1、1从船舶营运角度探讨提高船舶能效的可选项摘 要：从对影响船舶营运过程中船舶能效的船舶装载利用率、船舶到港时间、船舶航速、船舶维修、航线和船员进行分析，对船舶营运过程中可选提高船舶能效的因素进行探讨。 关键词：船舶能效；营运角度；因素分析 中图分类号： U692.3 文献标识码：A 文章编号：10067973（2016）10-0058-02 船舶运输是世界运输业的重要组成部分，占比方面，船舶运输占国际贸易运输量的三分之二以上；增长同步方面，船舶运输量的增长速度也是与世界经济增长、贸易量的增加同步的。船舶作为大宗散货运输的主要交通工具，与车辆和飞机运输相比具有运量大、运距长和成本低的优势，使用较少
2、能耗的实现大规模物质运输。然而即使再环保节能的运输方式，在使用过程中也会带来资源的占用、能源的消耗和温室气体排放的问题。 目前，我国在能源消耗和污染物减排方面已经取得显著的成效。2005 年以前我国的单位 GDP 能耗一直处于增加趋势，随着国家产业结构的调整和节能减排相关政策措施的出台，2005 年以后单位 GDP 能耗处于下降趋势，十二五期间的 2012、2013、2014、2015 年，单位国内生产总值（GDP）能耗分别比上年降低 3.6%、3.7%、4.8%和 5.6%。中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年（2016-2020 年）规划纲要中指出2要求确保到 2020 年实现单位
3、国内生产总值（GDP）能耗比 2015 年下降 15%的目标。交通运输部制定并印发了交通运输节能环保“十三五”发展规划，提出营运船舶单位运输周转量能耗指标和营运船舶单位运输周转量 CO2排放指标下降值的总体目标。2020 年与 2015 年相比，营运船舶单位运输周转量能耗下降 6%；营运船舶单位运输周转量 CO2 排放下降 7%。 水运行业既是国民经济的重要基础产业，又是资源占用型和能源消耗型行业。伴随着国民经济的飞速发展，我国水路客货运量逐年上升。客货运输量增长快，船舶基数大，成为了降低船舶能源消耗的难题。 本文以降低船舶能耗、提高船舶能效为出发点，以船舶营运视角，提出提高船舶装载利用率、优
4、化船舶到港时间、合理降低船舶航速、船舶维修策略、航线优化和提升船员节能意识六种可选项，探讨营运过程中提高船舶能效的影响因素。 1 提高船舶装载利用率 在船舶运营过程中，如果尽可能的把货物装满，提高船舶装载利用率，可以增加船舶的货物运输效率。然而使用大船在货物的整体运输效率中可能会出现相反的结果。使用小船对每种不同的到港货物进行分类运输，按照每种货物不同到港目的地，进行单船单货的分发形式，会比使用一艘大船装满所有货物，逐个港口送货的形式效率要高。尺寸超常规的船舶，通常会存在没有足够货物需要装载，船舶越大装满货物航行的可能性越小。尤其是在运输市场行情低迷情况下，大船通常会有空箱现象出现，货舱内可能
5、只是部分装载，而没有满载。按照货物运输需要，合理权衡船舶尺度，选取可以装满货舱的船舶，提高船舶装载利用率，3会有更好的货物运输效率，进而提高船舶能效。 2 优化船舶到港时间 优化船舶到港时间，提高船舶整体运输能效。船舶到港时间，通常受到各方面影响，包括潮流、运输合同、港口的繁忙程度、装卸货规则、运输管理组织。 其中外在的自然因素潮流，对应港口水深的变化，会影响允许船舶到港的时间窗口即潮窗期；同时港口的交通拥堵程度，会造成船舶需要排队进港，多方因素影响船舶最佳到港时间。 在考虑潮流影响的同时，还需考虑到延迟到港会面临合同违约，承担违约金的风险，同时要考虑到船舶提前到港需要多付额外的费用。如果由于
6、港口的拥堵造成船舶卸货的延迟，承运人承担经济赔偿。船舶到达繁忙港口，需要等待几天或者几周才可以在港口卸货，同时还要承担逾期未到货的罚款。 如果港口能够接收船舶到港请求，船舶承运人正常卸货后，可以承接新货运任务；如果不能，船舶在港延迟卸货，船舶承运人违约。通常情况下，延迟卸货违约产生的罚款比增加航速提前到港而产生多余的燃料费用要高。以上两种情况，从经济角度考虑，均驱动船舶营运人以尽可能高的航速航行，尽早到达目的港口，提高经济效益。 以上推断可以得出，营运阶段采取优化船舶到港时间的节能措施具有很小的可操作性。最坏的情况下，会驱动营运船舶朝低能效方向营运。同时船舶到港优先装货和卸货的规则，在影响船舶
