Индекс энергетической эффективности EEDI

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

на тему: “Индекс энергетической эффективности EEDI”

Содержание

Введение

1. Постановка проблемы

2. Повышение энергоэффективности

3. Применимость к различным судам

4. Безопасная скорость

5. Мощность установленного двигателя

6. Эффективность EEDI в сокращении выбросов CO2

7. Расчет индекса для двух типов судов различного года постройки

Выводы

Введение

Сравнение будет сделано для оценки энергетической эффективности отдельных судов, построенных до вступления в силу изменений Конвенции MARPOL, с аналогичными судами такого же размера, построенными уже с учетом новых требований, которые могут провести примерно аналогичную работу по перевозке груза. Показатель объединяет несколько важных точек зрения различных наук на судно: теории проектирования судов, теории корабля, экономики и экологии.

С января 2013 года вступили в действие новые правила 20 и 21 Приложения VI международной конвенции МАРПОЛ [4]. Эти правила распространяется на новые суда валовой вместимостью 400 и более. Расчеты касаются конструктивного коэффициента энергоэффективности (energy efficiency design index). Необходимо и достаточно, чтобы достигнутый был меньше требуемого. Суть этих нововведений базируется на желании людей ограничить выброс вредных веществ в атмосферу, в частности CO2, при эксплуатации судов разных типов. Формулы для расчета, требуемого , в новой версии Приложения VI, касаются судов типов балкер, газовоз, танкер, контейнеровоз, судно для перевозки генеральных грузов, рефрижераторное судно и комбинированное судно. Требуемый определяется в результате произведения величины базовой линии на множитель . Уменьшающий фактор зависит от типа судна, его дедвейта и временных фаз.

судно энергетический эффективность двигатель

1. Постановка проблемы

C момента первоначального принятия Киотского протокола в 1997 году глобальное потепление и парниковые газы стали международной проблемой, рассматриваемой на самом высоком уровне.

Доставка морским транспортом на сегодняшний день является наиболее энергоэффективной, однако с начала 21 века общество начало смотреть на выбросы CO2 с судов с критическим точки зрения. В 2003 году Конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) попросила ИМО инициировать изменения, связанные с сокращением выбросов ПГ с судов, с акцентом на грузовых судах.

Ранняя работа привела к так называемому оперативному СО2-индексу, который в настоящее время переименован в Оперативный индикатор энергоэффективности (EEOI). Этот оперативный индикатор рассматривается сегодня как добровольной инструмент в дополнение к осуществлению систем управления окружающей средой в судоходной отрасли.

В обсуждения на МЕРС (Комитет ИМО по охране морской среды), также включены рыночные меры, такие как торговля квотами на выбросы в сочетании с компенсационным фондом в качестве альтернативных средств для снижения выбросов. Тем не менее, никакого прогресса на политическом уровне не было достигнуто.

Поэтому обсуждения ИМО сосредоточены на Индексе Энергетической эффективности(EEDI), потому что здесь ИМО - в качестве компетентного технической организации по судостроительным стандартам - не препятствуют формирующимся рынком и развивающимся странам в достижении надежной реализации . Чтобы решить спор о термине "CO2", "Индекс Дизайн" СО2 первоначально выбранном был переименован в «Энергоэффективность Индекс Дизайн" по просьбе китайской делегации.

EEDI является индексом для оценки потенциальной эффективности транспортной судна. Теоретические выбросы CO2 на 75% от мощности основного двигателя выражены по отношению к соответствующей скорости судна при заданной осадке

Дискуссии на ИМО привели к разработке индекса энергетической эффективности (EEDI), который имеет широкую и решительную поддержку правительств, отраслевых ассоциаций и организаций, представляющих интересы гражданского общества. Все они объединены одной и той же целью: сделать так, чтобы EEDI обеспечивал экологическую эффективность путем создания, с помощью усиленных мер по энергоэффективности, значительного сокращения выбросов парниковых газов с судов.

Многочисленные заинтересованные стороны - политики , судовладельцы, судостроители, классовые общества и т.д. - способствуют этой деятельности, обеспечивая технический и любые другие вклады в дискуссию. Накануне принятия "первой итерации" в EEDI, эта широкая (но объединенная) масса заинтересованных лиц разработала инструмент, который превосходно соответствует этой цели по прямому назначению.

