドアイアンニング装置が接続されると開始され、約90分かかります。この間、エンジンは生成される電力の周波数を陸上からの電力の周波数に同期させ、エンジンが停止される前に、「ホテル負荷」（照明、HVAC、ギャレーなど、推進に関係のないものすべて）をエンジンの電力から切り離すことで、船は徐々に陸上電力の使用に移行します[ 4 ]。
出港の約90分前になると、ディーゼル発電機が再起動され、陸上電源の周波数に同期されます。このプロセスは、到着時のプロセスと基本的に逆で、船は徐々に陸上電源への依存度を下げ、再びエンジン動力で航行できるようになります。
海軍の艦船は基地に長期間停泊できるのに対し、商船は港での滞在時間が短く、その間、船内の化石燃料発電機（補助エンジン）によって電力負荷を維持します。外洋航行船は一般的に排出規制の対象となっていないため、世界中の商船は燃料としてバンカー燃料またはHFO（重油）を最適に選択してきました。この燃料は粒子状物質を多く含んでいます。研究によると、1隻の船が年間5000万台の自動車と同量の粒子状物質を排出する可能性があります。[ 5 ]
さらなる研究[ 6 ]によると、船舶の排出物からの粒子状物質によって引き起こされる心肺疾患は、年間6万人の死亡の原因となっている。これらの死亡は、卓越風の影響で内陸部で発見されている。世界の貿易船団は5万隻以上（2008年1月時点のロイズのデータ）あり、各船舶は年間約100日間港に停泊している。
1kWh （3.6MJ ）の電力消費には、約200gの船舶燃料油が消費される。船舶燃料油1kgあたり、3.1kgの二酸化炭素が発生する。世界の船舶は年間4億1122万3484トンの燃料を使用していると推定されている。
これらの報告を踏まえ、国際海事機関（IMO）は新たな規制基準を定めた。硫黄含有量は燃料の品質を測る指標の一つであり、MARPOL条約附属書VIでは2010年から硫黄含有量4.5%未満の燃料の使用が義務付けられている。目標は、世界の海上における硫黄排出量を2020年までに0.5%未満に削減することである。一部の地域（例えばカリフォルニア州）では、既に船舶に対し、自国の海域を航行する際にはよりクリーンな燃料への切り替えを義務付けている。
コールドアイアンニングは、停泊中の船舶で化石燃料を燃焼させる必要性をなくします。この概念が法的に実施されている場合、寄港する船舶は、現地の電力網または既に現地の汚染規制に準拠したその他の電源に接続されます。この外部から供給される電力は、船内の貨物取扱機械や船内設備に必要な電力を供給します。事実上、すべての発電設備は停止され、船舶はコールドアイアンニング状態になります。これにより、船内排出物による汚染が即座に軽減され、商業運航のプレッシャーにより計画的なメンテナンススケジュールを維持することが困難な船舶運航会社が、より包括的なメンテナンススケジュールに従うことが可能になります。その結果、船舶からの熱出力の低下、大気汚染物質の排出量の削減、燃料を使用する機械による事故リスクの低減、生態系への影響の低減など、さまざまなメリットが得られます。
船舶とドックの互換性を確保するために、IEC/ISO/IEEE 80005 [ 7 ]として知られる一連の国際規格が作成されました。
この規格は、コンテナ船やクルーズ客船など、大量の電力を必要とする大型船舶向けの陸上電源システムを対象としています。これにより、機器、接続部、および安全機能が、異なる港湾や船舶間で一貫して安全に使用できることが保証されます。
この規格は、フェリーやサービス船など、電力消費量の少ない小型船舶向けの陸上電力システムを対象としています。これにより、互換性のある設備が利用可能な場所であればどこでも、船舶が安全かつ確実に陸上電力に接続できるようになります。[ 8 ]
これらの問題はすべて解決可能であり、コールドアイアンニングによる船舶排出量の削減に向けた取り組みが既に始まっている。[ 9 ]
現代の物流の最も重要な部門である商船に電力を供給するための、実行可能で制御可能かつ監視可能な方法を完全に実装するために、さまざまな研究[ 10 ] [ 11 ]が実施されています。
米国のカリフォルニア州は、2014年までに寄港する船舶の一定割合に陸上電源の使用を義務付けている。オークランド港は、6,600ボルトの高電圧陸上接続（HVSC）を導入している。このシステムを使用する最初のハパックロイド船であるダラス・エクスプレスは、 2012年12月に同港に寄港した。船の電気負荷を陸上電源に接続するための電気および機械設備は、船尾の40フィートコンテナ内に設置されている。当初は15隻のハパックロイド船がこのシステムを受け取る予定である。[ 12 ]
マサチューセッツ港湾局は2016年にコールドアイロニングと代替案に関する調査を実施し、ピーク時の電力需要の高さ（クルーズ船で13MW、コンテナ船で3MW ）や、ボストン港に必要な機器の提供と電力インフラのアップグレードにかかる高額な費用など、多くの問題点を指摘した。また、米国東海岸の地域協定なしにこのようなシステムを導入すれば競争力が失われるという懸念も表明した。ハリファックス港とブルックリン港はそれぞれ1隻のクルーズ船バースにコールドアイロニングを設置しており、費用はそれぞれ1,000万ドルと2,000万ドルで、そのほとんどが政府補助金で賄われている。[ 13 ]
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