船舶能效管理要求总解决方案外文翻译资料

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船舶能效管理要求总解决方案

作 者

Philip J. Ballou

Jeppesen a Boeing Company

摘 要

船舶和船队的经营效率是多方面的和相互依存的。因此，效率管理必须涉及延伸到整个船队运营的集成解决方案。我们不能用单一的指标来指示提高整体效率的成功或失败。相反，需要对多个指标进行比较分析。此外，为了可行，效率管理必须适应运营优先级，目标和约束条件。节省燃料和减少碳足迹的技术只有在满足关键任务目标时才有用。大多数船只可以通过减速来减少燃料消耗，虽然以增加通过时间为代价。需要快速运输时间或可靠即时到达的战术目标可证明相关的燃料消耗增加。实现这些目标的船舶操作者必须寻找除降速航行以外的方法来提高能源效率，包括例如部署优化，智能航行规划和船上能源管理。与操作效率相关的其他关键指标包括船员和货物的健康和安全，船舶生命周期成本和港口中的非计划时间。通过多个效率管理工具的战略应用，可以维持或减少这些成本，同时符合船舶，船队和运营商的操作目标。船舶和船队运营效率的所有这些方面可以使用客观基准方法与以前的标准进行定量比较。

关键词：船舶效率 船舶能效管理计划 能源排放

由于当今社会经济和环境现实的压力越来越大，人们很难找到任何人来反对提高船舶的运营效率。在海运方面，船用燃料价格在过去十年中增长了四倍多，从2000年的约170美元/公吨。全球气候变化的指标推动着旨在减少温室气体（GHG）排放的新立法，与燃料消耗成正比。为了减少其他废气排放物包括硫，氮氧化物和颗粒物（烟灰）的污染，正在沿美国和欧洲的海岸线建立环境控制区（ECA）。

效率的提高净值是有什么的构成的可能不那么明显。燃料消耗率容易通过称为“慢蒸”的减速而减小，但是航行持续时间增加，这对于时间关键的装运是不可接受的，或者导致船被困在快速移动的风暴中。许多海运技术公司专注于在少数具体领域提高效率，同时考虑对其他经营要求的影响。

例如，低摩擦船体涂料可以提供改善的海上燃料效率，但是其较低的耐久性或耐海洋生长可能需要更频繁和更高成本的维护。一些天气路由服务提供商基于以固定速度运行来优化船舶路线，并且不能协调速度管理，例如减速以躲避暴风雨或推迟在已知的计划拥塞时间后到达港口。

无明显的综合计划结合几种不同的策略使得难以确定它们的个体有效性。一些程序只能在某些操作条件下获得增益。更糟的是，一个程序可能不兼容或干扰另一个程序，导致效率的净降低或者阻止操作者能够实现其高优先级目标。

从这个讨论可以得出结论，效率的定义可以随着每个应用和每个船而变化。有人可能会说，它总是归结为成本，但这将只揭示总的图片的一部分。例如，在军事应用中，效率的最高优先级可以是将关键材料，设备和人员尽可能快地递送到战区的远征部队，或向灾区提供紧急救援。对于易腐坏水果的运输，可以限制船舶运动以防止擦伤和最小化运输时间。对于即时制造或零售卖家，效率可能抵达只是在时间，不要太早并不算晚的库存出货来获得。准时到达还可以提高港口服务的效率，包括通过公路或铁路连接交通服务。当然，船舶操作安全，包括诸如船员舒适和健康的人为因素，是操作效率的重要组成部分。

2009年初，石油公司国际海事论坛（OCIMF）在其宣传“能源效率和燃料管理”中概述了这些问题，其中描述了一系列可审核的优先方法，旨在通过改进船舶和航行来减少二氧化碳排放效率。从四个主要方面进行了讨论：

• 减少能源浪费
• 提高能效意识
• 实施船舶和航行策略，以尽量减少能源使用
• 促进与承租人和其他方的合作，以促进节能运营

国际海事组织（IMO）在其2012年出版的“船舶能效管理计划（SEEMP）发展指南”中加入OCIMF和其他组织，认识到船舶运行效率是一个复杂的多方面问题。为了在设计和运行期间推进船舶效率的标准化指标，IMO引入了用于计算能效设计指数（EEDI）和能效操作指标的指导方针（IMO，2009a，2012a）。这两个指数都计算每次运输工作排放的二氧化碳量（即货物载荷和行驶距离）。 在新船设计阶段通过计算机模拟在预定义的操作条件下计算EEDI，并在海上试验中验证。

EEOI用于监测已经运行的船舶的效率。2011年7月，修订了“防污公约”附则VI规则，增加了新的第4章，规定对所有现有船舶使用EEDI进行新的船舶设计和实施SEEMP。适用于所有400总吨及以上的船舶的规定于2013年1月1日生效。

在军事方面，美国海军几十年来一直对海上运行的安全和效率感兴趣。自20世纪90年代以来，在一项名为“激励节能”（i-ENCON）的计划中，船员已接受过操作程序和战略方面的培训，以减少能源消耗。在加利福尼亚州圣地亚哥和弗吉尼亚州诺福克的海军舰队天气中心（FWC）使用各种工具，包括称为最优航迹航线（OTSR）的计算机化航线优化过程，以提高机队燃料效率，同时减轻天气相关导航危害。OTSR为岸基路由器提供最小渡越时间的建议，同时避免可能导致过度运动，船员不适，货物损坏和/或船体疲劳的环境条件。它还提供了在强洋流和限制水域附近的路由指导。最近，为了升级其老化的OTSR工具，美国海军开始了一个名为智能航行规划决策辅助（SVPDA）的计划。它还测试船上燃料效率监测工具，称为船舶能量仪表板（SED），给船员实时的视觉反馈能源使用。

制定效率管理战略

制定有效的效率管理战略的目标是首先确定适用于特定活动的所有各种效率参数，然后为这些参数分配优先级，指标和目标。应当理解，因为这些因素中的许多因素是相关的和相互依赖的，所以提高某个效率可能降低另一个的效率。 然后，目标是最大化最高优先级参数的效率，同时尽可能减少不太关键的区域中的效率损失。归根结底，如果一个成功的最大化所有关键领域的效率，尽管以非关键领域为代价，这可能被视为总体成功的结果。

表1概述了IMO在其SEEMP指南中提出的提高船舶能源效率的潜在领域。IMO未指定应为每个参数使用什么度量，尽管它建议对整个SEEMP跟踪使用EEOI计算。

正如IMO所指出的，SEEMP指南中列出的措施并不详尽，但建议考虑给定船舶的SEEMP。并非所有措施都适用于给定的船舶，活动或公司。此外，一些措施在某些应用中可能比其他措施具有更高的先验。根据我们自己对商业航运公司的经验，其他运营效率测量常常会发挥作用。表2列出了一些更常见的。

尽量设法获得更多的利润

在其出版物“低碳航运途径”中，挪威船级社（DNV）估计了旨在减少燃料消耗和相关温室气体排放的不同措施的每吨二氧化碳成本（Alvik等，2009）。它表明什么措施可以提供最好的投资回报率。由于一些措施以低成本产生了显着的燃料节约，即使在实施的第一年，净结果也是成本节约。其他测量需要大量投资，导致净开支，至少在第一年。表3源自DNV出版物中的信息，显示了提高效率的主要候选人的估计成本的例子（即DNV计划为世界船队每年可能减少至少1500万吨二氧化碳的措施）2030，或每年1530万吨二氧化碳的预计基线的至少1％）。

表1

IMO建议SEEMP措施。