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Fuel Consumption

Fuelre4m:船用燃料性能和有效使用船用燃料的区别

Fuelre4m 的 Rob Mortimer 表示,业界不应过早放弃化石燃料而转向未经证实的技术,并应通过更好的测量方案提高效率。

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最近,迪拜清洁燃料技术公司 Fuelre4m 的董事总经理 Rob Mortimer向新加坡船用燃料资讯平台《满航时报》( Manifold Times)分享了一篇文章,详细介绍了燃油消耗的测量方法如何影响真实的燃料效率测量结果。内容如下:

我的专业背景为电信、数据和无线电通信,在这些领域,涵盖速度到容量的一切都是合乎逻辑、可测量和可证明的。然而,在进入内燃机和可再生能源混合发电机组的世界后,我却大开眼界了;与电信领域的精确测量不同,航运业仍在以升和加仑为单位测量燃料消耗,并忽略了燃料消耗以重量为单位的重要事实。可以说,这种差异影响了我们衡量燃料真实效率的方式。

当下,航运运营商在通过技术测量船舶性能方面取得了进步,但是,他们仍然忽视了燃料本身的效率。其中,该行业通常使用加权平均燃油消耗率(Specific Fuel Oil Consumption,简称SFOC) 来衡量每单位能量产生的燃料使用量。而SFOC 的计算方法,是以每小时消耗的燃料质量除以发动机在此期间的功率输出。今天,这一指标已经被使用了几十年,但它并没有考虑到燃料质量的变化。

例如,1%的燃料质量变化看似微不足道,但,考虑到每个月燃烧 600吨 (mt) 燃料时,这可能会产生重大的影响。一年下来,这 1% 的差异已相当于 72 吨燃料;根据国际海事组织 (IMO) 的数据,这相当于 226吨二氧化碳和温室气体排放。因此,无论质量有多么细微的差异,认为一吨燃料总能产生相同功率的这一假设是有缺陷的。

问题的根源,在于使用了SFOC作为发动机性能的平均参考,而非针对燃料的效能。当下,发动机制造商乃根据指定燃料质量的理想条件提供数据,然后,再对这些数字进行标准化,并将其用作未来计算的平均值,而忽略了不同燃料批次的燃料质量差异。

这种现象,类似于在假设来自不同加油站的燃料都一样,但实际上,由于混合、污染和老化等因素,燃料之间可能会存在很大差异。

而SFOC 的关键问题,就是它没有考虑到不同燃料(即使是同一类型)的能量密度并不一样,例如:重质燃料油 (HFO) 的能量密度为 40-42 MJ/kg,而甲醇的能量密度仅为 21-23 MJ/kg。在相同燃料类型中,这种差异也可能高达 5-6%,并导致了功率输出和燃料效率存在很大差异。

因此,为了准确测量燃料效率,我们需要考虑燃料质量与其产生的功率之间的关系。其中,这需要精确的测量设备,例如扭矩或轴功率计。同时,这些设备不直接测量扭矩,而是测量螺旋桨轴在不同力的作用下旋转时的微小变化。若通过校准这些仪表评估燃料的质量,我们将可以更准确地评估释放的能量并相应地调整功率读数。

而另一个重要工具,就是功率卡(Power cards),它能让工程师得以评估燃烧过程并测量气缸功率输出。然后,就可以使用这些测量值来微调扭矩表读数,以确保它们反映所用燃料的真实效率。通过这种方法,将让我们不再仅仅依赖发动机的额定功率,而是采用更科学的方法来评估燃料性能。

最近,全球在推动减少化石燃料消耗,并正推动着替代燃料的发展,这一点,其实凸显了采取平衡方法的必要性。虽然生物燃料和液化天然气(LNG)等替代品有其用武之地,但是,它们也往往伴随着挑战与取舍。例如,生物燃料的能量密度较低,需要更多的燃料才能产生相同的功率,并可能会进一步增加排放;而双燃料发动机,虽旨在于传统燃料和替代燃料之间切换,但其操作也可能很复杂并存在着问题。

