谈我国的《营运船舶CO2排放限值及验证方法》

介绍我国《营运船舶CO₂排放限值及验证方法》的制定背景、方法和要求,及其与国际海事组织（IMO）强制实施的船舶能效设计指数（EEDI）的关系。     

基于集成高效热能发电系统的船舶Attained EEDI及燃油消耗量分析

为满足国际海事组织(IMO)关于船舶能效设计指数(energy efficiency design index,EEDI)的强制要求,各国已开始探索高效热能发电技术在船舶能源系统中的集成和应用,以期通过对船舶主动力装置余热进行回收利用,实现降低EEDI、减少燃油消耗量和控制废气排放量的目标。论文以超临界二氧化碳布雷顿循环(S-CO_2 Brayton cycle,S-CO_2 BC)发电系统、有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电系统、卡琳娜循环(Kalina cycle,KC)余热发电系统和动力涡轮(power turbine,PT)余热发电系统为具体研究对象,分别就单一新型动力循环发电系统和组合型高效热能发电系统在某型2500TEU支线集装箱船中集成,对船舶达到的能效设计指数(attained EEDI)和燃油消耗量折减进行计算分析。结果表明:采用超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统取代1台船舶辅机,并与有机朗肯循环、卡琳娜循环及动力涡轮等新型动力循环余热发电系统构成组合型高效热能余热发电系统技术方案,可实现船舶达到的能效设计指数EA与没有应用任何高效热能发电系统技术方案的指数相比下降33.28%;单一应用有机朗肯循环余热发电技术对减少船舶燃油消耗量的贡献显著,燃油节省率可达到5.99%。这项研究工作可为在船舶上集成应用高效热能发电技术提供理论参考依据。     

VLCC配备米维斯导管

日前,韩国现代三湖船厂向新加坡Samco Shipholding船坞公司交付的VLCC配备了贝克尔公司提供的管径达8.1 m的米维斯导管。米维斯导管可改善船舶尾部伴流因而提高螺旋桨效率。若将米尔斯导管与贝克尔公司的船舵结合:一是能减少振动和压力脉冲,可节省燃油8%,确保船舶终生节省运营成本;二是可降低CO₂排放,一艘VLCC每年可     

船用烟气余热S-CO2布雷顿循环发电系统性能分析

开展船舶主机不同负荷工况下的S-CO₂布雷顿循环余热系统热力学特性和效能分析是其实现工程应用的必要环节。本文通过性能分析确定系统热力学参数对净输出功率和平准化能源成本的影响变化趋势,最佳运行参数范围以及系统关键热力学参数。通过主机典型负荷工况下的效能评估,分析集成S-CO₂再压缩布雷顿循环余热发电系统后的船舶节能减排效益。结果表明：主压缩机入口压力和压比对整个余热发电系统热力学性能和经济性影响最为显著,可调节这2个关键热力学参数以确保系统在船舶主机不同负荷下获得良好系统性能;集成该余热发电系统后,MAN8S90ME-C10.2型主机系统热效率最高可提高0.91%,燃油消耗量平均每年可减少51 t,NO₂和CO₂的排放量每年可分别减少2.28 t和760 t。     

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...     

从一款带复位功能的CO2施放报警箱谈CO2施放预报警

<正>固定式CO₂灭火系统是船舶固定灭火系统中最为常用的一种,通常用作船舶机器处所、装货处所、燃油设备处所、液货船的货油泵舱等处所发生火灾后的最后措施,对保障船舶安全具有十分重要的意义。但是在实际应用中,由于设备维护和人员操作等问题,也容易引发CO₂泄漏事故,尤其对于机器处所等通常有人值班的处所,如果CO₂施放预报警故障会造成CO₂释放时机舱人员无法知晓快速撤离。本文从一款船用固定CO₂系统施放报警控制箱的检查探讨CO₂施放预报警,对典型缺陷进行分析和法规解读。     

