基于IMO船舶燃油消耗数据报告的集装箱船营运碳强度分析

当前国际航运界正全力朝着低碳和脱碳目标前进,以应对温室气体排放带来的全球气候变化问题。集装箱船是国际航运主力船型,其脱碳趋势具有一定代表性。基于IMO最新公开的2019―2022年国际航行船舶营运碳强度指标数据,系统梳理集装箱船营运碳强度指标数据的变化情况,结果表明：受国际政治经济形势影响,虽然航运业采取强有力的温室气体减排措施,但效果并不明显,尤其是从营运碳强度来看,减排趋势较为乏力;集装箱船碳减排趋势不明朗,船舶大型化对提升船队整体能效的作用有限,并且大型船舶比小型船舶更易受国际政治经济形势影响。     

2023年生效的IMO强制性文件修正案概览

<正>一、MARPOL公约的修正案1.MARPOL公约附则VI修正案（第MEPC.328(76)号决议）该修正案于2021年6月17日在IMO海上环境保护委员会第76届会议上通过，已于2022年11月1日生效，其中几项重要内容自2023年1月1日起实施。该修正案是MARPOL公约附则VI全面回顾和修订的一个完整的综合文本。2023年1月1日之前，船舶能效管理计划中须加入船舶达到的年度营运碳强度指标（Attained CII）和要求的年度营运碳强度指标（Required CII）的计算方法。     

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标.由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到.上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性.监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测.     

国际航行船舶营运碳强度指标机制分析

根据国际海事组织海上环境保护委员会关于国际航运碳强度规则的相关决议,围绕船舶营运碳强度指标的计算、参考基线、折减系数、评级等问题,研究船舶营运碳强度指标机制,并用相关数据进行计算和验证,分析船舶营运碳强度指标机制如何在实践中运作,并对该机制提出改进建议.     

典型船舶年度营运碳强度模拟计算及评级

根据MARPOL公约附则Ⅵ最新修正案中有关船舶营运碳强度的相关要求,选择上海地区四种典型中国籍国际航行船舶,分别模拟其营运碳强度的计算和评级,并根据计算结果对不同船型的评级进行分析,提出修正案生效后的应对建议,供业界参考.     

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性。监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测。     

船舶能效营运指数和能效管理实践分析

在2012年通过的《船舶能效管理计划(SEEMP)制订导则》中,IMO推荐使用船舶营运指数(EEOI)作为设定自愿性能效管理目标和能效水平检测的指标。以某多用途船为例,通过实际航行数据,计算该轮年度和航次的EEOI,对航次内各航段的EEOI值进行分析,最后从航速优化、最佳纵倾、船体清洁度、螺旋桨和废热回收等方面总结降低EEOI的措施,可为该船型在特定航线的能效管理提供指导,也可为其他船舶的EEOI计算和能效管理提供参考。     

运用可监测、可汇报、可核查机制提升我国营运船舶能效管理水平

为提高我国营运船舶能效管理水平,适应国内外船舶节能减排的总体趋势,通过理论研究与实地调研相结合,运用可监测、可汇报、可核查(MRV)机制提出建立船舶能效数据库、设定船舶能效指标、建立船舶能效监测机制、建立船舶能效上报机制、建立船舶能效验证机制、建立船舶能效奖励机制等管理途径,构建我国营运船舶能效管理体系,为我国营运船舶节能减排提供技术支撑和方法参考。     

基于吃水差优化的船舶能效仿真研究

随着海上运输的快速发展,其带来的环境污染和能源的消耗也日益加剧,所以要节能减排、提高船舶营运能效水平。通过调整船舶吃水差,改变船舶的浮态,从而降低船舶航行的阻力,改善船舶的航行性能,提高船舶的能效营运水平。本文以上海海事大学的教学实习船——-育明轮为研究对象,通过仿真与试验结合,并结合项目组研发的船舶能效监控系统实测出育明轮在不同吃水差下的主机每海里油耗,得出当育明轮在满载即吃水为11米、航速12knots时航行,吃水差为-1.4米、-0.37米、-0.2米、0米、0.5米和1米六种浮态中,吃水差为-0.2米时的两相流(空气、水)中的阻力和船舶主机每海里油耗量最小,能效营运水平最高。     

码头生产能效指数设计

借鉴国际海事组织利用船舶能效营运指数及船舶能效管理计划推动国际航行船舶减少温室气体排放的思想,提出了码头生产能效指数的设想,码头生产能效指数能够有效衡量港口经营人节能工作开展水平,为深入开展码头生产能效指数的研究和未来实施港口能效管理计划奠定了基础。     

基于航行数据的船舶航行油耗模型建立方法

准确评估船舶的能效表现是研究船舶性能、优化船舶能效的基础。为准确评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响和船舶的能效表现,以某超大型散货船为研究对象,基于船舶智能能效综合管理系统获取大量船舶航行数据,通过数据处理和特征工程找出影响船舶航行油耗的因素,采用人工神经网络建立船舶航行油耗模型。采用该模型预估船舶在一段航程中的总油耗量,验证该模型在评估船舶航行状态对船舶航行油耗的影响方面的有效性。此外,采用该模型对航程和转速进行优化,验证该模型对能效优化的可行性。     

“双碳”背景下的船舶主机能效数据分析

在“双碳”背景下,为探究船舶航行中各因素对船舶主机能效的影响,文章利用SPSS软件对主机能效、航行环境、航行姿态等初始数据进行清理分析。采用主成分分析法,根据总变量主成分解释和碎石图提取3个主成分反映原变量信息。再通过系统聚类利用离差平方和（Ward）法对目标船能效数据进行聚类,得到各参数的聚类数,用K均值（K-means）聚类法进行聚类得到船舶航行中各参数的聚类中心,对轴功率、转速及油耗进行Epanechnikov拟合,得到相互关系曲线。该方法对船舶主机能效数据挖掘具有普遍适用性,可为智能能效管理和评估提供辅助决策。     