现实情况是,在可预见的未来,化石燃料仍将是能源结构的重要组成部分。与其过早地放弃它们而转向未经证实的技术,不如将重点放在优化我们目前使用的燃料上。通过采用更好的测量和处理方法提高化石燃料的效率,我们将可以获得显着的环境效益,且无需承担未经测试的替代品带来的风险。

当下,凭借 Re4mx 燃料重整技术,Fuelre4m 走在了这项优化工作的前沿。该技术能对化石燃料进行预燃烧调节,并能在增强雾化和能量释放之际减少颗粒物和污染物。结合质量流量计、扭矩和功率计等先进的测量工具,Fuelre4m正提供一个全面的系统提高燃油效率并优化报告,以帮助船舶在不产生额外成本的情况下实现 IMO 排放目标。

图片来源:Fuelre4m
发布日期:2024 年 9 月 11 日

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Decarbonisation

DNV 报告:技术发展是减少航运业排放的关键

报告强调,在碳中性燃料成为现实之前,优先开发和使用减少能源消耗的技术对于降低航运排放至关重要。

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根据 DNV 周五 (8 月 30 日) 发布的最新《2050 年海事预测》(Maritime Forecast to 2050)报告,如果不大幅节约能源,国际海事组织 (IMO) 设定的 2030 年航运脱碳目标(即减少 20% 的排放量)将无法实现。

报告强调,在碳中性燃料变得可行之前,优先开发和使用减少能源消耗的技术对于降低航运排放至关重要。

当下,若要实现国际海事组织 2030 年的脱碳目标,航运业将需要 700 至 4800 万吨油当量的碳中性燃料。然而,由于预计到 2030 年全球跨领域碳中性燃料的产量仅将达 4400 至 6300 万吨油当量,航运业恐怕几乎不可能获得其所需的份额。

因此,随着欧盟排放交易体系 (EU ETS) 和 FuelEU Maritime 等法规开始对排放征收费用,船东和管理者将必须探索一切可减少燃料消耗的选项。

DNV海事首席执行官Knut Ørbeck-Nilssen表示:“虽然我们目前正目睹航运脱碳进程放缓,但是,我们也在进入一个前所未有的,将推动进步的技术探索时代。”

“由于碳中性燃料供应短缺,今天的明智决策和战略投资对于奠定未来的减排基础至关重要。”

“优先考虑能源效率、利用技术解决方案和拥抱数字化,都是减少额外成本负担和实现脱碳目标的关键步骤。”

DNV《2050年海事预测》第八版提供了关于海运脱碳所需的法规、驱动因素、技术和燃料的最新展望,并涵盖探讨到2050年可能加速采用特定燃料和技术的四种情景。

报告强调,无论行业的脱碳之旅朝哪个方向发展,都将付出巨大的代价。

当下,这四种模拟情景预测了每项运输工作的成本增加率;其中,散货船的估计值为 69-75%,油轮为 70-86%,以及集装箱船为 91-112%。

“我们最新的分析显示,航运脱碳可能会造成集装箱运输货物的成本翻倍。”《2050 年海事预测》首席顾问兼主要作者 Eirik Ovrum 表示。

“最终,海运成本的上升将必然地传递至价值链下游,其中,市场已经看到了将这些成本转嫁给最终用户的趋势。因此,为了保持竞争力,船东必须制定并执行战略性船队管理计划。”

根据报告,减少能源损失是全球船队得以减少排放的最直接方法。预计,到 2030 年,运营和技术节能措施有望让燃料消耗减少4% 至 16%。

其中,将全球船队的能源消耗减少 16% 将节省 4000 万吨燃料和 1.2 亿吨二氧化碳排放量,这相当于使用碳中性燃料运营 55,000 艘最小船舶或 2,500 艘最大船舶。

此外,该报告强调,船上碳捕集 (onboard carbon capture,简称OCC) 技术可能是最有效的脱碳方法,因为它可允许继续使用传统燃料和技术。然而,这也意味着处理二氧化碳的基础设施需被大大推进发展。同时,报告也强调了岸电和电池等措施,都是可以减少依赖于昂贵碳中性燃料的解决方案。例如,通过取代船上化石燃料发电,岸电可减少船舶停靠港口时的总能源消耗 (约7%)。