联合动力船舶废热回收系统设计及有效能分析

联合动力系统和双燃料主动力是绿色船舶节能减排低碳降耗的发展趋势,然而大量的废热排放及船舶发电机噪声污染降低了新系统的能源利用率与舒适度。因此,将固体氧化物燃料电池（SOFC）取代船舶发电机,并在废气涡轮（ET）与SOFC联合的母型船运行参数的基础上,将SOFC废热和ET与有机朗肯循环（ORC）结合,提出一种余热回收系统,构建相应的系统能量及?模型,选取不同工质对系统进行设计,并对整个系统各部件进行热力学及有效能分析。结果表明：R245fa为最合适有机工质,净输出功为55.68k W。整个系统的有效能损失中,内源性有效能损失占比为89.73%,可避免损失占比63.25%。通过废热回收和SOFC/ET的联合使用有助于提高船舶的能源效率,同时降低运营成本。     

新型冰区船舶涂料的现状研究及发展方向

极地船舶需求增长空间广阔，全球航运市场对于冰区航线的兴趣持续增长。对在冰区航行船舶的船壳水下部分的涂层也有了更高的要求。文章介绍了新型冰区船舶涂料的技术研究方向，为冰区航行船舶船壳水下部分提供坚强的保护，同时还可以帮助冰区船舶更好地提高能效，减少CO₂排放。     

在航船舶尾气无人机遥测技术研究与应用

为打好船舶大气污染防治攻坚战,落实交通运输部海事局"陆海空天"一体化海事监管体系建设方向,提升我国海洋、内河及环境情况复杂水域中在航船舶尾气监测的自动化水平,研究了小型化的船舶尾气嗅探传感器,利用无人机搭载嗅探传感器实时监测在航船舶尾气中的SO₂和CO₂浓度,依此反推船舶燃油的硫含量。选择对上海(排放控制区)关键水域的在航船舶开展实验测试,统计不同船长、不同水域的海船尾气监测结果,综合分析船舶的燃油行为,为海事执法提供新的技术手段;总结可推广应用船舶尾气遥测无人机先进技术监管模式,为我国船舶大气污染物排放控制区高效及精准监管树立样板。     

EEDI第3阶段要求对大型邮轮设计的影响

<正>船舶能效设计指数EEDI是IMO从技术角度针对新造船提出的一个船舶设计和建造上的能效指标,它是将船舶消耗的能量和有效能量分别换算成CO₂排量后的比例指数,是衡量船舶能效水平的一种方法。EEDI指数越高,船舶的能源效率越低。自2022年4月1日起,非传统推进邮轮的EEDI第3阶段要求正式生效。其中,8.5万总吨以上大型邮轮的EEDI第3阶段要求相对第2阶段提高了12.5%,这进一步加大了大型邮轮设计满足EEDI的难度。     

罗·罗公司的模块化船舶设计

近年来，随着国际海事组织（IMO）相继推出目标型新船建造标准（GBS）、能效设计指数（EEDI），以及未来所要满足的TierⅢ关于气体排放的要求等一系列新标准．新规范．加之船东对于燃油成本的考虑．未来船舶的设计建造向节能减排方向发展已成为大势所趋。     

合理利用船舶最佳吃水节能降耗

全球经济持续低迷,航运市场运力需求疲软,燃油价格的节节攀升,燃油消耗在船舶营运成本中的比例也越来越大,用系统的方法进行船舶能效管理降低燃油消耗,提高能效,减少排放,已成为航运公司控制成本的首当其冲的应对之策;通过调整船舶的最佳吃水,使船舶航行能耗最少,一直是业界关注和讨论的节能降耗的重要措施之一;文中通过理论分析,参照相关公约,实践论证,将船舶最佳吃水具体量化,使其具有可操作性,以实现合理利用船舶最佳吃水节能降耗的目的。     

