LNG as a marine fuel: assessing the investment profitability of LNG-powered vessels

Abstract

The profitability of Liquefied Natural Gas (LNG) as a marine fuel remains uncertain despite its environmental benefits and growing adoption in response to tightening decarbonization regulations. This thesis evaluates whether LNG-fueled vessels outperform those using Very Low Sulphur Fuel Oil (VLSFO) in terms of Return on Investment (ROI), focusing on actual vessel-level financial outcomes rather than modeled scenarios. The analysis uses a balanced panel of 342 vessels covering bulk, tanker, LNG, LPG, and container segments during 2015-2024. Each LNG-fueled vessel is matched with a VLSFO counterpart of same size, build year, and segment. ROI is calculated from freight earnings, operating expenses, and capital expenditures, with additional explanatory variables capturing fuel price movements, freight rates, LNG-capable fleet supply, global trade growth, and major regulatory and geopolitical events. Random-effects panel regressions are performed, supported by a sensitivity test using High Sulphur Fuel Oil (HSFO) as an alternative fuel price benchmark. The analysis shows that ROI is influenced by an interplay of multiple dimensions, with market revenues as the dominant driver, complemented by fuel prices, supply dynamics, and trade conditions. LNG-fueled vessels show a statistically significant lower ROI than conventional-fueled vessels, likely due to higher capital and operating costs. Segment dummies reveal that container vessels outperform the LPG reference group, bulk and LNG carriers underperform, while tankers show no statistically significant difference. Size effects suggest that very large vessels generally underperform smaller ones, as economies of scale do not always translate into higher ROI due to greater exposure to cyclical volatility. Mid-sized vessels deliver moderate results, and only feedermax vessels outperform. Although LNG propulsion negatively affects average ROI over the study period, returns slightly improve, though remain negative, when market demand aligns with regulatory incentives or exogenous events like the Covid-19 or Russia-Ukraine war, offering situational rather than universal investment advantages.Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την κερδοφορία του Υγροποιημένου Φυσικού Αερίου (Liquefied Natural Gas – LNG ) ως εναλλακτικού ναυτιλιακού καυσίμου, η οποία παραμένει αβέβαιη παρά τα περιβαλλοντικά του οφέλη και την αυξανόμενη υιοθέτησή του λόγω αυστηρότερων κανονισμών για τη μείωση των εκπομπών CO₂. Κεντρικός στόχος είναι η αξιολόγηση του κατά πόσο τα πλοία που χρησιμοποιούν LNG αποφέρουν υψηλότερη Απόδοση Επένδυσης (Return on Investment – ROI) σε σύγκριση με πλοία που χρησιμοποιούν Πολύ Χαμηλής Περιεκτικότητας σε Θείο Ναυτιλιακό Καύσιμο (Very Low Sulphur Fuel Oil - VLSFO), αξιοποιώντας πραγματικά χρηματοοικονομικά δεδομένα σε επίπεδο πλοίου. Η ανάλυση βασίζεται σε δείγμα 342 πλοίων από τους κλάδους δεξαμενόπλοιων, LNG, LPG, χύδην φορτίου και εμπορευματοκιβωτίων για την περίοδο 2015 - 2024. Κάθε πλοίο που καταναλώνει LNG αντιστοιχίζεται με πλοίο VLSFO ίδιου μεγέθους, έτους ναυπήγησης και κλάδου. Το ROI υπολογίζεται με βάση έσοδα ναύλων, λειτουργικά έξοδα και κεφαλαιουχικές δαπάνες, ενώ συμπεριλαμβάνονται μεταβλητές που αποτυπώνουν τις μεταβολές στις τιμές καυσίμων, επίπεδα ναύλων, προσφορά του στόλου με δυνατότητα καύσης LNG, παγκόσμια εμπορική ανάπτυξη, καθώς και ρυθμιστικά και γεωπολιτικά γεγονότα. Εφαρμόζονται παλινδρομήσεις random effects, με έλεγχο ευαισθησίας μέσω εναλλακτικού δείκτη τιμών καυσίμου (HSFO). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ROI επηρεάζεται κυρίως από τα έσοδα της αγοράς, ακολουθούμενα από τις τιμές καυσίμων και τις συνθήκες προσφοράς και ζήτησης. Τα πλοία LNG εμφανίζουν χαμηλότερη κερδοφορία λόγω αυξημένων κεφαλαιουχικών και λειτουργικών δαπανών. Παρατηρούνται διαφοροποιήσεις ανά κλάδο και μέγεθος, με τα πλοία εμπορευματοκιβωτίων και ειδικά τα feedermax να επιτυγχάνουν υψηλότερες αποδόσεις. Παρότι το LNG επηρεάζει αρνητικά τη μέση απόδοση επένδυσης, οι αποδόσεις βελτιώνονται συγκυριακά σε περιόδους ευθυγράμμισης με περιβαλλοντικούς κανονισμούς εξωγενών κρίσεων, όπως η πανδημία Covid-19 και ο πόλεμος Ρωσίας–Ουκρανίας.