最后,报告也强调了数字化在补足运营和技术节能措施方面的日益重要作用。其中,数字验证工具的重要性,包括建立可信任基础设施、促进全行业协作、促进新的合同安排以及激励能源节省。

“我们的新报告概述了数字化如何诠释船舶性能,并提供显示节能措施影响的重要数据。同时,也可通过数据驱动的决策设计下一代节能船舶,是该行业迈向长期成功的关键。”Ovrum表示。

注:DNV 最新的第 8 版《2050 年海事预测》报告全文可在此处下载

图片来源:DNV
发布日期:2024 年 8 月 30 日

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Alternative Fuels

ENGINE Fuel Switch Snapshot:生物混合燃料价格高昂

布伦特原油价格上涨推动 VLSFO 价格上涨;鹿特丹的 LNG 价格再次低于 VLSFO;生物混合物目前比 LNG 贵得多。

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燃料情报平台 ENGINE 每周发布一次全球两大燃油中心的替代和传统燃油价格快照(snapshot)。以下为最新快照信息:

  • 布伦特原油价格上涨推动 VLSFO 价格上涨
  • 鹿特丹的 LNG 价格再次低于 VLSFO
  • 生物混合物目前比 LNG 贵得多

过去一周,鹿特丹和新加坡的 VLSFO 基准价分别上涨了 19 美元/吨和 16 美元/吨。其中,近月 ICE 布伦特原油期货价格上涨支撑了 VLSFO 价格的上涨。

鹿特丹的 VLSFO 价格大幅上涨,并因此从原本比 LNG 低 13 美元/吨转变成现在升水 6 美元/吨。

如将两个欧盟港口之间的航程的经估计欧盟排放权配额 (EUA) 成本包含在内,那么,现在鹿特丹的 LNG 比 VLSFO 便宜 12 美元/吨。

过去一周,鹿特丹的 B24-VLSFO 相对LNG的升水上涨了 21 美元/吨,达至 180 美元/吨。如果我们将 EUA 估计成本添加到燃油价格中,那么,B24-VLSFO将比 LNG 贵 170-175 美元/吨,因为生物燃料混合物受EUA影响略低于 LNG。

这意味着,对于在鹿特丹加注燃料的双燃料发动机船舶而言,化石 LNG 是一种比 B24-VLSFO 混合物便宜得多的替代品。即使我们纳入遵守欧盟 ETS 法规的估计成本,相关情况也是如此。

对于配备了脱硫塔的船舶,HSFO 仍然是最实惠的选择。

VLSFO

周五,布伦特原油期货价格升至 87 美元/桶以上,同时,以色列和真主党之间的紧张局势加剧,因此,人们正担心中东地区更广泛的冲突可能会扰乱全球石油供应。

似乎,这一涨幅推高了新加坡和鹿特丹的 VLSFO 价格。

目前,鹿特丹的VLSFO 供应情况保持正常;而新加坡的供应情况则略有改善,供应商表示交付周期介于4-9 天,而前一周则为 7-17 天。

生物燃料

鹿特丹和其他 ARA(阿姆斯特丹-鹿特丹-安特卫普)枢纽港口的生物燃料混合物价格上涨了 20-21 美元/吨,主要受传统燃料油(+19-20 美元/吨)和生物燃料油(+23 美元/吨)价格上涨支持。

过去一周,B30-VLSFO UCOME ARA 的价格与 B30-VLSFO HBE 鹿特丹的价格同步上涨,其中,UCOME 混合燃料仍然没有吸引力,比折扣后的 HBE 价格高出 67 美元/吨。

基于 UCOME 的 B24-VLSFO 是Gibraltar和Algeciras的首选生物燃料混合燃料,过去一周其价格上涨了 19 美元/吨。因此,这使其相对于新加坡同类产品的升水扩大至 67 美元/吨。