内河船舶和国内海船CO2系统的异同分析

针对船舶现场检验中发现的固定式灭火系统的CO₂系统以及瓶头阀及其相关组件的各种缺陷,主要阐述内河船舶CO₂系统和国内海船CO₂系统的异同、瓶头阀的结构、释放总管的安装要求、泄放总管的安装要求、控制管路的安装要求,这也是验船师现场检验的难点,以期相关人员在遇到问题时了解如何处理。     

浅谈船舶艉部节能技术

船舶能效设计指数（EEDI）已于2013年1月1日正式生效,这是第一个专门针对国际海运温室气体减排的强制性法律文件。EEDI是衡量船舶设计和建造能效水平的一个指标,即根据船舶在设计最大载货状态下以一定航速航行所需推进动力以及相关辅助功率消耗的燃油计算出的二氧化碳排放量。制定这一指标的目的在于提高船舶能效和降低二氧化碳排放。本文分析了目前世界（特别是中国）船舶业所面临的严峻形势,对世界先进船舶艉部节能技术进行分析,从而满足EEDI的要求。     

海运业实现减少温室气体排放目标分析

海运业是全球货物的主要运输方式，随着社会经济的快速发展，对等效CO₂排放总量的贡献将进一步增大。为限制船舶温室气体的排放，国际海事组织(international maritime organization, IMO)制定了《IMO船舶温室气体减排初步战略》(简称“初步战略”)及目标，确定了短期、中期及远期减碳措施清单。文章对“初步战略”内容进行了分析，以“到2030年，国际航运单次运输任务的CO₂排放量要比2008年至少减少40%”为目标，对“初步战略”短期措施中主要的直接努力减碳措施进行了研究，为我国海运业适应“初步战略”的减排目标提供参考。     

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。     

EEDI给中国造船业带来的挑战

基于国际海事组织（IMO）限制温室气体排放（GHG）条约,阐述了船舶能效设计指数（EEDI）的概念,其计算公式中各项参数的含义及降低EEDI值的途径,重点指出EEDI的出现对我国造船业带来的影响及挑战。船舶采用经济航速是最为有效的节能减排的方式,但对营运商不是最佳选择,故而研发低碳燃油等优化技术成为当下最为重要的任务。船舶能效设计指数的强制实施在短期内对我国造船业造成了一定的冲击,但是长远看会进一步推进我国造船业进行深入的技术改造,从而提高中国船舶企业的综合竞争实力。     

5000t散货船清洁推进系统配置论证与控制设计

近年来,随着燃油价格的攀升以及船舶节能减排的呼声越来越高,船舶能效提升方法研究显得尤为必要,目前其研究主要集中在设计与优化管理2个方面。本文针对5 000 t散货船设计了其清洁推进系统的配置形式,并分析其能效设计指数EEDI;此外,通过建立清洁推进系统主机及发电机综合经济性、排放性模型,给出船舶在特定工况下的最佳航速的确定方法。通过所设计的能效管理与控制的优化方法,可使整个系统运行在高效率区,降低主机与发电机的总能耗,从而大幅提高船舶能效。     

船舶固定式CO2灭火系统事故案例分析

以44起船舶固定式CO₂灭火系统事故案例为基础，重点分析该类事故原因，并对事故发生时的船舶动态、伤亡情况、行为主体和事故情境进行统计分析，最后提出该类事故的防范措施，为船舶灭火系统的事故预防和安全管理提供参考。     

基于MATLAB的船舶能效设计指数辅助计算系统开发

船舶能效设计指数(EEDI)是表征船舶固有CO_2排放水平评价指标,主要用于对营运船舶的二氧化碳排进行控制及限制,以降低全球温室气体排放对大气环境的影响。从《绿色船舶规范》研究入手,分析EEDI影响因子之间的相互影响关系,建立船舶能效设计指数计算的优化流程与方法,基于MATLAB软件平台开发船舶能效设计指数辅助计算系统,以解决人为计算过程的误差问题,并以某散货船为实例进行验证。