营运船舶CO2排放限值与船舶能效设计指数标准比较

为提高船舶能效水平,国际海事组织推动实施船舶能效设计指数（EEDI）标准,我国发布《营运船舶CO2排放限值及验证方法》标准。在介绍EEDI基准线和限值标准限值确定方法的基础上,比较国际航行船舶EEDI基准线与我国沿海干散货船、内河A级航区干散货船限值标准限值之间的差异,并分析比较结果及差异原因,提出应考虑适航水域设计船舶能效要求。     

纵倾优化下的船舶能效数值模型

通过Fluent数值计算和Simulink建模仿真的方法,建立船舶的CFD计算模型及能确定转速(n)-航速(V_s)-船舶能效营运指数(EEOI)间对应关系的船舶能效准稳态仿真模型,进而分析不同工况下纵倾变化对船舶营运能效的影响。以定转速航行模式的46000t油轮为目标船,经模型的计算和船模试验的验证,发现适当纵倾可提高目标船的营运能效。结合相关海事公约法规,计算目标船的最佳纵倾在艉倾2.61m处,可降低EEOI达0.8%。     

基于能效管理的船舶航速系统优化设计

在目前航运业市场低迷、运力过剩的境况下,航运企业愈发重视对燃油成本的控制,对航速节油也有了更多的要求.为此,提出基于能效管理的船舶航速系统优化设计,计算船舶营运的经济航速.并结合航次的航线、航向、航速及每段航线的天气、水文等信息,对船舶营运航速的模型进行不断优化调整,指导船舶航行,为船舶及船岸操作提供决策支持,以达到优化节能的目的.     

Energy efficiency optimization analysis of fuel cell/lithium battery hybrid ship based on whale optimization algorithm北大核心CSCD

[目的]为提升船舶的能源利用率,对多因素影响下的燃料电池/锂电池混合动力船舶能效优化方法进行分析。[方法]基于Matlab/Simulink仿真建模软件,建立对象船舶的能效仿真模型,研究通航环境要素对船舶能效的影响。考虑动力源特性和船舶功率需求,提出基于模糊逻辑的功率分配策略,以优化系统能量流动。然后在此基础上,以系统总能耗最低为优化目标,建立考虑多因素的船舶航速非线性优化模型,采用鲸鱼优化算法开展优化模型动态寻优,并进行不同航行方法和航行时间约束下的能效优化分析。[结果]结果显示,在总航行时间不变的情况下,采用所提的考虑多因素的船舶能效优化方法可以降低船舶5.04%的总能耗和13.16%的燃料电池氢气总消耗。[结论]所述方法对船舶节能减排具有积极的作用,同时对提高船舶续航力和经济性具有重要意义。     

船舶吃水差优化的研究

随着全球经济的快速发展,航运业也更加繁荣,与此同时,也带来了环境污染和能源逐渐枯竭的局面,为此,要提高船舶营运能效、节能减排。本文以"育明"轮为研究对象,通过仿真与试验结合,找出最佳吃水差。利用FLUENT计算出计算船舶在不同吃水差下的阻力,通过船舶能效监控系统实时测出主机每海里油耗,并比较不同吃水差下船舶阻力的变化趋势和油耗的变化趋势,从中找出最佳吃水差,以供"育明"轮应用于实际航行,同时,也为其他营运船舶提供一个节能减排的新方法。     

基于船联网的内河船舶装载量远程监测系统

基于江苏省智能航运信息综合服务(船联网)平台建设,为满足内河运输船舶远程装载量监测及营运能效分析需求,采用吃水传感器探测船舶吃水,同时结合数据采集电路等硬件设计,以及数据滤波算法、装载量计算、传感器安装方案等关键技术研究,研发了内河船舶装载量远程监测系统,实现了实时采集船舶装载量和横倾、纵倾状态数据,并可与现有船舶远程能耗监测系统单独或合并应用,更准确地考核船舶营运效益,为提升船舶的能效设计指数(EEDI)和能效营运指数(EEOI)提供参考。     

船舶非碳能源利用模式和能效提升的协同作用

随着石化能源的短缺和环保法规的日益严格,发展绿色船舶,减少CO2排放,提高船舶能效,已是大势所趋。非碳能源利用和船舶减阻技术是能效提升的有效方式,然而受船舶运营和非碳能源利用模式的影响,很难孤立的考虑非碳能源的利用效果,非碳能源利用和能效提升的方法技术之间有着紧密联系,需要研究船舶非碳能源利用模式和能效提升的协同作用,在引入等效非碳能源概念的基础上,对非碳能源利用与等效非碳能源利用模式进行了阐述,通过创建特征值及计算公式,定量分析了船舶非碳能源利用与船舶减阻技术之间的协同关系以及对船舶能效的影响,对新船能效指数设计和船舶能效管理均具有指导意义。     

春潮涌动风帆劲

<正>随着行业绿色进程的持续推进,尤其是国际海事组织(IMO)对于船舶能效的要求越来越高,包括船舶能效设计指数(EEDI)第三阶段的实施时间的提前,现有船舶能效指数(EEXI)和碳强度指标(CII)的强制生效,让行业减排压力不断增加。行业亟需能够快速实现减排的措施。古老却具备可快速应用、且零排放的可再生能源风能推进脱颖而出,成为行业实现减排降碳的优选措施之一。