笔记：低碳航运的船舶优化策略答案.doc

低碳航运的船舶优化策略 Victor N. Armstrong Ocean Engineering 摘要： 技术优化措施有：安装螺旋桨毂帽鳍，调距桨重新设计，燃油滑动阀升级，主机气缸注油器改造，节能装置声波清洗，气缸油耗优化 操作优化措施有：货物加热管理，气象导航，船体和螺旋桨性能监测，主机性能监测 商业优化策略有：从商业角度发展一些可以更好理解技术和操作上限制的工具。（降速航行；航速与燃料模型） 协调利益相关者的利益，减少航运业对温室气体排放的影响。 简介：本文主要讨论了一些能够对降低油耗和低碳航运有所帮助的优化策略。主要研究资料来源于Teekay 公司经营的 aframax型油轮船队 世界经济的影响：2008年航运业开始节能减排的管理控制，经济危机后开始向燃油效率和能源保护转型，成本最小化和利益最大化 低碳航运和优化策略：优化策略的实施过程要遵循戴明循环： 计划：调查分析，制定计划 设计和执行：设计，试制，试验 检查：检查执行情况，预期效果对比 处理：采取处理措施，成功经验标准化，遗留问题转入下一循环过程 设计优化措施 深入了解分析技术和营运数据 分析不同利益相关者预期期望的差距 利用第一性原则，支持工程实践 发展工具将技术与商业营运联系在一起 历史分析：2008年航行里程和油耗量达到顶峰；单位油耗的航行里程逐年升高2000年之后的船有过剩的储备功率，由于低油价这些船为满足市场需求加大了主机尺寸，从而也增加了油耗。这些储备功率带来盈利的方式是通过降速，从14.7到14，增加载货量从80%到98%。 部分优化策略：修改涡轮增压器，再调整发动机正时；安装转换效率更高的螺旋桨；改进轴带发电机，避免在海上运行时的一些惯例。 前提：适当的供应商支持；成本效益量化；投资回报分析 验证优化措施时要确保： 船上的所有的能耗机械都要运行并得以利用 1、达到最大效率 2、不要有能量损失，如蒸汽泄漏、空气泄漏等。 按标准来评估运行参数和性能参数 查明其他的节能措施 二、评估优化措施 系统性的方法，拥有理论基础和结构式的评价体系 框架因素3R：风险（安全性，环保性）、可靠性（权衡短期收益和长期损失，声誉，船舶可利用性）、收益 三、实施优化措施 包装倡议： 联系实际：新的倡议应该被包装成一个有说服力的案例来应对各种各样的问题。 变更管理：通过有效的沟通和合理的进程提出明确的预期目标，明确好各个利益持有者的相关责任。 技术领导项目：该项目被用作一个平台来处理诸如利益相关者的参与、义务、反馈机制、标准和成功措施等优化倡议的特殊要求。 四、优化效益的量化分析 量化分析是用来衡量提议的效果的，这就要求要制定标准，而不是凭借经验主义或者历史数据来验证优化提议的影响力。 当我们在不断提升的过程中的时候，围绕非传统标准如何应用的讨论就会时有发生。衡量以及量化分析等都会给优化策略精准的调整，成为整个推进过程中的一部分。 五、反馈和优化成果及收益的回顾分析 在以下三个水平上来实施反馈和回顾过程分析： 船：鼓励终端用户参与。规律性反馈，或者即时反馈。运行参数与基准的对照。 船舶管理者：性能和提升范畴 高级管理层：性能增强，船队效率和效果量化分析 性能优化工具 优化被分为两类：提升效率和维持效率 营运优化： 船体和螺旋桨性能优化 船舶性能计算分析工具是用来监测船队船体和螺旋桨性能参数的。通过海上试验的数据，为每艘船都建立了一个数学性能模型，覆盖了所有的速度以及吃水深度。 由于船体或者螺旋桨的工况而引起的增加的阻力被称之为附加阻力。船只每周都会提交观测记录，一旦开始有恶化状况，出现的偏差就会立马被标记（图六）。 主机性能优化 最大气缸压力每增加1bar，燃油消耗率就会减少0.1-0.2g/Kw·h。 主机性能参数实时反馈监测工具（图七） 对被刮下的气缸润滑油进行分析用来诊断和故障诊断维修保养以及性能分析 主机全工况监测（图八） 货物加热管理 货物加热管理由于还没有建立起相关标准和指导原则，目前主要采用历史数据分析方法。 货物加热管理分析（图九） 货物温度和油耗按照预料结果进行标准化测试，具体实施过程由船员按照规定进行。 合理的工程实践也要加入货物加热计划，根据对周围环境的仿真模拟，计算货物吸收的热量从而得出货物温度的升降。 经过优化，船队货物加热日油耗量从之前的8公吨一年后减为5.5公吨，现在只有3.9公吨。（图十一） 航线优化 根据气流和天气预告，在减小航行风险的同时进行距离和航行时间上的优化。 航线优化在整合进航行计划的过程中还要考虑到安全管理、成本管理、排放管理以及避免因天气而引起的毁坏和延期等因素。在抛开时间节约的情况下，燃油节约最高达到3%。（图十二） 吃水差优化 吃水差优化是