Na konferencji PRS i Uniwersytetu Morskiego dotyczącej Fit For 55, w ostatnim panelu zwrócono uwagę na efektywność układów napędowych, a także efektywność energetyczną. Problem dotyczy praktycznie całej branży transportu morskiego, na co zwraca uwagę w najnowszym opracowaniu Joey Daly, analityk Vessel Value.

Polscy inżynierowie w czasie gdyńskiej konferencji FIT For 55 poszli dalej, bo podkreślali również wagę efektywności ekonomicznej oraz tego, że lobby, które zainwestowało w paliwa kopalne, tak szybko nie przestawi się na paliwa energooszczędne.

Amoniak paliwem przyszłości?

Zmiana systemów napędowych i wprowadzenie nowych rozwiązań w całej flocie i jej otoczeniu będzie trwała co najmniej około 20 lat lub więcej. Przez długi czas dominować będzie olej napędowy, LNG, a następnie wprowadzane będą kolejne rozwiązania. Przyszłość jest przed amoniakiem.

Wiele biur projektowych podejmuje się z dobrym efektem optymalizacji nowych jednostek zgodnie zaleceniami IMO. Priorytetowo traktuje się wskaźnik projektowania efektywności energetycznej (EEDI). Dlatego istotne jest porównanie go z wskaźnikiem istniejącej efektywności energetycznej (EEXI). Pozwala to spojrzeć na poszczególne statki i całą flotę krytycznym okiem. A jednocześnie narzuca kierunki doskonalenia konstrukcji, zarówno kadłubów statków, jak i siłowni i śrub napędowych.

Statki na indeksie

Całościowe spojrzenie na to zagadnienie pozwala również zobaczyć jak daleko jesteśmy zaawansowani we wprowadzaniu postępu technicznego w konkretnych konstrukcjach. Najogólniej rzecz ujmując wspomniane wskaźniki są obliczane dla każdego statku towarowego powyżej 400 GT.

EEDI dotyczy statków zbudowanych po 2013 roku, a EEXI statków zbudowanych przed 2013 rokiem. Indeks jest miarą liczby gramów CO2 emitowanego przez silnik na tonomilę (gCO2/ton mil). Wskaźniki uwzględniają dużą liczbę zmiennych związanych ze specyfikacją statku.

Obliczenia dokonane przez Vessel Value przedstawiają nie najlepszy obraz światowej floty handlowej. W przypadku masowców odsetek floty odpowiadającej wymaganiom IMO osiąga 10%. - Pomimo tego, że flota jest stosunkowo młoda, ze średnim wiekiem wynoszącym 11,4 lat, tylko 1 na 10 statków masowych spełniałby obecne przepisy EEDI/EEXI – zauważa Joey Daly, Cargo Analyst z Vessel Value.

Tonomile wypluwają CO2

W opracowaniu zauważa się, że na podstawie analizy średniego wskaźnika EEDI/EEXI statki kontenerowe należą do największych emitentów CO2, wytwarzając średnio 18,3 gCO2/tonomilę.

Jest to najprawdopodobniej spowodowane większymi silnikami dużej mocy. Tutaj odsetek floty odpowiadającej normom ISO osiąga 25,6%. Dzieje się tak dzięki ULCV, które uzyskują najwyższy odsetek (83,5%) kontenerowców spełniających EEDI/EEXI.

Dobrze wygląda sytuacja we flocie zbiornikowców. Relacja EEDI/EEXI osiąga 30,4%

– Pomimo tego, że flota zbiornikowców ma największą liczbę statków spełniających wymagania, mniejszość małych jednostek o niskim zużyciu paliwa podnosi średni EEDI/EEXI dla zbiornikowców do 14,7 gCO2/tonomilę, co jest wyraźną różnicą w porównaniu ze średnią dla masowców wynoszącą 4,6 gCO2/ tonomilę – zaznacza ekspert.

– Na ten wynik rzutuje fakt, że średnia wieku floty zbiornikowców niespełniających wymagań wynosi 16,6 lat, w porównaniu do floty zbiornikowców spełniających wymogi, której średni wiek wynosi 12,5 lat (4,1 roku młodsza). Młodsze statki będą częściej wyposażone w bardziej wydajne silniki i urządzenia oszczędzające energię (ESD) – podkreśla Daly.

Poprawianie indeksu

Co robić, by poprawić te wyniki? Eksperci MMG zwracają uwagę, że należy do sprawy podchodzić kompleksowo i w projektowaniu skupiać się na wszystkich elementach poprawiających EEXI.

– Podsumowując, ograniczenie mocy silnika będzie kluczowym środkiem do spełnienia wymagań EEXI. Jednak poza pożądanym efektem zmniejszenia zużycia oleju opałowego, takie podejście spowoduje również niższą maksymalną prędkość statku – zaznaczają Steven Berger i Georg Meidow, project managerowie MMG.

Dlatego, jako specjaliści od projektowania śrub napędowych, zalecają modernizację śruby. Twierdzą oni, że dobra konstrukcja śruby napędowej umożliwi zmniejszenie zużycie paliwa nawet o 14% lub zwiększy prędkość referencyjną twojego statku, a tym samym poprawi wartość EEXI statku.

– Daje to nawet możliwość iteracyjnego nieznacznego zmniejszania ograniczenia mocy silnika, jeśli jest to pożądane – zaznaczają eksperci MMG.

Lepsze silniki, paliwo i śruby

Ich zdaniem poprawę EEXI można osiągnąć o około 37% przez graniczenie mocy silnika, o 25% dokonując zmiany rodzaju paliwa z oleju napędowego (MDO) na skroplony gaz ziemny (LNG). Modernizacja śruby napędowej i wprowadzenie rozwiązania MMG-Redesign poprawi EEXI o 10%.

Wskaźnik ten może ulec poprawie o 5,6%przez wprowadzenie prądnicy wałowej oraz  do 4%, gdy wprowadzimy szereg innych rozwiązań i urządzeń energooszczędnych (np.: PBCF).

Coraz modniejsze staje się wprowadzanie żagli lub rotorów. Ale te rozwiązania zdaniem ekspertów MMG poprawią EEXI o 3,8%. Odpowiednia konstrukcja kadłuba i zwiększenie o 10% wzrost ładowności transportowej podwyższy EEXI o 3%.

Polscy inżynierowie – jesteśmy na bieżąco

A przypomnijmy, że wskaźnik EEDI wymaganych wartości wszedł w życie w styczniu 2013 r., a jego odpowiednik, EEXI, wejdzie w życie w styczniu 2023 r., zwiększając zakres tego rozporządzenia IMO do prawie całej floty towarowej – zapowiada Vessel Value.

O wielu wspomnianych tu rozwiązaniach mówiono w czasie ostatniego panelu konferencji dotyczącej Fit For 55 PRS-u i Uniwersytetu Morskiego. Jesteśmy więc  na bieżąco jeśli chodzi o wiedzę techniczną i jej zastosowanie.

Z zapowiedzi przedstawicieli polskich armatorów wynika, że właśnie takie jednostki mają zamiar wprowadzić na rynek. Oby jak najszybciej. Bo cele IMO i konkurencji są ambitne. A czas ucieka.