巧借潮汐節(jié)能降耗

巧借潮汐節(jié)能降耗

林睿

(中海油輪運輸有限公司廣州分公司，廣州 510220)

摘要:節(jié)能增效是航運公司實現(xiàn)扭虧為贏的重要手段?？偨Y了國內(nèi)外一些航段的船舶航行資料，對比了順水、靜水、頂水等3種潮汐狀態(tài)下的能耗及航行時間。實踐結果表明，根據(jù)船舶航線潮汐規(guī)律及油耗分析合理安排航行，多趕在順潮時航行，可縮短航行時間、降低油耗。

關鍵詞:航段；潮汐；節(jié)能；增效

收稿日期：2015-03-21

作者簡介：林睿(1970—)，男，福建福安人，主要從事安全管理工作。

文章編號：1674-5949(2015)02-029-04

中圖分類號：P743.3；F206文獻標志碼：A

Reducing Energy Consumption of Ships by Making Use of Tides

LinRui

(China Shipping Tanker Company Limited，Guangzhou 510220，China)

Abstract:Energy efficiency is an important factor for a shipping company to keep profitable. This paper summarizes the navigation data of certain domestic and international voyages and compares those of course segments from the angle of energy consumption and the hours taken at the condition of sailing following current, against current and no current, respectively. The study proves that properly using tides can noticeably reduce fuel consumption and shorten the sailing time.

Key words: route； tide； energy conservation； efficiency

0引言

當前國內(nèi)外航運市場的形勢較為嚴峻，航運公司紛紛采取措施應對。節(jié)能降耗是其中的重要舉措，如常規(guī)的加溫節(jié)能、經(jīng)濟航速、洗艙節(jié)能、壓載水置換及惰氣置換等。此外，在航行油耗方面，常采用經(jīng)濟航速降低油耗。但是，利用潮水降低航行油耗，因缺少經(jīng)驗和數(shù)據(jù)而很少采用。此處針對國內(nèi)外進出潮水比較急的一些航段及港口，收集、比較和分析船舶航行速度、港口潮汐、航行油耗等方面的數(shù)據(jù)，總結順潮進出航道及港口的船舶節(jié)能效果。

1長江口到南京航段各種潮汐狀態(tài)下船舶油耗與時間分析

長江口—南京段總里程為264 n mile，其中：長江口—寶山引水站總里程為43 n mile，寶山引水站—南京總里程為221 n mile。

1.1航行于長江口—寶山段

長江口—寶山總里程為43 n mile。船舶在長興高潮前4 h抵達長江口D6號燈浮，則能趕上順潮，順潮的平均流速可達到1.5 kn。以“丹池”輪為例：據(jù)統(tǒng)計(見表1)，其重載靜水下的油耗0.070 4 Mt/n mile，在此航段的順水重載能耗0.063 4 Mt/n mile，頂水重載的能耗0.077 44 Mt/n mile，則實際節(jié)省油耗0.014 04 Mt/n mile，完成該航段實際節(jié)油約0.604 Mt。如果選擇頂流，則航速達不到船舶交通管理系統(tǒng)(Vessel Traffic Services, VTS)的要求，且增加油耗。在頂流的情況下，平均航速為7 kn，航行時間與順水相比要增加2.1 h。圖1為該輪在順水、靜水及頂水狀態(tài)下的油耗比對。顯然，順潮航行節(jié)約油明顯。

表1　“丹池”輪長江口—寶山引水站(潮汐參考點：長興高潮前4 h)

圖1　“丹池”輪長江口—寶山引水站航段3種潮汐狀態(tài)下的油耗比對

1.2航行于寶山—南京段

寶山—南京總里程為221 n mile，參考江陰高潮前2 h的潮水，可以趕上9 h的順水，順潮平均流速可以達到1 kn。以“丹池”輪為例：據(jù)統(tǒng)計(見表2)，如果在江陰高潮前2 h抵達寶山引航站，那么其進江平均速度可以達到10.5 kn，順水與靜水相比實際可以節(jié)約1.1 h，按照船舶油耗則可以節(jié)約1.193 t。如果選擇頂流航行，則平均航速為7.5 kn，且增加油耗；與順流相比航行時間要增加8.5 h，油耗也要相應增加2.779 t。圖2為該輪在順水、靜水及頂水狀態(tài)下的油耗比對。顯然，順潮航行節(jié)約油明顯。

表2　“丹池”輪寶山引水站—南京(潮汐參考點：江陰高潮前2 h)