新加坡 B24-VLSFO 的 13 美元/吨涨幅超过了当地的B24-LSMGO ,但仍远低于我们在过去一周在 ARA枢纽中看到的价格涨幅。

周一,新加坡报告了一笔 B24-VLSFO 交易,价格为 729 美元/吨,比周五的基准价格低 8 美元/吨。目前尚不清楚该船体的尺寸或交货时间,但其价格远低于市场上的另一个 745 美元/吨指示。

LNG

过去一周,鹿特丹的VLSFO等价化LNG(液化天然气)燃料价格保持不变,为 568 美元/吨。该燃料价格反映了近月 NYMEX 荷兰 TTF 天然气基准价格的小幅下跌,表明了欧洲天然气市场稳定。

当我们把EUA 估计成本考虑在内时,LNG价格仅下跌了 1 美元/吨。与此同时,新加坡的LNG燃料价格在过去一周上涨了 7 美元/吨。

此外,亚洲主要天然气市场的需求激增可能导致LNG供应紧张,从而造成供应商优先向这些高需求目的地交货。反过来,这会抑制新加坡用于加注的LNG供应,并对价格造成上行压力。

作者:Konica Bhatt
 
图片来源:ENGINE
发布日期:2024 年 7 月 2 日

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Fuel Consumption

Opsealog:OSV (海上支援船)领域数据驱动效率之路

Damien Bertin 重点介绍了该公司最新白皮书的研究结果,并提供了可帮助 OSV(海上支援船)运营商立即提高燃油效率的建议。

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海事绩效管理专家 Opsealog 的业务总监 Damien Bertin 重点介绍了该公司最新白皮书调查结果,并提供了可帮助 OSV 运营商立即提高燃油效率和减少其海上活动碳影响的建议:

大多数 OSV (海上支援船)运营商都知道如何才能良好地运营一支船队。但是,他们并不一定总拥有能够评估船舶是否处于最佳状态所需的精确、精细数据。

在这方面,燃油监控和分析能让公司跟踪燃料的使用情况,以更好地了解其能源效率并监控发动机的技术性能。对于船队管理者,进行仔细的监控能帮助他们深入了解如何调整运营以提高效率、减少碳足迹并控制运营成本。例如,这将能够量化因效率提升或保持船体清洁而减少的燃料消耗。

简而言之,它能为船队管理者提供能追踪目标的数据,并以证据为基础,帮助他们就船队当前的运营和未来的前进轨迹做出最佳决策。

今天,数字时代的兴起伴随着脱碳压力的迅速增长:在全球范围内,就有国际海事组织(IMO)的碳强度指标(CII)及其数据收集系统(DCS);而在区域范围内,也有欧盟的排放交易体系(ETS)和欧盟 MRV(监测、报告和验证)法规等措施。 尽管,目前尚未要求 OSV 运营商遵守这些法规,但随着 OSV 行业监管目标和报告要求在增加,他们将来可能需要遵循这些规范。

同时,具愿景的海上脱碳目标需要在短期内采取行动,而令人鼓舞的消息是,我们今天就可以通过五个明确的步骤在 OSV 运营中立即显着节省燃料。更重要的是,这些短期措施将为长期变革计划奠定基础,同时,所有这些方法都是由以数据主导的燃油效率方案所驱动。

步骤一:映射现有数据环境

艾伦图灵研究所将数据“整理”定义为理解、集成和准备计算机建模数据的过程。在船舶运营中,数据映射(data mapping)涉及评估各种数据源(数字数据源和纸质数据源)和解决数据被丢失或出现混乱的一系列问题;同时,也应探索利用外部数据(例如天气预报)的潜在增强性功能。

大多数燃油效率的改进都可以通过现有数据来实现,且无需安装新的传感器或系统。相反,其关键在于简化数据的收集和集成。同时,连接对于数据传输至关重要,并因此应考虑进行网络服务升级和确保网络安全。

