四冲程双燃料发动机推进系统在某散货船上的应用

依托某型散货船,通过模拟船舶在中巴、中澳航线的营运过程,对瓦锡兰四冲程双燃料发动机推进系统在大型船舶上的能效与MAN和WINGD相应二冲程双燃料发动机进行分析比较.结果表明,瓦锡兰31DF四冲程双燃料发动机推进系统在该型散货船上的综合能效水平处于MAN和WINGD双燃料发动机之间,具有与二冲程双燃料发动机系统相同的能效水平,应用前景良好.     

船舶能效设计指数和营运碳强度指标参考线值分析——以国际航行散货船为例

从船舶设计和营运的角度,通过对船舶碳排放指标采取设置限值或评级等措施,可逐步降低船舶碳排放水平,而相关措施的制定均须以相关指标的参考线值为基础。通过梳理、分析、对比国际海事组织关于能效设计指数、营运碳强度指标的参考线值计算方法,结合给定的相关参数值,以国际航行散货船为例,分析参考线值的关联性。结果表明：散货船营运碳强度指标的参考线值在能效设计指数的参考线值上下偏离,但偏离幅度不大;散货船大型化在一定限度内有利于提升设计和营运能效水平,且有利于实现营运能效水平优于设计能效水平。受限于船舶数据样本的不确定性,参考线值也有一定局限性,但可反映出一组特定船型船舶碳排放的技术和营运总体情况。     

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。     

内河高能效示范船能效水平分析

基于《营运船舶CO2排放限值及验证方法》标准,介绍限值确定方法和高能效示范船的能效要求,分析能效水平,指出干散货船、集装箱船、油船等能达到船舶能效设计指数(EEDI)满足"高能效示范船"能效要求的基础船舶份额很少,但在实际船舶建造设计中,达到政府补贴申请要求的压力不像数据分析表现得严重。     

集装箱船能效运营指数研究

为了探寻国际海事组织船舶能效运营指数的影响因素,评价各种提高能效的措施,推导集装箱船船的能效运营指数估算公式,使用敏感性分析,量化航速、航程、载箱率、停泊时间等因素对指数的影响程度.结果表明,运营条件一定,船舶大型化有助于提高能效;在船型一定的前提下,采取降低航速,提高载箱率,增加港口效率等营运措施,有助于提高船舶运营效能.     

船舶水动力节能装置应用研究

随着国际社会对船舶节能减排的要求不断提高,船舶节能技术进入快速发展时期,新造船舶的能效水平大大提高,并使得在营运船舶在航运市场的竞争力被不断削弱.提高在营运船舶能效水平并降低其营运成本成为广大在营运船舶面对激烈市场竞争时的必由之路.水动力节能装置因其所具有的节能效果良好、结构简单、改造成本低等优点,成为在营运船舶节能改造时的主要选择之一.本文以某万吨级散货船为对象,根据实船性能特点开展水动力节能方案设计及实船应用,采用前置预旋导轮、高效螺旋桨及桨毂消涡鳍的综合水动力节能装置方案.经实船营运数据统计分析表明,针对该船设计开发的综合水动力节能方案的节能效果达到15％左右,具有良好的实船应用效果与示范效应.     

基于营运数据的船舶能效分析及预测

为应对航运业日益严苛的温室气体减排要求,提出一种计算船舶实际营运性能的方法,并基于该方法实现对营运能效的分析和预测。以某大型集装箱船为研究对象,对其在2021年前2个月的营运数据进行分析。结果表明：该船的实际性能相比设计值降低约11.2%,通过采取坞修和调整船舶营运工况等措施能有效提高船舶的营运能效指数;通过对该船的营运能效进行预测,可给出提高船舶碳排放强度等级的具体措施,为船舶能效管理计划的制订提供参考。     

新造船能效设计指数及其对船舶设计的影响

根据国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会(MEPC)关于船舶能效设计指数(EEDI)的议题和结论,对目前市场上主流的三型散货船和三型油船进行了计算分析,得出的结论有一定的实用性,为船舶开发设计人员提供了一定的参考.     

对油轮公司船舶能效管理实施架构的探讨

船舶营运能效管理计划即将实施,油轮公司将制定油轮能效管理计划和船队能效管理体系,通过计划和体系的实施,推进油轮公司船队更安全、节能、环保地营运。     

船舶营运碳强度指标计算方法的不足及其修正

MPEC76次会议通过了旨在提高营运船舶能效的船舶营运碳强度条款和四个技术导则,要求船舶在法规生效后每年计算年度营运碳强度并评价其能效等级。IMO将船舶年度二氧化碳排放量与船舶总载重吨或总吨与航行总距离的乘积之比定义为船舶年度营运碳强度指标。根据这一指标,对于某些特定船舶类型或营运特征,例如冰区航行船舶、载运冷箱的集装箱船舶,由于航线或货物原因增加了能耗,可能导致此类船舶能效等级变差,这显然是不公平的。IMO考虑到船舶营运碳强度的这些局限性,决定成立通信组考虑对其计算方法中由于特定船型和营运特征导致的能耗增加进行修正。介绍营运碳强度指标修正的最新进展,为航运公司计算和预估船舶能效等级提供参考。     