圖2　“丹池”輪寶山引水站—南京航段3種潮汐狀態(tài)下的油耗比對

2蝦峙門水道—寧波航段各種潮汐狀態(tài)下船舶油耗與時間分析

從蝦峙門口外—寧波航程23 n mile。參考定海低潮后2 h從蝦峙門航道進口，可以趕上6 h的順潮，平均流速可以達到3 kn。以“丹池”輪為例：據(jù)統(tǒng)計(見表3)，如果在定海低潮后2 h從蝦峙門口進寧波，那么其平均速度可以達到13 kn，順水航行與靜水航行實際可以節(jié)約0.5 h。參看船舶油耗可知，該輪靜水的能耗為0.070 4 Mt/n mile，在此航段的順水能耗0.060 Mt/n mile，頂水能耗0.077 44 Mt/n mile，順水與靜水航行能耗相比實際節(jié)約0.312 t。如果選擇頂流航行，則平均航速只有7 kn，且增加油耗；與順流航行相比要增加1.5 h，油耗也要相應增加0.401 t。圖3是該輪在順水、靜水及頂水狀態(tài)下的油耗比對。

表3　“丹池”輪蝦峙門—寧波(潮汐參考點：定海低潮后2 h)

圖3　“丹池”輪蝦峙門—寧波航段3種潮汐狀態(tài)下的油耗比對

3瓊州海峽各種潮汐狀態(tài)下船舶油耗與時間分析

從瓊州海峽西口到其東口68.3 kn。通過監(jiān)控分析經(jīng)常航行于瓊州海峽的船舶的航行油耗、航速等數(shù)據(jù)得出規(guī)律：若船舶控制在瓊州海峽潮汐預報點西口1號站轉流時間到達該地，則其在瓊州海峽航段航行可以一路順潮，平均流速可達到3.2 kn。以定河輪為例(見表4)：該輪重載下在靜水中航速為10.5 kn，以其重載下的靜水速度航行則需要航行6.5 h。如果其在瓊州海峽潮汐預報點西口1號站轉流時間到達該位置附近，則其平均航速可以達到13.7 kn，與頂水情況相比可以節(jié)約3 h，相應節(jié)約油耗1.606 t。與靜水情況相比要減少1.5 h，油耗也相應減少0.994 4 t。圖4為該輪在順水、靜水及頂水狀態(tài)下的油耗比對。顯然，順潮航行節(jié)油明顯。

表4　“定河”輪瓊州海峽西口—瓊州海峽東口(潮汐參考點：瓊州海峽潮汐預報點西口1號站)

圖4　“定河”輪瓊州海峽西口—瓊州海峽東口航段三種潮汐狀態(tài)下的油耗比對

4國外海域利用潮汐的經(jīng)驗

4.1從印度洋過馬六甲海峽—南中國海

查看檳城潮汐點，若其低潮后1 h抵達PULAU WE ISLAND， 則可趕上順水。參看KALANG潮汐點，若在其低潮時間抵達位置03°04′00 N/100 ° 42′00 E，則可以保證余下的航程趕上順水，且此后的流速通常可達到2 kn，到KEPEL附近仍能趕上順水或平潮。同樣，抵達新加坡KEPEL附近時，如果直接駛出新加坡海峽進入南中國海，則可以參閱HORSBURGH L.H的潮水，控制船舶在HORSBURGH L.H.高潮時刻抵達KEPEL，出去即可一路順水。

4.2從南中國海過新加坡海峽

判斷從南海進入新加坡海峽是否順水，可參考HORSBURGH 燈塔的潮汐，通常在HORSBURGH燈塔低潮后2 h進海峽即可趕上順水，流速為2～3 kn。

4.3充分參考大洋流圖設計航線

如果大洋流圖上標的概率為67%，則在設計航線時盡可能使航向與流向基本一致，從而充分實現(xiàn)順水增加航速，達到節(jié)能效果。

為說明順水航行的節(jié)能，進行了簡單的計算。船舶頂流航行時會引起主機負荷增大，導致船舶的航行油耗增加等因素并未更多考慮。毫無疑問，若找到恰當時機，順水航行是節(jié)能的，也是可行的，這對固定航線的船舶而言，在降本增效、節(jié)能降耗等方面具有較大的推廣意義。

5實施方案及程序

(1) 船長將航線的審核及航線設計的評估報告反饋給海務主管;

(2) 船舶每天正午按照表5進行統(tǒng)計分析并將結果反饋給主管；

表5　航線實施節(jié)能跟蹤表

(3) 航次結束后，船長按照表6對能耗進行分析總結，并將結果反饋給公司主管；

表6　單航次能耗綜合分析

(4) 主管根據(jù)完成航次的分析總結，梳理出最佳的航線設計，并推薦船舶使用。

6結語

實踐結果表明，順潮航行可縮短航時、節(jié)能降耗，特別是對順潮航段、港口以及充發(fā)利于潮汐進出的港口，節(jié)能效果明顯。