7、在港时间方面占4有很大的比重。减少在港时间，通过提高货物的装卸、船舶靠泊和锚泊的效率，同样能够提高运输效率。在运输管理过程中做到这一点，需要多个部门联合行动。船舶的在港时间受到多个不同参与方的直接或间接的影响。不同的承运类型，会有不同的参与方和部门，包括：承运人（光船租赁人和船舶营运人） ；托运人和货物的接收人；货物的买方、卖方（运输需求的原始来源） ；运输代理商；港口管理局；码头经营人。除了以上列出参与方的之外，还有其他的参与方，包括船舶代理公司、码头装卸公司、拖轮公司、引航公司、船舶燃料供应方和其他服务方，在优化船舶到港时间中具有重要的影响。重要的是每个参与方都需要足够的驱动性和灵活性，以
8、便加入到系统优化船舶在港时间的行动中，进而提升船舶能效。 3 合理降低船舶航速 合理的降低船舶航行的速度会增加船上能源的利用效率。如果限定时间和货物总量，运送等量的货物情况下，低航速与降速之前相比需要更多的航次去运送货物，需要更多的航行时间。由此而产生的代价是昂贵的，因为他直接影响了固定时间内船舶货物运输总量，从而对单位时间内的收入造成了影响。然而，货物运输费用和燃油消耗费用之间存在一个权衡关系，降低航速产生的运输收入的减少可以从节省燃油消耗的费用中收回。 4 船舶维修策略 船舶的维修保养可以从船体和螺旋桨方面考虑，选择合适的维修策略提高船舶运输效率。 5通过船体表面清洗和使用船体涂层减少摩擦
9、，可以降低船体的阻力，提高船舶效率。保持一个干净的船体和螺旋桨对提高船舶的燃油效率很重要。增加船体和螺旋桨清污的频率，可以有效的保持船舶能效水平，然而这增加了船舶进坞时间，减少了船舶有效营运时间。其他的解决办法，包括通过选择更有效的船体涂层，以减少船体附着污物对阻力产生的降低，减少船体清洁的频率，延长船体进坞的间隔时间。 采取何种船舶的维修策略主要依靠运营公司的高层战略目标。如选择合理适当的维修频率，减少船舶在船坞时间，提升船舶营运时间，降低维修花费，达到提高船舶能效的目的降低营运过程中燃料的费用。 5 航线优化 航线优化是指在船舶航行过程中，满足船舶航行需要面对的限制条件，包括现有的国内国际
10、的航运法律法规，船舶运输任务安排，签订的航运合同约定和其他限制的条件的基础上，对航行操作进行优化。 航线优化可以从以下几个方面进行，包括纵倾优化、使用气象定线系统、压载水优化。 纵倾优化可以从船体船型和船舶实际航行状况两方面考虑。技术上对于船体的优化，往往不能同时满足船舶的特定吃水和特定航速两种限制条件的优化结果。通常情况下，船舶的型线在设计优化过程中，优化结果的目标设定在设计吃水的情况。然而船舶在实际航行过程中，由于不同航线不同外界条件，货物装载和运输需求的不同，会有不同的吃水、纵倾和航速，难以得到稳定的纵倾优化效果。 使用气象定线系统，参考天气风向和潮流流向选择最佳的航线，以6减少船舶航行
11、的能量消耗。 压载水优化，避免不必要的压载水，减少船舶为此负担的能源消耗。压载水优化通常受到限制，优化过程中需要考虑船舶航行过程中船员的安全和舒适程度。相关机构在对油船的航线优化节能研究中发现，使用优化压载水技术，对于航行过程中使用大量压载水的船舶，可以获得较好的节能效果。 6 提升船员节能意识 从船舶营运中获得船舶能效的提升，很大程度上依赖于船上船员对船舶的具体驾驶操纵，由于实际航行中遇到的情况是变化多样的，船员的每次对应操纵也不尽相同，不同航次提升的能效有很大的可变化性，难以获得持续稳定的节能效果。实际航行中，船员主动的节能意识和积极的行动对船舶能效提升的效果影响是至关重要的。可以设立一种
12、奖励机制，使船员能够从船舶能效的提高中获得一部分利润反馈，以促使船员积极主动的参与到提高船舶能效的行动中。 7 结语 提高船舶能效，实现节能减排目标。中国在向联合国提交的强化应对气候变化行动中国国家自主贡献中提出了 CO2 排放峰值和非石化能源占一次能源消费比重目标，交通运输方式中的公路和水路运输能耗占全国石油及制品消耗总量的 30%，实现低能耗和低碳排放目标，要求船舶运输向低碳高效方向发展。在船舶运营阶段采取节能措施，可以从船舶实际营运过程中获得船舶节能具体效果，利于对节能效果的及时反馈评价，确定可能会获得更多的潜在的提升能效利用率的方式。从而7为实现应对气候变化，改善地球家园环境做出应有贡献。 参考文献： 1船舶节能减排国际和国内标准动态发展研究J.北京造船工程学会论文集 2013 2船舶节能减排国际标准发展动态及对策浅析J.水运科学研究，2014 3从船体本身角度出发浅析提高船舶能效的措施J .水运科技，2014 4船舶尺度和船体形状的影响因素J .中国水运，2014 5提高船舶能效的因素探讨J .珠江水运，2015 6中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年（2016-2020 年）规划纲要Z.2016 7交通运输节能环保“十三五”发展规划Z.2016