2. Повышение энергоэффективности

В то время как суда являются общепризнанными в качестве наиболее экономичных в режиме бестарной перевозки, вторые ИМО ПГ исследования в 2009 году, определили значительный потенциал для дальнейшего повышения энергоэффективности. Это было сделано в основном за счет использования уже существующих технологий, таких как более эффективные двигатели и силовые установки, усовершенствованные конструкции корпуса и большие размеры судов. Через технику и дизайн на основе мер, которые могут достичь примечательного сокращения потребления топлива и выбросов CO2 в результате, на основе наращивания (тонно-миль). Исследователи также пришли к выводу, что дополнительные сокращения могут быть получены с помощью оперативных мер, таких как снижение скорости, оптимизации рейса и т.д.

EEDI обращается к первому типу мер, требуя минимального уровня энергоэффективности для новых судов; стимулируя дальнейшее техническое развитие всех компонентов, влияющих на топливную эффективность судна; разделения технических и проектных мер от операционных и коммерческих.

Энергосберегающие технологии, такие как валогенераторы могут помочь улучшить общую производительность судна

3. Применимость к различным судам

EEDI формула - в ее нынешней редакции - не должна быть применима для всех судов. Четко признано, что она не подходит для всех типов судов (в частности, не предназначенных для перевозки грузов) или для абсолютно всех типов силовых установок (например, корабли с дизель-электрической, турбинной или гибридной силовой установкой), для которых понадобятся дополнительные поправочные коэффициенты.

В самом деле, первая итерация EEDI целенаправленно разработана для самых крупных и энергоемких секторов мирового торгового флота, таким образом, охватывает 72 процента выбросов на новых судах и охватывает следующие типы судов: нефтяные и газовые танкеры, основная перевозчики судов для генеральных грузов, рефрижераторные перевозчики и контейнеровозы.

Для типов судовых, не охваченных действующей формулы, подходящие формулы будут разработаны через некоторое время. Комитет ИМО по защите морской среды (КЗМС) готова рассмотреть вопрос подробно на будущих сессиях, с целью принятия дальнейших итераций EEDI.

4. Безопасная скорость

Потребность в минимальной скорости, чтобы быть включеной в формулу EEDI была должным образом признана КЗМС и с этой целью, в проекте постановления EEDI (22.4) говорится, что "для каждого судна, к которому применяется эта норма, установленная мощность должна быть не менее, чем мощность силовой установки, необходимой для поддержания маневренность судна при неблагоприятных условиях, как это определено в руководящих принципах, которые были одобрены Организацией ".

Из этого становится понятно, что ИМО полностью поддерживает мнение, что минимальная установленная мощность для поддержания безопасной навигации в неблагоприятных погодных условиях имеет решающее значение для обеспечения безопасности и эффективности международного судоходства. В то время как EEDI инструмент, содержит стандарты, которые должны быть решены в этом вопросе, реализация этого стандарта будет включена на основе руководящих принципов, которые также должны быть приняты. Множество таких принципов был принято в МЕРС 63 в 2012 году.

5. Мощность установленного двигателя

Самый простой способ для повышения эффективности судна - снижение скорости ,однако есть практический минимум, при котором эффективность замедления судна уже не будет увеличиваться. Есть и другие способы, чтобы улучшить топливную экономичность, такие как использование отходов тепловых генераторов. Действительно, повышение эффективности были сделаны благодаря достижениям в технологиях, которые, однако, не привели к жертве в скорости, а скорее наоборот. Сокращение установленной мощности не требует уменьшение отверстия двигателя и увеличением оборотов в минуту. Одним из практических способов уменьшить установленную мощность является установка двигателя с меньшим количеством циллиндров (на один циллиндр меньше). Эта мера не будет иметь никакого влияния на удельный расходов топлива или на обороты в минуту. Такие двигатели могут быть определены путем ссылки на каталоги крупных производителей двигателей.

Конечно, есть «эффект масштаба» в эффективности судового топлива. Чем больше судно (при заданной скорости), тем ниже расход топлива на единицу груза. Тем не менее, такая экономия в зависимости от масштаба ограничена из торговых соображений, таких как физические пропускные возможности порта либо грузовой логистикой.