此外,整理来自不同来源的数据通常需要部署应用程序接口 (API),并必须通过合同解决数据所有权问题。

第 2 步:了解数据分析过程

在收集、检查和整合数据后,人工监督在分析过程中将变得至关重要。虽然数字工具可以提供船队性能的精确快照并理清共通点,但这仍需要人类的专业知识来解释公司、船队和运营挑战基于特定背景下的数据。 简而言之,人们在将数据转化为可行的见解和推动变革方面发挥着至关重要的作用。

数字解决方案能帮助运营商利用数据来实现监管合规性和商业机会。这些解决方案可以分析历史数据、进行预测以及评估当前的数据,并且,让数据收集自动化将不会给船员带来负担。此外,这些实时数据可以快速响应不断变化的条件并帮助主动解决问题。 然而,船舶运营商必须了解这些分析和建议如何生成,特别是在维持安全水平方面。尽管技术有助于提高关键绩效指标(KPI),但人类经验在船舶运营和管理中仍然不可替代。

第 3 步:确定旨在提高效率的明确目标

通过深入了解燃料消耗和排放等因素,数字化转型对于企业来说是一个实际的决定。在实践中,数据跟踪使公司能够确定改进起点和潜在的改进领域,从而改善运营、财务和环境成果。通过改进信息流和自动化报告所获得的前所未有准确性和可视化见解,将可以帮助制定改进燃料管理的目标。在这方面,明确的 KPI 对于评估投资回报和传达结果至关重要。

有关船舶位置、速度和发动机配置的数据可以帮助了解表现不佳的船舶,从而有助于制定改进目标。这可以以单艘船舶或从船队级别提供量身定制的见解,从而成倍地提高效率。 然而,满足 KPI 的新操作实践需要船员和岸上人员的接受与理解。因此,这应与参与日常任务的人员协商如何考虑合同与安全问题。

第 4 步:确保有效的协作流程

成功的数字化转型需要组织和文化的变革以及技术的进步。其过渡必须涵盖从董事会到船桥的所有层面。虽然数据集成等技术挑战可以得到解决,但思维方式的转变对于有效的实践至关重要。 其中,关于实际情况的真正对话和讨论对于转型的成功至关重要。

此外,用户体验也一样至关重要,因此,业者需要对软件设计进行投资,以确保用户对界面感到满意并同时了解自己的角色和目标。有关项目通常涉及多个利益相关者(包括第三方提供商)和来自不同来源的数据,因此,需要通过协作努力才能顺利集成。

内部利益相关者,尤其是管理者,在实施新的数字思维方面发挥着至关重要的作用。 虽然项目经理可以与外部提供商进行协调,但是,来自公司中每个成员的整体参与也是至关重要。 欲确保获得员工的支持和推进他们善用科技,将需要投入时间和资源来吸引他们,并同时传达数字解决方案对其角色和职责的有意义影响。 在 Opsealog,我们相信数字化是一个持续的旅程,而不是单一的结果。

第 5 步:持续的管理变革

通过试点测试新方法,对于获得宝贵的经验和建立实施更广泛数字解决方案的信心至关重要。 可以说,弹性管理是数字化项目的一个重要层面,因此,运营商最初可能应将改革限制在特定项目、地区或船舶类型。一些解决方案可能将针对某些操作或具有特定电力系统的船舶而定制,以进一步确定相应的实践策略。

在实行最初的项目之后,使用者对燃油效率提升的信心,将推动运营商的数字生态系统继续发展。今天,法规的不断变化以及持续的专家咨询,将会揭示更多减少燃料消耗的机会。因此,随着新的低碳和零碳燃料陆续面市,数据的收集和处理方法将需要进行调整,以确保能够对这些新燃料带来的消耗、排放和运营成本进行可靠的计量。

数字化是一个持续的过程,而不是最终目的地。为船上报告奠定基础可以支持长期的组织目标,但与此同时,数据流程必须不断发展,以适应能源转型不断变化的格局。其中,成功的内部沟通可确保运营收益及其能对未来项目招标产生的积极影响,而与承租人、金融家和保险提供商的外部沟通,则可增强战略机会并为运营商创造持久价值。

照片来源:Opsealog
发布日期:2023 年 11 月 27 日

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