大数据技术在船舶能效管理中的应用

利用船上安装的数据采集装置对营运数据进行监测,基于监测数据计算能耗指标。根据分析评估结果,为船舶能效管理提供航速、纵倾、最佳清除污底时间等指导建议。同时通过建立航区航线的海况数据库,可以计算综合海况下的功率和油耗,为优化固定航线船舶在实际海况下的水动力性能提供参考。从某8万吨级散货船型线优化的4种方案对比可知,型线4与原型线相比,载货工况下的有效功率降低7. 16%,燃油减少7. 29%。     

中日航线集装箱船舶营运能效的最佳操作

为建立船舶能效管理计划、公司/船舶能效管理体系及船舶能效数据库,满足船东、船舶经营人、租船方、货主、港口、主管机关及其他相关方在公司/船舶能效管理标准及船舶能效认证方面的要求,作者对中日航线某一集装箱班轮近几个月的能效管理数据和能效管理操作进行了跟踪和分析,在此基础上进一步综合分析了如何实现中日航线集装箱轮船舶营运燃油能效目标。最后,作者总结了集装箱船舶营运能效的最佳操作方案,对航运企业节能减排和监控船舶二氧化碳等温室气体的排放具有重大现实意义。     

碳强度指标主要影响因素及优化方案

IMO MEPC 76会议确定了船舶营运碳排放强度指标（CII）及其评级生效日期,即从2023年01月01日起,CII评级不达标的船舶或将被迫采取纠正措施,且船舶的正常营运及其在二手船市场的估值将受影响。为避免CII评级给船舶营运造成不利影响,文章探讨了船舶营运过程中CII评级的主要影响因素及优化CII评级的措施。通过采集多型实船营运数据,分别对其CII指标进行计算和分析,提出了航速、航线和污底为对CII影响最大的营运因素。对已投入营运的船舶,如经过营运优化后仍不能取得理想的CII评级,则进行燃料改造是最有效的方式。此外,文章还探讨了目前CII的评价标准可能会对大型散货船产生一定程度的不利影响,因此大型散货船更加需要注重船舶营运的优化。     

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。     

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%。     

营运船舶燃料消耗及CO2排放限值标准的制定与实施

为建立以节能减排为条件的我国内河和沿海营运船舶市场准入机制,提高营运船舶整体能效水平,为水运持续取得节能减排成效创造条件,分析《营运船舶燃料消耗限值及验证方法》《营运船舶CO₂排放限值及验证方法》标准制定背景、限值标准的限值要求、限值标准与IMO的EEDI的关系、限值标准与内河标准船型技术条件及营运车辆燃料消耗的限值标准,认为尽快强制实施两个标准,将有利于提升新投入营运市场船舶能效水平,促进营运船舶设计建造水平的提高,促进水运市场不断取得节能减排成效。     

船舶能效知识图谱构建与研究现状分析

为了全面、直观地分析船舶能效研究领域的现状、趋势及热点,为船舶节能减排、推动航运业实现双碳战略目标提供指导,在中国知网(CNKI)和Web of Science(WOS)两个数据库中对1990～2021年之间的船舶能效研究文献进行检索。基于CiteSpace软件,从发文量、作者、机构、关键词4个维度构建船舶能效研究知识图谱,从船舶技术能效、营运能效、政策法规3个方面重点分析了船舶能效研究趋势和热点问题。研究结果表明：从2018年开始,发文量快速增长,船舶能效领域的研究成果一直处于上升趋势;根据关键词聚类分析,中文文献三大类为船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index, EEDI)、船舶能效、温室气体,英文文献三大类为ship energy system(船舶能源系统)、 CO₂ emissions(二氧化碳排放)、 waste heat recovery(余热回收)。根据各类核心关键词分析可以进一步将能效技术分为技术能效和营运能效。围绕EEDI的技术能效热点为新能源技术,同时余热利用技术是短期的热点;围绕船舶能效营运指数(Ene...     

水流速度对内河船舶营运能效影响分析

本文在能源消耗和环境污染的危机下,致力于内河船舶能源消耗和温室气体排放的研究,分析了水流速度对内河船舶营运能效的影响。本分析是基于一艘客船的数据进行的,分别对不同航段下水流速度,主机转速,燃油消耗进行测量,并计算得到内河船舶营运能效。根据测量结果提出内河船舶营运能效提升策略,为内河航运业的节能减排提供帮助。     

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。     

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。