6. Эффективность EEDI в сокращении выбросов CO2

Рассмотрим следующую упрощенную формулу достигнутого EEDI:

Выброс CO2 представляет общую эмиссию СО2 от сжигания топлива, в том числе двигателей и вспомогательных двигателей и котлов, принимая во внимание содержание углерода в топливе. Если энергоэффективные механические или электрические технологии присутствуют на борту судна, их результат вычитается из общей эмиссии CO2. Энергия, сохраняемая с помощью ветра или солнечной энергии также вычитается из общего объема выбросов CO2.

EEDI, в установлении минимальных требований энергетической эффективности для новых судов в зависимости от типа судна и размера, обеспечивает надежный механизм, который может быть использован для повышения энергетической эффективности судов, поэтапно, чтобы идти в ногу с техническими разработками в течение нескольких десятилетий. Это не предписывающий механизм, он оставляет выбор, какие технологии использовать в конструкции судна для заинтересованных сторон, до тех пор, пока достигается необходимый уровень энергоэффективности, что позволяет использовать наиболее экономически эффективные решения.

7. Расчет индекса для двух типов судов различного года постройки

Первым судном, выбранным для расчета является Bernhard Schulte, постройки 2007 года. Судно- танкер, для перевозки LPG. Расчет выполнен в программе BIMCO.

Расчет достигнутого выполняется по формуле

В числителе этого уравнения приводятся элементы, которые связаны с мощностями главных и вспомогательных двигателей, гребных электромоторов, утилизацией отходящего тепла и двигателей с инновационными технологиями , , , , . Коэффициенты связывают расход топлива и выбросы углекислого газа (g CO₂/g топлива). Удельные расходы топлива двигателей представлены коэффициентами .

Основные характеристики судна :

LBP 112.4 m,

Breadth 19.8 m,

Depth 11.2 m,

Draught 8. 8 m,

Displacement 15320 tonnes,

Deadweight 10309,

Cargo capacity 9109 m³,

Main engine MAN B&V 5920 kW,

Specific fuel consumption 190 g/kWh,

Diesel driven alternators STX Engine co,LTD 3x740 kW,

Specific fuel consumption 175 g/kWh.

Расчет выполнен в программе BIMCO.

Вторым судном является танкер, предлагаемый к постройке в Китае.

Основные характеристики:

Class notation:

CCS, Oil Tanker, Double Hull, Ice Class B, F.P.<60 C, ESP IGS, VCS

Length over all Loa 134.50m

Length of water line Lwl 129.10m Length between perpendiculars Lpp 126.00m

Breadth, moulded B 20.00m

Depth, moulded D 10.20m

Designed draft d d 7.87m

Displacement about 17500 t

Deadweight DWT abt. 11780t

Gross Tonnage GT 7522

ME Model SXD-MAN7L32/40

MCR 3150KW x 750rpm

CSR(90%MCR) 2835KW

Model of gear box GWC66.75

Reduction ratio 6.1198:1

Type fixed pitch, MAU, 5-blate integral

M/E can burn fuel oil(1500s/37.8oC) or MDO.

Speed 12.70 knots

Fuel oil consumption at MCR(3150kw) of M/E is 185k/kwh.

Fuel oil consumption at CSR(2835kw) of M/E is 12.6t/day.

Cruising range of at least 6000 n miles

Выводы

После принятия в 2011 году и вступления в силу в 2013 году, введение EEDI для всех новых судов означает, что приблизительно от 45 до 50 миллионов тонн CO2 не будут попадать в атмосферу. К 2030 году, снижение будет равняться от 180 до 240 млн тонн в год. EEDI приведет к более энергоэффективным судам, снизит выбросы парниковых газов, повысит эффективность охраны окружающей среды и сделает значительный вклад в мировую индустрию и в глобальные усилия, направленные на то, чтобы остановить изменение климата. На примере расчета двух судов мы можем увидеть значительное снижение выбросов вредных веществ, что в свою очередь ведет к росту энергоэффективности судов. Суда, построенные с разницей в 7 лет, имеют разные показатели, при этом судно, построенное в 2007 году, не соответствует настоящим требованиям Конвенции.

Размещено на Allbest.ru